莊瑩瑩

摘? ?要：“思維可視化”是指以圖示或圖示組合的方式把原本不可見的思維結(jié)構(gòu)及規(guī)律、思考路徑及方法呈現(xiàn)出來(lái)。運(yùn)用思維可視化手段建構(gòu)課堂，讓學(xué)生“知己”——思考有依托，促進(jìn)元認(rèn)知監(jiān)控。教師“知彼”——教學(xué)有生本資源，了解學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，便于精選題目針對(duì)性訓(xùn)練，對(duì)減負(fù)增效有重要意義，避免繁忙的題海戰(zhàn)術(shù)。

關(guān)鍵詞：思維可視化;高階思維;解題流程圖;浮力

隨著初二下學(xué)期力學(xué)的深入學(xué)習(xí)，尤其是“浮力”一章，對(duì)學(xué)生高階思維提出了更高要求，導(dǎo)致越來(lái)越多學(xué)生感到云里霧里。如何幫助學(xué)生撥開“霧里”見“物理”？物理核心素養(yǎng)給出了答案——培養(yǎng)學(xué)生的“科學(xué)思維”。提高教學(xué)效能的關(guān)鍵在于挖掘與呈現(xiàn)知識(shí)背后的思維規(guī)律并幫助學(xué)生掌握它。

據(jù)信息傳播學(xué)及腦科學(xué)的研究，在各類信息中，圖像信息的傳遞效率最高，大概是聲音信息傳遞效率的兩倍、純文字信息傳遞效率的10倍[ 1 ]。大腦天性更喜歡理解和記憶圖片，“思維可視化”就是把學(xué)習(xí)過(guò)程中的思考方法和思考路徑通過(guò)圖示技術(shù)呈現(xiàn)出來(lái)，思維可視化手段可以把隱蔽思維顯性化，在課堂上展開教學(xué)可以事半功倍，實(shí)現(xiàn)減負(fù)增效。

“浮力”一章中“比較浮力大小”的習(xí)題的難點(diǎn)是要會(huì)靈活選用“公式法”和“受力分析法”，因此本文以此為例，運(yùn)用幾道經(jīng)典的例題，初步探索如何運(yùn)用思維可視化手段構(gòu)建物理課堂。

1? 知己：讓學(xué)生思維可視，實(shí)現(xiàn)元認(rèn)知監(jiān)控

囫圇吞棗是物理高階思維養(yǎng)成的抑制劑，長(zhǎng)此以往會(huì)導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)經(jīng)常無(wú)法從記憶中成功提取正確的信息以及解題策略，在學(xué)習(xí)成果評(píng)價(jià)方面也不夠客觀。因此在上“比較浮力大小”的習(xí)題時(shí)，必須在精選題目，難度層層推進(jìn)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生學(xué)會(huì)進(jìn)行元認(rèn)知監(jiān)控。

【例題1】三個(gè)實(shí)心球甲、乙、丙體積相等，在液體中靜止時(shí)的位置如圖1所示，受浮力最大的球是？

學(xué)生錯(cuò)誤的原因可能有：（1）公式提取錯(cuò)誤;（2）V排和V物混淆;（3）控制變量意識(shí)缺乏。而學(xué)生在錯(cuò)題反思整理時(shí)，經(jīng)常過(guò)于簡(jiǎn)單描述：（1）我不會(huì);（2）我會(huì)，就是粗心而已。這兩種歸因都浮于表面，因此通過(guò)圖示讓學(xué)生把思維呈現(xiàn)出來(lái)，更有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)自己錯(cuò)誤癥結(jié)。

思維可視化圖示有“學(xué)科思維導(dǎo)圖”“解題流程圖”“魚骨圖”等[ 2 ]，解題的圖示，可選用對(duì)作圖要求比較簡(jiǎn)單的流程圖展示。萬(wàn)事開頭難，一開始讓學(xué)生把解題流程圖畫出來(lái)，顯然是難度比較大的，特別是后進(jìn)生往往無(wú)從下手，而恰恰后進(jìn)生更需要解題流程圖指導(dǎo)解題，因此教師應(yīng)該在例題講解的時(shí)候，板書示范解題流程圖，如圖2。

在學(xué)生課堂小測(cè)的時(shí)候，要讓學(xué)生模仿流程圖進(jìn)行解題，也可以簡(jiǎn)化流程圖，直接在公式上標(biāo)明。公式中相同量上面畫橫線“—”，在變量上畫“↑”“↓”箭頭即可。對(duì)于這種多變量的公式，一個(gè)量一個(gè)量查找清楚是很重要的，學(xué)生往往忽略了控制變量。在畫完解題流程圖后，學(xué)生就會(huì)明確自己解題碰的壁到底是什么，對(duì)自己掌握的層次有了解，在今后復(fù)習(xí)時(shí)才會(huì)有針對(duì)性，實(shí)現(xiàn)對(duì)自己的解題過(guò)程有正確的認(rèn)知。

2? 知彼：根據(jù)可視化課堂測(cè)試，形成個(gè)性化教學(xué)

學(xué)生課堂測(cè)試所展示的思維流程圖錯(cuò)誤的地方，就是很好的動(dòng)態(tài)課程資源，教師針對(duì)三種常見的錯(cuò)誤歸因，找到學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練，方能有的放矢。

2.1? 公式問(wèn)題

課前5分鐘讓課代表組織朗讀公式。

2.2? ?V排問(wèn)題

可以讓要素可視化，讓學(xué)生用陰影表示出排，跟物對(duì)比。接著擺脫情境限制，實(shí)現(xiàn)“具象—抽象—具象”?？梢赃M(jìn)行如下例題2，例題3的變式訓(xùn)練。

【例題2】如圖3，體積相等的甲、乙、丙三個(gè)物體，形狀不同，同時(shí)浸沒(méi)在水中，則三者所受浮力的大小關(guān)系是？

【例題3】體積相等的蘋果和梨子放入水中，如圖4所示，則受到的浮力比較大的是？

2.3? 控制變量意識(shí)缺乏問(wèn)題

讓學(xué)生直觀對(duì)比例題4“同液”和例題5“同物”兩種類型題，雖然圖片一樣，文字相似，但是蘊(yùn)含的不變量不一樣，導(dǎo)致解題方法不一樣。例題4其實(shí)就是例題1的拆分，這兩道例題是本節(jié)課的重點(diǎn)也是難點(diǎn)所在，通過(guò)簡(jiǎn)單圖形題目對(duì)比突破，有利于降低學(xué)習(xí)難度，突出解題控制變量的重要意義。

【例題4】三杯水中分別放有體積相同，但是質(zhì)量不同的甲、乙、丙三個(gè)球，靜止時(shí)情況如圖5，比較三個(gè)小球受到浮力的大小關(guān)系是（? ? ? ? ）

【例題5】有甲、乙、丙三種液體，分別放入三個(gè)完全相同的小球，靜止后情況如圖5所示，比較小球在不同液體中受到的浮力（? ? ?）

3? 百戰(zhàn)不殆：向下遷移，形成策略

兩種重要方法都出現(xiàn)后，就要進(jìn)行板書的歸納，教師在習(xí)題講評(píng)時(shí)，要進(jìn)行解題方法總結(jié)，這類題目的解題技巧就是挖掘題目的不變量進(jìn)行聯(lián)想是用公式法還是受力分析法，哪一條路徑可控的不變量越多，這條路徑更有利于解題，如圖6。勾勒思考路徑，進(jìn)行邏輯整合，完成“情境——模型”轉(zhuǎn)化，解決實(shí)際問(wèn)題。學(xué)生在課堂測(cè)試時(shí)，特別是剛開始新課教學(xué)時(shí)，要求學(xué)生根據(jù)已知條件，先進(jìn)行“同液”？“同排”？“同物”？的判斷，再畫出簡(jiǎn)易解題流程圖，做到思維可視。

此外，還可以給學(xué)有余力的同學(xué)拓展延伸，在同一道題里同時(shí)涉及“公式法”和“受力分析法”的使用，進(jìn)一步深化學(xué)生對(duì)這兩種方法的理解。

【例題6】如圖7所示，甲、乙兩物塊體積相同，乙、丙兩物塊質(zhì)量相等，將它們放入水中靜止后，甲物塊漂浮、乙物塊懸浮、丙物塊沉底，則（? ? ?）

A. 甲受到的浮力等于乙受到的浮力

B. 甲受到的浮力大于乙受到的浮力

C. 丙所受的浮力等于乙受到的浮力

D. 丙所受的浮力小于乙受到的浮力

本道題初步判斷屬于“同液”的情況，因此根據(jù)流程圖應(yīng)該選用公式法，其中甲、乙兩個(gè)球體積相同，可以根據(jù)圖判斷出乙球浮力大。接著發(fā)現(xiàn)，乙、丙雖然同液，但是沒(méi)辦法直接選用公式法，因?yàn)轶w積大小情況不確定，所以繼續(xù)閱讀題目已知條件，發(fā)現(xiàn)乙、丙質(zhì)量一樣，所以重力相同，相當(dāng)于“同物”題型，要用受力分析法。對(duì)兩個(gè)球受力分析可知，丙球浮力小。因此本道題是一道比較綜合的判斷“比較浮力大小”的題目，涉及了兩種解法，適合用于鼓勵(lì)好生解答。

流程圖等代表的思維可視化圖示為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了一種視覺(jué)的支撐，記下思維的痕跡，在艱難的思考中，能夠抓住關(guān)鍵要素，忽略次要因素，層層遞進(jìn)，抽具象轉(zhuǎn)化思考來(lái)轉(zhuǎn)化條件，鍛煉了學(xué)生的高階思維，建立有效的思維和反思通道，進(jìn)而完成了“由題到類，由類到法，由法到能”的智能升級(jí)，科學(xué)思維，塑造核心素養(yǎng)，避免了忙碌的題海戰(zhàn)術(shù)，也給教學(xué)的減負(fù)增效帶來(lái)巨大的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉濯源.思維可視化：減負(fù)增效的新支點(diǎn)[J]. 中小學(xué)管理，2014（6） ：10-13.

[2] 劉濯源.當(dāng)學(xué)習(xí)力遇到思維可視化——基于思維可視化的中小學(xué)生學(xué)習(xí)力發(fā)展策略[J].基礎(chǔ)教育參考，2014（21） ：7-10.2056D43C-4198-452F-B3E6-01B91947A16D