思維地圖在初中物理規(guī)律教學(xué)中的應(yīng)用

趙娟

摘? ?要：文章通過對(duì)思維地圖的闡述與解析，具體分析思維地圖在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用，并設(shè)計(jì)基于思維地圖的初中物理規(guī)律教學(xué)案例。

關(guān)鍵詞：思維地圖;初中物理;規(guī)律教學(xué)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? 文章編號(hào)：1003-6148（2019）12-0008-3

思維地圖（Thinking Maps）是一種知識(shí)可視化工具，不僅有助于知識(shí)的呈現(xiàn)和傳遞，還能幫助學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的重構(gòu)、記憶和應(yīng)用[1]。本文對(duì)思維地圖在初中物理規(guī)律教學(xué)中的應(yīng)用作初步探索，使之能更有效地為教學(xué)服務(wù)。

1? ? 思維地圖及類型

思維地圖最早是1988年美國人David Hyerle博士等在語義學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)等理論基礎(chǔ)之上開發(fā)出來的一種幫助學(xué)習(xí)的語言工具[2]。思維地圖共有8種類型（表1），它們的合理、有效使用，可將信息加工過程中一些零散的知識(shí)點(diǎn)建構(gòu)成比較系統(tǒng)的知識(shí)組塊，進(jìn)而形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，降低記憶難度，拓展記憶容量[3]。

2? ? 思維地圖在初中物理規(guī)律教學(xué)中的應(yīng)用

思維地圖能很好地顯化思維過程，方便教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理規(guī)律的歸納與演繹，有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理等思維能力。我們對(duì)在物理規(guī)律教學(xué)“提出問題”“探索規(guī)律”“討論規(guī)律”和“運(yùn)用規(guī)律”四個(gè)階段中如何具體運(yùn)用思維地圖作如下探索。

第一階段：創(chuàng)設(shè)便于發(fā)現(xiàn)問題、探索規(guī)律的物理環(huán)境。在這個(gè)教學(xué)過程中教師可以采用圓圈圖（Circle Map）和氣泡圖（Bubble Map），它有助于之后與其他思維地圖一起組織信息，完善知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，提高學(xué)生提出問題的效率。

第二階段：思維加工，建立規(guī)律。在這個(gè)教學(xué)過程中教師可以引導(dǎo)學(xué)生借助流程圖（Flow Map），將實(shí)驗(yàn)探究的每個(gè)步驟以關(guān)鍵詞的形式有序地呈現(xiàn)出來，引導(dǎo)學(xué)生用復(fù)流程圖（Multi-flow Map）制作物理現(xiàn)象——原因圖，訓(xùn)練學(xué)生將他們認(rèn)為的物理現(xiàn)象起因與其結(jié)果聯(lián)系起來，以達(dá)到建立物理規(guī)律的教學(xué)目的。

第三階段：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理規(guī)律進(jìn)行討論，加深理解。在這個(gè)教學(xué)過程中教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過樹形圖（Tree Map）和流程圖（Flow Map）回顧整堂課的教學(xué)過程，更好地梳理規(guī)律。

第四階段：引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用規(guī)律解決問題，加深對(duì)物理規(guī)律的理解和掌握。在這個(gè)教學(xué)過程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生自主繪制括號(hào)圖（Brace Map），對(duì)規(guī)律進(jìn)行層層分析、細(xì)化，以便更深入地理解物理規(guī)律。

3? ? “科學(xué)探究：牛頓第一定律”教學(xué)案例

3.1? ? 教學(xué)內(nèi)容分析

“科學(xué)探究：牛頓第一定律”選自滬科版初中《物理》八年級(jí)第七章第一節(jié)的內(nèi)容。教學(xué)需要解決的問題是，如何從一個(gè)受到阻力并最終停止運(yùn)動(dòng)的真實(shí)實(shí)驗(yàn)“過渡”到不受力的理想實(shí)驗(yàn)，并最終得出物體將一直保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的結(jié)論，這就需要具有清晰的教學(xué)邏輯，還需要借助的是利用“理想實(shí)驗(yàn)”來釋疑;其次，如何破除學(xué)生頭腦中“力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”，并得出“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”的結(jié)論也是教學(xué)重點(diǎn)。

3.2? ? 教學(xué)過程

3.2.1? ? 創(chuàng)設(shè)情境，提出問題

教師創(chuàng)設(shè)情境并請(qǐng)學(xué)生思考“物體的運(yùn)動(dòng)需要力嗎？”讓學(xué)生以小組為單位使用圓圈圖描述日常生活中關(guān)于“力與運(yùn)動(dòng)”的現(xiàn)象以及猜想，如圖1所示。

圖1? “物體的運(yùn)動(dòng)需要力嗎？”圓圈圖

3.2.2? ? 實(shí)驗(yàn)探究，科學(xué)推理，建立規(guī)律

（1）實(shí)驗(yàn)探究

教師給出實(shí)驗(yàn)裝置：斜面、木板、棉布、毛巾、小車、刻度尺等（圖2）。組織學(xué)生以小組為單位，根據(jù)討論“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”，結(jié)合實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并畫出復(fù)流程圖。教師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果將復(fù)流程圖補(bǔ)充完整，如圖3所示。

圖2? 小車在不同粗糙程度的表面上滑動(dòng)實(shí)驗(yàn)

圖3? 實(shí)驗(yàn)復(fù)流程圖

（2）科學(xué)推理

首先，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)推理，得出“當(dāng)小車所受阻力為零時(shí)，小車滑行的距離將變?yōu)闊o限遠(yuǎn)”的結(jié)論。并讓學(xué)生使用流程圖把邏輯推理過程寫出來，如圖4所示，進(jìn)行展示交流。

圖4? 科學(xué)推理流程圖

其次，應(yīng)用理想條件，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)推理，得出“當(dāng)阻力為零時(shí)，小車將會(huì)滑行無限長(zhǎng)的時(shí)間，速度不再改變，即保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)” 的結(jié)論。并讓學(xué)生使用流程圖把邏輯推理過程寫出來，如圖5所示，進(jìn)行展示交流。

圖5? 科學(xué)推理流程圖

結(jié)合上述兩點(diǎn)結(jié)論可以得出：在理想條件下，小車將會(huì)一直保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)持續(xù)運(yùn)動(dòng)下去。此時(shí)，學(xué)生已經(jīng)否定了“力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”，并在頭腦中確立“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”的結(jié)論。

3.3? ? 實(shí)驗(yàn)討論規(guī)律，加深理解

在完成新課學(xué)習(xí)之后，引導(dǎo)學(xué)生制作一張本節(jié)課知識(shí)和推導(dǎo)方法的樹形圖，如圖6所示。

圖6? “牛頓第一定律”樹形圖

接著讓學(xué)生使用流程圖回顧整堂課的教學(xué)過程，如圖7所示。教師向?qū)W生強(qiáng)調(diào)本堂課使用的方法：實(shí)驗(yàn)探究和科學(xué)推理，在以后的學(xué)習(xí)中我們可以借鑒并應(yīng)用這種研究思路。

3.4? ? 運(yùn)用規(guī)律，解決問題

在水平軌道上有一輛實(shí)驗(yàn)車，其頂部裝有電磁鐵，電磁鐵下方吸有一顆鋼珠。在實(shí)驗(yàn)車向右勻速直線運(yùn)動(dòng)的過程中，鋼珠因斷電下落。圖8是以實(shí)驗(yàn)車為參照物描述的鋼珠下落示意圖。請(qǐng)你應(yīng)用牛頓第一定律解釋原因。

圖7? 教學(xué)過程流程圖

圖8? 鋼珠下落示意圖

參考文獻(xiàn)：

[1]梅尹，蔡鐵權(quán). 思維地圖及其在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用[J].物理教學(xué)，2015，37（9）：2-10.

[2]申靈靈，羅立群.思維地圖及其在美國的應(yīng)用[J].上海教育科研，2008（1）：58-61.

[3]容中逵. 新基礎(chǔ)教育課程改革的系統(tǒng)辯正與觀點(diǎn)重申[J].課程·教材·教法，2011（6）：15-22.

[4]江婷婷.思維地圖在初中物理的應(yīng)用研究[D].上海：上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，2018.

[5]刑紅軍.初中物理高端備課[M].北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，2014.

（欄目編輯? ? 趙保鋼）