基于思維可視化推動(dòng)初中物理教學(xué)提質(zhì)增效的路徑探索

摘要：物理學(xué)科具有很強(qiáng)的思維性，其中有很多抽象性極強(qiáng)的內(nèi)容，需要學(xué)生進(jìn)行較復(fù)雜的思維活動(dòng)。當(dāng)前，部分初中物理教師仍然運(yùn)用傳統(tǒng)僵化的教學(xué)模式，使學(xué)生處于被動(dòng)接受知識(shí)的狀態(tài)，這限制了學(xué)生思維的發(fā)展。闡述了思維可視化的內(nèi)涵，分析了將思維可視化理念運(yùn)用于物理教學(xué)的意義和當(dāng)前物理課堂教學(xué)中存在的主要問題，探討了運(yùn)用思維可視化理念推動(dòng)初中物理教學(xué)提質(zhì)增效的策略。關(guān)鍵詞：思維可視化；初中物理；提質(zhì)增效在新時(shí)代教育背景下，物理教師要深入研究新的教育教學(xué)理念，改變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念和教學(xué)思維，將課堂教學(xué)的重心放在學(xué)生身上，尊重學(xué)生的課堂主體地位。思維可視化理念為物理知識(shí)的呈現(xiàn)提供了新思路，其要求教師盡可能地運(yùn)用現(xiàn)有的教學(xué)資源、教學(xué)手段對(duì)知識(shí)的內(nèi)在邏輯進(jìn)行創(chuàng)新性重組，使知識(shí)以更直觀、形象的形式呈現(xiàn)在學(xué)生面前。在該理念的推動(dòng)下，學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)能得到有效發(fā)展，他們會(huì)有意識(shí)地從思維邏輯的層面探究物理知識(shí)的本質(zhì)。一、思維可視化的內(nèi)涵思維是一種抽象的邏輯認(rèn)知，是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的重要支撐。思維可視化是指借助一定的工具、媒介使無形的思維以可視化的形式呈現(xiàn)。在教學(xué)領(lǐng)域，其主要指教師利用生動(dòng)準(zhǔn)確的語言、富有感染力的情景等將思維活動(dòng)的軌跡進(jìn)行視覺化呈現(xiàn)，以此讓學(xué)生明白物理問題的解決方式，這對(duì)學(xué)生形成獨(dú)立分析、解決物理問題的思維具有重要意義。在新課改背景下，教師要積極更新教學(xué)理念，創(chuàng)新教學(xué)方法，同時(shí)要充分認(rèn)識(shí)到運(yùn)用思維可視化理念的重要意義。教師在物理教學(xué)中運(yùn)用思維可視化理念時(shí)要注意以下兩個(gè)方面的內(nèi)容。一是“思維”，它是思維可視化理念的核心內(nèi)容。教師要對(duì)物理知識(shí)涉及的思維類型、特點(diǎn)進(jìn)行深入分析，并將其巧妙地融入課堂教學(xué)中。二是“可視化”，其要求教師積極地為學(xué)生創(chuàng)設(shè)具象化物理情景，將物理知識(shí)簡化，并將思維的發(fā)展路徑以圖片、視頻等形式形象地呈現(xiàn)。在此過程中，教師也要重視教法的優(yōu)化與學(xué)法的指導(dǎo)。一方面，為了確保學(xué)生的思維能跟上課堂教學(xué)的節(jié)奏，教師要盡可能地在課堂教學(xué)中引入學(xué)生感興趣的話題，結(jié)合學(xué)生的心理變化情況及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略；另一方面，教師要結(jié)合思維可視化理念，鼓勵(lì)學(xué)生在交流、探究中大膽地進(jìn)行創(chuàng)新、猜想，運(yùn)用已有思維模式解決不同類型的物理問題。二、思維可視化理念應(yīng)用于物理教學(xué)的意義初中物理教學(xué)不僅是傳授物理知識(shí)的過程，還是培養(yǎng)學(xué)生思維、品格等綜合素養(yǎng)的過程。在基于思維可視化理念的物理教學(xué)中，學(xué)生不再是單純地背誦概念、記憶解題方式，而是在更為開放、多元的學(xué)習(xí)視野下通過交流、探究等方式探尋物理問題的解決思路。在這樣的教學(xué)中，教師要對(duì)教學(xué)策略進(jìn)行優(yōu)化，在生動(dòng)、有感染力的物理情景中與學(xué)生進(jìn)行多維對(duì)話，并在對(duì)話中對(duì)學(xué)生的思維進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)，以此確保學(xué)生的思維得到發(fā)展，促進(jìn)物理課堂教學(xué)質(zhì)量和效率的提升。此外，教師在物理教學(xué)中應(yīng)用思維可視化理念，能促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展，提升學(xué)生思維的靈活性，讓其在面對(duì)復(fù)雜的物理問題時(shí)找到多樣的解題思路。三、當(dāng)前物理課堂教學(xué)中存在的突出性問題（一）仍然運(yùn)用傳統(tǒng)呆板的教學(xué)模式目前，部分物理教師受傳統(tǒng)教學(xué)理念的影響，在課堂教學(xué)中仍然運(yùn)用傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方式，喜歡滔滔不絕地向?qū)W生講述各種知識(shí)點(diǎn)。這種呆板、機(jī)械的教學(xué)模式會(huì)影響學(xué)生思維的發(fā)展。一方面，在這種教學(xué)模式下，學(xué)生需要不斷地背誦知識(shí)點(diǎn)，很少有充足的時(shí)間進(jìn)行獨(dú)立思考；另一方面，在這種教學(xué)模式下，課堂教學(xué)氛圍較為壓抑、沉悶，學(xué)生缺乏思維互動(dòng)的機(jī)會(huì)，無法感受到物理學(xué)習(xí)的生動(dòng)性、趣味性。（二）課改和減負(fù)工作難以落到實(shí)處通過對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行分析我們可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)生厭學(xué)心理產(chǎn)生的根本原因不是對(duì)知識(shí)的反感，而是對(duì)枯燥乏味的教學(xué)方式、死氣沉沉的學(xué)習(xí)氛圍的厭倦。減負(fù)并不意味著忽視考試的重要性，減負(fù)的關(guān)鍵在于對(duì)教學(xué)過程的優(yōu)化。教師要意識(shí)到，學(xué)生不應(yīng)憑借死記硬背、機(jī)械做題來低效地獲取知識(shí)，而應(yīng)通過獨(dú)立思考、對(duì)物理問題的深入分析來形成一種解決問題的思維，并借助這種思維獲得更深層、更豐富的物理知識(shí)。（三）學(xué)生的學(xué)習(xí)方式僵化新課改理念提倡的合作探究學(xué)習(xí)方式本質(zhì)上是促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展。學(xué)生只有具備靈活、敏捷的思維，才能在合作探究中展現(xiàn)較強(qiáng)的自主性、創(chuàng)造性，在探究的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上提出有意義的問題，將合作探究的各個(gè)環(huán)節(jié)聯(lián)系起來。然而，目前部分初中物理教師不重視培養(yǎng)學(xué)生的思維，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)方式僵化，無法深入探究相應(yīng)的知識(shí)。四、基于思維可視化推動(dòng)初中物理教學(xué)提質(zhì)增效的路徑（一）以促進(jìn)學(xué)生思維能力的提升為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)在教學(xué)活動(dòng)中具有導(dǎo)向功能，它是教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。因此，在設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)時(shí)，教師要緊緊圍繞思維這一關(guān)鍵要素，針對(duì)具體的物理問題，從思維的引發(fā)過程、發(fā)展路徑、具象化等角度出發(fā)，幫助學(xué)生梳理物理知識(shí)的內(nèi)在邏輯，以促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。在確定教學(xué)目標(biāo)前，教師要通過觀察、溝通、作業(yè)分析等手段深入了解學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、心理特征等，同時(shí)要深入剖析教材內(nèi)容，找出教材知識(shí)與核心素養(yǎng)的關(guān)聯(lián)點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行深度開發(fā)，從不同維度精心設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)［1］。（二）依托生活情景開展多樣的課外活動(dòng)，發(fā)展學(xué)生應(yīng)用性思維初中物理知識(shí)在日常生活中的體現(xiàn)是比較清晰、形象的。在基于思維可視化的初中物理教學(xué)中，教師要結(jié)合多種要素為學(xué)生營造不同的物理學(xué)習(xí)情景，讓學(xué)生在具體的情景中進(jìn)行思考與交流，使學(xué)生在思維的碰撞中明白物理學(xué)習(xí)的本質(zhì)，掌握學(xué)習(xí)物理的方法。同時(shí)，教師要形成善于觀察與聯(lián)系的良好品質(zhì)，要細(xì)心觀察生活中的自然現(xiàn)象、生產(chǎn)過程等，分析其中蘊(yùn)含的物理知識(shí)，并將其融入相應(yīng)的課堂教學(xué)中。在初中物理課堂教學(xué)中，教師依托生活情景，開展多樣的課外實(shí)踐活動(dòng)，將抽象、無形的物理思維融入真實(shí)、具體的現(xiàn)實(shí)媒介中，能促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展［2］。例如，在教學(xué)“密度知識(shí)的應(yīng)用”一課時(shí)，教師可給學(xué)生布置如下實(shí)踐任務(wù)：測量、比較生活中常見物品的密度。教師可鼓勵(lì)學(xué)生在課后尋找?guī)讉€(gè)自己感興趣的物品，如美麗的石塊、文具盒等，根據(jù)密度計(jì)算公式和相關(guān)注意事項(xiàng)，利用天平、量筒等物品測出不同物體的密度，并將所得數(shù)據(jù)填入提前設(shè)計(jì)好的表格中，最終通過比較物體的密度獲得相關(guān)的結(jié)論。需要注意的是，教師可鼓勵(lì)學(xué)生與家長合作完成實(shí)踐任務(wù)，這樣能降低任務(wù)的完成難度，使親子關(guān)系變得更加融洽。另外，教師也可利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行模擬示范，對(duì)測量物體密度的全過程進(jìn)行詳細(xì)講解，為學(xué)生自主完成任務(wù)提供依據(jù)。（三）發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，尋找物理思維教學(xué)新的思路目前，初中物理教學(xué)改革工作得到了深化，信息技術(shù)在教育領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。借助信息技術(shù)，教師可為學(xué)生提供更豐富的學(xué)習(xí)資源，有效拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)視野。如此一來，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理時(shí)能掌握更多的主動(dòng)權(quán)，可以根據(jù)自己的實(shí)際需要在不同的空間、時(shí)間內(nèi)自主選擇感興趣的物理話題進(jìn)行學(xué)習(xí)。信息技術(shù)的有效運(yùn)用為物理思維教學(xué)提供了新的思路，教師可利用動(dòng)態(tài)圖解、視頻、圖片等形式將思維路徑以更為清晰的形式呈現(xiàn)［3］。（四）以生生合作重構(gòu)課堂教學(xué)模式，提升學(xué)生的思維表達(dá)力在物理學(xué)習(xí)中，合作探究能力是一種非常重要的素養(yǎng)。物理知識(shí)具有很強(qiáng)的抽象性和邏輯性，物理問題往往有多種解決思路，具備廣闊的創(chuàng)新空間。因此，在教學(xué)中，教師要有意識(shí)地鍛煉學(xué)生的合作探究能力，引導(dǎo)學(xué)生在小組合作中進(jìn)行思維的表達(dá)。教師可為物理學(xué)習(xí)小組設(shè)置明確的探究問題，提供必要的學(xué)習(xí)框架、工具和思路，并引導(dǎo)小組成員進(jìn)行獨(dú)立思考，將思考結(jié)果以思維導(dǎo)圖、語言講解的形式呈現(xiàn)。之后，教師可鼓勵(lì)小組成員對(duì)不同的思維結(jié)果進(jìn)行探討交流，找出最科學(xué)、最簡便的問題解決方法。在此過程中，學(xué)生的思維能力能在潛移默化中得到培養(yǎng)，其合作學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)也能變得更加豐富［4］。（五）創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分，對(duì)于物理教材中涉及的形式各異的物理實(shí)驗(yàn)，教師要結(jié)合課標(biāo)要求與實(shí)際教學(xué)需要，從中選出具有重要教學(xué)意義的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。為了在物理教學(xué)中有效地滲透思維可視化理念，教師要對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。一方面，教師要準(zhǔn)確把握實(shí)驗(yàn)活動(dòng)所體現(xiàn)的核心素養(yǎng)培育要求，明確實(shí)驗(yàn)的開展價(jià)值；另一方面，教師要確保實(shí)驗(yàn)流程的連貫性、科學(xué)性，在綜合考慮器材設(shè)備、學(xué)情、時(shí)間等因素的基礎(chǔ)上選取合適的實(shí)驗(yàn)方式。借助生動(dòng)、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，教師能讓學(xué)生獲得更好的物理學(xué)習(xí)體驗(yàn)，并促進(jìn)學(xué)生思維素養(yǎng)的發(fā)展［5］。例如，在教學(xué)“滑輪”一課時(shí)，在借助實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生理解定滑輪、動(dòng)滑輪的特點(diǎn)前，為了使實(shí)驗(yàn)過程具有趣味性和系統(tǒng)性，教師可為學(xué)生提供一些用定滑輪、動(dòng)滑輪制作的生產(chǎn)工具，引導(dǎo)學(xué)生用這些生產(chǎn)工具運(yùn)輸物品，讓學(xué)生體驗(yàn)用定滑輪和動(dòng)滑輪分別運(yùn)送相同重量物品時(shí)所用的力在大小上的差異，以此使學(xué)生對(duì)二者的特點(diǎn)形成直觀的認(rèn)識(shí)。之后，教師可再結(jié)合步驟完整的測量實(shí)驗(yàn)，以具體的數(shù)據(jù)幫助學(xué)生深入理解二者的不同之處。另外，教師還可通過圖解的方式準(zhǔn)確、清晰地呈現(xiàn)滑輪、杠桿的聯(lián)系，以此促進(jìn)學(xué)生思維素養(yǎng)的發(fā)展。（六）持續(xù)完善評(píng)價(jià)模式，為學(xué)生綜合能力的發(fā)展提供支撐評(píng)價(jià)在教學(xué)活動(dòng)中起著重要的調(diào)節(jié)、反饋?zhàn)饔?，學(xué)校要充分發(fā)揮評(píng)價(jià)的功能。一方面，學(xué)校要借助不同的評(píng)價(jià)方式對(duì)物理教師的教和學(xué)生的學(xué)的情況進(jìn)行綜合評(píng)估，并結(jié)合評(píng)價(jià)結(jié)果實(shí)施科學(xué)的獎(jiǎng)懲措施，以此來激勵(lì)教師和學(xué)生。另一方面，學(xué)校要根據(jù)評(píng)價(jià)情況對(duì)相應(yīng)的教學(xué)問題進(jìn)行反思，以評(píng)價(jià)結(jié)果為依據(jù)有針對(duì)性地安排下階段的教學(xué)工作，有效發(fā)揮評(píng)價(jià)的導(dǎo)向作用。教師要注重運(yùn)用多樣的評(píng)價(jià)方式，關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中多方面的表現(xiàn)，不要只看學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果。這樣能有效提升思維可視化理念的應(yīng)用效果，使學(xué)生的思維能力在外