思維導圖在高三物理復習教學中的運用探究

歐玉貞

［摘 要］文章主要針對高三學生在物理高考備考過程中普遍存在的問題，提出在高三物理復習教學中運用思維導圖的教學策略，引導學生在復習知識點時從核心概念或規(guī)律出發(fā)，不斷拓展知識點并把它們聯系起來，構建完整的知識體系；在解題時從一些關鍵詞或現象中不斷挖掘隱含條件和物理規(guī)律，從而幫助學生建立清晰的物理模型，提升學生的物理學科核心素養(yǎng)，提高高三物理復習教學的質量和效率。

［關鍵詞］思維導圖；高三物理；復習教學

［中圖分類號］ ? ?G633.7 ? ? ? ? ? ?［文獻標識碼］ ? ?A ? ? ? ? ?［文章編號］ ? ?1674-6058（2023）03-0034-04

一、問題的提出

筆者從教以來帶了多屆畢業(yè)班，學生在剛進行高三物理復習時普遍存在“上課聽得懂，但不會做題；考場上腦子一片空白，想不起來公式”的現象。出現這些現象的主要原因是學生未能將學過的知識點梳理形成完整的知識網絡，對知識間的邏輯關系混淆不清；物理思維能力較差，運用所學知識解決問題的能力較欠缺；對課本知識不熟悉，基礎不扎實；物理規(guī)律與現象對不上號；等等。

如何引導學生對知識進行整理、歸納，形成比較完整的知識體系，并能夠應用于生活、生產中解決實際問題，成為一線教師當務之急要解決的問題。在物理教學過程中，教師除了要讓學生掌握物理概念、定理、規(guī)律，還要引導學生探究發(fā)現這些規(guī)律及應用這些規(guī)律解決問題的方法和策略。思維導圖是表達發(fā)散性思維的圖形思維工具，它簡單高效，實用性較強。在高中物理課堂教學中借助思維導圖，可有效鞏固和拓展核心知識，同時將零散的知識編織成網，或將解題思路以圖像的形式呈現出來，進而提升學生的思維水平和解決問題的能力。

二、思維導圖教學策略

思維導圖在高中物理課堂教學中的具體運用如下：在預習環(huán)節(jié)，引導學生運用思維導圖將預習成果展現出來，調動學生主動參與預習的積極性；在新課教學中，運用思維導圖幫助學生制訂科學的探究方案并引導學生開展探究活動，同時把探究成果展示出來，促進學生積極、主動參與課堂活動；課堂小結時運用思維導圖呈現本節(jié)課的內容，幫助學生建立知識網絡；講評練習時，運用思維導圖把解題思路或步驟呈現出來，化抽象為形象，降低解題難度；在復習課上，運用思維導圖對章節(jié)、專題知識點進行整合，形成知識體系，方便學生記憶、理解，提高復習效率和質量。

三、思維導圖在高三物理復習教學中的運用

高中物理具有知識數量多、內容復雜且綜合性強、學習難度大等特點，因此學生在學習高中物理時普遍會面臨較大的壓力。傳統的高中物理復習教學采用灌輸模式，使學生對于物理知識的理解浮于表面，無法透徹理解其深刻內涵并實現有效內化，因此也無法運用所學知識解決實際問題，這不僅會使得復習教學質量低下，還會降低學生的學習熱情。而在高中物理復習教學中運用思維導圖，能夠保障學生在復習與鞏固知識的過程中，有效培養(yǎng)自身獨立解決物理問題的能力。

高三物理復習教學一般分為章節(jié)復習教學、專題復習教學、實驗復習教學、習題教學等。

（一）思維導圖在章節(jié)復習教學中的運用

章節(jié)復習教學的主要任務是對整章知識點進行梳理，形成知識網絡，構建知識體系。對于章節(jié)復習，我們首先從核心知識開始，其次由核心知識拓展到與其有關的物理量或規(guī)律，最后把它們聯系起來，形成知識網絡，用思維導圖呈現出來。這樣做，突破了傳統復習模式，讓學生在復習過程中厘清思路，進而提高復習的效率和質量。

下面以“勻變速直線運動”為例，說明如何運用思維導圖復習該內容。勻變速直線運動的核心是“加速度不變的直線運動”，由該核心可以得到勻變速直線運動的特點：加速度不變；當速度方向與加速度方向相反時有兩種可能：①一直減速，②先減速后加速。既然勻變速直線運動是一種運動，必然有其規(guī)律性，這些規(guī)律通常劃分為一般規(guī)律、特殊規(guī)律及常用推論，特殊規(guī)律主要涉及自由落體運動和豎直上拋運動。對于如何使用規(guī)律、規(guī)律用在哪些地方等問題可以聯想到單體和雙體。單體運動主要是指單個物體的運動，主要涉及加速運動和減速運動，其中減速運動常對應剎車問題；雙體運動主要涉及追及與相遇的問題，如能否追得上？若追得上，需要多長時間？若追不上，它們之間的最小距離是多少？等等。“勻變速直線運動”思維導圖如圖1所示。

（二）思維導圖在專題復習課中的運用

專題復習教學的主要任務是對一個模塊內容進行梳理，形成知識網絡，構建模塊知識體系。一個模塊往往涉及多個章節(jié)，特別是一些重要規(guī)律的聯系，內容跨度比較大。對于專題復習，首先要找出專題涉及的章節(jié)，然后把各章節(jié)的知識點、規(guī)律等羅列出來，最后用思維導圖呈現出來，讓學生一看就清楚專題的主要內容是什么、規(guī)律之間存在怎樣的聯系，讓學生的思維能力上升到更高層次。

下面以“運動學專題”為例，說明如何運用思維導圖進行專題復習。首先，對運動進行分類，按照物體的軌跡可以將運動分為直線運動和曲線運動。其次，把握規(guī)律，將每種運動規(guī)律細分為一般規(guī)律、特殊規(guī)律及常用推論。最后，運用思維導圖將各運動規(guī)律之間的關系呈現在學生面前，使原本抽象、難以理解的內容變得生動形象，讓學生一目了然，激發(fā)學生學習物理的興趣?！斑\動學專題”思維導圖如圖2所示。

（三）思維導圖在實驗復習教學中的運用

實驗復習教學的主要任務是通過實驗驗證一些重要的物理規(guī)律，讓學生學會收集和處理實驗數據。實驗復習教學中首先由實驗名稱列出實驗目的、實驗原理及實驗器材，然后由實驗原理推導出需要測量的數據，使用什么工具測量，對收集到的數據如何處理，最后用思維導圖呈現出來。在復習過程中，首先讓學生熟悉高中物理實驗的名稱；然后由實驗名稱聯系實驗目的和實驗原理，由實驗原理找出對應的物理規(guī)律以及需要測量的物理量、測量工具、實驗儀器，確定實驗步驟；最后分析和處理數據，歸納實驗注意事項，并運用思維導圖把整個過程呈現出來，讓學生對整個實驗一目了然，使實驗復習達到事半功倍的效果。

下面以“測量金屬的電阻率”實驗為例，說明如何運用思維導圖進行實驗復習。首先，引導學生由電阻率概念想到電阻率公式：ρ=[RSL]，該公式涉及三個物理量：金屬絲的電阻、面積及金屬絲的長度；再由此引出測電阻的方法及工具：伏安法（電壓表和電流表）間接測量、歐姆表直接測量。金屬的面積不能直接測量，但可以通過測金屬絲的直徑來計算。由于金屬絲很細，因此測量工具應選擇游標卡尺或螺旋測微器；由于金屬絲比較長，因此測量長度的工具應選擇刻度尺；用伏安法還應設計電路，配上原理圖和實物圖。通過上面的分析，大部分實驗器材已一目了然。接下來，根據測量的需要，確定實驗步驟及數據處理等內容。最后，通過思維導圖（如圖3）把“測量金屬的電阻率”實驗的內容呈現出來，讓學生對整個實驗過程了然于心。

（四）思維導圖在習題教學中的運用

習題教學的主要任務是引導學生審題、找關鍵詞、挖掘隱含條件、構建物理模型、應用物理規(guī)律解決問題，提升學生解決問題的能力。習題教學中，教師首先要教會學生從題目中找已知物理量和關鍵詞，再根據關鍵詞挖掘題目的隱含條件及涉及的物理規(guī)律；其次，畫物體的運動過程圖、受力圖；最后，列式計算及檢驗結果是否符合題意。在習題教學中運用思維導圖，可引導學生尋找和分析題目提供的信息（已知物理量、關鍵詞等），對題目信息進行深加工，挖掘其背后隱藏的規(guī)律；引導學生根據需要回答的問題，重新梳理解題思路，盡量尋找物理過程之間、規(guī)律之間的聯系，從而建立物理模型。這樣做，不僅可以培養(yǎng)學生的物理建模能力，還可以提升學生的綜合分析能力和想象力。

下面選取一道動力學習題展示如何運用思維導圖來解決多過程動力學問題。重點介紹審題環(huán)節(jié)和求解環(huán)節(jié)思維導圖的繪制過程，幫助學生從分析題目所給的條件出發(fā)，挖掘題目隱含條件及一些關鍵詞，然后構建物理模型，再根據物理模型找對應的物理規(guī)律（物理公式）去解決問題。

【習題】（2022·貴州調研）如圖4所示，沿順時針轉動的傳送帶AB，長L=7 m，與水平面的夾角θ=37°，速度恒為[v]=2 m/s，在傳送帶底端A處無初速度放置一質量m=0.5 kg的物體，物體與傳送帶間的動摩擦因數μ=0.8。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10 m/s2）求：

（1）物體放上傳送帶瞬間的加速度大?。?/p>

（2）5 s后物體的速度大??；

（3）物體從A運動到B的時間。

在習題教學中運用思維導圖， 首先要引導學生認真審題，挖掘題給信息（關鍵詞、隱含條件等），然后引導學生運用思維導圖對題給信息進行重組，構建物理模型。對于本習題，題目的條件分為力學條件和運動學條件。當物體無初速度放置在傳送帶上時，由于物體受到的滑動摩擦力大于重力沿斜面的分力，因此物體做勻加速直線運動，由合力提供加速度；當物體的速度等于傳送帶速度時，物體受到的摩擦力轉變?yōu)殪o摩擦力，物體做勻速直線運動。最后根據受力分析圖建立力學方程式，針對題目中的待求量確定核心公式，在此環(huán)節(jié)中可運用思維導圖建立核心公式之間的聯系，再根據因果關系一步一步地解決問題。本習題的分析思維導圖如圖5所示。

由上述習題的分析和解答過程不難看出，將思維導圖運用到高中物理習題教學中，可以幫助學生形成清晰的解題思路，建立物理模型，把抽象問題轉化為形象模型，在一定程度上降低了解題難度，激發(fā)了學生學習物理的興趣。

四、在高三物理復習教學中運用思維導圖的實踐效果

經過三個多月基于思維導圖的復習教學，筆者對所任教的班級的學生進行了訪談：①你喜歡這種上課方式嗎？②運用思維導圖復習對你有什么幫助？③運用思維導圖復習存在什么困難？訪談結果如下：①大部分學生喜歡這種上課方式，說明思維導圖復習模式可以在高三物理復習教學中推廣；②思維導圖對學生的復習很有幫助，主要體現在幫助學生構建知識網絡、形成知識體系，提高學生復習的質量和效率等方面；③對于基礎較好或中等水平的學生，運用思維導圖復習基本上不存在困難，但是對于基礎薄弱的學生還是存在一定的困難。

在高三物理復習教學實踐中，筆者所任教的班級與未采用思維導圖復習的班級進行比較，發(fā)現運用思維導圖的班級中無論是優(yōu)秀生、中等生還是學困生的物理成績均取得了較大突破，學生的物理學習能力得到了顯著提升，說明思維導圖對于輔助高三物理復習是有效的。筆者所任教的班級學生在高考中均取得了不錯的成績，充分證明了采用思維導圖模式進行復習教學能夠活躍課堂氣氛，促使學生積極思考，加強學生對知識的理解，促進學生學習能力、思維能力的提高，使各層次的學生在復習教學中都能有較大的收獲?？梢姡\用思維導圖進行復習教學是有效的、成功的。

綜上所述，思維導圖對學生整理、歸納知識，構建知識體系，建立物理模型有著極其重要的作用。教師運用思維導圖指導學生進行高三物理復習會產生事半功倍的效果。

［ ? 參 ? 考 ? 文 ? 獻 ? ］

［1］ ?陳鏡兵.思維導圖在高中物理教學中的應用探討［J］.技術物理教學，2013（2）：49-50.

［2］ ?張武威，黃宇星.“思維導圖”應用于“物理解題”的探究［J］.電化教育研究，2009（9）：97-101.

［3］ ?王偉紅.新課程背景下思維導圖在高中物理教學中應用的實踐研究［D］.上海：上海師范大學，2010.

（責任編輯 ? ?羅 ? 艷）