思維可視化技術(shù)在高中物理習(xí)題課中應(yīng)用效能研究
——以《機(jī)械能守恒定律》應(yīng)用為例

侯天江

（貴州省息烽縣第一中學(xué) 貴州貴陽 551100）

思維可視化技術(shù)在高中物理習(xí)題課中應(yīng)用效能研究
——以《機(jī)械能守恒定律》應(yīng)用為例

侯天江

（貴州省息烽縣第一中學(xué) 貴州貴陽 551100）

高中物理教學(xué)中，如何提高學(xué)生準(zhǔn)確階梯的思維能力，讓學(xué)生從題海中走出來，以一變應(yīng)萬變，這是很多老師關(guān)注的地方。思維可視化技術(shù)在物理習(xí)題課中的應(yīng)用將有效地提高學(xué)生解題力和思維能力，在其應(yīng)用實(shí)踐中總結(jié)得出了解決物理習(xí)題的"三環(huán)節(jié)"方法，從根本上解決了學(xué)生處理習(xí)題難的這一現(xiàn)狀。

高中物理習(xí)題 思維可視化技術(shù) 能效 三環(huán)節(jié)

引言

習(xí)題訓(xùn)練時，很多時候?qū)W生都有這樣一個感覺，一聽就懂，一做就錯。同一個考點(diǎn)知識，重復(fù)很多次，只要變一個模式學(xué)生就陌生，無從作手，感覺付出和收獲不成正比、枯燥、低效、厭倦籠罩著整個心身。學(xué)習(xí)越來越吃力，學(xué)生已經(jīng)變成了學(xué)習(xí)的奴隸，久而久之有的學(xué)生變成了學(xué)習(xí)的逃兵：有的心甘情愿的變成學(xué)習(xí)的奴隸，骨子里都透射出奴性思想，《成功大學(xué)》這一書中講了一句話：“勤奮的雙腳要站在正確的道路上，方向不對努力白費(fèi)。”做什么事情都要講方向講方法，這樣才會事半功倍。思維可視化技術(shù)強(qiáng)調(diào)思考方法及思考路徑的梳理沒呈現(xiàn)，它打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式對知識表征的簡單呈現(xiàn)，更加有效提高信息加工及信息傳遞的效能。下面將展示我曾經(jīng)用思維可視化技術(shù)教學(xué)的一堂習(xí)題課的部分內(nèi)容，供大家參考。

【經(jīng)典案例】滑塊和小球的質(zhì)量均為m，滑塊可在水平放置的光滑固定導(dǎo)軌上自由滑動，小球與滑塊上的懸點(diǎn)O由一種不可伸長的輕繩相連，輕繩長為L。開始時，輕繩處于水平拉直狀態(tài)。小球和滑塊均靜止，現(xiàn)將小球由靜止釋放，當(dāng)小球到達(dá)最低點(diǎn)時，滑塊剛好被一表面涂有黏性物質(zhì)的物體擋板粘住，在極短的時間內(nèi)速度減為0，小球繼續(xù)向左擺動。當(dāng)輕繩與豎直方向的夾角θ=60°時，小球到達(dá)最高點(diǎn)。求：滑塊與擋板剛接觸時（滑塊與擋板還未相互作用）滑塊與小球的速度分別是多少？

【傳統(tǒng)做法與思維可視化技術(shù)比照】

【對比兩種做法】相同點(diǎn)——解題結(jié)果都是一樣：不同點(diǎn)——傳統(tǒng)做法注重解題結(jié)果，對知識的加工和問題的解決思考過程，往往是不可見的，這樣會使得學(xué)生更多的是關(guān)注答案，忽視答案的生成過程。習(xí)題訓(xùn)練中，學(xué)生思維的發(fā)展并不來自于“答案的積累”，而來自于“生成答案的思維方法和過程”。要提高物理習(xí)題課的教學(xué)效能，我們就必須變“強(qiáng)調(diào)答案”為“強(qiáng)調(diào)答案的生成過程”，變“依靠感性經(jīng)驗(yàn)答題”為“運(yùn)用理性思考解題”。而這就要求我們必須把“看不見的”思維的過程和方法清晰地呈現(xiàn)出來，以便更好的理解、記憶和運(yùn)用。

【“三環(huán)節(jié)”方法】針對我校實(shí)際情況，進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)：高中物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生處理物理問題時多數(shù)學(xué)生對物理概念、規(guī)律、適用條件及其表達(dá)形式的理解都存在一些問題；對物理狀態(tài)、過程、情景、重要因素和有關(guān)條件的分析不到位；對用自己學(xué)過的物理理論、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)儀器處理實(shí)驗(yàn)問題都感到困難。在教師中調(diào)查發(fā)現(xiàn)教學(xué)時都以學(xué)習(xí)資料作為材料。章節(jié)知識為線索，精選一定的代表性問題由教師講解分析，選擇足夠量的訓(xùn)練題，讓學(xué)生進(jìn)行鞏固練習(xí)和建構(gòu)模型的方式進(jìn)行訓(xùn)練。兩種現(xiàn)狀表明：教師在物理練習(xí)訓(xùn)練中未充分培養(yǎng)學(xué)生對物理狀態(tài)、過程、情景、重要因素和有關(guān)條件的分析，導(dǎo)致學(xué)生綜合分析問題和解決問題的潛能，沒有得到充分地開發(fā)。對物理問題分析不清。針對上述問題，本課題通過近兩年研究實(shí)踐總結(jié)得出：思維可視化技術(shù)處理高中物理習(xí)題教學(xué)效能的“三環(huán)節(jié)”方法：

①審題目、明問題、定對象；

②析過程、找狀態(tài)、畫情景；

③選規(guī)律、寫步驟、解問題。

【抽樣實(shí)驗(yàn)】“三環(huán)節(jié)”方法，是培養(yǎng)學(xué)生做題的思維習(xí)慣，通過設(shè)置各種不同的典型性和針對性的物理習(xí)題集，曾統(tǒng)計(jì)得出：

表一：高中物理習(xí)題各項(xiàng)訓(xùn)練統(tǒng)計(jì)

表二：數(shù)據(jù)處理—柱形圖對比

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】從圖可以看出被實(shí)驗(yàn)的學(xué)生在對概念的理解、定理規(guī)律的應(yīng)用、以及綜合分析物理問題的思維能力比沒有被實(shí)驗(yàn)的學(xué)生要高。思維可視化技術(shù)處理高中物理習(xí)題教學(xué)效能的“三環(huán)節(jié)”方法是行之有效的，思維可視化技術(shù)處理后的三個環(huán)節(jié)，形象生動、化繁為簡、有的放矢。他們互相聯(lián)系互相已存，既獨(dú)立又統(tǒng)一，高度分化又深度結(jié)合。

【結(jié)束語】思維比知識更加重要，沒有思維的碰撞，就沒有火花的誕生，學(xué)習(xí)上學(xué)生就缺少求知激情。課堂上就缺少了靈動性。而思維可視化技術(shù)更是讓學(xué)生思維過程得以有效展現(xiàn)出來，通過圖示的呈現(xiàn)，我們可以判斷出問題存在于哪里，進(jìn)而快速準(zhǔn)確地幫助學(xué)生解決物理難題。總之開展可視化技術(shù)在物理教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究與實(shí)踐需要，我們大家一起奮斗為祖國的教育事業(yè)培育出一代代接班人。

［1］劉慶兵，在高中物理教學(xué)中，要凸顯學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［J］，數(shù)理化學(xué)習(xí)。2011，<03>

［2］趙華，高中物理教學(xué)中怎樣培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力［J］.科學(xué)咨詢（教學(xué)科研）。2010.<10>

［3］百度.百科 http://baike.baidu.com/link？url=UXn49AwacwsPDI-iveI8DXK。