思維導(dǎo)圖在大學(xué)物理課程教學(xué)中的應(yīng)用研究

郭亮

摘? 要：針對(duì)目前大學(xué)物理課程教學(xué)中存在的具體問(wèn)題，提出將思維導(dǎo)圖這種可視化思維工具運(yùn)用到大學(xué)物理教學(xué)中進(jìn)行輔助教學(xué)，闡述了大學(xué)物理教學(xué)中運(yùn)用思維導(dǎo)圖的可行性，并結(jié)合實(shí)例介紹了思維導(dǎo)圖的具體實(shí)施。利用思維導(dǎo)圖可以提高大學(xué)物理課程教學(xué)效果，有助于學(xué)生的物理思維能力和自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理;思維導(dǎo)圖;物理教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-000X（2020）35-0116-04

Abstract： Aiming at the specific problems of college physics teaching， this paper puts forward the application of Mind map in college physics teaching to assist teaching， expounds the feasibility of using Mind mapping in the teaching of college physics， and introduces the specific implementation of Mind mapping with examples. The use of Mind maps can improve the teaching effect of college physics courses and help students to cultivate their physical thinking ability and independent learning ability.

Keywords： college physics; Mind map; physics teaching

大學(xué)物理課程是高等院校理工科專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要通識(shí)性必修基礎(chǔ)課，它不同于其他具體專(zhuān)業(yè)課程，課程講授的基本概念、基本理論和基本方法在對(duì)學(xué)生的邏輯思維、創(chuàng)新能力及應(yīng)用意識(shí)等方面的培養(yǎng)和訓(xùn)練上發(fā)揮積極的促進(jìn)作用，其內(nèi)容和思想對(duì)后繼課程的學(xué)習(xí)和科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)都具有深遠(yuǎn)而持久的影響[1]。通過(guò)大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)，不僅可以使學(xué)生掌握專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)中必備的物理理論知識(shí)，做好相應(yīng)的知識(shí)儲(chǔ)備，同時(shí)可進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神和創(chuàng)新意識(shí)，因此大學(xué)物理以物理知識(shí)為載體，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力方面具有積極作用，在應(yīng)用性人才培養(yǎng)上具有其他課程所無(wú)法代替的重要地位。但是，目前大學(xué)物理教學(xué)中普遍面臨著教學(xué)內(nèi)容多，知識(shí)涉及領(lǐng)域廣，教學(xué)時(shí)數(shù)少;部分學(xué)生物理基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，自主學(xué)習(xí)能力差，學(xué)習(xí)積極性不高;教學(xué)方法和手段單一等一些具體問(wèn)題，在很大程度上影響了大學(xué)物理的教學(xué)的有效實(shí)施。因此，進(jìn)行大學(xué)物理教學(xué)改革，探索符合學(xué)生實(shí)際、滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求的大學(xué)物理課程教學(xué)方法勢(shì)在必行。

一、思維導(dǎo)圖概述

思維導(dǎo)圖（Mind map）是一種發(fā)散性的、圖像式思維的工具，是英國(guó)著名心理學(xué)家、教育學(xué)家Tony Buzan發(fā)明的一種有效的思維模式[2]。它源自腦科學(xué)理論，是表達(dá)發(fā)散性思維的簡(jiǎn)單有效而且實(shí)用的圖形思維工具。思維導(dǎo)圖是用圖解的形式和網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)，加上關(guān)鍵詞和關(guān)鍵圖像，儲(chǔ)存、組織和優(yōu)化信息。思維導(dǎo)圖以人類(lèi)腦細(xì)胞為模型，通過(guò)中心主題向四周發(fā)散多個(gè)主題、子主題從而構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。主題上的關(guān)鍵詞或圖像能夠喚起相關(guān)知識(shí)記憶，起到揭露事實(shí)、思想和信息的作用。

由于根據(jù)腦細(xì)胞的形狀和形式繪制的思維導(dǎo)圖符合大腦聯(lián)想和想象的工作方式，可以?xún)?yōu)化人們的思維和記憶，提高工作和學(xué)習(xí)效率，能激發(fā)人的創(chuàng)造力[3]，因此受到了大家的普遍關(guān)注，許多教育工作者在理論和教學(xué)實(shí)踐中都進(jìn)行了相應(yīng)研究與實(shí)踐。思維導(dǎo)圖是集圖畫(huà)、關(guān)鍵詞、節(jié)點(diǎn)與線連接起來(lái)的多彩的圖文結(jié)合體，在實(shí)際教學(xué)和學(xué)習(xí)過(guò)程中能使課程內(nèi)容中心突出、層次分明、易于理解、可操作性強(qiáng)[4]。教師在教學(xué)中運(yùn)用思維導(dǎo)圖進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，可以提升教學(xué)設(shè)計(jì)效率，也便于后期優(yōu)化設(shè)計(jì)。在課堂教學(xué)中利用思維導(dǎo)圖能夠很清晰的向?qū)W生展示出教學(xué)內(nèi)容的整體知識(shí)結(jié)構(gòu)框架，能夠便于讓學(xué)生把握教學(xué)的重難點(diǎn)及知識(shí)點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)性，利于學(xué)生整合零散知識(shí)，激發(fā)學(xué)生思維能動(dòng)性和學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生積極主動(dòng)參與到課堂教學(xué)活動(dòng)中來(lái)，有效提高了教師教學(xué)的有效性。

二、大學(xué)物理教學(xué)中應(yīng)用思維導(dǎo)圖的可行性

大學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容多、知識(shí)抽象，只有對(duì)物理概念、物理規(guī)律有了深刻地理解才能做到運(yùn)用物理知識(shí)靈活的去解決問(wèn)題。在大學(xué)物理課程教學(xué)中將教學(xué)內(nèi)容用思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識(shí)框架，有利于學(xué)生明確學(xué)習(xí)重點(diǎn)，把握物理知識(shí)脈絡(luò)，從而構(gòu)建清晰的物理過(guò)程圖像。思維導(dǎo)圖構(gòu)建的網(wǎng)狀知識(shí)結(jié)構(gòu)有利于知識(shí)的記憶和聯(lián)想，便于將中學(xué)物理知識(shí)與大學(xué)物理知識(shí)進(jìn)行銜接，實(shí)現(xiàn)新老物理知識(shí)點(diǎn)的有機(jī)知識(shí)整合，進(jìn)行知識(shí)重構(gòu)，從而形成完整的物理知識(shí)體系。

形象思維有助于物理學(xué)的形成與發(fā)展，物理學(xué)習(xí)開(kāi)始于學(xué)生對(duì)客觀存在的事物形象的感知，然后把各個(gè)感官感受到的物理形象整合成物理表象，最后對(duì)物理表象進(jìn)行形象加工后抽象出物理概念或物理規(guī)律，其中形象思維為邏輯思維的運(yùn)行提供形象的材料支撐[5]。物理學(xué)科知識(shí)特點(diǎn)要求在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中，不僅要注重抽象能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)，同時(shí)也要重視學(xué)生形象思維的鍛煉，要注重形象思維與邏輯思維的互補(bǔ)。通過(guò)思維導(dǎo)圖進(jìn)行知識(shí)可視化，不僅可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，而且可以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，能實(shí)現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。

利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行輔助大學(xué)物理課程教學(xué)，一方面能幫助任課教師減輕備課負(fù)擔(dān)，通過(guò)思維導(dǎo)圖的繪制，明晰教學(xué)思路，理清知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系，依據(jù)學(xué)情更好地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。另一方面借助思維導(dǎo)圖學(xué)生能容易理清知識(shí)脈絡(luò)及知識(shí)結(jié)構(gòu)框架，可以幫助學(xué)生有效把握學(xué)習(xí)重點(diǎn)，提升學(xué)生的預(yù)習(xí)工作的實(shí)效性，在課堂中更容易實(shí)現(xiàn)在教師的講解下將抽象的物理知識(shí)進(jìn)行理解并內(nèi)化。

三、思維導(dǎo)圖在大學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用

（一）思維導(dǎo)圖在學(xué)生課前預(yù)習(xí)中的運(yùn)用

學(xué)生課前預(yù)習(xí)是保證課堂教學(xué)有效性的重要環(huán)節(jié)，課前通過(guò)自主學(xué)習(xí)提前了解教學(xué)的相關(guān)內(nèi)容在保證課堂教學(xué)有效實(shí)施過(guò)程中顯得尤為重要。比如在上真空中靜電場(chǎng)之前，學(xué)生在預(yù)習(xí)該部分知識(shí)繪制了相應(yīng)思維導(dǎo)圖，見(jiàn)圖1。

學(xué)生課前預(yù)習(xí)中通過(guò)思維導(dǎo)圖構(gòu)建對(duì)真空中靜電場(chǎng)這部分知識(shí)進(jìn)行歸類(lèi)、歸納，使原有抽象知識(shí)可視化，更具條理性。學(xué)生在預(yù)習(xí)中為了構(gòu)建真空中靜電場(chǎng)的思維導(dǎo)圖，就必然會(huì)深入研究課本中相關(guān)知識(shí)內(nèi)容，確定主題，通過(guò)獨(dú)立思考用連線將與主題相關(guān)的概念和命題連接構(gòu)成網(wǎng)狀知識(shí)結(jié)構(gòu)圖，這個(gè)過(guò)程能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，保證了預(yù)習(xí)的成效。學(xué)生在預(yù)習(xí)過(guò)程中繪制思維導(dǎo)圖肯定會(huì)遇到個(gè)人無(wú)法理解、解決的問(wèn)題，在課堂中，當(dāng)老師講到這些具體問(wèn)題時(shí)學(xué)生就會(huì)更加留心在意，學(xué)生聽(tīng)課時(shí)就會(huì)更加具有主動(dòng)性和針對(duì)性，通過(guò)自己的思考和老師的講解，一旦問(wèn)題解決了，學(xué)生將對(duì)該知識(shí)點(diǎn)掌握的更加牢靠，印象更加深刻，不容易遺忘。

（二）思維導(dǎo)圖在課堂教學(xué)中的運(yùn)用

在實(shí)際教學(xué)中，教師可以利用思維導(dǎo)圖輔助備課和授課。備課時(shí)教師應(yīng)了解具體學(xué)情，依據(jù)教學(xué)大綱要求，進(jìn)行具體教學(xué)設(shè)計(jì)，將課堂教學(xué)內(nèi)容以可視化的圖像、文字、色彩等形式直觀形象地濃縮于思維導(dǎo)圖中，反映出知識(shí)點(diǎn)的相關(guān)聯(lián)系，表現(xiàn)出復(fù)習(xí)、新課導(dǎo)入、新知識(shí)的講解、例題講解和作業(yè)等教學(xué)環(huán)節(jié)。這樣可以使教師在課前進(jìn)一步明晰課堂講授思路，同時(shí)也保證了課堂教學(xué)中通過(guò)PPT演示方式將思維導(dǎo)圖逐步、清晰的展示給學(xué)生，使學(xué)生更直觀的了解教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)及各知識(shí)點(diǎn)間的相互聯(lián)系。比如在講電磁感應(yīng)這部分內(nèi)容時(shí)，可以構(gòu)建如圖2所示的思維導(dǎo)圖，教師可課前繪制思維導(dǎo)圖展現(xiàn)給學(xué)生，課堂講授過(guò)程中可結(jié)合思維導(dǎo)圖開(kāi)展每一階段教學(xué)任務(wù)。

首先復(fù)習(xí)本節(jié)課所涉及的磁通量、電源電動(dòng)勢(shì)等相關(guān)物理知識(shí);然后是新課導(dǎo)入，結(jié)合磁懸浮列車(chē)等生活中的實(shí)際例子吸引同學(xué)們的注意力，闡述電磁感應(yīng)相關(guān)理論在實(shí)際中的應(yīng)用及在電磁理論中的重要地位，從而引入新課內(nèi)容;通過(guò)電磁感應(yīng)演示實(shí)驗(yàn)視頻揭示電磁感應(yīng)現(xiàn)象，總結(jié)歸納出發(fā)生電磁感應(yīng)的條件和方法;分析電磁感應(yīng)定律及楞次定律;通過(guò)例題的講解電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用，進(jìn)一步鞏固知識(shí)點(diǎn);最后進(jìn)行歸納總結(jié)，布置作業(yè)以及預(yù)習(xí)任務(wù)。通過(guò)思維導(dǎo)圖可將整節(jié)課的教學(xué)脈絡(luò)直觀的展現(xiàn)給學(xué)生，一目了然，學(xué)生可以輕松有效的把握本節(jié)課的重點(diǎn)及知識(shí)結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，教師也可以利用彩色粉筆邊講邊在黑板上畫(huà)，等課堂內(nèi)容講完話，本節(jié)課的思維導(dǎo)圖也就呈現(xiàn)在黑板上了。

對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，上課記筆記是掌握課堂知識(shí)的重要環(huán)節(jié)，有助于知識(shí)內(nèi)化和主動(dòng)進(jìn)行知識(shí)重構(gòu)。以往課堂中學(xué)生記筆記要不是抄板書(shū)，要不就是記錄老師所做的表述，結(jié)果往往是“想記的沒(méi)記上，想聽(tīng)的沒(méi)聽(tīng)清”，缺失了獨(dú)立思考的時(shí)間。在實(shí)際課堂教學(xué)中，學(xué)生可以以教師繪制的思維導(dǎo)圖為模板，利用思維導(dǎo)圖記筆記，學(xué)生只需將關(guān)鍵詞和知識(shí)要點(diǎn)用線條相連，這樣提高了記筆記的效率，學(xué)生可以有充足的時(shí)間集中精力去聽(tīng)講，對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行獨(dú)立思考，提高了課堂教學(xué)的有效性。通過(guò)思維導(dǎo)圖記錄的筆記，更容易提取教學(xué)內(nèi)容的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，便于回想教學(xué)過(guò)程，幫助記憶、分析處理相關(guān)知識(shí)，同時(shí)也利于產(chǎn)生創(chuàng)造性思維。

（三）思維導(dǎo)圖在習(xí)題課中的運(yùn)用

在習(xí)題課教學(xué)中，為了讓學(xué)生掌握如何靈活利用物理概念、物理規(guī)律分析處理實(shí)際問(wèn)題，進(jìn)行章節(jié)知識(shí)小結(jié)是一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)。教師章節(jié)內(nèi)容小結(jié)過(guò)程中幫助學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的整理，掌握整體物理知識(shí)結(jié)構(gòu)和具體的知識(shí)要點(diǎn)，使知識(shí)條理化、系統(tǒng)化，實(shí)現(xiàn)物理知識(shí)的“零存整取”，使之形成一個(gè)較完整的知識(shí)體系。思維導(dǎo)圖的發(fā)散性和系統(tǒng)性可以很好地幫助學(xué)生在習(xí)題課教學(xué)中掌握整體物理知識(shí)結(jié)構(gòu)和具體的知識(shí)要點(diǎn)。

比如在對(duì)大學(xué)物理第一章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行章節(jié)小結(jié)中，可以制作如圖3所示的思維導(dǎo)圖。通過(guò)思維導(dǎo)圖可以清楚的向?qū)W生展示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí)框架，反映出在本章學(xué)習(xí)中遇到的質(zhì)點(diǎn)、參考系、坐標(biāo)系等主要概念;描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方式方法;描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的物理量間的關(guān)聯(lián);質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)及直線運(yùn)動(dòng)的描述等。在知識(shí)小結(jié)中使用的思維導(dǎo)圖制作不必過(guò)于詳細(xì)，無(wú)需將所有公式、內(nèi)容都體現(xiàn)在思維導(dǎo)圖中，只要給出基本的知識(shí)結(jié)構(gòu)框架，在實(shí)際教學(xué)中，教師就可以充分利用課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)，通過(guò)師生共同合作方式進(jìn)一步完善思維導(dǎo)圖。在教師的引導(dǎo)和點(diǎn)撥下，學(xué)生借助思維導(dǎo)圖就能對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的整理，將物理知識(shí)點(diǎn)形成一個(gè)整體的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，使學(xué)生更加明確物理概念、規(guī)律的本質(zhì)，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究物理知識(shí)深層次的關(guān)聯(lián)，提高靈活解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文基于大學(xué)物理課程對(duì)思維導(dǎo)圖在大學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析探討。大學(xué)物理中運(yùn)用進(jìn)行思維導(dǎo)圖輔助教學(xué)，利于學(xué)生把握教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)及知識(shí)結(jié)構(gòu)，便于對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)與總結(jié)，有助于學(xué)生的物理思維能力和自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，提高學(xué)習(xí)效率。

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