思維可視化在初中物理課堂教學中的應用

福建省廈門市湖里中學 沈旭琛

思維可視化是將隱性的思維過程以一種顯性的方式展現出來。通過把思維方式和路徑展示出來，學生可以更加容易地理解初中物理的知識要點，教師能夠更好地了解學生對于物理的學習和理解情況，然后根據所了解的情況進行教學方式的調整，讓學生的學習變成一種自我主動行為，促進初中物理教學向新階段發展。

一、思維可視化的含義

思維可視化是將一些模糊不清的概念，用直觀且容易理解的方式表達出來，經過思維可視化后的信息能夠更加方便理解，提升信息的傳遞效率。思維可視化的應用方式主要分為以下兩種，一是思維可視化的表達方式，比如思維流程圖、思維導圖等；二是將思維可視化運用相關軟件，做出自己想要的可視化表達方式。初中物理教學運用思維可視化方法，可以極大地提高教學效率，并且對學生的物理學習能夠起到一定程度的幫助作用。

二、教學思維可視化背景

在初中物理教學過程中，學生經常“一聽就會，一做就錯”，造成這一現象的主要原因有以下兩點：（1）在日常教學活動中，教師往往是課堂的主導者，對于課程教學內容通常都做了充分的準備，所以在講解時教師非常流暢且快速，而學生如果沒有足夠的思維意識，并且實時跟著教師的節奏進行思考，就會跟不上教師講解的速度，并且學生對于所獲取的知識也沒有經過自己的思考和理解；（2）隨著對學生學習要求的不斷提高，初中物理課堂常常出現節奏快、內容多的現象，往往在學生還沒有對學習問題進行思考時，教師就已經給出了該問題的答案，導致學生往往只注重問題的答案而忽視答案產生的過程。在學生從“理解”到“運用”的過程中，思維可視化不僅可以激發學生學習初中物理的興趣，而且能夠培養學生解決問題的能力。

三、思維可視化的應用

（一）加強課前預習

課前預習是學生獲取知識的基礎，良好的課前預習是學習的重要前提，做好課前預習能夠有效在課堂學習中培養學生良好的預習習慣，更好地促進學習活動的展開，讓學生能夠積極自主地解決在學習過程中遇到的難題，進而主動進行學習。教師在學生的預習階段可以加以引導，讓學生能夠通過思維導圖的方式將預習過的知識點進行整合，以有效地提升學生的學習效率。例如在“來自地球的力”這一節內容中，教師可以讓學生按照思維可視化的方式進行預習，將預習過的知識點進行整合，可以將物體放在中心位置，第一層分別寫力的方向、大小和作用點三個要素，然后第二層再逐步分析重力的三個要素。在初中物理教學中，思維可視化是以逐步遞進的方式進行的，這樣能夠讓學生掌握重點，并且可以對學生的思維進行梳理，對學生的自主學習能力的增強有著很大的幫助。

（二）加強實踐學習

物理學科的學習離不開實踐，通過實踐可以檢驗結論的真實合理性。在物理實踐的過程中，學生需要對相關知識進行梳理，掌握各層次之間的聯系。在物理教學中，教師可以借助思維導圖讓學生了解實踐的基本理論知識，盡快掌握實踐操作的重點以及實踐技巧。這樣一來，在實踐中教師只用扮演輔助的角色，讓學生充分成為實踐的主導，激發學生的學習興趣以及實踐熱情，有效鍛煉學生的動手能力。例如，在學習“聲現象”這一課時，教師可以讓學生在日常生活中仔細聆聽身邊的聲音，并且引導學生分辨什么是聲音、什么是噪音。然后將學生分成小組，讓學生列舉關于噪音的危害性以及相互探討如何控制噪音，并運用不同的物品進行實驗，以小組的方式將所學習的內容繪制成思維導圖，引發學生對于聲現象的思考并加強理解。

（三）引導歸納總結

在學生實踐學習之后，教師要讓學生對本次實踐過程中所涉及的方法以及此次實踐過程進行歸納總結。在歸納總結的過程中，學生可以再次對實踐過程進行回憶，進一步加深對實踐學習的記憶，并且可以認識到實踐學習過程中的不足，以在下次實踐中進行改進。傳統的死記硬背的學習方法無法應對變化萬千的問題和日常生活中所碰到的現象，因此初中物理教師要引導學生善于發現身邊的物理現象，在教學時應當對身邊的這些現象進行舉例說明，深入思考分析該物理現象的原理，并且運用思維可視化的方式將該現象的相關理論知識結合在一起，推算相關的物理公式，促進學生更好地學習掌握物理知識，讓學生更加合理有效地構建初中物理學習的知識框架。例如在“物態變化”相關教學中，如果學生僅僅依靠死記硬背的學習方式，根本無法完全理解和掌握該章節的知識，教師要積極引導學生在日常生活中尋找冰雪雨霧的形成原因，并在教學中通過一些道具自制霧、霜等現象，以有效地激發學生的好奇心和學習積極性，提升學習效率。

（四）結合課堂應用

傳統的以教師為主導的“灌輸式”教學方式已經無法順應時代發展的要求，傳統的教學方式容易讓處于青春期的學生對學習產生抵觸心理，影響教學進度，并且學生的學習效率也較低。目前，容易被大多數學生接受的是學生自主學習，教師作為引導者加以輔導的新型教學方式，而怎樣合理地使用課堂的有限時間對學生進行更好的教學是提升教學質量的關鍵所在。思維可視化是一種新型的教學模式，在目前的應用過程中受到學生和教師的廣泛喜愛。在課堂教學中，教師運用思維可視化可以引導學生迅速找到課堂學習的重點，并且可以充分運用發散思維幫助學生養成自主學習的習慣。例如在“質量與密度”的教學中，教師可以先在黑板上繪制部分思維導圖，然后讓學生將剩下的思維導圖補充完整。在這一過程中，學生所畫的思維導圖可能不是特別完美，但是教師要注意鼓勵學生，讓學生多加練習，從而達到深刻理解所學知識點的目的。在學生掌握繪制方法后，可以讓學生以不同的內容進行繪制，然后讓學生之間互相學習，取長補短。

（五）優化思維結構

在初中物理學習中，電學這一章節是學生最感興趣的部分，在這一章節的學習中，學生能夠學習到最基礎的電路圖，了解燈泡的發光原理。在對這一章節進行教學時，教師可以準備一些符合學生使用規格的實驗物品，例如電池、導線、開關、小燈泡等材料，讓學生自主進行一些實驗，讓學生在實驗中探索相關的知識點。在這一章節的思維可視化構建中，可以分為兩大內容，即電流和電路。這兩大內容的學習和拓展能夠幫助學生梳理學習思路，將復雜的知識簡單化，提升學生對物理學習的興趣，快速理解學習的重點。

（六）提高復習效率

思維可視化能夠有序將重難點知識進行歸類，有助于學生迅速掌握知識關鍵點，并且在復習的過程中，如果有新發現的知識和內容能夠及時地進行補充說明。在物理知識的復習中，教師可以安排學生根據本節課或本章節所學習的內容，用不同的色彩、符號或者簡單的詞語進行思維導圖繪制。當學生在制作思維導圖的過程中遇到了困難，就可以很快知道自己還有哪些知識點不夠清晰，從而做到查漏補缺。當學生把自己的思維導圖和周圍學生或者教師的思維導圖進行比較學習時，對自己不太清楚的地方或者所遇到的困難也可以很快得到解決。當學生構建思維導圖的時候，會自然表現出自己對物理知識的見解，用各式各樣的形式表達出來。在此基礎上，對于該知識點的學習就有了更加深刻的理解，同時也加深了記憶。

綜上所述，將思維可視化運用在教學中，可以更好地展現學生的思考過程，以便于教師更準確地了解學生學習的情況，從而提高初中物理課堂教學的實際效率，幫助學生更加容易理解和接受初中物理的教學內容，還可以讓學生在思考過程中不斷獲得成功的喜悅感，更好地培育學生的邏輯性與發散性思維能力。所以，教師應該改變傳統的物理教學理念，以學生自主學習為主體，培養學生的實踐操作能力，并且積極地與學生進行交流溝通，營造良好的課堂學習氛圍。