思維導(dǎo)圖在高中物理微課中的應(yīng)用①

崔北元 孫梅芳

(1. 安徽省蚌埠市第三中學(xué),安徽 蚌埠 233010；2. 安徽省蚌埠市田家炳中學(xué),安徽 蚌埠 233010)

1 引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展,微課逐漸受到廣大師生的推崇。微課和傳統(tǒng)教學(xué)方式相比,學(xué)習(xí)的時間和空間比較靈活,使學(xué)生的物理學(xué)習(xí)變得生動有趣。微課多是針對某個知識模塊進行專門設(shè)計的,相當(dāng)于原本邏輯性強的物理知識體系中的一小部分,但從知識的系統(tǒng)性和連貫性看,微課顯然將知識碎片化了,往往不利于學(xué)生系統(tǒng)掌握知識體系。思維導(dǎo)圖是以核心概念為中心，進行層層分解,采用圖文并茂的形式，把各個知識點的層級邏輯關(guān)系明確地表現(xiàn)出來,可彌補微課的知識比較零散的不足。將思維導(dǎo)圖融合在微課教學(xué)中,既能發(fā)揮微課的靈活的優(yōu)勢,又能借助思維導(dǎo)圖在各知識點之間建立聯(lián)系，幫助學(xué)生建構(gòu)良好的知識結(jié)構(gòu)。

思維導(dǎo)圖融于微課的教學(xué)模式在大學(xué)英語、資源環(huán)境實驗課程中應(yīng)用已有先例,取得了較好的教學(xué)效果與反饋。本文探討高中物理教學(xué)中思維導(dǎo)圖與微課融合的教學(xué)模式,旨在進一步提高物理教學(xué)效率,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和創(chuàng)新能力。

2 思維導(dǎo)圖在高中物理微課中的應(yīng)用探索及案例分析

高中物理教學(xué)環(huán)節(jié)通常分為四個環(huán)節(jié)：課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)、課后復(fù)習(xí)、習(xí)題教學(xué),筆者針對以上四個環(huán)節(jié)逐一探討思維導(dǎo)圖與微課相融合的教學(xué)模式及其應(yīng)用。

2.1 思維導(dǎo)圖在課前預(yù)習(xí)微課中的應(yīng)用及案例

從教師的角度來看,課前準(zhǔn)備環(huán)節(jié)包括分析學(xué)情、設(shè)計教學(xué)和制作微課等，首先,教師需要對學(xué)生的實際情況進行了解、分析,再結(jié)合教學(xué)目標(biāo)確定教學(xué)內(nèi)容、選擇教學(xué)方式,制作包括微視頻、文本、音頻等在內(nèi)的教學(xué)材料；其次,在制作微課時要考慮物理學(xué)系統(tǒng)性、邏輯性強的特點,比如在學(xué)習(xí)“交變電流”一章之前,可以給出本章預(yù)習(xí)的思維導(dǎo)圖(圖1)，幫助學(xué)生提前了解本章要探究的問題，針對問題查找資料、收集素材、設(shè)計實驗，從而為課堂探究做好準(zhǔn)備。最后,探究實驗結(jié)束時還可以再次采用思維導(dǎo)圖，呈現(xiàn)本章的具體內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖,做好相關(guān)探究過程的記錄,幫助學(xué)生理解各個知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系。

圖1

從學(xué)生的角度來看,課前準(zhǔn)備包括預(yù)習(xí)微課,明確學(xué)習(xí)的重難點。對于自己預(yù)習(xí)過程中的疑問和理解不清的知識,可以在課前想好要提出的問題,并在思維導(dǎo)圖上標(biāo)注提問要點,還可以在上課前先進行小組討論,集思廣益。

2.2 思維導(dǎo)圖在概念教學(xué)微課中的應(yīng)用及案例

高中物理涉及很多概念,這些概念既有區(qū)別又有聯(lián)系,如果應(yīng)用思維導(dǎo)圖進行概念教學(xué)就能清晰呈現(xiàn)眾多概念之間的關(guān)系。比如運動學(xué)是高中物理課程的重要組成部分,厘清運動學(xué)的概念及其內(nèi)涵,掌握運動學(xué)知識本質(zhì),對于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維有著重要作用。在運動學(xué)的教學(xué)中，把思維導(dǎo)圖應(yīng)用到微課中,可以發(fā)散學(xué)生的思維,讓學(xué)生更易于理解相關(guān)概念和概念之間的關(guān)系。如在“時間 位移”一節(jié)的教學(xué)中,教師可以先引導(dǎo)學(xué)生分別針對“時刻和時間間隔”“路程和位移”“直線運動的位置和位移”“矢量和標(biāo)量”等概念繪制思維導(dǎo)圖(圖2),要求學(xué)生說明幾組概念之間的相關(guān)性和區(qū)別,然后圍繞思維導(dǎo)圖開展各項教學(xué)活動,這有利于學(xué)生清晰地掌握“時間和位移”這節(jié)課所涉及的幾組概念之間的聯(lián)系。此后在復(fù)習(xí)的時候，讓學(xué)生將這幾組概念和動力學(xué)其它概念放到一起,制作完整的力學(xué)思維導(dǎo)圖,這樣更易于學(xué)生全面掌握知識。

圖2

2.3 思維導(dǎo)圖在單元復(fù)習(xí)微課中的應(yīng)用及案例

復(fù)習(xí)與反思是學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)，高中物理各模塊教材的內(nèi)容比較多,這就需要教師認(rèn)真加以總結(jié)、提煉,可以將知識體系精煉成幾張思維導(dǎo)圖,使其重點內(nèi)容可以較為直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生,學(xué)生利用思維導(dǎo)圖進行復(fù)習(xí),可以加深知識的記憶和理解,達到良好的復(fù)習(xí)效果。

在物理教學(xué)中,很多學(xué)生常常出現(xiàn)在課上能聽懂,課后遇到問題不會解決的情況，導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因是學(xué)生在課后沒有及時總結(jié)、反思,沒有在腦海中構(gòu)建完整的知識框架,要想達到更好的復(fù)習(xí)效果,學(xué)生可以在課后嘗試通過繪制思維導(dǎo)圖，檢測自己對知識的掌握情況。如圖3所示,在“相互作用——力”的學(xué)習(xí)中,不僅所涉及的概念較多,而且物理公式也較多。學(xué)生可以自行嘗試把重力、彈力、摩擦力、一對平衡力與一對相互作用力的區(qū)別、力的合成與分解法則等，利用思維導(dǎo)圖進行總結(jié)。事實上在這個過程中也培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維和創(chuàng)新能力,通過梳理知識體系，厘清知識脈絡(luò)，加深對知識的理解，并維持長期記憶。

圖3

2.4 思維導(dǎo)圖在習(xí)題教學(xué)微課中的應(yīng)用及案例

習(xí)題教學(xué)是高中物理教學(xué)的必要組成部分，習(xí)題教學(xué)不能采用“題?！睉?zhàn)術(shù),關(guān)鍵是要培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力。許多學(xué)生都有這樣的困惑:“為什么老師講的一聽就懂,考試時卻一做就錯呢?”其根本原因在于學(xué)生只記住了物理公式,對老師的分析過程、分析方法并沒有掌握,所以自己去分析問題時會感到茫然無措。運用思維導(dǎo)圖進行習(xí)題教學(xué)是訓(xùn)練學(xué)生分析、解決問題的有效途徑，在解題之前，學(xué)生先要弄清其中的物理狀態(tài)、過程和情境,找出起重要作用的因素及相關(guān)條件,再應(yīng)用思維導(dǎo)圖把一個復(fù)雜的問題分解為若干較簡單的問題,找出它們之間的聯(lián)系,最后運用物理知識綜合解決問題。

例：如圖4所示,傾角θ=45°的粗糙平直導(dǎo)軌AB與半徑為R的光滑圓環(huán)軌道在B處相切,整個軌道處在豎直平面內(nèi)。一質(zhì)量為m的小滑塊(可以看作質(zhì)點)從導(dǎo)軌上離地面高為h=3R的D處無初速度下滑進入圓環(huán)軌道。接著小滑塊從圓環(huán)最高點C水平飛出,恰好擊中導(dǎo)軌上與圓心O等高的P點,不計空氣阻力,求:

圖4

(1) 滑塊運動到圓環(huán)最高點C時的速度大小。

(2) 滑塊運動到圓環(huán)最低點時對圓環(huán)軌道壓力的大小。

(3) 滑塊在斜面軌道BD間運動的過程中克服摩擦力做的功。

在該題的教學(xué)中可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)運動過程逐步進行分析,繪制運動過程和受力分析的思維導(dǎo)圖(圖5),再據(jù)此選擇適當(dāng)?shù)奈锢砟Ｐ?這樣將復(fù)雜的問題利用思維導(dǎo)圖進行簡化，使得問題迎刃而解。

圖5

將思維導(dǎo)圖融于微課中的教學(xué)模式可以幫助學(xué)生更好地鞏固基礎(chǔ)知識,加深對物理概念之間關(guān)系的理解,提高復(fù)習(xí)的質(zhì)量和效率,提升學(xué)生分析問題和解決問題的能力。