初中物理思維可視化課堂教學策略研究

作者簡介：彭?。?986～），男，土家族，貴州松桃人，貴州省松桃苗族自治縣寨英鎮中學，研究方向：初中物理。

摘 要：近些年來，新課改政策的準確落實，要求教師著重培養學生的學科思維。然而，受傳統教學理念影響，部分教師并沒有學習更為先進的教學理念，也沒有根據學生學習物理知識的實際情況，創設出更為科學合理的物理思維可視化課堂教學策略，致使部分學生并不愿意主動參與到物理教學活動中去。為有效解決這種問題，教師應緊跟時代發展的腳步，借助可視化學習理念，促使學生能夠在第一時間內了解并掌握復雜的物理知識，從而為學生日后實現全面發展奠定良好基礎。

關鍵詞：初中物理；思維可視化；教學實踐

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8918（2023）15-0114-05

初中作為學生學習各種知識的重要階段，可視化課堂理念的合理運用，既能夠提升物理課堂的整體質量，還可以保證學生獲得的體驗感更優。因此，教師應重視可視化課堂教學策略的重要意義，根據學生學習物理知識的實際情況，創設出形式更加豐富的教學實踐活動，促使更多的學生愿意主動參與到物理教學活動中去，保證學生最終顯現的物理素養能夠達到預期標準。

一、 思維“可視化”的基本內涵

從目前情況來看，思維可視化作為教師教學物理知識的重要方式，主要是指運用語言、活動等各種載體，將思維內容、路徑以及結果最終以視覺形式彰顯在學生眼前，確保學生能夠在第一時間內了解并掌握復雜的物理知識。簡單來講，思維可視化可以巧借各種方式，將學生的思維元素以及思維軌跡清晰地展現出來，讓原本復雜的思維結構、線索以及方式有跡可循。與此同時，據現代科學研究表明，85%的記憶信息主要源自視覺，11%的記憶信息主要源自聽覺，而剩下的4%則是依靠觸覺以及嗅覺。而在有限的課堂教學時間內，學生單一的視覺是聽覺的一倍，而聽覺協同最終顯現的作用價值已然超出單一聽覺的10倍之多，由此可見，如若教師在初中物理教學活動中，能夠引導學生實現多種感官并用，就需要明確視覺思維的重要意義以及作用價值，運用各種視覺化手段，確保最終顯現的課堂效率滿足學生發展需求。

現如今，思維可視化對學生學習物理知識的重要性愈發明顯，所以，教師應敢于打破傳統教學理念的束縛，明確思維可視化的重要意義以及作用價值，合理優化教學策略，將思維可視化教學理論完美融入日常教學活動中去，讓更多的學生主動學習復雜的物理知識，助力學生實現全方位發展。與此同時，在落實可視化課堂教學策略之前，物理教師應明確思維才是思維可視化課堂教學的核心，可視化不僅僅是一種呈現方式，更為科學合理的可視化教學思維既能夠提升學生的綜合素質，還可以引導學生將抽象的物理知識形象化，保障學生能夠在規定時間內掌握復雜的物理知識?！八季S可視化”理念的提出，要求教師摒棄“填鴨式”教學模式，讓學生思維真正意義上“動起來”，并在學習過程中敢于打破思維束縛，學會主動思考以及解決問題。除此之外，教學策略作為影響教學活動整體質量以及教學效果的重要因素，要想確保學生緊跟物理知識的講解步驟，教師應實現教學方式的創新，盡可能以學生的興趣喜好以及心理發展特征為側重點，將復雜的物理知識轉變成可視化更為清晰的內容呈現出來。

二、 思維“可視化”對物理教學的重要意義

目前，初中不僅僅是學生學習知識的重要時期，同樣也是培養學生形成良好思考能力的重要階段。而思維作為物理教學課堂的關鍵，物理教師應運用形式更為豐富的教學活動，將課堂教學活動轉變成學生思維觸摸的平臺，讓學生主動在思維交流的舞臺中暢游，最終讓學生真正愛上生動有趣的物理知識，這才是物理教學課堂長時間保持生命力的根本所在。一般情況下，效率更優的課堂教學方式既是一名優秀教師的睿智選擇，同樣也是實現課堂教學素質化的重要標志，只有學生在教學活動中與教師產生思維碰撞的火花，才能夠保證學生了解到物理知識的重要性；相反，如若學生在學習物理知識的過程中，僅僅停留在感知記憶階段，不僅會影響到學生的全面發展，嚴重時，還會致使學生產生厭學心理。因此，教師應仔細梳理學生的思維脈絡，嘗試運用新型教學方式，引導學生主動思考，最終形成效率更高的學習方式。除此之外，思維可視化教學策略的有效實施，對學生日后實現全面發展有著極大的影響，如若教師能夠將思維可視化教學策略合理融入物理教學活動中去，不僅能夠引導學生說出自己的看法，還可以引導學生對各種物理現象做出評判，協助學生樹立物理知識的自信心。

身處在21世紀的今天，中華民族應培育出更多具有創新思維的一代，而思維能力作為影響學生其他能力的重要因素，初中物理教師應通過形式更為豐富的教學活動，引導更多的學生主動加入思維能力培養活動中去，讓學生明確思維可視化的重要意義以及作用價值，真正意義上擺脫思維僵化。只有教師明確思維可視化對物理教學的重要性，才可以引導學生明確思維能力培養的重要性，同時運用更為科學合理的教學方式，引導學生主動加入思維能力培養活動中去，了解并掌握復雜的物理知識。此外，思維可視化已然成為撬動學生思維的主要支點，提升思維效率、讓學生思維具有更為優秀的敏捷性以及靈動性等逐漸成為學生學習復雜物理知識的重要方式，因此，教師應學習更為先進的教學理念，合理優化原本的教學方式與策略，以培養學生思維、學習知識為教學側重點，讓學生真正感受到物理知識的獨特魅力。

三、 抑制學生思維能力發展面臨的主要問題

近些年來，受應試教育等各類因素影響，部分教師過于重視基礎理論知識的灌輸情況，并沒有重視學生思維能力的培養，這就導致少數學生以掌握知識為主要目的，無法形成更為優秀的物理思維。與此同時，部分教師為了在規定時間內完成此次教學任務，經常將復雜的物理知識強行灌輸給學生，致使學生難以運用物理知識正確處理各種難題，在這種狀況下，學生就會對物理知識的學習失去興趣。

（一）傳統課堂形式占據主導地位

通常情況下，部分教師所使用的傳統教學模式以“填鴨式”教學模式為主，此種“灌輸式”教學模式給予學生的思考時間極其有限，極易導致學生出現思維過程不連貫以及思維結果固化等各種狀況。與此同時，在這種傳統模式教學中，因學生的思維無法得到有效延伸，不僅會導致學生始終處在被支配的環境中，還會致使學生思維徹底失去主體性地位，學生只能通過死記硬背等方式學習物理知識。還有部分學生在思考各種物理問題時，缺乏深度，無法與其他學生產生思維碰撞的火花，這就導致學生極易對物理知識失去興趣。除此之外，少數學生會因思維過程長時間處在禁錮狀態，逐漸成為知識的奴隸，最終呈現的思維能力發展狀況也會難以達到預期目標。

（二）課改難，減負難

從當前狀況來講，學生厭學的主要原因并不在于考試，而是在于效率較差以及枯燥乏味的教學方式（知識灌輸型）?，F如今，素質教育理念的提出并不是要求各科教師忽略學生的學習成績，而是要側重于“會思維”狀態下的“綠色分數”。從另一種角度而言，評價作為評判學生成績的重要手段，部分教師注重學生成績無可厚非，但也要注重學生成績是如何得來的，如若物理教師一味關注學習成績，沒有考慮分數的背后是通過“死學習、苦學習”獲得的，勢必會讓學生產生極為嚴重的思維僵化現象。而如何轉變知識呈現方式，引導學生通過思考掌握復雜的物理知識已然成為物理教師面臨的主要難題。然而，受傳統教學理念等因素影響，部分教師采用的教學方式極其枯燥，這就導致物理教學活動難以充分滿足學生的各種需求，部分學生并不愿意加入物理知識的學習行列中去，更別提提升學生的物理素養。

（三）學習方式固化

新課改背景下，我國提倡的自主、合作以及探究等學習方式都是以學生思維為核心，如若學生所具備的思維能力不達標，學生就難以真正加入新的學習方式中去。從另一種角度而言，在傳統教學活動中，因部分物理教師缺乏有效手段引導，致使部分學生缺乏主動、合作以及探究意識。雖然少數學生產生了自主、合作以及探究現象，但大多是“偽自主”“偽合作”，對物理問題的探討情況仍然停留在問題表層，嚴重缺少深層探討以及思考意識。

四、 構建初中物理思維可視化課堂教學路徑

（一）重構教學設計，激發學生直觀思維

教學設計作為構建初中物理思維可視化課堂教學活動的重要環節，教師應緊跟時代發展的腳步，巧借多媒體、實物以及實驗等方式，優化當前的教學情境，從多方面、多角度刺激學生的感官，引導學生正確啟動物理思維，主動加入物理知識的學習行列中去，有效解決學生的認知障礙，保證學生能夠在第一時間內掌握復雜的物理知識。

1. 教學內容可視化整合

一名優秀的物理教師不僅要具備更為優秀的整合優化意識，還需要深度解讀物理教材，正確增刪教材中的物理知識，盡可能將物理實驗的過程真實地還原出來，保證學生可以在第一時間內了解物理趣味實驗中的本質含義。通常情況下，教師應敢于打破傳統教學理念的束縛，運用更為科學合理的可視化手段梳理并展示物理知識，促使學生最終顯現的物理素養能夠達到預期標準。從另一種角度而言，教師將多媒體教學設備合理運用在物理教學活動中，不僅能夠刺激學生的感官，還可以充分滿足學生的學習需求。因此，物理教師應重視教學內容可視化整合的重要意義以及作用價值，以學生目前的學習情況為重要基準，創設出內容、形式更為豐富的物理趣味實驗，讓學生在更為直觀的學習條件下開展實驗活動，從而保證學生在規定的時間內掌握復雜的知識。

以人教版八年級上冊第四章中《光的直線傳播》為例，為促使學生了解并掌握本節課程重點（光傳播條件以及光直線傳播規律等內容），在教學活動正式開展前，教師應借助電子設備（手機以及電腦等），在互聯網上搜索一些關于“光的直線傳播”的視頻影像，如《日食》《小孔成像》等，并將這些視頻影像投放在多媒體教學設備上，鼓勵學生自主觀看視頻影像，教師應時刻關注學生的觀看狀態，將學生較難理解的問題重點畫出，同時引導學生以小組合作的方式閱讀教材，了解光在同種均勻介質中是沿直線傳播的。倘若介質疏密不均勻，光的傳播就會發生彎曲；光線用來表示光的傳播路線和方向，它并不是真實存在的，是一種物理模型；光速：光在真空中速度c=3×108m/s；光在其他介質中傳播的速度都小于光在真空中的速度等。當學生初步掌握教學內容后，教師應將課前準備的實驗器材（手電筒、激光筆、打火機等）按組分給學生，鼓勵學生運用教師給的實驗器材自主設計趣味實驗，進一步加強對“光的直線傳播”知識的認知情況。在趣味實驗活動中，教師還應該主動提出問題，如“同學們，在月黑風高的夜晚，四周伸手不見五指，我們還能看見周圍的物體嗎？”等，當問題顯現在學生面前，教師應在第一時間引導學生自主討論，同時列舉各種實例來證明光沿直線傳播的條件。由此可見，此種類型的教學方式，既可以讓更多的學生真正體會到物理知識的魅力所在，還可以吸引更多的學生主動探討問題，最終通過視覺化體驗、了解并掌握復雜的物理知識。

2. 教學程序可視化設計

物理教師在具體設計教學程序時，不僅需要引用一些模式程序，還應該具備更為優秀的透明化意識，促使學生能夠在第一時間內明確教學程序的優化過程，正確掌握此節課程的教學難點與重點。從另一種角度而言，教學程序可視化的合理設計既能夠提升學生學習的主動性，還可以實現教學內容延伸，所以，教師應明確教學程序可視化設計的重要性，通過更為科學合理的講解方式，清晰展現教學程序，確保學生能夠感受到物理知識的獨特魅力。

以人教版八年級上冊第三章中《汽化和液化》為例，為引導學生正確區分汽化與液化現象，知道常見事物的沸點以及正確認識蒸發現象等，教師應根據教材內容，讓學生自己準備所需要的實驗器材，最終按照標準的實驗步驟完成物理實驗，比如，運用蠟燭加熱勺子中的水，當水達到沸點后，就會發生沸騰現象，并告知學生這就是水的汽化變化，當學生通過實驗初步掌握汽化知識后，應引導學生以小組為單位，討論沸騰與蒸發有哪些區別與聯系。與此同時，在討論過程中，教師應鼓勵學生依次回答，正確闡述自己得到的觀點，并提前為學生布置趣味觀察任務，如要求學生仔細記錄水在加熱環節中的變化。由此可見，此種方式不僅能夠順利發散學生的學習思維，還可以將學生帶入特定的學習環境中，從而保證學生能夠在課堂規定時間內掌握復雜的物理知識。

（二）優化教學執行方式，促進學生構建思維

在教學活動執行中，如若教師能夠將可視化方案合理融入教學活動中，不僅能夠帶給學生更多的思維構建契機，還可以拉近師生之間的距離。因此，教師應完善引導優化工作，運用更為科學合理的引導手段，協助學生對物理知識形成認知基礎，確保學生愿意主動加入物理知識的學習行列中去。

1. 實驗可視組織

因物理教材所包含的實驗活動較多，教師應適當刪減不必要的實驗活動，同時優化實驗設計內容以及操作步驟，盡可能將可視化教學理論完美融入實驗活動中，通過形式更為豐富的實驗活動，吸引更多的學生主動去了解復雜的物理知識。從另一種角度而言，實驗活動應包含材料準備、程序設計以及實驗方式等相關內容，而這些內容都能夠運用可視化手段彰顯出來，如若教師能夠運用可視化手段完美呈現這些內容，就會有更多的學生在操作環節中構建更為科學的實驗認知。

以人教版八年級上冊第四章中《光的折射》為例，教師可以向學生布置一些趣味實驗任務，比如將筷子插入水中，發現筷子在水中出現偏折現象等。與此同時，教師還可以鼓勵學生嘗試運用身邊的材料進一步驗證光的折射知識，讓學生通過實驗活動對物理知識產生有形認知，最終了解光線在進入不同介質，折射角與入射角的關系。除此之外，教師還需要帶領學生走出課堂，鼓勵學生運用光的折射解釋一些自然現象。由此可見，此種方式不僅能夠鍛煉學生的語言表達能力，還可以為學生核心素養的提升打下良好基礎。

2. 對話可視推進

師生對話也是課堂教學活動中的重要環節，然而，部分教師并沒有重視師生交流對學生學習物理知識的重要性，也沒有運用趣味性更強的引導方式幫助學生掌握復雜的物理知識，這就致使部分學生并不愿意主動加入物理知識的學習行列中。為有效改善這種狀況，教師應創設出形式更為豐富的對話方式，如案例分析、實地調查等教學活動，促使學生能夠在對話思考中形成更為優秀的物理思維。

以人教版八年級上冊第四章中《光的反射》為例，教師應根據學生的喜好，合理設計討論話題，同時準備充足的實驗材料，激發學生的好奇心，讓學生主動參與到演示實驗活動中去，在實驗活動正式開始前，教師應合理設計思考問題，如：“同學們，反射、入射光線以及法線是不是在同一平面內？”當問題正式提出后，教師應鼓勵學生翻閱教學資料，主動思考，大膽說出內心的真實想法，并引導學生通過實驗證明自己的結論，最終得出光在一些物體表面可以發生反射。當學生對光的反射有了一定程度的了解后，教師應將課前準備的習題投放在電子白板上，讓學生正確指出法線、入射角以及反射角等。由此可見，此種方式既能夠幫助學生鞏固基礎知識，還為學生后續知識的學習奠定了良好的基礎。

（三）豐富實踐活動，塑造學生學科思維

現如今，物理知識與日常生活的聯系極其密切，所以，教師應深入挖掘物理知識與日常生活的關聯情況，以學生學習物理知識為側重點，設計出趣味性更強的可視化實踐任務，點燃學生的學習熱情，確保學生更加喜愛學習物理。除此之外，教師還需要合理篩選任務，以激發學生操作主動性為側重點，合理運用網絡交互平臺，讓學生自主學習復雜的物理知識。

日常生活中隱藏著無數的物理學應用現象，教師應擺脫傳統教學課堂的束縛，妙用各種生活案例，引導學生從生活案例中挖掘物理知識，主動搜集各種物理現象，學會觀察細節，最終明確物理知識的作用價值。此外，物理教師還需要具備更為優秀的創新理念，帶領學生走出課堂，在日常生活中學習物理知識，加深學生對物理知識的認知情況。

以人教版八年級上冊第二章中《噪聲的危害和控制》為例，在正式開展教學活動前，教師應按照每名學生學習物理知識的實際情況，合理構建生活調查小組，找出蘊藏在日常生活中的噪聲污染，最終形成更為詳細的調查報告，在教師批閱學生調查報告時，應將學生調查的報告分成三個等級（優秀，良好，不及格），找出報告中的重點評價，并鼓勵學生討論出抑制這些噪聲污染的方式。除此之外，教師還需要借助信息技術還原實驗步驟等相關內容，例如，全程直播物理實驗，必要時，要求家長協助學生共同完成物理實驗，從實際操作中得出實驗結論。由此可見，此種方式既可以鍛煉學生的實踐能力，還可以提升學生與家長的親密度。

五、 結語

總而言之，可視化課堂教學策略的合理運用已然成為提升物理教學課堂效率的重要方式，所以，教師應明確可視化課堂教學策略的重要性，運用形式更為豐富的可視化教學方式，從多方面、多角度刺激學生感官，著重培養學生的物理思維，讓學生明確物理知識對日后實現全面發展的重要意義。此外，可視化教學不僅僅是運用圖像展示物理知識，還是一種全新的教學思維，因此，教師應主動學習更為先進的教學理論，根據學生學習物理知識的實際情況，運用更為合理的引導方式，重點培養學生的物理思維，保證學生最終顯現的物理素養能夠達到預期標準。

參考文獻：

［1］歐陽麗萍.基于思維可視化的初中物理復習：以“物態變化”為例［J］.中學物理教學參考，2021（18）：21-23.

［2］張蓉.思維可視化在初中物理教學中的應用：“看得見”的電生磁［J］.中學物理教學參考，2021（2）：30-31.

［3］吳昭琪.探究初中物理教學如何利用思維可視化培養學生的邏輯思維能力［J］.考試周刊，2021（91）：115-117.

［4］魏良發.思維可視化：初中物理課堂教學的創新實踐［J］.學苑教育，2022（15）：17-18，21.

［5］章麗璟.初中物理思維可視化實驗教學研究：以“熱機與社會發展”為例［J］.中學物理教學參考，2022（11）：34-36.

［6］熊艷，章麗璟.思維可視化教學策略在初中物理實驗教學中的應用［J］.中學物理，2022，40（20）：46-47.

［7］倪凌云.思維可視破難點：初中物理“安全用電”教學片段案例研究［J］.世紀之星—初中版，2021（4）：123-124.

［8］陳峰.初中物理解題模型思維可視化的教學實踐研究：以非常規法“測電阻”為例［J］.考試周刊，2021（64）：130-132.

［9］萬洪喜.以圖導思 以思導學：以思維導圖優化初中物理教學的途徑與策略研究［J］.數理化解題研究，2021（14）：72-73.

［10］王鈺涵.逆向可視化情境教學法在初中物理教學中的運用：以“物體的浮沉條件及應用”為例［J］.中學物理教學參考，2021（33）：35-38.