丁東進(jìn)
(江蘇省前黃高級中學(xué)國際分校 213161)
“思維可視化”是指運(yùn)用一系列圖示技術(shù)呈現(xiàn)本來不可視的思維,使其過程能夠更加清晰可見.“思維可視化”目前在我國已經(jīng)得到了十年以上的深入研究,并獲得全國教育信息技術(shù)研究“十二五”規(guī)劃重點(diǎn)課題,現(xiàn)已被逐漸的應(yīng)用在各項學(xué)科的教學(xué)中,形成了獨(dú)有的“思維可視化教學(xué)”.高中物理教學(xué)與“思維可視化”的融合進(jìn)一步推進(jìn)了學(xué)生對知識的理解,教師可以利用“思維可視化”的手段將物理中的知識以直觀、清晰的方式呈現(xiàn)在學(xué)生面前,大大的提升了學(xué)生對物理抽象知識的全新認(rèn)知,在極大程度上幫助教師突破了物理教學(xué)中的難點(diǎn)與重點(diǎn).“思維可視化”教學(xué)手段的應(yīng)用使高中物理的教學(xué)得到了良好的改善,教師也需要合理結(jié)合“思維可視化”手段,結(jié)合具體教學(xué)實(shí)例,將之滲透在高中物理教學(xué)中,以推進(jìn)高中物理教學(xué)發(fā)展為目標(biāo),實(shí)現(xiàn)學(xué)生物理知識的掌握與物理思維的優(yōu)化.
結(jié)合過去的高中物理教學(xué)可以發(fā)現(xiàn),學(xué)生往往會因為教學(xué)手段過于單一而產(chǎn)生學(xué)習(xí)的厭倦心理,最終導(dǎo)致學(xué)生無法完全地掌握教師傳授的知識點(diǎn),使整體的高中物理教學(xué)效率不理想,無法從根本解決學(xué)生在物理學(xué)科方面的學(xué)習(xí)問題.而物理作為一門自然學(xué)科,蘊(yùn)涵著強(qiáng)烈的邏輯推理思維,為了能夠幫助學(xué)生做好邏輯上的思維提升,教師可以在教學(xué)過程中借助可視思維展開教學(xué),使學(xué)生能夠?qū)ξ锢碇R產(chǎn)生初步的認(rèn)知,進(jìn)而激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣,所以“思維可視化”的教學(xué)手段能夠引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變抽象的物理知識,從基礎(chǔ)掌握知識,為復(fù)雜的物理學(xué)習(xí)做好鋪墊.
以“相互作用——力”的教學(xué)為例,“力”對于學(xué)生而言是一種全新且抽象的概念,學(xué)生可能會在生活經(jīng)驗的影響下對“力”產(chǎn)生初步的認(rèn)知,有的學(xué)生認(rèn)為他是一種力量,有的學(xué)生認(rèn)為它是一種施壓手段.但是以物理思維來看,“力”對于學(xué)生而言沒有具體的概念.比如重力是指由于地球的吸引而使物體受到的力,對于初學(xué)者而言,很難理解地球是如何對物體施力,所以教師可以將概念知識進(jìn)行轉(zhuǎn)化,比如為學(xué)生播放關(guān)于“自由落體”的實(shí)驗視頻,使學(xué)生在通過視頻內(nèi)容簡單的了解地球?qū)ξ矬w的吸引,從而深化學(xué)生對概念的理解.同時,教師還可以鼓勵學(xué)生進(jìn)行動手操作,如:將書本從一定的高度扔下會產(chǎn)生什么樣的情況?將紙片從同樣的高度扔下會產(chǎn)生什么樣的情況?思考物體落地后的受力點(diǎn).使學(xué)生能夠通過可視化的操作手段對重力產(chǎn)生全新的理解,教師還可在此基礎(chǔ)上要求學(xué)生根據(jù)視頻內(nèi)容和操作自主總結(jié)關(guān)于“重力”的知識,將課本上抽象化的概念進(jìn)行轉(zhuǎn)變,引導(dǎo)學(xué)生將知識可視化,逐步產(chǎn)生對物理學(xué)習(xí)的興趣.所以在物理教學(xué)中需結(jié)合不同的手段優(yōu)先激發(fā)學(xué)生的興趣,進(jìn)而從學(xué)生感興趣的角度出發(fā),融入可視化思維促進(jìn)學(xué)生在興趣的基礎(chǔ)上進(jìn)行知識的吸收,保障高中物理整體的學(xué)習(xí)效果,更好的將“思維可視化”與高中物理教學(xué)相融合,激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣,推進(jìn)高中物理教學(xué)的發(fā)展.
思維導(dǎo)圖作為可視化的工具已經(jīng)被逐漸的普及在教學(xué)中,高中物理的教學(xué)特性證明了運(yùn)用可視化的思維導(dǎo)圖能夠幫助學(xué)生更好的梳理知識,促進(jìn)學(xué)生對知識的掌握,實(shí)現(xiàn)高中物理的教學(xué)目標(biāo),以“思維可視化”的角度推進(jìn)高中物理教學(xué)的發(fā)展.所以教師可以適當(dāng)?shù)卦诮虒W(xué)過程中利用思維導(dǎo)圖的可視化優(yōu)勢,為學(xué)生展示物理知識的結(jié)構(gòu),引導(dǎo)學(xué)生在思維導(dǎo)圖的幫助下構(gòu)建正確的學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu),以幫助學(xué)生掌握知識.思維導(dǎo)圖之所以能夠被應(yīng)用在高中物理的教學(xué)中最根本的原因即思維導(dǎo)圖能夠使知識逐步分解,使學(xué)生能夠在思維導(dǎo)圖中清晰的理清知識之間的關(guān)聯(lián),是幫助學(xué)生掌握知識的最佳途徑之一.
以“相互作用——力”的教學(xué)為例,在本單元中“摩擦力”是一項教學(xué)重點(diǎn),而摩擦力可以細(xì)化分為“滑動摩擦力”和“靜摩擦力”,兩者雖然都被稱作為摩擦力,但是仍存在非常大的區(qū)別,比如兩者產(chǎn)生的條件具有一定的差異性等.為了避免學(xué)生產(chǎn)生知識上的混淆,教師可以利用思維導(dǎo)圖整理“摩擦力”的知識(如圖1),為學(xué)生進(jìn)行總結(jié),使物理知識可視化.比如教師將“摩擦力的產(chǎn)生條件”設(shè)計為一級主題,將“滑動摩擦力的產(chǎn)生條件”和“靜摩擦力的產(chǎn)生條件”設(shè)計為二級主題,通過主題的明確引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考,從而在三級主題中分別列出產(chǎn)生條件,通過以上內(nèi)容的整理,學(xué)生不僅能夠再次掌握“摩擦力”的知識,還能夠在思維導(dǎo)圖的整理下清晰地發(fā)現(xiàn)滑動摩擦力與靜摩擦力的區(qū)別,進(jìn)而助力學(xué)生對抽象知識的掌握情況.分析以上例子可知,思維導(dǎo)圖是推進(jìn)高中物理教學(xué)的重要手段之一,使學(xué)生能夠在思維導(dǎo)圖的幫助下將重點(diǎn)知識呈現(xiàn)在思維導(dǎo)圖中,并發(fā)現(xiàn)知識間的關(guān)聯(lián)與區(qū)別,加速學(xué)生對知識的理解,構(gòu)建全新的學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu),因此作為教師需要在教學(xué)中結(jié)合思維導(dǎo)圖的應(yīng)用,推進(jìn)高中物理教學(xué)的發(fā)展,使物理對于學(xué)生而言不再是抽象復(fù)雜的知識,而是能夠以可視化的角度呈現(xiàn)知識,構(gòu)建良好的物理教學(xué)生態(tài)環(huán)境.
圖1
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,目前的可視化工具已經(jīng)能夠?qū)⒄n本上的知識轉(zhuǎn)變?yōu)閯赢嬓问?,從而進(jìn)行教學(xué),學(xué)生也能夠在動畫的積極影響下深度感受知識的變化過程.這一教學(xué)發(fā)展積極地影響了高中物理的教學(xué)過程,教師需要將教學(xué)動畫滲透在高中物理的教學(xué)過程中,以幫助學(xué)生從動態(tài)的角度感受抽象的物理知識,進(jìn)一步變抽象為具象,在動畫教學(xué)的幫助下優(yōu)化學(xué)生物理學(xué)習(xí)的質(zhì)量.在教學(xué)動畫的融合下,高中物理課堂教學(xué)能夠改變枯燥無味的刻板印象,學(xué)生也能夠切實(shí)體會到物理思維的可視化,是推進(jìn)高中物理教學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵因素,所以教師需要合理設(shè)計教學(xué)動畫過程,以幫助學(xué)生得到真正的發(fā)展.
物理是一門實(shí)驗學(xué)科,物理的實(shí)驗過程具備強(qiáng)烈的理性以及邏輯性,是目前學(xué)生需要學(xué)習(xí)的最精密的一門自然科學(xué).所以,物理實(shí)驗也是高中物理教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié),教師可以將實(shí)驗過程與思維可視化的教學(xué)手段進(jìn)行融合,使學(xué)生能夠通過實(shí)驗手段將課本上的知識可視化,并且能夠從實(shí)驗過程中得到結(jié)論,進(jìn)一步證實(shí)物理理論概念.高中物理的教學(xué)離不開物理實(shí)驗的輔助,教師需幫助學(xué)生更好地在思維可視化下掌握物理實(shí)驗的精髓,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)意識的提升,促進(jìn)物理教學(xué)的發(fā)展.
比如在進(jìn)行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”這一實(shí)驗(如圖2)時,學(xué)生能夠通過實(shí)驗進(jìn)一步掌握關(guān)于“力”的知識,并在實(shí)驗中得出結(jié)論,完善學(xué)生對物理知識的理解.物理這門學(xué)科離不開實(shí)驗的輔助,只有通過實(shí)驗?zāi)軌驅(qū)⒅R可視化,才能幫助學(xué)生進(jìn)一步理解抽象的概念,所以教師需要做好實(shí)驗的教學(xué)準(zhǔn)備,以學(xué)生的角度出發(fā),結(jié)合“思維可視化”的應(yīng)用手段,助力學(xué)生做好物理實(shí)驗環(huán)節(jié).
圖2
高中階段的教學(xué)極為注重學(xué)生的復(fù)習(xí)環(huán)節(jié),只有學(xué)生通過反復(fù)復(fù)習(xí),才能夠透徹的掌握復(fù)雜的知識.所以物理教師需要做出教學(xué)引導(dǎo),幫助學(xué)生掌握正確的復(fù)習(xí)總結(jié)方式,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生物理水平的穩(wěn)步提升.因此在思維可視化的影響下,教師可以采納可視化教學(xué)手段,鼓勵學(xué)生整理思維,做好可視化的知識總結(jié),以幫助學(xué)生及時發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中存在的不足,給予針對性地幫助.
比如教師可以引導(dǎo)學(xué)生以單元為基礎(chǔ)展開復(fù)習(xí),要求學(xué)生利用自身對物理知識的理解制作不同的思維導(dǎo)圖,使學(xué)生能夠?qū)卧闹攸c(diǎn)知識以可視化的思維呈現(xiàn)出來.隨后再由教師進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)學(xué)生是否在知識整理的過程中缺少相關(guān)的理論知識,進(jìn)而及時地進(jìn)行指點(diǎn),要求學(xué)生做出改正,使學(xué)生在教師的正確帶領(lǐng)下做好單元知識的總結(jié)與復(fù)習(xí),完善“思維可視化”下物理知識的掌握,推進(jìn)物理教學(xué)的發(fā)展.
綜上所述,高中物理的學(xué)習(xí)對于學(xué)生而言存在一定的困難,作為教師需要引導(dǎo)學(xué)生迎難而上,克服學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中的困境.所以這需要教師運(yùn)用合適的教學(xué)手段,促進(jìn)學(xué)生理解抽象化的物理知識.而“思維可視化”地出現(xiàn)在一定程度上解決了學(xué)生遇到的困境,使學(xué)生在直觀地展示下更好地理解與掌握物理知識,理清學(xué)習(xí)物理的正確思維,助力學(xué)生物理水平的有效提升.基于目前的高中物理教學(xué)而言,教師還需對“思維可視化”教學(xué)手段展開進(jìn)一步的實(shí)踐研究,使其與高中物理教學(xué)得到更好的融合,進(jìn)而推進(jìn)高中物理教學(xué)的發(fā)展.