汪銀盛

摘要：可視化教育簡(jiǎn)而言之就是通過簡(jiǎn)單易懂的概念圖、表格等特殊符號(hào)傳達(dá)知識(shí)，使學(xué)生能夠快速的接收并掌握基礎(chǔ)教育理論。可視化教育作為學(xué)習(xí)的特殊工具與高中物理結(jié)合，創(chuàng)新出新的教學(xué)方式，使學(xué)生們更加簡(jiǎn)單有效的學(xué)習(xí)物理。

關(guān)鍵詞：可視化教育;高中物理;創(chuàng)新

引言：我國注重推行素質(zhì)教育，尤其對(duì)高中生教育尤為嚴(yán)格。教育部門各專家積極響應(yīng)，開發(fā)出新式教育模式，培養(yǎng)學(xué)生各方面綜合素質(zhì)，在高中物理方面尤為突出。只有不斷創(chuàng)新教育模式，才能使物理綻放獨(dú)特魅力而長久不衰，在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，只有簡(jiǎn)單易懂的概念才能使實(shí)驗(yàn)快速開展，可視化教育使學(xué)生在有趣輕松的環(huán)境下學(xué)習(xí)物理，激發(fā)物理興趣。所以可視化教育與物理教學(xué)結(jié)合尤其重要。

物理與我們的學(xué)習(xí)生活聯(lián)系密切，不僅可以解釋大量的自然現(xiàn)象，還可以開闊學(xué)生的視野。但是，物理作為高中各門學(xué)科中最難的課程之一，其對(duì)學(xué)生的邏輯推理能力要求極高，尤其是力學(xué)部分成為學(xué)生考試中失分率最高的部分。因此，目前很多學(xué)生對(duì)物理都是望而生畏，學(xué)習(xí)積極性較差。為此，近幾年我國在新課程改革過程中提出將高中物理作為重點(diǎn)改革對(duì)象，并提高了對(duì)物理教學(xué)的要求，明確指出要在完善教材的基礎(chǔ)上提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、邏輯思維能力以及實(shí)踐能力。

一、可視化教育

首先，思維可視化（Thinking visualization）是指運(yùn)用一系列圖示或圖示組合把本來不可見的思維（思考方法和思考路徑）呈現(xiàn)出來，使其清晰可見的過程。被可視化的“思維”更有利于理解和記憶，因此可以有效提高信息加工及信息傳遞的效能，是一種有效教學(xué)（工作）策略。實(shí)現(xiàn)“思維可視化”的技術(shù)主要包括：學(xué)科思維導(dǎo)圖、模型圖、（考試規(guī)律模型、學(xué)科規(guī)律模型、思維方式模型）、流程圖、概念圖、魚骨刺圖等等;思維可視化教學(xué)是將這些思維可視化技術(shù)應(yīng)用于整個(gè)教學(xué)過程（課前、課中、課后）中，以“多環(huán)節(jié)助力，全程化貫通”的方式提高教與學(xué)的效能。

（一）可視化教育出現(xiàn)背景

隨著經(jīng)濟(jì)和科技的飛速發(fā)展，人們汲取知識(shí)的途徑不僅僅是依靠書本，由于書本中的知識(shí)過于繁瑣和復(fù)雜，多數(shù)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)視頻、圖片等學(xué)習(xí)較為難懂的物理知識(shí)，教師也采用多媒體課件，播放實(shí)驗(yàn)小短片，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)物理。 物理的抽象、晦澀、復(fù)雜，一度困擾學(xué)生，讓學(xué)生了解并運(yùn)用物理知識(shí)則是老師們頭疼不已的事情。可視化教育是個(gè)教育專家通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)斷定的一種有效的學(xué)習(xí)方法。

在我國對(duì)教育越來越重視的情況下，可視化教學(xué)也逐漸替代傳統(tǒng)的教學(xué)模式?？梢暬虒W(xué)是指在計(jì)算機(jī)軟件和多媒體資料的幫助下，將被感知、被認(rèn)知、被想象、被推理的事物及其發(fā)展變化的形式和過程用仿真化、模擬化、形象化及現(xiàn)實(shí)化的方式在教學(xué)過程中盡量表現(xiàn)出來。在可視化教學(xué)中，知識(shí)可視化能幫助學(xué)生更好地獲取、存儲(chǔ)、重組知識(shí)，并能將知識(shí)遷移應(yīng)用，促進(jìn)多元思維的養(yǎng)成，幫助學(xué)生更好地關(guān)注知識(shí)本身的聯(lián)系和對(duì)本質(zhì)的探求，減少由于教學(xué)方式帶來的信息損耗，提高有效認(rèn)知負(fù)荷。

（二）可視化教育意義

可視化教育越來越成為學(xué)習(xí)的必要方式，在實(shí)行此教育方式后，使物理學(xué)的繁瑣知識(shí)簡(jiǎn)化，更加方便學(xué)生理解，形象生動(dòng)的展現(xiàn)物理知識(shí)，將復(fù)雜的過程形象化，不僅是學(xué)生簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)物理，還可以提升物理的學(xué)習(xí)興趣，解決了老師們頭疼的一大問題。對(duì)學(xué)生而言，可視化教育不僅僅局限于物理教學(xué)，但卻是在物理中作用最為顯著的，可視化教育使學(xué)生全心意的投入到課堂學(xué)習(xí)中，直觀的感受物理課堂魅力，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)物理或是其他知識(shí)。

二、可視化教育與物理結(jié)合的實(shí)踐

（一）概念圖

概念圖運(yùn)用廣泛，不僅在數(shù)學(xué)等理綜上看到，還可以在文科綜合中看到。概念圖是用來簡(jiǎn)化復(fù)雜的知識(shí)而產(chǎn)生的，用過它能夠表達(dá)物理中的繁雜關(guān)系，想要學(xué)好物理，概念圖是必不可少的。概念圖可以幫助學(xué)生整理舊的物理知識(shí)并結(jié)合新的物理知識(shí)，而老師需要做的就是使學(xué)生形成系統(tǒng)的概念圖網(wǎng)絡(luò)，引導(dǎo)學(xué)生掌握重要知識(shí)點(diǎn)以便于自主創(chuàng)作概念圖。

（二）流程圖與示意圖

圖片是最為直觀的知識(shí)示意圖，可以充分表達(dá)知識(shí)點(diǎn)的意義，通過示意圖簡(jiǎn)化文字內(nèi)容，便于解釋物理知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展。而流程圖則是利用線條理清學(xué)生思路，便于更加清晰的接受知識(shí)。

（三） 顏色直方圖法

顏色是描述圖像內(nèi)容的最直接視覺特征。顏色直方圖統(tǒng)計(jì)了圖像中顏色的組成分布，即顏色及其出現(xiàn)的概率，計(jì)算簡(jiǎn)便，具有放縮不變性、旋轉(zhuǎn)不變性，是目前較為常見的一種圖像特征可視化方式。例如在美術(shù)教學(xué)時(shí)需一組顏色相似的圖像，講解色調(diào)風(fēng)格就可采用顏色直方圖方法，但該方法通過用線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)，忽視了顏色分布的空間信息，更適合刻畫圖像的顏色全局特征，通常缺乏對(duì)圖像中復(fù)雜目標(biāo)對(duì)象本身的描述。與單純的圖像檢索不同，教育圖像可視化表征強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)視覺素養(yǎng)，更關(guān)注圖像對(duì)象的教育認(rèn)知與傳播作用，例如同類色調(diào)風(fēng)格的美術(shù)作品存在不同的渲染模式，僅用顏色表征就存在疑問，因此，直方圖方法在某些情況下不能很好地滿足教育圖像可視化表征的實(shí)際需要。

結(jié)束語

可視化教育與物理結(jié)合創(chuàng)新出全新的教學(xué)方式，使學(xué)生能直觀的感受到物理知識(shí)的特色，激發(fā)學(xué)生積極性和創(chuàng)造性。運(yùn)用可視化知識(shí)網(wǎng)絡(luò)對(duì)單一的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整合，以達(dá)到理想的物理教學(xué)方式來訓(xùn)練學(xué)生的物理素質(zhì)，這也是可視化教育的重要內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)

[1]林廣波.高中物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐研究[D].上海師范大學(xué)，2018.

[2]金玉權(quán).圖像語言在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].哈爾濱師范大學(xué)，2018.

[3]張立亭.高中物理概念教學(xué)模式在課堂中的運(yùn)用探討[J].學(xué)周刊，2018，21：92-93.