思維導(dǎo)圖在初中物理解題中的應(yīng)用

摘 要：初中物理是一門重視邏輯推理的學(xué)科，以抽象思維為主，知識的模塊化整理顯得非常重要，思維導(dǎo)圖的運(yùn)用能有效幫助學(xué)生完成知識的整理.在使用思維導(dǎo)圖的過程中，學(xué)生能夠梳理自己的思維，構(gòu)建每一板塊體系，將重點(diǎn)脈絡(luò)可視化，最終達(dá)到前后貫通和綜合運(yùn)用的目的.

關(guān)鍵詞：初中物理；思維導(dǎo)圖；解題

中圖分類號：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-0333（2023）26-0098-03

作者簡介：張程（1991.5-），本科，中學(xué)二級教師，從事初中物理教學(xué)研究.

思維導(dǎo)圖是一種圖形化、視覺化的高效思維工具，結(jié)合邏輯、順序、文字、圖像、顏色、空間、整體等要素，可以將各種知識和信息簡化成一張圖表.教師在指導(dǎo)學(xué)生使用思維導(dǎo)圖時(shí)，要運(yùn)用新穎有趣的教學(xué)方法，讓他們在不斷練習(xí)中不僅學(xué)會如何繪制思維導(dǎo)圖，更能從中鍛煉物理思維，進(jìn)而提升物理學(xué)科核心素養(yǎng).

1 找準(zhǔn)思維導(dǎo)圖中心，挖掘題目枝干

在解物理題目時(shí)，我們首先要做的就是讀題，解析題目的枝干是什么含義，涉及到什么方面的知識，這樣才能在解題時(shí)熟練調(diào)用知識，所以在列思維導(dǎo)圖時(shí)，就要對著題目找準(zhǔn)知識中心，由中心發(fā)散，由點(diǎn)到面，這樣才能更好地梳理思路解決問題[1] .

例1 一輛汽車以20 m/s的速度行駛了10 s，求汽車一共行駛了多少路程？首先，教師要帶領(lǐng)學(xué)生一起找準(zhǔn)導(dǎo)圖的中心，教師可以提問：“同學(xué)們知道這道題目在考我們哪一塊的知識嗎？”學(xué)生可以很快回答出這道題目主要考查的是物體運(yùn)動問題，所以他們就要先將“物體運(yùn)動問題”寫在導(dǎo)圖的中間.找出中心后，教師引領(lǐng)學(xué)生繼續(xù)讀題，讓他們找出題目中已知的條件和待求的量，作為中心的兩條支線.在“已知”這條線中，學(xué)生將題目語句提煉成一個(gè)個(gè)物理量，如“汽車以20 m/s的速度”就可以寫成“汽車運(yùn)動速度v=20 m/s”，“行駛了10 s”寫成“行駛的時(shí)間t=10 s”；在待求這條線中，學(xué)生就要寫上未知的量，即“汽車行駛的路程s=？”在這道題目中，他們要快速回憶物體路程的運(yùn)動公式，即s=vt，并將其列入已知這條支線中（見圖1），在思維導(dǎo)圖的指導(dǎo)下，學(xué)生即可在題目下方寫出正確答案：s=vt=20×10=200 m.這道題目由運(yùn)動問題這個(gè)中心點(diǎn)發(fā)散到時(shí)間、速度、路程等要素，又由這些要素匯聚成運(yùn)動問題，學(xué)生掌握思維導(dǎo)圖的畫法，便可以快速解答.

在主觀解答題中，以思維導(dǎo)圖理清題干是一種重要的方法，在客觀選擇題中，這種方法更是快速高效，除了題干可以提供許多信息，有時(shí)題肢也能提供重要的解題信息，學(xué)生將這些信息整理在已知的支線中，會得到意想不到的收獲，并且快速得到解題思路.

2 劃分思維導(dǎo)圖層級，反向解決問題

思維導(dǎo)圖簡單清晰的一個(gè)重要原因是層級分明，遇到稍微復(fù)雜的物理題目，學(xué)生往往會出現(xiàn)抓不住重點(diǎn)問題，有時(shí)感覺有效信息很少，有時(shí)感覺有效信息過多，不知從何下手，此時(shí)，一張層級分明的思維導(dǎo)圖就能解決問題.教師可以打破固定思維模式，利用思維導(dǎo)圖教授學(xué)生反向解決問題.

例如，在物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)題中，一般題目會給出背景、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)步驟等，讓學(xué)生根據(jù)這些信息進(jìn)行計(jì)算.

例2 小明在實(shí)驗(yàn)室選擇了符合實(shí)驗(yàn)要求的器材探究“通過電阻的電流與電阻兩端電壓的關(guān)系”，并畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.他的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按照電路圖連接電路；

②調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為R1，閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器的滑片到某一位置，用電壓表測量R1兩端的電壓U1、用電流表測量通過R1的電流I1，將R1、U1、I1的測量數(shù)據(jù)記錄在表格中；

③斷開開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為R2，閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器的滑片到另一位置，用電壓表測量R2兩端的電壓U2、用電流表測量通過R2的電流I2，將R2、U2、I2的測量數(shù)據(jù)記錄在表格中；

④仿照上述步驟，改變4次電阻箱的阻值R，用電壓表測量R兩端的電壓U、用電流表測量通過R的電流I，將R、U、I的測量數(shù)據(jù)記錄在表格中.

根據(jù)以上敘述，回答下列一系列問題.這樣的綜合題題目的信息量非常大，此時(shí)根據(jù)題目列出的信息正向繪制思維導(dǎo)圖不太實(shí)用，教師可以反向教學(xué)，先讓學(xué)生將這方面的知識以思維導(dǎo)圖的的方式列出來，再去用題目對應(yīng)知識來解決，這樣就會簡單明了.首先，這個(gè)題目涉及到的知識是電學(xué)實(shí)驗(yàn)知識，教師引導(dǎo)學(xué)生將這類問題先分為四個(gè)層級.第一層級：一是分析電壓、電流、電阻的關(guān)系，二是用電流表與電壓表測量電阻，三是測定燈泡功率；第二層級：實(shí)驗(yàn)的目的，即由電流與電壓、電阻的關(guān)系推導(dǎo)出歐姆定律；第三層級：實(shí)驗(yàn)原理；第四層級：操作步驟.按照這樣的層級列好思維導(dǎo)圖（見圖2），學(xué)生在解題時(shí)只要對應(yīng)題目找到其相關(guān)的方面，就可以調(diào)動這一層級的知識，不用受其他因素的干擾.

隨著物理知識越來越復(fù)雜，很多題目在解答時(shí)不局限于一個(gè)點(diǎn)，而在于整個(gè)面，它可以涉及多個(gè)知識點(diǎn)，看起來十分繁瑣，但其實(shí)抽絲剝繭后就可以發(fā)現(xiàn)，這些錯(cuò)綜復(fù)雜的題目還是得回歸到最基本的模型.反向解題，先列出層級分明的思維導(dǎo)圖，再根據(jù)導(dǎo)圖調(diào)取知識即可化繁為簡.

3 優(yōu)化思維導(dǎo)圖細(xì)節(jié)，匯總解題知識

思維導(dǎo)圖是可以重復(fù)利用的資源，解題前列出的思維導(dǎo)圖起到輔助解題的作用，解完題之后這些導(dǎo)圖就成為總結(jié)復(fù)習(xí)的資料[2].此后遇到類似的問題時(shí)，學(xué)生可以不斷添加知識點(diǎn)，優(yōu)化導(dǎo)圖細(xì)節(jié)，更好地匯總解題知識，每次添加與完善都是復(fù)習(xí)的過程，可以幫助學(xué)生不斷鞏固，提高知識運(yùn)用的熟練程度.

例3 在一個(gè)斜面上，已知木箱A重G=400 N，工人用F=75 N的拉力，將木箱從斜面底部勻速拉到頂端，斜面長s=4 m，斜面高h(yuǎn)=0.5 m，求：（1）斜面的機(jī)械效率;（2）所做的額外功.這道題考的是物體運(yùn)動受力與做功的問題，根據(jù)思維導(dǎo)圖從上到下列出已知信息：木箱重G=400 N，拉力F=75 N，斜面長s=4 m，高h(yuǎn)=0.5 m，有用功W=Gh，總功W總=Fs，機(jī)械效率為W有用/W總×100%，未知是斜面的機(jī)械效率和所做的額外功.繪制思維導(dǎo)圖如圖3，解題后，學(xué)生就可以進(jìn)行提煉，將其中通用的知識點(diǎn)單獨(dú)列出來，重新整理成一個(gè)新的思維導(dǎo)圖，如這道題目中機(jī)械效率的公式、有用功的求法以及額外功的求法等，當(dāng)然在整理的時(shí)候也要注意細(xì)節(jié)，如最簡單的公式概括在一個(gè)大括號內(nèi)，需要進(jìn)一步推導(dǎo)的公式概括在一個(gè)括號內(nèi)，有多種計(jì)算方法的量概括在一個(gè)括號內(nèi)，并且在標(biāo)記的時(shí)候根據(jù)知識點(diǎn)的難易程度和自己的記憶程度用不同顏色的筆標(biāo)注出來.以這張思維導(dǎo)圖為基礎(chǔ)，此后再遇到類似卻又有其他知識點(diǎn)的題目，學(xué)生就可以不斷添加標(biāo)注，將其匯總在一起.如在一道類似的題目中，多加了一小問，求木箱與斜面之間的摩擦力，學(xué)生就要在導(dǎo)圖中增添摩擦力有關(guān)的知識點(diǎn)，當(dāng)然，為了突出重點(diǎn)，可使添加的知識點(diǎn)更加明顯，教師要教授學(xué)生一些繪制思維導(dǎo)圖的細(xì)節(jié)優(yōu)化方法，如圓圈式、氣泡式、樹形圖、橋狀圖等.

思維導(dǎo)圖的繪制不是簡單疊加的過程，教師要引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)思維導(dǎo)圖的繪制形式，重難點(diǎn)標(biāo)注方法，優(yōu)化導(dǎo)圖細(xì)節(jié)，以幫助他們繪制思維導(dǎo)圖時(shí)條理更加清晰，在不斷優(yōu)化的導(dǎo)圖中復(fù)習(xí)鞏固，解題時(shí)才會更加游刃有余.

總之，初中物理知識對于學(xué)生的思維框架構(gòu)建以及知識點(diǎn)連接有很高的要求，學(xué)習(xí)繪制思維導(dǎo)圖是鍛煉他們這些能力最好的方法[3].學(xué)生要將解題與思維導(dǎo)圖緊密結(jié)合，用思維導(dǎo)圖指導(dǎo)解題，由解題不斷優(yōu)化思維導(dǎo)圖，以達(dá)到鞏固復(fù)習(xí)的效果.在思維導(dǎo)圖繪制的過程中，學(xué)生解題的效率和能力自然會得到提升，攻克物理難題的信心也會倍增，同時(shí)養(yǎng)成獨(dú)立思考和舉一反三的好習(xí)慣，從而提升學(xué)科素養(yǎng).

參考文獻(xiàn)：

［1］從璐.淺析思維導(dǎo)圖在初中物理解題教學(xué)中的應(yīng)用[J].數(shù)理天地（初中版），2023（10）：15-16.

［2］ 郝磊.思維導(dǎo)圖在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)（教研版），2023（05）：52-54.

［3］ 孫高虎.如何在初中物理概念教學(xué)中應(yīng)用思維導(dǎo)圖[J].試題與研究，2023（02）：4-6.

［責(zé)任編輯：李 璟］