運用思維導圖打開情境化試題的突破口

周淑穎

摘? ?要：高考命題愈加重視情境化試題的設計，而學生由于不能有效提取信息，將情境化試題準確地轉化為非情境化試題，而陷入困難。教師在日常的解題分析中若不能將解題思維有效地展示給學生，學生無法體會思維過程就會導致很難提高解題能力。運用思維導圖可以將思維顯性化，便于師生交流和學生自我反思，有助于打開情境化試題的突破口。

關鍵詞：情境化試題;思維導圖;解題

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（2020）9-0070-2

1? ? 引? 言

《普通高中物理課程標準（2017年版）》中明確指出：“評價學生的物理學科核心素養(yǎng)，應盡量創(chuàng)設類型多樣的、具有一定復雜程度的、開放性的真實情境作為試題的任務情境”，并在科學思維的水平要求中明確指出：要“能將較復雜的實際問題中的對象和過程轉換為物理模型;能在新的情境中對綜合性物理問題進行分析和推理，獲得正確結論并作出解釋”[1]。

情境化試題為高考命題的趨勢，能更全面地考查學生的核心素養(yǎng)。而大部分學生遇到情境化試題無從下手，究其原因是平時做題傾向于套用公式，缺乏自我思維，不知如何將情境化試題轉化為非情境化試題。而教師在講題時有的直接從如何解題開始講解，缺乏提取信息的過程;有的只是簡單口述解題思維，很多學生無法快速理解并掌握分析的過程。故而學生仍舊停留在題海戰(zhàn)術，只會做經(jīng)典陳題，遇到新情境仍舊無法找到切入點。

如何提高情境化試題的解題能力？筆者認為，突破的重點在于將思維顯性化。將學生的思維顯性化，教師明確學生的困惑之處或者思維斷點才能做到對癥下藥;將教師的思維顯性化，學生明確分析過程才能在原有思維上繼續(xù)延伸。

而思維導圖就是將思維顯性化的方式。

2? ? 思維導圖的概念

思維導圖是由“世界大腦先生”東尼·博贊于20世紀70年代發(fā)明的。人類大腦具有發(fā)散性思維特征，而思維導圖是用圖表再現(xiàn)了腦中的發(fā)散性思維。通過捕捉和表達發(fā)散性思維，思維導圖將大腦內(nèi)部的過程進行了外部呈現(xiàn)。這符合大腦的思維特性，反過來又放大了大腦的本能，提升了思維能力[2]。它可以將事物之間的聯(lián)系更明確、更直觀地顯示出來，既有助于我們梳理思維的過程，又有助于我們討論交流，并直觀地改進原有思維。

3? ? 運用思維導圖的必要性

情境化試題與經(jīng)驗類試題、方法類試題有明確的區(qū)別。經(jīng)驗類試題往往通過題海戰(zhàn)術訓練可形成一定的解題模板，無法構成解題障礙。而方法類試題則往往在解題的中后端即方法選擇時構成解題障礙[3]。情境化試題往往在解題的起始端就構成障礙點，解題的重點在于從新情境中提取有效信息。而在平時的教學中，教師并沒有將情境化試題的分析與經(jīng)驗類試題、方法類試題的分析明確地區(qū)別開來，依舊把重點放在解題中后端的方法選擇上，忽視通過分析、判斷、簡化、抽象將試題轉化為非情境化試題的過程。這導致的結果是學生遇一題會一題，一遇到新情境又無從下手。學生無法提高的關鍵就在于不清楚教師是如何從題目中提取信息通過分析進行模型建構的。而通過思維導圖把情境化試題轉化為非情境化試題的思維過程顯性化，就可以有效地突破情境化試題的難點。

4? ? 如何運用思維導圖解題

運用思維導圖分析情境化試題可按“審題—獲取信息—分析—模型建構—求解”的步驟展開。特別要突出獲取信息中的關鍵信息及其思維分析。

例 小明在觀察如圖1所示的沙子堆積時，發(fā)現(xiàn)沙子會自然堆積成圓錐體，且在不斷堆積過程中，材料相同的沙子自然堆積成的圓錐體的最大底角都是相同的。小明測出這堆沙子的底部周長為31.4 m。利用物理知識測得沙子之間的動摩擦因數(shù)為 0.5， 估算出這堆沙的體積最接近（? ?）

A. 60 m3? ? B. 200 m3

C. 250 m3? D. 500 m3

說明：本題是2018年11月浙江省普通高校招生選考科目考試物理試題的第11題。如思維導圖（圖2）展示的解題思路，解題關鍵在于最大底角的分析，從最大底角作為突破點進行模型建構。將沙子形成的圓錐體從頂點豎直切開分成相等的兩半，觀察該切面并聯(lián)想熟悉的物理模型，可以認為該切面由兩個完全相同的斜面組成。而處于最大底角時沙子恰好不滑下，則轉化為物體在斜面上恰好平衡的經(jīng)典問題。通過模型建構，將情境化試題轉化為非情境化試題，本題可解得答案為A選項。

要使思維導圖成為有效的突破手段，必須引導學生積極思考。若只是教師展示思維過程，學生的思維依舊無法得到提高。建議在課前就安排學生嘗試制作解題的思維導圖，這樣學生可以有足夠的時間去思考，避免因課堂上思考時間不足而直接獲得思路的情況。對于較難的情境化題目，學生可能只能分析出明顯的條件而不能抓住關鍵信息，作出的思維導圖可能是不完整的，但這個過程是不可省略的。根據(jù)學生思維導圖的繪制情況，教師可以明確學生的思維斷點，有針對性地在課堂上引導學生一起分析，將思維導圖補充完整。比如，例題中如何求最大底角的問題，可能有學生未抓到這個關鍵點。教師可首先引導學生重讀題目，分析已知條件，判斷出遺漏的關鍵信息——“最大底角”。再通過設問的方式引導學生思考最大底角有何意義，如何求解，得到“處于最大底角沙子恰好不下滑”后，再引導學生一起分析圓錐體模型，抓住研究對象（沙子）簡化模型（物體在斜面上恰好不下滑），將情境化試題轉化為非情境化試題，本題得以解決。通過“學生嘗試—教師引導—學生突破”的過程，師生一起得到完整的思維導圖。在課后學生可以對比課前的思維導圖和課堂上補充完整的思維導圖進一步感受思維的發(fā)展，可以很大程度上避免學生因?qū)忸}分析的印象模糊而無法高效掌握的情況。

總之，運用思維導圖這一將思維顯性化的工具，不僅有助于學生分析鞏固，也有助于師生共同探討。它可以將情境化試題的解題思維直觀地展現(xiàn)出來，突出解題關鍵點，可以更高效地打開情境化試題的突破口。

參考文獻：

[1]廖伯琴.普通高中物理課程標準（2017年版）解讀[M].北京：人民教育出版社，2018：63-79.

[2]東尼·博贊，巴利·博贊.思維導圖[M].北京：化學工業(yè)出版社，2016：28-33.

[3]陸永華，潘華君.淺論物理情境化命題[J].物理教學，2015，37（11）：57.

（欄目編輯? ? 張正嚴）