陳峰

摘 要：借助思維可視化工具，通過以非常規(guī)方法測電阻為例，讓知識構(gòu)建和解決問題的思維過程可視，引導(dǎo)學(xué)生從不會思考到如何思考、會思考，真正抓住解決問題的本質(zhì)，從而達(dá)到構(gòu)建起學(xué)生解題思維模型能力的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：思維;可視化;測電阻

物理教師經(jīng)常遇到的問題是：學(xué)生經(jīng)常說：“老師，上課我都聽得懂，但一遇到做題我就悶了?！逼湓蜻€是我們在教學(xué)中重在知識的獲得、方法的灌輸和習(xí)題的強(qiáng)化訓(xùn)練，沒有重視學(xué)生“知識構(gòu)建”和“解決問題”的思維過程，讓學(xué)生長期處于淺思考、不思考、不會思考的學(xué)習(xí)狀態(tài)，抑制了學(xué)生物理學(xué)科思維能力的培養(yǎng)。造成學(xué)生對物理公式、概念和規(guī)律等知識的學(xué)習(xí)散、零、亂，學(xué)生認(rèn)為物理的學(xué)習(xí)只需記，然后做題訓(xùn)練，物理學(xué)習(xí)變成一種過關(guān)考試，教師缺乏對物理思想、物理思維品質(zhì)系統(tǒng)性的培養(yǎng)，

學(xué)生不懂思考、不懂如何學(xué)習(xí)物理，認(rèn)為物理難學(xué)，以至于最后厭學(xué)物理，到了高中，學(xué)生物理成績更是一落千丈。如何讓學(xué)生從“不會思考”到“會思考”，并達(dá)到構(gòu)建解題模型的能力呢？

思維可視化就是一個很好的手段。思維可視化就是指運(yùn)用一系列圖示技術(shù)如思維導(dǎo)圖、流程圖、概念圖、模型圖等，把本來不可視的思維（思考方式和思考路徑）呈現(xiàn)出來，使其清晰可見，便于人們高效地記憶、理解和應(yīng)用知識，從而提高人們學(xué)習(xí)或處理問題的能力?？梢暬茏尳處煹慕忸}思路與模型的構(gòu)建具象化地呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生直觀、可視、可模仿，這恰好符合初中學(xué)生由形象到抽象的認(rèn)知發(fā)展水平，有利于他們形成正確的物理學(xué)科思維。同時，讓學(xué)生自己的思維和建模過程也通過可視化方式呈現(xiàn)出來，

學(xué)生可以明確自己思維的“堵點(diǎn)”在哪，或者思維的不完善與偏差在哪，從而進(jìn)行幫助學(xué)生，理清思維，有利于幫助學(xué)生構(gòu)建正確的解題思維模型。下面就以“測未知電阻題型”為例，談?wù)劷柚季S可視化方式在初中物理解題思維模型中的構(gòu)建方法。

一、 思維可視化引導(dǎo)，架構(gòu)解題通道，形成解題模型

在學(xué)習(xí)伏安法測電阻后，教師都會展開“非常規(guī)法測電阻”的教學(xué)。如，只有一個電壓表和已知電阻為R0的定值電阻一個，請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測出Rx的電阻。要求寫出主要測量步驟及表達(dá)式（所測的量用適當(dāng)?shù)淖帜副硎荆?/p>

這種類型的問題往往對于初中學(xué)生來說難度較大，原因就在于已知到未知之間的距離較大，學(xué)生要跨過好幾道坎，一下子難以解決問題。如何突破這一難題，教師以思維可視化為工具架起思維通道，根據(jù)題意，由知識的本源出發(fā)，即實(shí)驗(yàn)原理

R=UI，架構(gòu)起思維的流程圖，如下圖1所示。難點(diǎn)在于Ix的解決，教師引導(dǎo)學(xué)生回到已知給出的條件R0和電壓表，學(xué)生就很容易地想到應(yīng)用歐姆定律完成圖中②的問題;教師在此基礎(chǔ)上追問：“怎樣讓I0=Ix呢？”“串聯(lián)”這一想法浮現(xiàn)而出，設(shè)計(jì)出③也就比較順利。解決問題后，不是就此放過，而是教師要站在思維的高度上，對方法進(jìn)行歸納，應(yīng)用圖中②就是等效于伏安法中的電流表，明確等效思想在此的應(yīng)用如圖中⑦所指。若教學(xué)停留在此，那思維的廣度與深度就不夠，也難以達(dá)到思維的建模目的。此時，教師就要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)串聯(lián)電路U=U1+U2的電壓關(guān)系，獲得圖中③④的解決辦法，測量U0、Ux有電壓表直接測量和間接測量。

在上面設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，若直接要求學(xué)生進(jìn)行電表不可拆的電路設(shè)計(jì)，又會有一個攔路虎，讓大多數(shù)的學(xué)生難以跨越。關(guān)鍵的問題在于學(xué)生的這種思維過程是教師引導(dǎo)下的，缺乏用自身所構(gòu)建的知識網(wǎng)絡(luò)去解決問題，去自主思考、自主構(gòu)建，只是完成一種解決問題的思維流程，不能抓住思維的本質(zhì)而上升到學(xué)科思維的培養(yǎng)，學(xué)生解決一題是一題，不能達(dá)到觸類旁通。這時，教師就要充分利用思維可視的好處，使解題的思維過程不再是隱性的過程，而是靜止的圖示和動態(tài)的思維兩者的組合，讓學(xué)生思維過程直觀可視。學(xué)生就能從原有思維可視化圖1中，直觀、清晰地進(jìn)行對②③④方法的歸納總結(jié)，測量未知電阻的關(guān)鍵就在于測量U0、Ux兩個物理量，可以直接測量，也可以間接測量。因此后續(xù)電表不可拆設(shè)計(jì)的問題圖中⑤就順其自然，不管是應(yīng)用開關(guān)斷開或閉合，還是移動變阻器劃片，其目的還是為了測量U0、Ux兩個物理量，教學(xué)的難點(diǎn)得以突破。

在問題解決后，教師一定要引導(dǎo)學(xué)生對思維導(dǎo)圖進(jìn)行反思，此時的反思又分為兩種，一種是利用思維可視化的圖示，按照圖示流程，引導(dǎo)學(xué)生把整個解題的思維歷程，重新梳理一遍，使整個思維過程從模糊變清晰、從缺漏變完整、從零散變系統(tǒng)，形成初步的解題思維流程。另一種就是如圖中⑥的虛線思維過程，采用逆向思維，教師引導(dǎo)學(xué)生反思，不管是②③④的電表可拆還是⑤中的電表不可拆，其解題關(guān)鍵都是U0、Ux兩個物理量，而通道的獲得，恰恰是歸溯回測電阻原理這一解決問題的本質(zhì)，從而形成基本的、簡潔的解題思維流程模型。

這樣的教學(xué)不再是灌輸式的，而是教師以問題為引導(dǎo)，通過思維可視化工具，讓整個解題的思維過程一步步地呈現(xiàn)，給學(xué)生直觀感，這恰好解決初中學(xué)生抽象思維不足的問題，易于形成解題過程的思維流程模型，能很好地幫助學(xué)生解決如何“思”的問題。

二、 學(xué)生思維可視化模仿，自主暴露問題，構(gòu)建解題模型

此時，題目變式為已知R0和電流表呢？讓學(xué)生模仿圖1的思維流程圖進(jìn)行解題。這時教師不要在乎學(xué)生解答過程有多漂亮，關(guān)鍵是學(xué)生要把自己的思考過程，通過模仿用思維流程圖呈現(xiàn)出來，讓他們的思維顯現(xiàn)，從而暴露出自己思維的不足之處。由于是同類型的問題，學(xué)生就可以對著圖1中的流程圖進(jìn)行自主糾正，這也是解題模型思維可視化培養(yǎng)的關(guān)鍵一步，先有模仿，然后才能創(chuàng)新。那么，這種學(xué)生自主建構(gòu)過程，暴露的問題在哪里呢？

第一，思維的廣度與深刻性不足。學(xué)生由于以往機(jī)械式解題的習(xí)慣，形成思維的惰性，他們認(rèn)為只要能解決問題就好，而不思考一題多解，就會給后續(xù)一類題型的解答造成阻礙。在已知R0和電流表測電阻問題設(shè)計(jì)過程同樣的如圖1中的