前言
物理课程具有思维性、实验性等特点，在教学中采用可视化的方式，可以给学生提供更多直观的观察机会，使其顺利地启动学生的学习。运用可视化的方法，对学科知识进行形象、直观和生动的处理，使复杂、抽象的物理概念转换为可直接观察、易于理解的对象，可为学生学习提供有利的条件，并可以有效地激发学生的主体性思考，从而在教学中创造出许多新的教学成长点。
一、教学设计可视化，激发学生直观思维
在教学设计环节，教师通过媒体、实物和实验等手段，创造出一种能够调动学生的感官参与的教学环境，使其能够顺利地进行学科思考，从而使其自然而然地进入到学科的学习阶段。教师引入可视化的教学方法，使学生在接受过程中不存在认知上的障碍，从而使其助学作用更加明显。
1.内容可视集成
物理知识表现出系统化的特点，教师运用各种可视化的工具进行设计与辅助，可以产生丰富的激励效应，使学生在更直观的学习环境中进行操作和经验。
如，在《声音的产生与传播》一课中，教师首先开展一个演示实验，通过敲击、摩擦等方式来获得声音，并组织学生对各种物体的声音传播方式进行研究，比如金属中的传播、水中的传播等。教师提出实验进行探究，引导学生积极主动地参与实验，通过归纳和分析实验现象，逐步形成学科认识。这个过程中利用了周围的物体进行比较观察，其“视觉”效果非常好，学生也能很自然地接受。教师仅仅选择几个生活的实验作为学习的内容，就把学生带到了声音产生和传播的情境之中，让他们的学习更为生动，同时也更为易于理解。
2.程序可视设计
在物理课程的程序设计中，教师要引入一定的程序模式，在进行具体操作时，要有一种透明的认识，使学生能够体验到教学流程的最佳化，并清楚地指出教学的重点和难点，从而激发学生的学习积极性。教学情境、目标投放、案例分析、训练设计、实践延伸等都是教学过程的一部分，在教学过程中，教师要对教学过程进行明确的说明，使学生能更好地理解教学过程。
可视化的设计要求各种辅助工具的参与，为了提高教学的适应性，为教学过程的顺利开启创造了条件。如，在《汽化和液化》中，教师首先组织学生进行一系列的实验：水的沸腾，即汽化的过程。在观看后进行了探讨：沸腾与蒸发之间有何不同与关联？学生们在观看的过程中发现：对水沸腾所产生的蒸汽进行冷却，这样就能迅速地获得水滴。蒸发是一种看不见的汽化现象。在此教学设计中，教师将实验的整个过程呈现出来，并向学生提出观察的任务，并让学生进行观察和分析，使他们自然而然地进行深层次的思考与探究。该操作流程具有可视化的特点，能使学生的学习思路顺利地展开，并能流畅地进行交互。一种把学生带入具体的学习环境，通过视觉观察的方式来实现对知识的内化。教师不会再投入更多的教学内容，仅仅是一个实验的推进者，缩短了中间的过渡，形成了丰富的学习动机，使课堂上的学习更加有效。
二、教学实施的可视化，培养学生的思考能力
在教学实施阶段，实施可视化方案，可以为学生创造更多的思考机会，教师要做好课程的设计与优化，给予学生更多的学习方法支持，并在师生互动中建立起学科认知的体系。在教师进入课堂后，让学生完成清楚的作业，可以促进学生的学习积极性。
1.实验可视组织
物理实验的教学内容很多，教师要进行直观的教学设计和操作，使学生能够主动地参加实验，在实际的经验中建立起学科的认识基础。实验材料的准备、程序的设计、方法的应用、结论的分析、实验的延伸，都可以通过可视化的方式呈现出来，使学生能够自然而然的投入到实验的操作之中，并在实际的操作中建立起实验的认识。通过参与实验的操作，使他们的思想能够顺畅地开始，使教学与学习更加协调。
教师在组织学生参加实验的时候，首先要进行实验的介绍，若能运用直观的方法进行操作，就会使学生更加自然地接受。如，在《光的直线传播》的教学中，教师提出一系列的小实验：通过生活中的材料来进行试验验证光线在同种且均匀的介质中是沿直线传播的。让同学们利用激光灯，对清水、玻璃、薄膜等介质进行试验研究，并对光的直线传播进行试验验证。在教学过程中，学生逐步形成了有形的认识。在此教学设计阶段，教师让学生进行直观的观察，并对光线的传播途径进行调查，让学生有更多的自由选择，并利用直观性实验进行操作，以获取最直接的学习知识。学生的直观性实验活动具有特别的参与感，教师进行了有针对性的设计，给了他们更多的实践探索的机会。
2.在可视情况下进行对话
教师与学生的对话、学生与学生的对话、学生与教材的对话、教师与教材的对话等都可以通过可视化模式进行，使学生能更直观、明了地了解合作学习情况，从而使学生在积极的参与中形成学科的认识。课堂辩论，案例分析，合作实验，问题解读，信息收集，实物测量，实地观察，社会调查等，都是具有对话性质的，教师要仔细的组织，使学生在广泛的对话和思考中，培养学科思维。
在组织学生进行会话学习时，要创造适当的主题，使他们能够自然而然地融入到谈话的氛围中。如“光的反射”中，教师可带上一些实验资料，进行实验示范，然后提出问题：反射光线、入射光线与发线是否处于同一平面？教师要求学生对自己的猜测进行分析，并提出自己的猜测。在问题的探究过程中，同学们会进行猜想，能积极地思考并参与到谈话中来。然后教师可对学生的不同猜想进行实验，以此验证学生的猜测，并展示具体实验过程。教师利用实验猜测引出讨论主题，可成功激发学生的讨论和学习的积极性，在此情况下，学生对可视化教学手段的反应较为灵敏，教师在适当的时间内进行引导，能有效地揭开谜底。
结语
总而言之，在初中物理教学中引入可视化辅助手段，不但可以对学生进行感官上的冲击，而且可以使他们养成良好的思维习惯，使他们顺利地启动物理学科思维，并积极主动地参与到物理学科学习的交互中，从而在深度学习中形成系统的学习认知体系。可视化教学不只是把教辅工具图形化、影像化、实物化，更是一种教学理念与过程的运用，其可让学生的思维过程直观呈现，并由此培养其具备较高水准的抽象思维、发散思维与逆向思维，从而帮助学生顺利走向学科深处。
参考文献
[1]沈旭琛.思维可视化在初中物理课堂教学中的应用[J].亚太教育,2021(11):102-103.
[2]陈宗成.初中物理概念建构思维可视化策略——以浮力概念的建构为例[J].教学与管理,2019(31):72-75.
[3]章丽璟.初中物理思维可视化实验教学研究——以"热机与社会发展"为例[J].中学物理教学参考,2022(11):34-36.