思维可视化在初中物理课堂教学中的应用

福建省厦门市湖里中学 沈旭琛

思维可视化是将隐性的思维过程以一种显性的方式展现出来。通过把思维方式和路径展示出来，学生可以更加容易地理解初中物理的知识要点，教师能够更好地了解学生对于物理的学习和理解情况，然后根据所了解的情况进行教学方式的调整，让学生的学习变成一种自我主动行为，促进初中物理教学向新阶段发展。

一、思维可视化的含义

思维可视化是将一些模糊不清的概念，用直观且容易理解的方式表达出来，经过思维可视化后的信息能够更加方便理解，提升信息的传递效率。思维可视化的应用方式主要分为以下两种，一是思维可视化的表达方式，比如思维流程图、思维导图等；二是将思维可视化运用相关软件，做出自己想要的可视化表达方式。初中物理教学运用思维可视化方法，可以极大地提高教学效率，并且对学生的物理学习能够起到一定程度的帮助作用。

二、教学思维可视化背景

在初中物理教学过程中，学生经常“一听就会，一做就错”，造成这一现象的主要原因有以下两点：（1）在日常教学活动中，教师往往是课堂的主导者，对于课程教学内容通常都做了充分的准备，所以在讲解时教师非常流畅且快速，而学生如果没有足够的思维意识，并且实时跟着教师的节奏进行思考，就会跟不上教师讲解的速度，并且学生对于所获取的知识也没有经过自己的思考和理解；（2）随着对学生学习要求的不断提高，初中物理课堂常常出现节奏快、内容多的现象，往往在学生还没有对学习问题进行思考时，教师就已经给出了该问题的答案，导致学生往往只注重问题的答案而忽视答案产生的过程。在学生从“理解”到“运用”的过程中，思维可视化不仅可以激发学生学习初中物理的兴趣，而且能够培养学生解决问题的能力。

三、思维可视化的应用

（一）加强课前预习

课前预习是学生获取知识的基础，良好的课前预习是学习的重要前提，做好课前预习能够有效在课堂学习中培养学生良好的预习习惯，更好地促进学习活动的展开，让学生能够积极自主地解决在学习过程中遇到的难题，进而主动进行学习。教师在学生的预习阶段可以加以引导，让学生能够通过思维导图的方式将预习过的知识点进行整合，以有效地提升学生的学习效率。例如在“来自地球的力”这一节内容中，教师可以让学生按照思维可视化的方式进行预习，将预习过的知识点进行整合，可以将物体放在中心位置，第一层分别写力的方向、大小和作用点三个要素，然后第二层再逐步分析重力的三个要素。在初中物理教学中，思维可视化是以逐步递进的方式进行的，这样能够让学生掌握重点，并且可以对学生的思维进行梳理，对学生的自主学习能力的增强有着很大的帮助。

（二）加强实践学习

物理学科的学习离不开实践，通过实践可以检验结论的真实合理性。在物理实践的过程中，学生需要对相关知识进行梳理，掌握各层次之间的联系。在物理教学中，教师可以借助思维导图让学生了解实践的基本理论知识，尽快掌握实践操作的重点以及实践技巧。这样一来，在实践中教师只用扮演辅助的角色，让学生充分成为实践的主导，激发学生的学习兴趣以及实践热情，有效锻炼学生的动手能力。例如，在学习“声现象”这一课时，教师可以让学生在日常生活中仔细聆听身边的声音，并且引导学生分辨什么是声音、什么是噪音。然后将学生分成小组，让学生列举关于噪音的危害性以及相互探讨如何控制噪音，并运用不同的物品进行实验，以小组的方式将所学习的内容绘制成思维导图，引发学生对于声现象的思考并加强理解。

（三）引导归纳总结

在学生实践学习之后，教师要让学生对本次实践过程中所涉及的方法以及此次实践过程进行归纳总结。在归纳总结的过程中，学生可以再次对实践过程进行回忆，进一步加深对实践学习的记忆，并且可以认识到实践学习过程中的不足，以在下次实践中进行改进。传统的死记硬背的学习方法无法应对变化万千的问题和日常生活中所碰到的现象，因此初中物理教师要引导学生善于发现身边的物理现象，在教学时应当对身边的这些现象进行举例说明，深入思考分析该物理现象的原理，并且运用思维可视化的方式将该现象的相关理论知识结合在一起，推算相关的物理公式，促进学生更好地学习掌握物理知识，让学生更加合理有效地构建初中物理学习的知识框架。例如在“物态变化”相关教学中，如果学生仅仅依靠死记硬背的学习方式，根本无法完全理解和掌握该章节的知识，教师要积极引导学生在日常生活中寻找冰雪雨雾的形成原因，并在教学中通过一些道具自制雾、霜等现象，以有效地激发学生的好奇心和学习积极性，提升学习效率。

（四）结合课堂应用

传统的以教师为主导的“灌输式”教学方式已经无法顺应时代发展的要求，传统的教学方式容易让处于青春期的学生对学习产生抵触心理，影响教学进度，并且学生的学习效率也较低。目前，容易被大多数学生接受的是学生自主学习，教师作为引导者加以辅导的新型教学方式，而怎样合理地使用课堂的有限时间对学生进行更好的教学是提升教学质量的关键所在。思维可视化是一种新型的教学模式，在目前的应用过程中受到学生和教师的广泛喜爱。在课堂教学中，教师运用思维可视化可以引导学生迅速找到课堂学习的重点，并且可以充分运用发散思维帮助学生养成自主学习的习惯。例如在“质量与密度”的教学中，教师可以先在黑板上绘制部分思维导图，然后让学生将剩下的思维导图补充完整。在这一过程中，学生所画的思维导图可能不是特别完美，但是教师要注意鼓励学生，让学生多加练习，从而达到深刻理解所学知识点的目的。在学生掌握绘制方法后，可以让学生以不同的内容进行绘制，然后让学生之间互相学习，取长补短。

（五）优化思维结构

在初中物理学习中，电学这一章节是学生最感兴趣的部分，在这一章节的学习中，学生能够学习到最基础的电路图，了解灯泡的发光原理。在对这一章节进行教学时，教师可以准备一些符合学生使用规格的实验物品，例如电池、导线、开关、小灯泡等材料，让学生自主进行一些实验，让学生在实验中探索相关的知识点。在这一章节的思维可视化构建中，可以分为两大内容，即电流和电路。这两大内容的学习和拓展能够帮助学生梳理学习思路，将复杂的知识简单化，提升学生对物理学习的兴趣，快速理解学习的重点。

（六）提高复习效率

思维可视化能够有序将重难点知识进行归类，有助于学生迅速掌握知识关键点，并且在复习的过程中，如果有新发现的知识和内容能够及时地进行补充说明。在物理知识的复习中，教师可以安排学生根据本节课或本章节所学习的内容，用不同的色彩、符号或者简单的词语进行思维导图绘制。当学生在制作思维导图的过程中遇到了困难，就可以很快知道自己还有哪些知识点不够清晰，从而做到查漏补缺。当学生把自己的思维导图和周围学生或者教师的思维导图进行比较学习时，对自己不太清楚的地方或者所遇到的困难也可以很快得到解决。当学生构建思维导图的时候，会自然表现出自己对物理知识的见解，用各式各样的形式表达出来。在此基础上，对于该知识点的学习就有了更加深刻的理解，同时也加深了记忆。

综上所述，将思维可视化运用在教学中，可以更好地展现学生的思考过程，以便于教师更准确地了解学生学习的情况，从而提高初中物理课堂教学的实际效率，帮助学生更加容易理解和接受初中物理的教学内容，还可以让学生在思考过程中不断获得成功的喜悦感，更好地培育学生的逻辑性与发散性思维能力。所以，教师应该改变传统的物理教学理念，以学生自主学习为主体，培养学生的实践操作能力，并且积极地与学生进行交流沟通，营造良好的课堂学习氛围。