談思維導(dǎo)圖在高中物理教學(xué)中的有效應(yīng)用

林凱

【摘要】思維導(dǎo)圖能夠起到很好的思維輔助作用，它基于知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在邏輯，以圖形架構(gòu)的形式實(shí)現(xiàn)抽象、復(fù)雜知識(shí)的可視化、形象化表達(dá).由于公式定理眾多、計(jì)算繁雜，不少學(xué)生常感高中物理學(xué)習(xí)困難，教師可以借助思維導(dǎo)圖，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行歸納梳理，進(jìn)而透徹了解知識(shí)內(nèi)涵和內(nèi)在關(guān)聯(lián)，不僅可以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)知識(shí)的興趣和信心，還有助于使其逐步形成物理學(xué)邏輯思維.文章介紹了思維導(dǎo)圖的含義和基本特點(diǎn)，分析了思維導(dǎo)圖用于高中物理教學(xué)的實(shí)際價(jià)值，最后結(jié)合實(shí)例探討思維導(dǎo)圖的實(shí)踐應(yīng)用，希望有助于促進(jìn)高中物理教學(xué)整體水平的提升.

【關(guān)鍵詞】高中物理；思維導(dǎo)圖；教學(xué)價(jià)值

物理作為實(shí)用性學(xué)科，其知識(shí)廣泛用于人們的生活、生產(chǎn)中；物理的理科性質(zhì)要求學(xué)習(xí)者必須具備較好的邏輯思維和知識(shí)遷移應(yīng)用能力，為培養(yǎng)學(xué)生的這些基本能力，需要給予正確且有效的思維牽引、啟迪.思維導(dǎo)圖既能夠幫助學(xué)生快速建立知識(shí)架構(gòu)，并理清邏輯關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的深入理解，全面掌握，確保學(xué)習(xí)有效.筆者結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)探討如何在高中物理教學(xué)中有效應(yīng)用思維導(dǎo)圖，提升課堂教學(xué)效率和質(zhì)量，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng).

1?思維導(dǎo)圖的含義及特點(diǎn)

1.1?思維導(dǎo)圖的含義

思維導(dǎo)圖（The Mind Map）也被稱之為心智導(dǎo)圖，其創(chuàng)建者英國(guó)“記憶力之父”東尼·博贊（Tony Buzan）將其定義為：一種用于幫助我們理清思緒，重塑知識(shí)體系的結(jié)構(gòu)化高效思考工具[1].思維導(dǎo)圖主要以關(guān)鍵詞為基點(diǎn)，利用各種符號(hào)、色彩、線條等構(gòu)成不同的知識(shí)層級(jí)結(jié)構(gòu)；圖譜的放射性特征，類似于大腦的發(fā)散性思維過(guò)程；關(guān)鍵詞作為重要節(jié)點(diǎn)，可以牽引和刺激大腦神經(jīng)元主動(dòng)展開(kāi)聯(lián)想及思考，由此形成高效的“思維發(fā)電站”，它對(duì)加強(qiáng)知識(shí)脈絡(luò)梳理、提升知識(shí)理解和有效記憶，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果有著重要作用.

1.2?思維導(dǎo)圖的特點(diǎn)

思維導(dǎo)圖作為思維的“全景圖”，可以直觀展現(xiàn)知識(shí)的全貌，具有如下特點(diǎn).

（1）圖文并茂.思維導(dǎo)圖是一種圖形譜，它以圖形、符號(hào)為基本框架，輔以關(guān)鍵詞進(jìn)行說(shuō)明，并作為一個(gè)核心的思維發(fā)散起點(diǎn).

（2）形式多元.思維導(dǎo)圖并沒(méi)有嚴(yán)苛的造型限制，它基于知識(shí)內(nèi)容的邏輯關(guān)系，

按照構(gòu)建者的思維走向或偏好靈活創(chuàng)建；圖形樣式、符號(hào)和色彩種類，以及線條形式等都可以按需選用.

（3）中心放射.思維導(dǎo)圖看似分散，實(shí)則不然，它始終圍繞一個(gè)中心命題，以關(guān)鍵詞為基點(diǎn)，建立多個(gè)層級(jí)的思維鏈路，呈放射狀.

（4）邏輯嚴(yán)密.思維導(dǎo)圖本身是一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S活動(dòng)，圖譜中的每個(gè)關(guān)鍵詞作為一級(jí)圖層，是對(duì)中心命題的核心提煉，由關(guān)鍵詞引出的二級(jí)內(nèi)容是對(duì)其補(bǔ)充說(shuō)明，由此逐層細(xì)化、擴(kuò)散，將所有相關(guān)、相似的內(nèi)容整合到一個(gè)系統(tǒng)中，構(gòu)成邏輯思維體系.

2?思維導(dǎo)圖在高中物理教學(xué)中的價(jià)值

在高中物理教學(xué)中利用思維導(dǎo)圖的優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)效率與質(zhì)量的巨大提升，同時(shí)也可以降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，其重要價(jià)值體現(xiàn)如下.

2.1?增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)主體功能

教學(xué)的過(guò)程其實(shí)更多的是學(xué)生主動(dòng)探索學(xué)習(xí)的過(guò)程，借助思維導(dǎo)圖讓學(xué)生在理清知識(shí)脈絡(luò)的同時(shí)進(jìn)行思維拓展，引導(dǎo)學(xué)生逐漸走出傳統(tǒng)的教師中心模式，給予學(xué)生自主思考、構(gòu)建自己的思維體系的更大空間，而只是單純地接收現(xiàn)成知識(shí)，將有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情.

2.2?培養(yǎng)學(xué)生歸納整合能力

思維導(dǎo)圖是一種學(xué)習(xí)輔助工具，其最大優(yōu)勢(shì)通過(guò)知識(shí)梳理和整合，引導(dǎo)學(xué)生的思維結(jié)構(gòu)化.高中物理知識(shí)既有抽象的公式、定理，也有眾多的文字表述，知識(shí)的零散性和復(fù)雜性是造成學(xué)生學(xué)習(xí)困難的重要原因[2].利用思維導(dǎo)圖，指導(dǎo)學(xué)生利用圖形的直觀性，對(duì)所學(xué)的各種零散知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)化梳理，并基于知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)聯(lián)，建立完整的思維架構(gòu)和知識(shí)體系.

2.3?提升物理學(xué)科教學(xué)效果

高中物理教學(xué)中，為便于學(xué)生深入、透徹且全面地理解和掌握知識(shí)，教師可以借助思維導(dǎo)圖通過(guò)建立關(guān)鍵點(diǎn)，對(duì)主要知識(shí)進(jìn)行整合、發(fā)散，并以圖形符號(hào)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生思維走向，讓他們形成邏輯清晰的知識(shí)層次結(jié)構(gòu)，既能實(shí)現(xiàn)思維和知識(shí)的可視化，也能提升課堂教學(xué)效率和質(zhì)量，從而獲得更加滿意的教學(xué)效果.

3?思維導(dǎo)圖在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐

思維導(dǎo)圖可以用在高中物理教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，既能幫助學(xué)生進(jìn)行知識(shí)歸納，建立知識(shí)體系，又能用于解題思路啟發(fā)，同時(shí)還可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究.具體應(yīng)用如下.

3.1?利用思維導(dǎo)圖，建構(gòu)知識(shí)體系

基于物理學(xué)科的性質(zhì)和特點(diǎn)，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不僅要熟悉基礎(chǔ)知識(shí)的概念和內(nèi)容，還要學(xué)會(huì)正確且靈活地運(yùn)用這些知識(shí).借助思維導(dǎo)圖可以幫助學(xué)生理清各類知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在邏輯關(guān)聯(lián)，同時(shí)在頭腦中建立系統(tǒng)的知識(shí)框架，這樣不僅便于讓學(xué)生從整體上進(jìn)行學(xué)習(xí)安排和把控，還有助于強(qiáng)化其對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，提升學(xué)習(xí)針對(duì)性和效率，還能促進(jìn)其邏輯思維的發(fā)展，從而提升對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力[3].

例如?以魯科版高中物理必修第一冊(cè)第五章“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”為例，全章包含：牛頓第一、第二、第三定律，超重與失重，力與加速度、質(zhì)量的關(guān)系等眾多知識(shí)的概念和計(jì)算公式，為增強(qiáng)學(xué)生的整體性認(rèn)識(shí)，同時(shí)明確相關(guān)知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系，教師展示如圖1所示的思維導(dǎo)圖，借助思維導(dǎo)圖的直觀表達(dá)性，學(xué)生認(rèn)識(shí)到牛頓運(yùn)動(dòng)定律由三大基本定律構(gòu)成，明白了力與物體、運(yùn)動(dòng)、速度之間的相互依存與互相作用的緊密關(guān)系，幫助學(xué)生建立了完整的知識(shí)體系.

3.2?利用思維導(dǎo)圖，啟發(fā)解題思路

運(yùn)用萬(wàn)有引力定律解決天體問(wèn)題，是考查學(xué)生遷移應(yīng)用物理知識(shí)的重要體現(xiàn)，這一問(wèn)題涉及“圓周運(yùn)動(dòng)”“萬(wàn)有引力與航天”“宇宙航行”等諸多知識(shí)點(diǎn)，不僅公式和定理眾多，而且計(jì)算復(fù)雜，空間思維抽象，對(duì)于高中學(xué)生來(lái)說(shuō)具有一定難度.筆者在多年教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)出“自力更生法”和“借助外援法”兩個(gè)基本思路（見(jiàn)圖2），為便于學(xué)生理解，使用思維導(dǎo)圖進(jìn)行呈現(xiàn)，并啟發(fā)學(xué)生正確解答.

例1?某同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知其周期為T，地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，求同步衛(wèi)星的軌道半徑r？

解題思路?引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)審題，發(fā)現(xiàn)本題是關(guān)于“圓周運(yùn)動(dòng)”的問(wèn)題，由于衛(wèi)星繞地球做“圓周運(yùn)動(dòng)”所需的萬(wàn)有引力都來(lái)自向心力，結(jié)合思維導(dǎo)圖，適用于“借助外援法”通過(guò)代入相關(guān)公式，可以輕松求得：

例2?太陽(yáng)系中某類“宜居”行星的質(zhì)量約為地球的6.4倍，假如一個(gè)人在地球表面的重力為600N，在該行星表面的重力為960N，求該行星半徑與地球半徑的比值？

通過(guò)運(yùn)用上述思維導(dǎo)圖，學(xué)生在遇到同類型問(wèn)題時(shí)，心中已然有了應(yīng)對(duì)思路，能夠快速、輕松解答.

3.3?利用思維導(dǎo)圖，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐探究

中學(xué)物理新課標(biāo)，著重強(qiáng)調(diào)物理教學(xué)中學(xué)生的科學(xué)探索精神，倡導(dǎo)學(xué)生自主性、多樣化學(xué)習(xí)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中積極地展開(kāi)探究與合作，讓學(xué)生通過(guò)親身

參與話題討論，實(shí)驗(yàn)操作及分析反思等，得到更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，進(jìn)而不斷深入對(duì)知識(shí)原理的理解，培養(yǎng)其敢于探索，主動(dòng)思考的意識(shí)和能力[4].比如教學(xué)魯科版高中物理必修第二冊(cè)，第一章《HYPERLINK"https：//www.sohu.com/a/552900816_121292562？spm=smpc.content.content.3.1670491142959o3A6yMF"＼t"https：//learning.sohu.com/a/_blank"功與機(jī)械能》，第5節(jié)“科學(xué)驗(yàn)證：機(jī)械能守恒定律”時(shí)，為激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與問(wèn)題思考，學(xué)會(huì)交流、研討和思路總結(jié)，并找到最佳的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法，先讓學(xué)生結(jié)合已學(xué)知識(shí)，自由提出實(shí)驗(yàn)方案，再對(duì)方案實(shí)施的可行性進(jìn)行小組探討、論證，通過(guò)思路整理得出如圖3所示的思維導(dǎo)圖.

實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生總共提出了平拋運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)、水平面運(yùn)動(dòng)、單擺運(yùn)動(dòng)等驗(yàn)證方案，通過(guò)組內(nèi)分析、探討發(fā)現(xiàn)：平拋運(yùn)動(dòng)的難點(diǎn)是無(wú)法有效測(cè)量末速度；水平面運(yùn)動(dòng)受地面摩擦阻力影響大；單擺運(yùn)動(dòng)很難對(duì)小球最低點(diǎn)速度和最高點(diǎn)位置進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定，因此三種方案皆被否定.而自由落體運(yùn)動(dòng)中物體主要受重力作用，若忽略空氣阻力影響，可以滿足機(jī)械能守恒條件，因此該方案可行.

4?結(jié)語(yǔ)

思維導(dǎo)圖基于中心命題，通過(guò)設(shè)立關(guān)鍵詞，進(jìn)而層層延伸，梳理并建立可直觀展示各類知識(shí)之間層次結(jié)構(gòu)和邏輯關(guān)系的思維圖譜.在高中物理教學(xué)中借助思維導(dǎo)圖，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)紛繁、零散的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)化整理，便于他們盡快理清知識(shí)脈絡(luò)，抓住學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)，同時(shí)可以有效培養(yǎng)學(xué)生的歸納、對(duì)比能力及空間邏輯思維能力，有利于提高物理學(xué)習(xí)興趣和效果.

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