摘 要：教育的发展和社会的进步，对学生思维习惯和思维能力的培养提出了更高的要求。我们通过在初中物理教学中有效运用“思维可视化”工具，提升学生思维能力。文中介绍了利用多媒体技术、物理实验、思维导图三种方式实现思维可视化教学和互联网背景下的思维可视化工具的应用，从而在物理教学中有效促进了学生对物理知识的吸收、内化和知识体系的构建。
关键词：思维可视化工具，初中，物理教学，应用和研究
物理课程标准指出，教师在教学中除了要让学生掌握必需的知识和方法，还要指导学生学会思考，培养学生的思维习惯和思维能力。然而，由于初中物理知识大部分是抽象性概念，解决问题时对推理和判断以及数学运算能力要求较高，使得由形象思维向抽象逻辑思维过渡中的中学生感觉物理学习较为困难，思维习惯和思维能力的提升方面显得不够。鉴于此，我们在物理教学中使用“思维可视化”工具，让抽象思维具体化、逻辑思维显现化、形象思维直观化，将一些不可视的思维以图示等方式展现出来，促进学生对物理知识的吸收、内化，使学生掌握思考的方法，帮助学生构建物理知识体系，达到培养思维能力的目的。
一、利用多媒体技术实现思维可视化教学
物理知识的抽象性、综合性非常强，对于初中学生来说，很多知识是他们用现有思维很难理解的。在具体的教学过程中，对于学生无法理解的物理知识，教师可以通过多媒体技术将其呈现出来，帮助学生理解、消化。多媒体是一种现代化工具，能够将虚拟的、平面的概念和物体等以形象、立体的方式呈现，载体包括视频、图片等。通过动态的视频、图片，学生的思维障碍能够被有效消除，把抽象的东西形象，从而让学生充分理解。
例如，在讲解“凸透镜成像”这个知识点的时候，学生的思维经常因为知识的抽象性和跳跃性而产生以下几点障碍：第一，在知识与技能层面，涉及到“放大或缩小的判别”“实像和虚像的区别”等知识，学生往往难以理解，对于“怎样才能得到清晰的实像”这个知识点，学生也难以理解。第二，在实验探究阶段，由于学生缺乏猜想基础，所以在这个阶段很容易出现“胡猜乱想”等情况。为了帮助学生解决这些障碍，有效梳理知识，教师可以通过多媒体给学生播放视频，将凸透镜的成像规律和特点以可视化的方式呈现出来，让学生掌握凸透镜成像的动态变化过程。这样，学生的思维也就跟着画面不断深入，从而有效解决“怎样才能得到清晰实像”的问题，也懂得如何去判断实像和虚像。
二、利用物理实验实现思维可视化教学
利用相关的道具进行教学，是思维可视化教学的有效途径。这些实实在在的道具，将很多抽象的知识以形象化的方式呈现出来，帮助了学生对知识的理解。结合物理学科的特点，我们组织学生开展物理实验，通过物理实验的操作过程实现思维可视化，从而促进学生对有关物理知识的理解、吸收[2]。
例如，在讲解“电功率”这个知识点时，教师可以将学生带到实验室，让学生进行小组讨论，根据已经学习并且掌握的“电功率”知识，讨论、探究小灯泡的电功率测量方法，设计实验方案，再用具体的实验将其展示出来。在这个过程中，学生需要主动思考，结合学到的有关于电功率的知识以及教师提供的实验器材设计实验方案。
有的学生通过电能表进行测量，有的学生通过测出电流和电压然后使用P=UI公式的方式进行计算。在这个过程中，学生的主体性得到充分体现，思维得到发展，并了解了知识的整个推导过程。
三、利用思维导图实现思维可视化教学
在教育教学中，思维导图是最常用的思维可视化工具。很多时候，看似纷繁复杂的物理知识，学生不知道从何下手，但是若合理地运用思维导图，就能将其层次分明地梳理出来。这可以帮助学生构建完整的物理知识结构，而且能够加深学生对物理知识的印象，学生将相关联的知识形成一张网络，既方便记忆，又能提升学生的思维能力。一般来说，在课前预习、课堂练习或者课后复习环节，教师都可以运用思维导图引导学生学习[3]。
例如，在讲解“探究电流”这一章节的内容后，教师可以让学生绘制一张思维导图，思维导图的中心为“探究电流”，然后绘制三个分支，分别是“电流”“电压”“电阻”。然后对每个分支上的节点进一步细分，如“电流”这一节点，可以继续细分为“定义”“单位”“形成”“方向”等多个分支。这样，有关于电流的所有知识点被构建在一张网络之中。学生思维得到有效梳理，在这个基础上建立完善的知识体系。
四、基于互联网背景下的思维可视化工具的应用
传统的教学方式与技术手段决定了学生的课堂思维难以快速高效展现，而互联网技术的发展及各种基于信息技术的教学软硬件的普及则为师生提供了良好的当堂形成思维导图或思维地图的平台。例如，九年级“压强”知识的复习课中，教师利用MindManager软件结合屏幕分享技术让学生分小组进行知识点的整理并形成思维导图。学生就“压强”这一核心概念加以扩展，向上可以回顾到“压力”的概念，而向下甚至可以延伸到“浮力是物体上下表面的压力差”的知识。通过对比使学生互为参照，进行知识的查漏补缺，从而大幅提升复习课的效率与知识结构的完整性，同时也培养了学生的知识总结能力与团队合作意识。
五、结语
初中学生思维能力有限，不能有效理解物理知识，这在初中物理教学中普遍存在。在教学过程中，我们应根据初中学生学习特点、认知水平、身心发展规律等采取思维可视化工具，将复杂的、抽象的思维以可视化方式呈现出来，变抽象为形象，变复杂为简单，促进了学生对知识的吸收和内化。我们在教学中借助多媒体技术、物理实验、思维导图、互联网等方式，实现了思维可视化，帮助学生有效理解并掌握物理知识，学生的物理成绩、学习习惯、思维能力均得到了较大的提升。
参考文献：
[1]胡向华.初中物理思维可视化的课例研究[J].中学物理教学参考,2019,48(20):7.
[2]杨旭恋.借力思维导图提升审题效率——思维导图在初中物理审题中的应用[J].湖南中学物理,2019(05):83-85.
[3]胡向华.指向思维可视化物理课堂的构建与探索——以“电流电流表的使用”教学为例[J].课程教育研究,2018(22):163-164.