王穌

【摘要】高中物理知識抽象性和邏輯性相對較強(qiáng)，按照傳統(tǒng)的教學(xué)方法，學(xué)生往往無法形成對物理知識的形象化感知，學(xué)習(xí)效率和效果也會受到不良影響。文章嘗試從可視化教育理論入手，對高中物理教學(xué)創(chuàng)新進(jìn)行了探究，力求能為物理教學(xué)改革提供良好的支持，高效培養(yǎng)學(xué)生的物理知識和技能。

【關(guān)鍵詞】可視化教育理論;高中物理;教學(xué)改革;創(chuàng)新

可視化教育理論具體指思維可視化方面的教育理論，主張在教學(xué)活動中以可視化的教學(xué)方式直觀呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生能對涉及的知識點形成清晰、明了的認(rèn)識，能在頭腦中構(gòu)建完善知識體系，從而提高對學(xué)科知識的學(xué)習(xí)效果。在高中物理教學(xué)實踐中，基于可視化教育教學(xué)理論，教師可以嘗試對物理教學(xué)活動進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，引入新型教學(xué)方法落實可視化教學(xué)，對學(xué)生實施積極有效的物理教學(xué)指導(dǎo)，提升物理教學(xué)活動的綜合效果，為學(xué)生對物理知識進(jìn)行深層次探究創(chuàng)造良好的條件。

一、可視化教育理論指導(dǎo)高中物理教學(xué)的優(yōu)勢

可視化教學(xué)是一種能將復(fù)雜的物理知識轉(zhuǎn)化為直觀形象物理教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)理念和方法。新時期按照新課程標(biāo)準(zhǔn)對高中物理教學(xué)進(jìn)行改革創(chuàng)新的過程中，結(jié)合信息技術(shù)的應(yīng)用和全新教學(xué)理念、教學(xué)方法的實踐應(yīng)用，高中物理教師嘗試針對可視化教學(xué)進(jìn)行探究和分析，對物理教學(xué)活動進(jìn)行創(chuàng)新，能進(jìn)一步發(fā)揮可視化教育理論的指導(dǎo)作用和應(yīng)用優(yōu)勢，循序漸進(jìn)地提高高中物理教學(xué)活動的整體水平。對可視化教育理論應(yīng)用于高中物理教學(xué)活動的基本情況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)教學(xué)優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾方面。

其一，可視化教學(xué)能增強(qiáng)物理教學(xué)的生動性和直觀性，使教師在教學(xué)活動中可以將復(fù)雜、抽象的物理知識點以直觀形象的方式展現(xiàn)在學(xué)生面前，方便學(xué)生對這部分物理知識點進(jìn)行深入的探究，還能加深學(xué)生對物理知識的理解和認(rèn)識，從而對教學(xué)效果進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，切實提升高中物理教學(xué)的整體水平[1]。

其二，可視化教學(xué)能豐富物理教學(xué)內(nèi)容，能將課內(nèi)外可視化教學(xué)資源進(jìn)行整合應(yīng)用，真正按照學(xué)生的學(xué)習(xí)需求實施可視化教學(xué)指導(dǎo)，使學(xué)生對物理知識學(xué)習(xí)探究產(chǎn)生濃郁興趣，主動針對物理學(xué)科知識進(jìn)行探索，從而在學(xué)習(xí)實踐中獲得積極的學(xué)習(xí)體驗。

其三，可視化教學(xué)能促進(jìn)師生有效互動，引導(dǎo)教師和學(xué)生針對物理知識的實踐應(yīng)用進(jìn)行多元化解析，真正調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生在對物理知識進(jìn)行探索的過程中始終保持積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)，從而對教學(xué)效果進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，對學(xué)生實施高質(zhì)量的教學(xué)指導(dǎo)，在師生互動中促進(jìn)積極健康教學(xué)氛圍的營造，切實保障學(xué)生能對物理知識的實踐應(yīng)用進(jìn)行深層次探索[2]。

由此看出，在全面推進(jìn)高中物理教學(xué)改革的背景下，可視化教學(xué)理論的應(yīng)用能展現(xiàn)高中物理教學(xué)的優(yōu)勢，有助于對學(xué)生實施更加生動、形象的物理教學(xué)指導(dǎo)，降低學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的難度，促使高中生在物理學(xué)習(xí)實踐中始終保持積極的狀態(tài)，從而提高物理教學(xué)指導(dǎo)的有效性，有助于為學(xué)生下一步對物理知識進(jìn)行更加深入系統(tǒng)的探究指明方向。

二、可視化教育理論下高中物理教學(xué)改革創(chuàng)新的措施

在可視化教育理論的指導(dǎo)下，高中物理教師在對教學(xué)活動進(jìn)行改革創(chuàng)新的過程中，要積極探索可視化教學(xué)活動的組織實施，引導(dǎo)學(xué)生對相關(guān)物理知識進(jìn)行細(xì)化的探究，從而對學(xué)生實施有效的物理教學(xué)指導(dǎo)，保障學(xué)生在物理知識學(xué)習(xí)實踐中獲得積極的學(xué)習(xí)感悟和學(xué)習(xí)體驗。下面就對思維可視化教學(xué)在高中物理教學(xué)中的實踐應(yīng)用進(jìn)行分析，為高中物理教學(xué)改革活動的開展提供有價值的指導(dǎo)，力求有效提高教學(xué)效果[3]。

（一）繪制思維導(dǎo)圖，促進(jìn)知識體系構(gòu)建

對于高中物理教學(xué)活動來說，在可視化教育理論的指導(dǎo)下，教師在對物理教學(xué)活動進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新的過程中，可以嘗試將復(fù)雜的物理知識點與無法直觀感受的物理關(guān)系等以思維導(dǎo)圖的方式展現(xiàn)出來，使學(xué)生對這方面的知識內(nèi)容形成形象化的感知，在學(xué)習(xí)實踐中可以準(zhǔn)確把握各部分物理知識之間的聯(lián)系，對涉及的物理知識進(jìn)行系統(tǒng)的探究，切實保障高中物理教學(xué)活動能對學(xué)生產(chǎn)生吸引力，引導(dǎo)學(xué)生對物理知識進(jìn)行有意識的探索，從而保障教學(xué)效果得到進(jìn)一步優(yōu)化，高中物理教學(xué)質(zhì)量得到進(jìn)一步提升。

例如在學(xué)習(xí)“圓周運動”過程中，由于這方面知識點相對復(fù)雜，涉及的公式較多，學(xué)生在初期往往無法對不同的公式進(jìn)行準(zhǔn)確的區(qū)分，在解題方面往往會出現(xiàn)計算錯誤和求解偏差情況，影響學(xué)習(xí)效果的提升。因此，教師在對這部分物理知識進(jìn)行講解的過程中，可以嘗試引入圓周運動思維導(dǎo)圖，在可視化教學(xué)中使學(xué)生能直觀把握生活中的圓周運動，描述圓周運動的物理量，對離心運動、勻速圓周運動、變速圓周運動、線速度以及角速度與周期的關(guān)系等形成直觀的認(rèn)識，能把握不同知識點之間的聯(lián)系，對這部分物理知識的實踐應(yīng)用進(jìn)行探究[4]。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合思維導(dǎo)圖的輔助，學(xué)生還能從線速度、角速度、向心加速度、向心力、轉(zhuǎn)速、周期以及頻率角度對圓周運動知識體系中涉及描述圓周運動的物理量進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，并在實際解決物理問題的過程中對解題方法做出合理的選擇，通過繪制思維導(dǎo)圖構(gòu)建完善的知識體系，從而循序漸進(jìn)地優(yōu)化高中物理教學(xué)活動的綜合效果，在可視化教學(xué)中實現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

（二）設(shè)計視頻輔助，直觀展示教學(xué)內(nèi)容

部分高中物理知識內(nèi)容，采用直接講解難度大，學(xué)生往往無法對教學(xué)內(nèi)容形成深層次感知，甚至?xí)诶斫獠粔蛲笍氐那闆r下對學(xué)習(xí)物理知識產(chǎn)生畏難心理，不愿意主動針對物理知識的實踐應(yīng)用進(jìn)行分析，會限制對物理知識的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，導(dǎo)致物理綜合學(xué)習(xí)效果下降。針對這一情況，高中物理教師在可視化教育理論的指導(dǎo)下，可以發(fā)揮視頻輔助教學(xué)的作用，直觀展示相關(guān)物理知識，指導(dǎo)學(xué)生對這部分物理知識進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，從而高效培養(yǎng)高中生的物理學(xué)習(xí)能力。

例如在學(xué)習(xí)“電勢”方面的物理知識時，為了讓學(xué)生對電勢方面的知識形成形象的感知，教師可以嘗試采用視頻輔助教學(xué)的方式，在網(wǎng)絡(luò)上搜集與電勢相關(guān)的3D動畫可視化介紹，展示與本節(jié)課所學(xué)相關(guān)的物理知識，對涉及的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析，促使學(xué)生對物理知識產(chǎn)生形象的理解。在學(xué)生對這方面的物理知識形成形象化感知后，為了讓學(xué)生對這方面物理知識的實踐應(yīng)用形成全新的認(rèn)識，教師可以為學(xué)生展示《閉合電路電勢升降動畫》視頻內(nèi)容，將電梯的工作原理作為視頻展示的核心。組織學(xué)生觀看直觀的動畫視頻，能使學(xué)生對電動勢、內(nèi)電阻、外電阻以及電梯運行涉及的原理形成形象化的感知，并在視頻輔助下對這方面的物理知識進(jìn)行深入系統(tǒng)的探索，從而對物理知識在生活中的應(yīng)用形成客觀準(zhǔn)確的認(rèn)識。這樣發(fā)揮視頻可視化教學(xué)的輔助作用，能使高中階段的學(xué)生對物理知識進(jìn)行主動學(xué)習(xí)和探索，并且能很好地培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣和實踐能力，確保高中階段物理教學(xué)質(zhì)量得到全面提升[5]。

（三）落實實驗引導(dǎo)，形象感知物理現(xiàn)象

物理實驗是物理教學(xué)的重要組成部分。在可視化教育理論的支持下，教師在對高中物理教學(xué)進(jìn)行改革的過程中，可以探索實驗可視化教學(xué)的組織與實施，借助物理實驗教學(xué)組織學(xué)生對實驗現(xiàn)象進(jìn)行直觀觀察，獲取相關(guān)物理知識，從而對實驗可視化教學(xué)內(nèi)容形成全新的理解。同時，為了發(fā)揮實驗引導(dǎo)的作用，教師可以將實驗現(xiàn)象準(zhǔn)確地記錄下來，如果不方便記錄或者實驗現(xiàn)象存在觀察難度，可以依托信息技術(shù)平臺，開展虛擬實驗活動，對學(xué)生實施有效的物理可視化教學(xué)訓(xùn)練，從而循序漸進(jìn)地提高物理教學(xué)活動的綜合效果，提升綜合教學(xué)質(zhì)量[6]。

例如教師在講解“動力勢能”方面知識的過程中，為了讓學(xué)生對動力勢能的影響因素形成形象的感知，可以嘗試設(shè)計探究實驗教學(xué)，讓學(xué)生通過對實驗現(xiàn)象的觀察，總結(jié)動力勢能的影響因素，加深對這方面知識的學(xué)習(xí)和理解，重點對高中生的物理實驗探究能力進(jìn)行合理的訓(xùn)練。在實驗活動中，教師組織學(xué)生對涉及的實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象進(jìn)行觀察、總結(jié)和分析，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理實驗方面的問題，并組織學(xué)生進(jìn)行深入的思考，確保學(xué)生在實驗可視化教學(xué)活動的輔助下能對動力勢能方面的知識點形成深層次的感知，從而切實提高教學(xué)組織成效，保障學(xué)生的學(xué)習(xí)效果[7]。需要注意的是，在開展物理實驗可視化教學(xué)的過程中，教師要加強(qiáng)與學(xué)生進(jìn)行互動交流，及時引導(dǎo)學(xué)生發(fā)表自己的看法，對實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)等提出疑問，培養(yǎng)學(xué)生的物理探究能力及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，使學(xué)生找到合適的學(xué)習(xí)方法，能對相關(guān)物理知識的應(yīng)用進(jìn)行實踐探究，夯實物理教學(xué)指導(dǎo)的基礎(chǔ)，真正彰顯物理可視化教學(xué)的價值。

三、結(jié)語

綜上所述，在全面促進(jìn)高中物理教學(xué)改革創(chuàng)新的過程中，教師積極探索思維可視化教學(xué)模式的組織實施，在可視化教學(xué)基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生對物理知識進(jìn)行深入思考，使學(xué)生對物理知識之間的關(guān)系形成形象的認(rèn)識，加深對物理知識的理解，提高物理學(xué)習(xí)效果。因此，教師要積極探索思維可視化教學(xué)的實踐應(yīng)用，真正發(fā)揮可視化教育理論的作用，對高中物理教學(xué)進(jìn)行改革創(chuàng)新，切實保障學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力和探索能力得到良好的培養(yǎng)。

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