思維導(dǎo)圖在初中物理教學(xué)應(yīng)用的綜述和思考

劉仕飛 呂林果 王 騁

（寧夏大學(xué)物理與電子電氣工程學(xué)院 寧夏 銀川 750021）

1 研究背景

在20世紀(jì)60年代，思維導(dǎo)圖（Min d map）最初是由心理學(xué)家、腦力開發(fā)專家托尼·博贊（Tony Buzan）為了克服學(xué)習(xí)困難，根據(jù)對(duì)大量筆記的研究，認(rèn)真鉆研后提出的一種有效使用大腦的思考方法.隨著思維導(dǎo)圖在英國BBC等媒體的宣傳和推廣下，越來越多的人開始關(guān)注和使用思維導(dǎo)圖.博贊先生在1994年10月受邀來到中國臺(tái)灣地區(qū)參加思維導(dǎo)圖法講座，活動(dòng)獲得熱烈反響，開啟了臺(tái)灣地區(qū)企業(yè)界新的思考習(xí)慣.由于思維導(dǎo)圖法確實(shí)對(duì)提升學(xué)習(xí)能力與思考能力有巨大的幫助，因此，便有孫易新等人為了更系統(tǒng)地推廣思維導(dǎo)圖法，奔赴英國博贊中心專業(yè)學(xué)習(xí)思維導(dǎo)圖法［1］.

思維導(dǎo)圖遵從自然，加之發(fā)散性思維和網(wǎng)狀圖解的結(jié)構(gòu)，以圖解和網(wǎng)狀的形式，吸納、加工、優(yōu)化和輸出信息，可將人們看不見摸不著的思維過程和思考結(jié)果進(jìn)行形象化表示和呈現(xiàn)，促進(jìn)思維激發(fā)和思維整理，引發(fā)全方位的邏輯圖解思考［2］.在教育教學(xué)領(lǐng)域中，思維導(dǎo)圖在各個(gè)學(xué)科教學(xué)中均有應(yīng)用，研究學(xué)科涉及語文、數(shù)學(xué)和物理等各個(gè)學(xué)科，研究學(xué)段涵蓋九年義務(wù)教育、高等教育以及成人教育階段.張海森通過研究過去10年（2001-2010年）中外思維導(dǎo)圖教育應(yīng)用研究現(xiàn)狀［3］，闡述中外學(xué)者在思維導(dǎo)圖的教育應(yīng)用學(xué)科領(lǐng)域、采用的研究方法、重點(diǎn)關(guān)注的研究主題，為我國教育界學(xué)者和教育實(shí)踐者更為清晰地了解思維導(dǎo)圖的教育應(yīng)用的實(shí)踐奠定基礎(chǔ).因此，本文將針對(duì)國內(nèi)近10年來思維導(dǎo)圖在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行綜述，以期能夠?yàn)榻處熃虒W(xué)應(yīng)用思維導(dǎo)圖輔助物理課堂提供借鑒.

2 研究成果的統(tǒng)計(jì)與分析

（1）國內(nèi)思維導(dǎo)圖的發(fā)展趨勢(shì)

筆者從中國期刊全文數(shù)據(jù)庫（https：／／www.cn ki.net）輸入主題詞“思維導(dǎo)圖”，共檢索到應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域的中文期刊論文5 683篇，其中與思維導(dǎo)圖的主題研究相關(guān)的博士論文僅有1篇（截止到2021年8月16日）.梳理這些文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)研究思維導(dǎo)圖從1999年開始起步，文章篇數(shù)僅1篇，之前對(duì)思維導(dǎo)圖的研究幾乎為零.隨著思維導(dǎo)圖的推廣，文獻(xiàn)數(shù)量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，圖1所示為思維導(dǎo)圖研究論文數(shù)量變化趨勢(shì)圖.分析圖1可知，2018年、2019年和2020年這3年期間有關(guān)思維導(dǎo)圖的研究處于日漸活躍的狀態(tài).

圖1 思維導(dǎo)圖研究論文數(shù)量變化趨勢(shì)圖

（2）基于思維導(dǎo)圖的中學(xué)物理教學(xué)研究熱度

思維導(dǎo)圖的跨學(xué)科研究發(fā)展迅速，已滲透到教育學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)等多個(gè)學(xué)科，并衍生出多個(gè)交叉學(xué)科主題.思維導(dǎo)圖多個(gè)滲透學(xué)科及對(duì)應(yīng)的物理學(xué)研究主題如圖2所示.關(guān)于思維導(dǎo)圖在教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，近幾年的關(guān)注熱度也在不斷增加.

圖2 思維導(dǎo)圖滲透學(xué)科及對(duì)應(yīng)的物理學(xué)研究主題

在中國知網(wǎng)，以“思維導(dǎo)圖”加“物理教學(xué)”為主題詞、關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，共檢索出63篇期刊論文和105篇碩博論文，研究包括思維導(dǎo)圖的應(yīng)用研究、概念圖和思維導(dǎo)圖的區(qū)別以及思維導(dǎo)圖在物理教學(xué)中的應(yīng)用等；而碩士論文的數(shù)量在近3年有所增加，2020年碩士論文數(shù)量多達(dá)8篇，大多數(shù)論文主要探索和研究思維導(dǎo)圖在物理教學(xué)中的應(yīng)用，百篇碩博論文中僅有1篇東北師范大學(xué)授予的博士論文《基于思維導(dǎo)圖的中學(xué)物理教學(xué)實(shí)證研究》.再次篩選發(fā)現(xiàn)，關(guān)于思維導(dǎo)圖在初中物理教學(xué)研究與高中物理教學(xué)研究的熱度相近.在高中物理教育領(lǐng)域，張文卿在新教改的指引下，反思過往的教學(xué)設(shè)計(jì)觀念，提出了“運(yùn)用思維導(dǎo)圖開展高中物理單元教學(xué)設(shè)計(jì)”的觀點(diǎn)［4］.對(duì)于高中物理學(xué)科，從教學(xué)設(shè)計(jì)入手，創(chuàng)新了教學(xué)設(shè)計(jì)方式.有些學(xué)者也對(duì)思維導(dǎo)圖在高中階段的應(yīng)用進(jìn)行實(shí)踐探索，比如馬靜等基于思維導(dǎo)圖進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)并應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐，挖掘思維導(dǎo)圖在物理教學(xué)中的價(jià)值［5］.

（3）思維導(dǎo)圖在初中物理教學(xué)中的文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)

在初中物理教育領(lǐng)域，篩選出40篇文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如表1所示.從表1中可以發(fā)現(xiàn)，近10年來思維導(dǎo)圖在教學(xué)應(yīng)用方面的論文最多，高達(dá)27篇，涉及教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)法探索和實(shí)踐教學(xué)等方面；而思維導(dǎo)圖在復(fù)習(xí)及策略主題方面的研究文獻(xiàn)數(shù)量相差不大，文獻(xiàn)研究主要是復(fù)習(xí)教學(xué)和思維策略等內(nèi)容.

表1 思維導(dǎo)圖初中物理教育文獻(xiàn)主題

3 研究的主要內(nèi)容

根據(jù)思維導(dǎo)圖初中物理教育文獻(xiàn)的主題分類，研究思維導(dǎo)圖在初中物理教學(xué)中的進(jìn)展情況，研究的內(nèi)容主要分為基于思維導(dǎo)圖的初中物理教學(xué)應(yīng)用研究、基于思維導(dǎo)圖的初中物理復(fù)習(xí)研究和基于思維導(dǎo)圖的初中物理策略研究.

（1）基于思維導(dǎo)圖的初中物理教學(xué)應(yīng)用研究

針對(duì)初中物理教學(xué)偏重于知識(shí)的講解記憶、忽略實(shí)踐性操作的狀況.劉益老師最早探索能否將思維導(dǎo)圖適應(yīng)初中物理教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方法并分析思維導(dǎo)圖對(duì)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、形成知識(shí)框架和提高應(yīng)用能力產(chǎn)生的影響［6］.這有效提高了教師對(duì)思維導(dǎo)圖輔助教學(xué)的初步認(rèn)識(shí).王素云繼而對(duì)在初中物理教學(xué)中應(yīng)用思維導(dǎo)圖提出初步的分析和探討，提出在初中物理教學(xué)中應(yīng)用思維導(dǎo)圖的實(shí)施原則和途徑［7］.馮冠平則在初中物理課堂中，安排學(xué)生利用思維導(dǎo)圖課前預(yù)習(xí)、思維導(dǎo)圖做筆記和以合作的方式展開思維導(dǎo)圖創(chuàng)作［8］.教師在初中物理教學(xué)中應(yīng)用思維導(dǎo)圖，使得課堂獲得良好的學(xué)習(xí)氛圍.學(xué)者們也對(duì)初中物理的不同教學(xué)進(jìn)行了研究，比如劉宇航、盧欣等人將思維導(dǎo)圖應(yīng)用在物理力學(xué)教學(xué)中；丁成榮將思維導(dǎo)圖應(yīng)用在物理概念教學(xué)中；沈梅玲將思維導(dǎo)圖應(yīng)用在物理電學(xué)教學(xué)中，這些物理教學(xué)實(shí)踐研究文獻(xiàn)為思維導(dǎo)圖在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用提供一些支撐.

針對(duì)思維導(dǎo)圖導(dǎo)學(xué)案的教學(xué)，王桂梅采用理論研究與實(shí)踐研究相結(jié)合的方式，將思維導(dǎo)圖式導(dǎo)學(xué)案教學(xué)的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證［9］.研究發(fā)現(xiàn)，基于思維導(dǎo)圖的導(dǎo)學(xué)案對(duì)傳統(tǒng)式導(dǎo)學(xué)案教學(xué)產(chǎn)生的弊端有明顯的改善作用，對(duì)促進(jìn)學(xué)生各方面的發(fā)展具有顯著效果.為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解，何永強(qiáng)嘗試將微課和思維導(dǎo)圖結(jié)合進(jìn)行教學(xué)［10］.這種模式不僅能夠讓學(xué)生快速理解消化課堂上的內(nèi)容，且對(duì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和對(duì)物理知識(shí)的好奇心有一定的效果.

（2）基于思維導(dǎo)圖的初中物理復(fù)習(xí)研究

華東師范大學(xué)的唐洲捷將思維導(dǎo)圖進(jìn)行電學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)，與傳統(tǒng)電學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：原本無顯著性差異的學(xué)生在運(yùn)用思維導(dǎo)圖進(jìn)行電學(xué)復(fù)習(xí)后，出現(xiàn)了極其顯著的差異［11］.思維導(dǎo)圖的使用對(duì)于不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)生在復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)、拓展解題思路、培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)學(xué)習(xí)自信心等方面都有著很好的促進(jìn)作用.頂層設(shè)計(jì)是當(dāng)代前沿的科學(xué)設(shè)計(jì)理念.樊蕓在頂層設(shè)計(jì)思維導(dǎo)圖的指導(dǎo)下，進(jìn)行初中物理課外作業(yè)有效設(shè)置的模式和操作方法研究，有效減輕初中生作業(yè)負(fù)擔(dān)，增強(qiáng)了學(xué)生復(fù)習(xí)的效率［12］.隨著新課程改革的不斷推進(jìn)，導(dǎo)學(xué)案教學(xué)在全國較為流行.李瑜嘗試將“思維導(dǎo)圖”融入復(fù)習(xí)課“學(xué)案”的設(shè)計(jì)中，編制出思維導(dǎo)圖式復(fù)習(xí)學(xué)案并將其應(yīng)用于中考物理一輪復(fù)習(xí)教學(xué)［13］.這有效優(yōu)化中考物理復(fù)習(xí)課教學(xué)，在教學(xué)中運(yùn)用思維導(dǎo)圖復(fù)習(xí)學(xué)案，一定程度上促進(jìn)了學(xué)生物理成績的提高.邵國仙通過對(duì)物理教學(xué)課堂實(shí)際情況的了解，對(duì)于目前學(xué)習(xí)枯燥無味、效率低下等問題進(jìn)行分析，提出思維導(dǎo)圖的應(yīng)用概念［14］.其提出的建議給初中物理教師運(yùn)用思維導(dǎo)圖提供參考和借鑒.

（3）基于思維導(dǎo)圖的初中物理策略研究

初中階段的學(xué)生正處于智力和思維發(fā)展的快速上升階段，因此，對(duì)初中學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)策略訓(xùn)練以提高其思維品質(zhì)和思維能力顯得尤為重要.近年來，有些學(xué)者研究思維導(dǎo)圖對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性思維、發(fā)散思維和認(rèn)知能力的影響.

張津?qū)帉?duì)初中生物理思維品質(zhì)編制了問卷，設(shè)計(jì)基于思維導(dǎo)圖的學(xué)習(xí)策略訓(xùn)練方案，并進(jìn)行提升初中生物理思維品質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究［15］.該策略訓(xùn)練對(duì)提高初中生物理思維品質(zhì)具有一定積極的即時(shí)效用和延遲效用.思維比知識(shí)更重要，創(chuàng)造思維的來源于具有新奇性、獨(dú)創(chuàng)性和價(jià)值性的思維活動(dòng)，思維的核心是發(fā)散思維.如果沒有發(fā)散思維就很難有創(chuàng)造思維的萌芽和成果，要實(shí)現(xiàn)思維的創(chuàng)新必須要強(qiáng)調(diào)發(fā)散思維的培養(yǎng)，物理學(xué)科中利用思維導(dǎo)圖來培養(yǎng)發(fā)散思維的研究比較少.其中沈娟娟將視角定于物理課堂中應(yīng)用思維導(dǎo)圖，基于吉爾福特的測(cè)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生的前后測(cè)驗(yàn)成績進(jìn)行分析，得出結(jié)論：與對(duì)照班相比，實(shí)驗(yàn)班的發(fā)散性思維水平較高［16］.板書是課堂教學(xué)中不可或缺的一部分，在當(dāng)下多媒體教學(xué)設(shè)備盛行的時(shí)代，板書是非常重要的思維紐帶.李曉燕老師通過引導(dǎo)和學(xué)生的自發(fā)生成來建構(gòu)板書式思維導(dǎo)圖［17］，促進(jìn)了學(xué)生的思維生長.在教學(xué)過程中，教師要不斷優(yōu)化板書內(nèi)容和呈現(xiàn)形式，以科學(xué)合理的形式將教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生思維的成長聯(lián)系起來.模型建構(gòu)、科學(xué)推理、歸納演繹、批判質(zhì)疑是科學(xué)思維的重要內(nèi)涵，物理是一門在培養(yǎng)學(xué)生理性思維方面具有得天獨(dú)厚優(yōu)勢(shì)的學(xué)科.沈偉云則引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合思維導(dǎo)圖并運(yùn)用演繹思維方法去解決生活中有關(guān)的物理問題，介紹了在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生理性思維的教學(xué)策略：第一，建構(gòu)模型，培養(yǎng)學(xué)生分析能力；第二，提出問題，培養(yǎng)學(xué)生推理能力；第三，歸納演繹，構(gòu)建知識(shí)思維導(dǎo)圖；第四，鼓勵(lì)質(zhì)疑，培養(yǎng)學(xué)生批判性思維［18］.在物理教學(xué)過程中，教師要積極滲透學(xué)生理性思維的培養(yǎng).

在求學(xué)的過程中，大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)物理較難，部分學(xué)生有厭學(xué)情緒，由此出現(xiàn)少數(shù)學(xué)困生.楊芹從思維導(dǎo)圖概述出發(fā)，分析初中物理學(xué)困生受到主觀與客觀因素影響，提出思維導(dǎo)圖的應(yīng)用策略［19］.該措施使學(xué)生了解到物理與生活的聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.

4 思考與展望

雖然國內(nèi)研究思維導(dǎo)圖的本體理論起步較晚，但是，國內(nèi)近年來對(duì)于將思維導(dǎo)圖融入教學(xué)之中已經(jīng)進(jìn)行了嘗試，思維導(dǎo)圖自身的價(jià)值也逐漸得到國內(nèi)教育界的認(rèn)可.在當(dāng)前我國深化教育教學(xué)改革的新形勢(shì)下，思維導(dǎo)圖在初中物理教學(xué)的應(yīng)用過程中，還存在較多重復(fù)的研究文章，創(chuàng)新價(jià)值的文章較少.思維導(dǎo)圖的本體研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，大多數(shù)文獻(xiàn)僅是對(duì)思維導(dǎo)圖進(jìn)行簡單定義，而對(duì)思維導(dǎo)圖的性質(zhì)界定、本質(zhì)的探索、功能的開發(fā)等問題還沒有專門的研究，其理論研究也并不能擺脫教學(xué)理論的局限.此外，思維導(dǎo)圖大多還處于應(yīng)用的初級(jí)階段，物理學(xué)科教學(xué)的應(yīng)用研究才剛剛起步，接觸并會(huì)運(yùn)用思維導(dǎo)圖來輔助物理課堂的老師屈指可數(shù)，他們對(duì)思維導(dǎo)圖也只有初步了解，并沒有進(jìn)行深入研究.未來，還需要深度研究思維導(dǎo)圖本體理論，讓更多一線教師深刻認(rèn)識(shí)和理解思維導(dǎo)圖法，才能使其在教學(xué)中靈活應(yīng)用和實(shí)踐創(chuàng)新.