淺談運用思維導圖于初中物理電學計算題

【關鍵詞】思維導圖 初中物理電學計算題

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889(2012)02B-0036-02

在學科教學中整合信息技術，不只是將信息技術應用于教學中，方便教學資源的呈現。實踐證明，在這個過程中融合一些先進的教育理念，會收到很好的效果。

通過對搜集文獻的分析，可以知道，目前在物理教學中一般到高中才開始運用思維導圖，在初中用得很少，在電學計算中完全沒有用到。同時，思維導圖一般都是用于物理概念教學和預習、復習課的教學，而且在解題教學中主要用于教師的教學，用于學生思維訓練的不多。其實，研究思維導圖對發散思維的形成與發展的作用，將思維導圖融入物理計算題的解題思維中，會對初中生抽象思維的形成有重要的意義。

一、思維導圖

思維導圖是英國著名心理學家東尼·博贊于19世紀60年代提出的。他無意中發現偉大的藝術家達·芬奇的筆記中有許多圖畫、代號和連線，由此而認為這正是達·芬奇擁有超人思維能力的原因。

思維導圖，又叫心智圖，是表達發散性思維的有效的圖形思維工具。它運用圖文并重的技巧，把各級主題的關系用相互隸屬與相關的層級圖表現出來，把主題關鍵詞與圖像、顏色等建立起記憶鏈接，是一種將放射性思考具體化的方法。有人認為，思維導圖就是一種思考的方式方法，是一篇幫助你了解并掌握大腦工作原理的使用說明書，是一種認知工具等。這些定義本質差別不大，我們可以這樣定義：思維導圖是基于認知心理學、建構主義認識論的一種與大腦思維方式類似的，有助于我們把吸收知識或解題過程等抽象思維過程簡化成簡單易記的、有規律的、圖文形式的思維工具。

在教學中教師可用思維導圖備課、做各階段的工作計劃、進行板書表達，以優化課堂教學，了解教學效果；學生可用它記筆記、復習、討論和建構解題過程等。思維導圖的形式靈活，沒有固定的格式，它是一種非線性的結構，因此對抽象思維的訓練很有幫助。本文重點談用思維導圖幫助建構物理電學解題的過程。

二、初中物理電學計算題解題的困難與方法

如今的電學計算題越來越貼近生活，貼近實際，但解題的本質還是問題解決與已有知識模塊的有效結合。然而這一過程又是抽象的，因此用思維導圖將分析的過程具體表示出來，是提高解題效率的有效方法。

(一)解題的困難

要解題，首先要知道題目涉及的知識點。電學計算題的解題依據有：(1)串聯和并聯電路的特點；(2)歐姆定律；(3)焦耳定律。當然，不是分別掌握了這三部分知識就能做好電學計算的。在具體問題中，這些知識以各種形式表現出來，而且互相牽連，所以產生了各種類型的問題。電學計算題就可分為簡單串并聯問題、生活用電問題、變化電路問題、電路保護問題、開放性問題這五大類。在這些問題中出題者設計出許多“陷阱”，往往讓初中學生霧里看花，理不清思路。

(二)解題步驟與方法

電學計算題有一定的解題步驟，包括審題、畫電路圖、分析即尋找解題方法、擬定解題計劃、解題五個基本步驟。電學計算題的分析方法一般有：由待求量向已知量分析，由已知量向待求量分析和根據電路特點(包括串并聯電路中電流、電壓和電阻的特點)進行的分析等。

但是即使有步驟可循，學生也不一定會解題。就像學生記得公式，但在具體運用中卻不知該用哪個公式。因此對解題思維方法的訓練就顯得十分重要，而思維導圖可以幫助進行這方面的訓練。

三、運用思維導圖幫助解初中物理電學計算題

物理解題思維的特點是，基于物理模型的定性分析與基于物理公式的定量計算相結合。物理解題的思維包括知識檢索和知識加工兩個階段。

第一階段就是物理解題的“建構”過程。當題目輸入大腦后，解題者的思維就會朝著一定的方向，去檢索、提取貯存于大腦長時記憶里的“知識組塊”。

思維導圖能幫助我們自發地按照已經排列好、組合好的知識組塊去記憶，即把相關聯的定義、公式等構成一個相對完整的知識域，就像用一根線或者一張網把知識都串在一起，當我們要提取知識的時候就不容易遺漏了。

第二階段是物理解題的“求解”過程。解題者在這個階段對原有的“知識組塊”進行加工，也就是將解題知識重新組合或排列成新的“知識組塊”，使“問題空間”逐步確定和明朗。

這一階段也是一個“篩選”的過程。當解題者頭腦中已經建立一個完整的知識組塊后，面對具體的題目，用思維導圖可訓練解題者如何篩選與所求問題相關的知識。例如求通電導線所產生的熱量，有公式Q=I²Rt和Q=UIt等，如何根據電路特點和已知條件進行選擇是能否順利解題的關鍵，用思維導圖就可以幫助順利進行選擇。

在電學計算題的解題過程中，思維導圖主要在“審題”和“分析”中起作用。上文中提到的解題步驟中的“審題”和“分析”都是線性思維，進行這種思維時只是把各種已知條件和等量關系一一列出，而沒有顯現各部分之間的關系，同時這種思維還有可能忽略題目中隱藏的特殊條件，這些都會對解題造成影響。如果在這兩個階段中分別運用思維導圖進行分析，則有助于我們對問題中的已知和未知建立非線性的聯系，從而順利求解問題。

四、思維導圖與概念圖

有人說，思維導圖的掌握和應用都比較復雜、困難，對初中生來說，是否要求太高?若用這種方法來分析解題和進行思維訓練，效果是否會適得其反呢?與思維導圖有很大相似性的概念圖是否更適合對初中生進行解題思維訓練呢?

概念圖(Concept Map)是康乃爾大學的諾瓦克(J.DNovak)博士根據奧蘇貝爾(DavidP.Ausubel)的有意義學習理論提出的一種教學技術，是用來組織和表征知識的工具。

思維導圖和概念圖二者都是可以使思維過程可視化的認知工具。不同的是，概念圖是一種教學方式，它將各個概念聯系起來，側重于對概念的學習與理解；思維導圖是一種思維方法。它將概念分層，從而加大了知識的組塊，在容量有限的情況下增加了可供加工的信息。適合用于筆記記錄、解題思路呈現、知識復習等。

從應用領域看，思維導圖在企業中有著更為廣泛的應用，它通過可視化手段促進靈感的產生和發散性思維的形成，而概念圖一直用于增強教學效果，最初是用作評價的工具，后來得到推廣成為教和學的策略。

由此可見，似乎概念圖更適合作為初中學生訓練抽象思維的工具，但思維導圖也在逐漸吸收概念圖的優點，該如何選擇，可根據使用者自身的喜好和具體問題來決定。

授人以魚不如授人以漁。思維導圖也好，概念圖也罷，它們都是“漁”的一種。只要能使學生掌握對電學計算的分析思維，無論是對目前的解題，還是對將來養成用抽象思維去分析問題、解決問題，都是具有積極意義的。

(責編 王學軍)