基于思維導圖的高中物理課堂教學探索

王福

【摘 要】“思維導圖”是利用樹狀結構圖方式將大腦思維清晰呈現出來的一種組織性思維工具，能簡單、便捷輔助記憶與思維。利用思維導圖策略指導高中物理教學，能將雜亂、繁多的物理知識點有邏輯、有組織地呈現出來，有利于學生對知識的意義建構，幫助學生更好掌握并形成完整的知識結構，對于提高物理教學效率無疑是一種有益的嘗試。

【關鍵詞】高中物理;思維導圖;應用策略

高中物理學涵蓋力學、熱學、電學、光學、電磁學等諸多版塊內容，涉及物理概念、定理和規律無數，在學習時很多學生感覺到頭腦中雜亂無章，就像積累了無數的磚塊，卻始終無法堆砌成一座完整的物理宮殿，究其原因是學生未能將這些知識點構筑成一個完整的知識體系，借助思維導圖能讓知識變得清晰化、邏輯化和完整化，有利于促進知識的融會貫通到遷移運用。

一、利用思維導圖，輔助教學設計

教學設計是課堂教學活動開展的重要依據，也是一項十分復雜的過程，需要從教材的全局視野進行分析，準確地掌握本節課所涉及的要素和前后知識點關系，這樣才能充分發揮教學設計的重要價值。而在教學設計中利用思維導圖不失為一種較好的方法，思維導圖具有層級性、直觀性、條理性和整體性等諸多優勢，可以幫助教師將頭腦中的所思、所想清晰地呈現出來，而思維導圖的繪制過程實際上就是教師將本節課的教學情景在頭腦中構思一遍的過程，有利于教師高質量、高效率地完成教學設計。

好的教學設計，有利于教師發揮思維特點，尋找到能激發課堂樂趣的切入點。

以人教版必修一第一章《速度變化快慢的描述——加速度》為例，結合本節課教學目標和內容，以“加速度”為關鍵詞，然后依次畫出教學目標、教學重難點、教學流程等分支，然后對這些分支再次的進行細化。比如，對于教學流程需要細化為新課導入、新課教學兩個部分，其中對于新課導入包括帶領學生對飛機、自行車、公共汽車等交通工具，在相同位移內的時間比較、相同時間內的位移比較，如果位移和時間都不同，則引出了本節課的新知概念。這樣教師在教學中的思路清晰，課堂教學活動也自然能變得流暢，學生的學習思路也能隨之變得具有邏輯性。

二、利用思維導圖，掌握抽象概念

物理概念主要用于反映物理學中客觀事物所具有的物理共同屬性和本質特征，是對物理事物的抽象化，是推導物理定律、物理規律和學生進行物理解題的基礎。目前學生普遍感覺學習物理困難，究其本質，是因為物理概念本身比較抽象，再加之學生未能形成一個完整的知識體系，從而無法理解物理概念之間的相互聯系和相互制約關系，最終導致物理概念成為學生學好物理最大的障礙。在物理概念教學中，借助思維導圖的系統性和直觀性，引導學生構建相應的思維導圖，能讓學生深挖物理概念的內涵，同時，通過思維的發散將新舊知識聯系起來對比學習，能幫助學生順利的從舊知過渡到新知，提高物理概念學習的效率。

建構主義理論認為：學習的過程是對新信息的主動構建過程，也是對原有知識經驗的改造與重組過程。以《彈力》為例，由于學生才學習過“重力基本相互作用”，掌握了一般對“力”概念的研究思路，為此，在本節課教學中，以學生分組合作學習為主，在認真閱讀教材內容后，引導學生對概念進行深挖，繪制“彈力”概念的思維導圖，包括：定義、大小、方向、產生條件、形變和胡克定律，同時，引導學生結合重力這一前概念進行對比分析，了解重力和彈力之間的區別與聯系，這樣既是對重力知識的回顧，也有利于更好地把握彈力這一物理概念的本質屬性特征。把整個學習過程匯總，學生不再是單一的學習一個物理概念，而是將零散的概念聯系起來，形成了一個完整的知識體系。

三、利用思維導圖，指導物理解題

物理解題的過程是學生利用已有知識經驗通過猜測、搜索、尋找問題條件和目標之間聯系的過程，屬于一種高階思維的活動，這也是深化學生認知結構的重要手段。其中，物理解題的第一階段主要對與題目相關物理知識進行檢索的階段，也是物理解題的建構過程，在學生閱讀題目后，需要在頭腦中搜索與題目相關的一些知識點、物理概念、定律等，并在已有知識結構中提取出有用的部分，但這種方式所提取出的各個要素之間是相互獨立的，忽視了解題過程中知識點之間的相互關聯性與復雜性。在此過程中巧妙地運用思維導圖，可以幫助學生清晰且全面地呈現與題目內容相關的知識點，形成具有一定意義聯系的知識結構，從而有利于提高解題效率。

信息加工理論認為，利用思維導圖對零散的知識進行加工處理，使其成為一個有序的、有邏輯的知識組塊，能幫助學生更容易地找到知識間的相互聯系。以摩擦力為例，已知一重為500N的物體放置于一個粗糙的水平面上，滑動摩擦力的系數為0.2。（1）當用F=50N的外力去拉物體時，是否能夠拉動，此時的摩擦力為多少？（2）當用F=80N的外力去拉時，會怎么樣？其摩擦力為多少？（3）當用F=150N的外力去拉時，會怎么樣？其摩擦力為多少？在這道題目中涉及到摩擦力、滑動摩擦力和最大靜摩擦力的概念，這是學生在學習中的一個重難點，也是易混淆點。各種摩擦力的定義、方向、大小及產生的條件，是學生解答這道題目的關鍵點。為此，在解題教學中，筆者在帶領學生審題后，利用思維導圖將摩擦力的相關知識點呈現出來并講透，能有效地突破解題中的難點，掃清學生解題的障礙，如此一來學生遇到的困難和阻礙變小，做起題目得心應手，其學習興趣和熱情自然也能得以提高，學生的解題能力也隨之得到培養。

四、利用思維導圖，引領綜合復習

“綜合復習”是高中物理教學中至關重要的環節，通過帶領學生對已學知識的系統梳理，形成完備的物理知識體系，具有“承上啟下、鞏固知識”的作用，有利于提升學生綜合能力。將思維導圖運用到高中物理的綜合復習階段中，在教會學生制作思維導圖基礎上，幫助學生養成學習單元內容后利用思維導圖梳理本單元知識點的良好習慣，通過梳理新舊知識點，對比分析其區別與聯系，有可能讓學生發現自己從來未曾留心過的內容，進而產生新的領悟和體驗，既促進了知識的內化，也達到了創新學習的目的。

思維導圖與物理綜合復習的有機整合，有利于增強復習的實效性。以《牛頓運動定律》為例，本單元內容是整個力學甚至是整個高中物理學習的基礎，其教學目標是讓學生在正確理解“力與運動”關系的基礎上，能夠熟練的運用牛頓定律分析問題和解決問題。牛頓運動定律歷年來都是高考考查的重要對象，學生學習的效果直接關系整個物理成績。因此，在學習了本單元內容后，筆者要求學生回顧單元知識點，并通過思維導圖的形式進行總結，將所有知識點和相關定理、定律清晰地呈現出來，有利于形成完整知識體系，增強學生對知識的記憶效果。學生以“牛頓運動定律”作為核心關鍵詞，分為三個一級分支：牛頓第一定律、牛頓第二定律和牛頓第三定律，其中，牛頓第一定律中包括了：亞里士多德觀點、伽利略觀點、迪卡爾觀點、牛頓觀點（牛頓第一定律）;在牛頓觀點中涉及一個非常重要的概念就是“慣性”，慣性又分為：定義、影響因素和決定因素三個方面。牛頓第二定律分為：定律驗證（平衡摩擦力、控制變量法和圖像法）、定律內容、定律公式、定律特點（矢量性、獨立性、瞬時性和同一性）和定律應用（基本受力分析、彈簧問題、加減速問題、斜面問題、滑塊模型、連接體、皮帶模型）。牛頓第三定律分為：定律內容、等大反向共線異體和同生同滅同變。然后對這些主要分支進行知識點的細化與延伸，列舉出相應的公式和圖像，從而完成了對本單元知識點的系統構建。

總而言之，將思維導圖貫穿到高中物理教學中，以學生大腦中最為熟悉的圖像表征形式，清晰地展示各個知識點之間的脈絡關系，幫助學生形成整體、完善的知識體系結構，有利于突破傳統物理難學、投入精力過多但收獲不大的弊端，同時，也能充分體現學生對問題的思維過程，促使其思維發散化、可視化和具體化，達到優化學習進程的目的。

參考文獻：

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[2]林朝煌.思維導圖在高考物理復習中的應用[J].高考，2018（33）.