思維可視化：搭建高效初中物理課堂的“扶梯”

黃星高

摘 ? 要：隨著新課程改革的不斷發展，初中物理教學也需要因時而變，通過多樣化的手段搭建高效初中物理課堂。因此，物理教師必須要改變教師的“教”，從而促使學生更好的“學”，不斷提升學生的物理學科核心素養。在這個過程中，思維可視化發揮著重要的作用。在初中物理課堂教學過程中運用思維可視化，能夠將抽象、復雜的物理知識具體化、形象化、直觀化，達到化繁為簡的目的，激發學生物理學習的積極性和主動性，有效提升物理課堂教學的質量。文章旨在圍繞思維可視化這個核心，就思維可視化如何搭建高效初中物理課堂進行深入的研究。

關鍵詞：思維可視化；初中物理；初中物理課堂

初中物理新課程標準指出，物理課程應該提倡學習方式的多樣化，“改革以書本為主、實驗為輔的教學模式，提倡多樣化的教學方式，鼓勵將信息技術滲透于物理教學之中?！痹谛抡n程改革背景下，初中物理教學的思維可視化發揮著重要的作用[ 1 ]。在初中物理教學過程中進行思維可視化，能夠運用一系列圖示技術將本來不可忽視的思維清晰地呈現在學生面前，將應隱形的知識變得顯性化、可視化，便于學生思考、理解和交流。因此，在初中物理教學過程中，物理教師要善于借助畫圖、操作和語言表達，促使學生的物理思維充分展現，成就物理教師的“教”和學生的“學”。下面，筆者就圍繞初中物理課堂教學中的“思維可視化”進行深入介紹。

1 ?初中物理課堂的教學現狀

作為基礎教育的重要學科，初中物理教學能夠促使初中生在物理學科的熏陶下掌握基礎的物理知識，實現思維能力、探索能力、實驗能力的培養[ 2 ]。然而，從當前初中物理課堂的教學現狀來看，物理教學的實際與物理新課程標準的要求，仍然存在諸多問題。

1.1 ?忽視學生差異，教學步伐統一

初中生身上展現出明顯的發展差異性和發展不均衡性，這就意味著物理教師要對學生群體進行深入的分析，貫徹分層思想，兼顧各個學生群體的物理學習情況。然而，當前很多物理教師并沒有注重學生的差異性，而是將學生視為一個無差別的整體，在教學過程中步伐過于統一。

1.2 ?教學方法單一，學生興趣不足

在新課程改革背景下，教學方法的多樣性導致初中物理課堂教學展現出更多的活力。然而，當前很多物理教師在教學過程中采取的教學方法比較單一，也不能夠主動掌握其他教學方法。這種情況下，物理課堂的活性不足，學生的學習興趣不足。

1.3 ?評價方式單調，學生自主不足

評價活動是初中物理課堂教學的重要組成部分，對于學生進行評價的過程中，教師和學生的成長是顯而易見的。然而，當前很多教師在評價的過程中采取的評價方式過于單調，不能突出學生的自主，導致學生的滿足感和自豪感不強。

2 ?雙減背景下思維可視化搭建高效初中物理課堂的策略

作為一門自然科學基礎課程，物理對于學生的成長和發展至關重要。在雙減背景下，物理課堂教學也需要貫徹雙減理念，實現減負增效的目的。在這個過程中，物理教師要將思維可視化放置在第一位，將物理知識顯著化，促使學生能夠直觀性地感知物理知識，從而構建高效初中物理課堂。對此，初中物理教師要認真學習雙減政策，不斷探索物理課堂教學中的思維可視化策略，促使物理課堂展現出豐富的活力。

2.1 ?創設直觀情境，攻克教學難點

情境教學法是一種新型教學模式，能夠將知識與情境融合起來，促使學生在一種輕松愉悅的氛圍中獲取知識。在初中物理課堂教學過程中創設一定的情境，能夠激發初中生物理學習的情趣和動力，強化初中生對于物理知識的把握。毫無疑問，物理是一門邏輯性比較強的學科，對于初中生的思維邏輯提出了很大的挑戰，導致很多知識在物理學習的過程中遇到很多問題和困難，物理成績不理想。在這個過程中，創設直觀情境則能夠在一定程度上解決問題。因此，在初中物理課堂教學過程中，教師可以創設直觀情境，促使學生在深入情境的過程中直觀性地學習物理知識，幫助學生攻克重難點。

【案例】“凸透鏡成像的規律”的思維可視化教學——凸透鏡的自述

探究凸透鏡成像的規律主要促使學生在科學探究的過程中找出凸透鏡成像的規律，培養學生科學探究的方法，提升學生理解物理規律、運用分析解決問題的能力。為了實現凸透鏡成像規律的思維可視化，物理教師利用交互式電子白板設置凸透鏡的自述小環節，創設直觀的蠟燭透過凸透鏡情境，引導學生在觀看情境的過程中進行思考。

如圖1，凸透鏡的自述：我是一面很特殊的鏡子，雖然不如魔鏡王后的魔鏡那般神秘，但是我也有自己的小秘密。當你在我的面前放置一根蠟燭之后，蠟燭的光透過我照射在墻上，墻上的蠟燭會展現出什么樣子呢？是否和真實的蠟燭一樣呢？不妨來猜一猜吧！

顯然，在上述直觀情境創設的過程中，物理教師通過交互式電子白板將凸透鏡和蠟燭的情境直觀展示出來，促使學生在觀察閱讀凸透鏡的自述的過程中，根據凸透鏡提出的問題，結合自己的生活經驗進行思考，蠟燭透過凸透鏡后到底呈現出什么狀態。相比較教師通過語言進行情境的創設，通過動態畫面進行展示，能夠激發學生的學習趣味，讓學生的思維看得見、摸得著，更能夠激發學生猜想的主動性，促使學生在頭腦中模擬蠟燭的最終狀態，最后通過學生真實的實驗驗證自己的猜想。

2.2 ?提供形象材料，強化自主探究

初中物理課程標準指出，“實驗教學是物理教學的重要組成部分，是落實物理課程目標，全面提高學生科學素養的重要途徑?！睂τ诔踔猩?，實驗是促使其直觀性掌握知識的有力途徑，也是實現思維可視化的有效場所。利用思維可視化構建初中物理高效課堂的過程中，教師要為學生提供形象材料，促使學生能夠利用材料進行自主探究，進而在自主探究的過程中掌握物理知識，培養學生的自主探究能力，讓學生在自主操作的過程中將物理知識變得具體化、形象化。

【案例】“研究杠桿的平衡條件”的思維可視化教學——杠桿的左右手

探究杠桿的平衡條件通過實驗，讓杠桿在水平位置平衡，了解到設計實驗探究的科學思想。與此同時，學生在自主探究的過程中獲得杠桿平衡條件，理解杠桿平衡狀態的基本含義。在探究的過程中，物理教師為學生提供了相應的探究材料，鼓勵學生自主探究。

如圖2，同學們，大家小時候玩過蹺蹺板，就是典型的杠桿。大家結合自己小時候玩蹺蹺板的經歷，想一想蹺蹺板在什么時候能夠保持平衡呢？現在，用圖3帶有等分刻度的均質木尺代替蹺蹺板，用鉤碼代替人，和杠桿、彈簧測力計、鉤碼和細繩一起組隊，探索杠桿平衡的秘密吧！

在上述教學過程中，物理教師向學生提供了杠桿、彈簧測力計、鉤碼和細繩等實驗材料，鼓勵學生操作杠桿、彈簧測力計、鉤碼和細繩，探究杠桿平衡的條件。在教師的指導下，學生能夠自主操作，最終認識到杠桿平衡的條件是F1L1=F2L2。整個過程中，實驗材料能夠被學生清晰可見，而在自主探究的過程中，學生的探究過程和探究思維也清晰可見。

2.3 ?設計思維導圖，實現深度學習

近年來，思維導圖作為一種十分有效的教學工具逐漸與初中物理教學融合起來。在思維導圖的幫助下，初中生能夠理清思路、形成邏輯，更好地掌握物理知識。對此，初中物理教師在教學活動中可以利用色彩、圖形、線條、箭頭、分支、聯想等對思維導圖進行深入的介紹，促使初中生在物理學習的過程中使用和設計思維導圖，利用直觀性的思維導圖實現思維的可視化，促使學生對于物理知識具備清晰的信息認識，從而實現學生的深度學習。

【案例】“浮力”的思維可視化教學——神奇的思維導圖

浮力是初中物理教學的重點內容，同時也是學生學習的一個重難點。在浮力章節的學習過程中，物理教師可以鼓勵學生梳理浮力相關的知識，通過思維導圖的方式呈現出來，具體內容如圖4。

在上述教學過程中，物理教師在教學結束之后，鼓勵學生對浮力的知識進行回顧，立足浮力這個主題，將章節所學知識通過思維導圖的方式呈現出來。在構建思維導圖的過程中，學生能夠將腦海中關于浮力的相關知識進行分類，條理清晰地呈現出來，展現自己的知識結構。通過這樣的方式，學生的思維通過思維導圖展現出可視化的特點。

2.4 ?優化評價方式，構建高效課堂

優化評價方式，促使評價活動更好地實現其功能，這是當前物理課堂教學需要達成的目的之一。在思維可視化理念下，優化評價方式能夠促使初中物理課堂變得透明，促使學生的成長和發展變得看得見、摸得著[ 3 ]。因此，在初中物理課堂教學的過程中，物理教師要注重優化評價方式，不斷學習多樣化的評價方式，從而有效構建高效物理課堂。在這個過程中，物理教師要從學生的實際出發，在多樣化的評價過程中激發學生物理學習的積極性和主動性，促使評價活動也變得量化，貫徹思維可視化。

【案例】“液體壓強的規律”的思維可視化教學——評價的技巧

液體壓強的規律主要促使學生在操作的過程中了解液體內部壓強的規律，在探索的過程中，物理教師設計了通關小任務，如表1，根據學生在通關任務中的表現對于學生進行評價。

在上述教學過程中，教師圍繞液體壓強的規律設計相關的任務，運用積星制的評價方式。當學生完成相關的任務之后，教師對于學生完成任務的具體情況進行賦分。最終，教師對于積分最高的學生進行獎勵。在積星制評價方式之下，初中物理課堂教學呈現出高效化的特點。與此同時，積星也能夠促使學生的表現可見。

3 ?結語

物理學科是一門邏輯性極強的學科，對于初中生的邏輯思維能力提出了要求。在初中物理課堂教學過程中使用思維可視化，能夠促使初中生的邏輯思維能力優先展現出來。作為基礎教育的一種重要教學技術，思維可視化能夠減輕初中生的物理學習負擔，促使初中生在學習的過程中有效掌握數學知識，實現初中生物理學科核心素養的培養。 因此，初中物理教師要重視思維可視化在初中物理課堂教學中的應用，不斷創新思維可視化在物理課堂中的呈現方式，促使初中生在物理學習的過程中高效學習。更為重要的是，初中物理教師還要轉變自己的物理教學理念，促使物理教學直觀化。

參考文獻：

［1］ 李宗海.思維可視化：初中物理課堂教學的重建[J].基礎教育研究，2019（17）：77-78.

［2］ 蔣莉，楊瑞紅，劉嵐.思維可視化技術促進學生物理思維能力的提高[J].中國多媒體與網絡教學學報（中旬刊），2020（4）：199-201.

［3］ 管佩磊，王勝華.基于核心素養的物理課堂思維可視化探索[J].中學物理教學參考，2021，50（2）：3-5.