可视化教育理论与高中物理教学创新思考研究

王稣

【摘要】高中物理知识抽象性和逻辑性相对较强，按照传统的教学方法，学生往往无法形成对物理知识的形象化感知，学习效率和效果也会受到不良影响。文章尝试从可视化教育理论入手，对高中物理教学创新进行了探究，力求能為物理教学改革提供良好的支持，高效培养学生的物理知识和技能。

【关键词】可视化教育理论;高中物理;教学改革;创新

可视化教育理论具体指思维可视化方面的教育理论，主张在教学活动中以可视化的教学方式直观呈现教学内容，使学生能对涉及的知识点形成清晰、明了的认识，能在头脑中构建完善知识体系，从而提高对学科知识的学习效果。在高中物理教学实践中，基于可视化教育教学理论，教师可以尝试对物理教学活动进行改进和创新，引入新型教学方法落实可视化教学，对学生实施积极有效的物理教学指导，提升物理教学活动的综合效果，为学生对物理知识进行深层次探究创造良好的条件。

一、可视化教育理论指导高中物理教学的优势

可视化教学是一种能将复杂的物理知识转化为直观形象物理教学内容的教学理念和方法。新时期按照新课程标准对高中物理教学进行改革创新的过程中，结合信息技术的应用和全新教学理念、教学方法的实践应用，高中物理教师尝试针对可视化教学进行探究和分析，对物理教学活动进行创新，能进一步发挥可视化教育理论的指导作用和应用优势，循序渐进地提高高中物理教学活动的整体水平。对可视化教育理论应用于高中物理教学活动的基本情况进行分析，发现教学优势体现在以下几方面。

其一，可视化教学能增强物理教学的生动性和直观性，使教师在教学活动中可以将复杂、抽象的物理知识点以直观形象的方式展现在学生面前，方便学生对这部分物理知识点进行深入的探究，还能加深学生对物理知识的理解和认识，从而对教学效果进行优化创新，切实提升高中物理教学的整体水平[1]。

其二，可视化教学能丰富物理教学内容，能将课内外可视化教学资源进行整合应用，真正按照学生的学习需求实施可视化教学指导，使学生对物理知识学习探究产生浓郁兴趣，主动针对物理学科知识进行探索，从而在学习实践中获得积极的学习体验。

其三，可视化教学能促进师生有效互动，引导教师和学生针对物理知识的实践应用进行多元化解析，真正调动学生的学习热情，使学生在对物理知识进行探索的过程中始终保持积极的学习状态，从而对教学效果进行优化创新，对学生实施高质量的教学指导，在师生互动中促进积极健康教学氛围的营造，切实保障学生能对物理知识的实践应用进行深层次探索[2]。

由此看出，在全面推进高中物理教学改革的背景下，可视化教学理论的应用能展现高中物理教学的优势，有助于对学生实施更加生动、形象的物理教学指导，降低学生学习物理知识的难度，促使高中生在物理学习实践中始终保持积极的状态，从而提高物理教学指导的有效性，有助于为学生下一步对物理知识进行更加深入系统的探究指明方向。

二、可视化教育理论下高中物理教学改革创新的措施

在可视化教育理论的指导下，高中物理教师在对教学活动进行改革创新的过程中，要积极探索可视化教学活动的组织实施，引导学生对相关物理知识进行细化的探究，从而对学生实施有效的物理教学指导，保障学生在物理知识学习实践中获得积极的学习感悟和学习体验。下面就对思维可视化教学在高中物理教学中的实践应用进行分析，为高中物理教学改革活动的开展提供有价值的指导，力求有效提高教学效果[3]。

（一）绘制思维导图，促进知识体系构建

对于高中物理教学活动来说，在可视化教育理论的指导下，教师在对物理教学活动进行改进和创新的过程中，可以尝试将复杂的物理知识点与无法直观感受的物理关系等以思维导图的方式展现出来，使学生对这方面的知识内容形成形象化的感知，在学习实践中可以准确把握各部分物理知识之间的联系，对涉及的物理知识进行系统的探究，切实保障高中物理教学活动能对学生产生吸引力，引导学生对物理知识进行有意识的探索，从而保障教学效果得到进一步优化，高中物理教学质量得到进一步提升。

例如在学习“圆周运动”过程中，由于这方面知识点相对复杂，涉及的公式较多，学生在初期往往无法对不同的公式进行准确的区分，在解题方面往往会出现计算错误和求解偏差情况，影响学习效果的提升。因此，教师在对这部分物理知识进行讲解的过程中，可以尝试引入圆周运动思维导图，在可视化教学中使学生能直观把握生活中的圆周运动，描述圆周运动的物理量，对离心运动、匀速圆周运动、变速圆周运动、线速度以及角速度与周期的关系等形成直观的认识，能把握不同知识点之间的联系，对这部分物理知识的实践应用进行探究[4]。在此基础上，结合思维导图的辅助，学生还能从线速度、角速度、向心加速度、向心力、转速、周期以及频率角度对圆周运动知识体系中涉及描述圆周运动的物理量进行准确的定位，并在实际解决物理问题的过程中对解题方法做出合理的选择，通过绘制思维导图构建完善的知识体系，从而循序渐进地优化高中物理教学活动的综合效果，在可视化教学中实现预期的教学目标。

（二）设计视频辅助，直观展示教学内容

部分高中物理知识内容，采用直接讲解难度大，学生往往无法对教学内容形成深层次感知，甚至会在理解不够透彻的情况下对学习物理知识产生畏难心理，不愿意主动针对物理知识的实践应用进行分析，会限制对物理知识的系统学习，导致物理综合学习效果下降。针对这一情况，高中物理教师在可视化教育理论的指导下，可以发挥视频辅助教学的作用，直观展示相关物理知识，指导学生对这部分物理知识进行系统的学习，从而高效培养高中生的物理学习能力。

例如在学习“电势”方面的物理知识时，为了让学生对电势方面的知识形成形象的感知，教师可以尝试采用视频辅助教学的方式，在网络上搜集与电势相关的3D动画可视化介绍，展示与本节课所学相关的物理知识，对涉及的教学内容进行分析，促使学生对物理知识产生形象的理解。在学生对这方面的物理知识形成形象化感知后，为了让学生对这方面物理知识的实践应用形成全新的认识，教师可以为学生展示《闭合电路电势升降动画》视频内容，将电梯的工作原理作为视频展示的核心。组织学生观看直观的动画视频，能使学生对电动势、内电阻、外电阻以及电梯运行涉及的原理形成形象化的感知，并在视频辅助下对这方面的物理知识进行深入系统的探索，从而对物理知识在生活中的应用形成客观准确的认识。这样发挥视频可视化教学的辅助作用，能使高中阶段的学生对物理知识进行主动学习和探索，并且能很好地培养学生的物理学习兴趣和实践能力，确保高中阶段物理教学质量得到全面提升[5]。

（三）落实实验引导，形象感知物理现象

物理实验是物理教学的重要组成部分。在可视化教育理論的支持下，教师在对高中物理教学进行改革的过程中，可以探索实验可视化教学的组织与实施，借助物理实验教学组织学生对实验现象进行直观观察，获取相关物理知识，从而对实验可视化教学内容形成全新的理解。同时，为了发挥实验引导的作用，教师可以将实验现象准确地记录下来，如果不方便记录或者实验现象存在观察难度，可以依托信息技术平台，开展虚拟实验活动，对学生实施有效的物理可视化教学训练，从而循序渐进地提高物理教学活动的综合效果，提升综合教学质量[6]。

例如教师在讲解“动力势能”方面知识的过程中，为了让学生对动力势能的影响因素形成形象的感知，可以尝试设计探究实验教学，让学生通过对实验现象的观察，总结动力势能的影响因素，加深对这方面知识的学习和理解，重点对高中生的物理实验探究能力进行合理的训练。在实验活动中，教师组织学生对涉及的实验数据和实验现象进行观察、总结和分析，引导学生发现物理实验方面的问题，并组织学生进行深入的思考，确保学生在实验可视化教学活动的辅助下能对动力势能方面的知识点形成深层次的感知，从而切实提高教学组织成效，保障学生的学习效果[7]。需要注意的是，在开展物理实验可视化教学的过程中，教师要加强与学生进行互动交流，及时引导学生发表自己的看法，对实验现象、实验数据等提出疑问，培养学生的物理探究能力及严谨的学习态度，使学生找到合适的学习方法，能对相关物理知识的应用进行实践探究，夯实物理教学指导的基础，真正彰显物理可视化教学的价值。

三、结语

综上所述，在全面促进高中物理教学改革创新的过程中，教师积极探索思维可视化教学模式的组织实施，在可视化教学基础上引导学生对物理知识进行深入思考，使学生对物理知识之间的关系形成形象的认识，加深对物理知识的理解，提高物理学习效果。因此，教师要积极探索思维可视化教学的实践应用，真正发挥可视化教育理论的作用，对高中物理教学进行改革创新，切实保障学生的物理学习能力和探索能力得到良好的培养。

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