構建思維導圖 提升中學生物理核心素養

黃梅花

摘 ? 要：隨著提高學生核心素養的理念的提出，對教師的教學方式和學生的學習方式有了更高要求。通過教學研究和教學實踐，結合物理教學理論和研究方法，將思維導圖融入到物理教學中，構建思維導圖教學和學習模式優化物理課堂教學模式，提升中學生的物理核心素養。

關鍵詞：中學物理;思維導圖;核心素養

引言

思維導圖，又稱心智圖，是偉大的心理學家、教育家東尼·博贊（Tony Buzan）在20世紀60年代提出以圖解形式和網狀結構做筆記的技巧，和傳統的直線記錄方法完全不同，思維導圖運用圖文并茂的方法，把各級主題的關系用相互隸屬與相關的層級圖表現出來，將主題關鍵詞與圖像、顏色等建立記憶鏈接[ 1 ] 。國外教育者對思維導圖運用于教學實踐進行了大量的研究，并取得不錯的成績。隨著提高學生核心素養的理念的提出，對教師的教學方式和學生的學習方式有了更高要求。從核心素養的內涵出發，結合物理教學理論和研究方法，在教學實踐中嘗試通過構建思維導圖教學模式和學習策略。把思維導圖與物理教學、信息技術相結合，尋求合適學生思維能力和方式的教學方法和設計，提升中學生的物理核心素養。下面分享一些在教學實踐中的經驗和案例。

1 ?思維導圖運用概念課教學中，有助于學生物理觀念的培養

物理概念是研究物理現象，揭示物理本質屬性的科學抽象，是對事物的共同特征做出歸納和概括的一種思維形式，是物理理論學習的基礎[ 2 ]。“一聽就懂，一看就會，一做就廢”，是學物理的困難所在，學生出現這樣的迷茫，主要是學生對物理概念和物理規律理解不到位，以及學生的學習認知和思維習慣有關。將思維導圖引入概念教學中，尋找各知識點、各規律間的聯系和區別，幫助學生更好地深入理解知識。

以“加速度”的教學為例，學生經常對加速度、速度、速度變化量、速度變化率這幾個概念理不清。在教學中，引入魚骨頭式的思維導圖，如圖1。以加速度公式為大魚頭，以加速度產生的原因為大骨頭，分別引出加速度、速度、速度變化量、速度變化率為次級骨頭，在下一級小骨頭中引出每個概念對應的物理意義、公式和方向。再通過列舉飛機起飛和勻速飛行時的一些速度和時間的具體數據，分別求解速度、速度變化量、速度變化率、加速度的大小。教師再引導學生對數據分析找出每個物理量的差別和聯系，并以各物理量間的關系作為魚尾。這樣，幾個易混淆的知識點，在教師引導下，以魚骨形式板書呈現，簡潔直觀，概念清晰，對比直接，加深學生對各物理量間的理解。常規課中思維導圖的運用，有潤物細無聲的作用，可讓學生再遇到類似知識學習時，自主聯想記憶，自主模仿繪制思維導圖，舉一反三，有助于物理觀念的培養。

2 ?在綜合復習課中構建思維導圖，提升學生科學思維能力

在高三綜合復習時構建網絡化、系統化的知識學習體系，對學生物理學習的提升至關重要。為了強化復習效果，教師可在教學過程中引導學生積極參與各知識點間的思維導圖的構建，減小學習障礙，將抽象的邏輯思維和理性思考，以直觀、形象的圖片呈現，使學生對所學過的知識有更全面的理解和掌握。

以復習“勻變速直線運動”復習教學為例。為了讓學生對有關于勻變速直線運動的知識點有更全面的認識，課前提供勻變速直線運動的基本規律：初速度為零的特例，自由落體運動、豎直上拋、豎直下拋等，讓學生根據這些大主題分組繪制思維導圖。在展示交流中有一組學生以勻變速直線運動及其加速度不變的特點為花芯，以五色三重花瓣為思維導圖，一種顏色花瓣為勻變速直線運動延伸出的以一種特殊運動。第一重寫特點，第二重寫運動的名稱，第三重寫該運動的規律。如在藍色花瓣種，第一重寫了初速度方向向上，a=-g、對稱性等的運動特點，第二重寫有這特性的運動名稱：豎直上拋，第三重寫了豎直上拋的具體規律。在展示中，其他組學生提出了再增加有關探究勻變速直線運動實驗的建議，使知識更系統。同時，建議學生，可再加一重花瓣，放一些典型題的圖形，聯想運用，以便更好的學以致用。學生用五顏六色的美麗花瓣，勾畫出了勻變速直線運動的整體知識體系，不僅將知識點的性質、規律等層層遞進，不斷擴展延伸，還將各相關聯的各知識點匯聚在一起對比分析，使復習更加有效，也充分展示了自己的個性化思維。學生在展示中，相互完善和提升，亦可以增強學習的成就感。教師通過學生繪制的思維導圖也能更好地了解學生對知識的掌握情況，及時評價、補充和完善，使教學效果更高效。

通過構建思維導圖復習物理知識，不僅讓學生對知識有更系統的認知，在學生參與繪制導圖過程，不僅展示學生創造性的個性思維，也可以提升學生的邏輯思維能力和發散性思維能力。

3 ?物理實驗中構建思維導圖，有利于培養學生的探究能力

電學是高中物理的一個難點，電學實驗更是過程復雜、題目靈活多變。高考考查的電學實驗中，題目主要涉及到電路設計和器材的測量。要靈活掌握這些知識，對電學實驗基礎必須要有深刻的認識和理解。教師在講解電學實驗基礎時，可結合思維導圖，從電學實驗常見的設計情況展開，如圖2，以測量電路、控制電路等為一級主題，以電路的不同和接法的不同選擇條件，以及不同改裝要求做為二級主題。以測量電路的兩接法為例，將內接法、外接法再細分為電路連接、誤差分析等具體展開。將繁瑣的實驗過程和實驗分析以簡單直觀的思維導圖逐漸呈現，引導學生細細深入，層層延伸，深化對實驗本質的剖析。然后以合作探究的課后作業的形式，讓學生小組合作完成剩下的思維導圖，給學生以充足的思考、創作的時間。“授人與魚，不如授人與漁”。教師講解多遍，不如學生動手一遍。

學生在展示和交流思維導圖時，教師給與具體指導和補充完善。學生根據可視化的思維導圖，對比分析，使思路更清晰，知識更網絡化。如條件允許，結合實驗操作，可使學生的思維更開朗。因此，實驗通過構建思維導圖學習，不僅能更全面的發展學生各項知識水平，又能提升學生的邏輯思維能力和實驗探究能力。

4 ?思維導圖運用于習題課中，有助于培養學生的綜合分析能力

新課改后，高考考題更注重對學生能力的考查，物理考題所涉及的內容多且廣，學生在解題時就如同走迷宮，常常會覺得很迷茫無從下手。在教學中嘗試引導學生打破常規思維定勢，將題目的已知信息、隱含信息、求解信息羅列出來，以待求的物理量為中心向外發散， 根據這些信息聯想到所對應的知識、規律，以思維導圖的形式將抽象的、混亂的思維直觀形象的呈現在紙上，強化思考，理清思維邏輯，建立物理模型，進行推演，遷移知識，提高解題的有效性，強化復習效果，又能提升發散思維能力和綜合解決問題的能力。

以“彈簧模型”為例。彈簧相關模型是高考常見的題型，此類問題通常會和平衡問題、動力學問題、功能關系問題、動量問題等各種問題相結合。各種問題下又可以延申相應不同類型的問題，考題涉及的知識面廣，思維過程復雜。學生遇到此類問題，出現畏難心理是常見的。解決此類問題的根本是掌握好彈簧的基本規律和在不同運動過程中各狀態下的受力和運動情況。學生的思維往往也是在這些地方出現混亂。因此，筆者在教學中通過典型的彈簧模型例題（圖3），引導學生共創思維導圖，將彈簧在3個特殊位置和幾個中間過程物體的受力和運動情況，以簡單、直觀的圖像，如圖4，步步過渡，簡單呈現，同時結合v-t圖像（圖5）進一步分析，解題思路清晰可見，易于理解掌握。

5 ?合理運用思維導圖，提高教師教學和學生學習的效率

合理構建思維導圖，有利于提高教師教學的有效性，也有利于提升學生的思維能力。但思維導圖不是萬能的，教師和學生在運用思維導圖時，要科學理性，避免畫蛇添足的應用，陷入誤區。另外，思維導圖的制作需要制作者有強大的歸納和表達能力，對物理知識有較深刻的全面的認識，才能制作出優秀的思維導圖作品。

學習，最關鍵、最核心的是思維、思考的過程，思維導圖的靈活的繪圖方式， 使學習方法，表達方法更具體形象。將生活情境和解題思路配合理靈活的涂鴉出來，這樣的圖文并茂可以帶給教師和學生更強烈的視覺沖擊，讓學生的思想澄清，有助于學生形成正確的認知方式和思維習慣，還有利于提升學生的綜合思維能力。

參考文獻：

[1] 余文森.核心素養導向的課堂教學[M].上海：上海教育出版社，2017.

[2] 楊正應.在物理概念教學過程中采取適應的教學策略[J].讀寫算，2016（2）.