基于思维导图的物理教学设计探讨——以“闭合电路欧姆定律”为例

(上海市奉贤中学，上海 200241)

1 问题的提出

多媒体技术的使用促进了师生在教学过程中的互动，提高了教学的效率，但其只能显示知识(单个知识点)的缺陷也逐步显露出来.如何挖掘教师头脑中的隐性知识，更好地为物理教学服务，使学生容易理解所学的知识已成为目前物理课堂教学实践中的一个重要问题.把思维导图使用不同颜色、线条、符号、词汇和图像，遵循一套简单、基本、自然、易被大脑接受的规则来模拟人脑的活动，将人们所思用文字“画出来”.它具有很好的隐性知识表达能力，而且可以利用其接近思维过程的方式对物理课程相关内容导航.思维导图工具和基于思维可视化原理的理念引入到教育领域，已经在教育教学过程、优化学习过程中产生了积极的影响，可以用来弥补多媒体技术的不足.

2 思维导图应用于教学设计的理论依据

(1)思维导图应用于教学设计的可行性分析

思维导图层次性、联想性和开放性的特点使其能够促进教师深入挖掘教材，并充分解放自己的思维，使思维处于一种被激发和开放的状态，从而有利于找到激活课堂的切入点，更好地设计教学活动，使教学设计充满创造与机智.此外，在使用思维导图进行教学设计的过程中，教师把头脑中原有的教学内容、教学逻辑和新的联想与感悟以可视化的“图”表达出来，充满情景意味，这就相当于在课前完成了一次相当充分的教学演练.诸多的教学元素随自己的教学思路杂而不乱地排布，直到排列构造出最合理、最清晰的“图”的结构，即完成了最佳的教学设计.由此可见，借助思维导图进行教学设计，可以提高教师的学习能力与教学能力，促进教师思维水平的发展.“图”式教学设计还可以随着教师教学思想、教学经验的丰富而日臻完善.

(2)思维导图作为教学设计思维过程可视化的工具

由于教学设计是一个系统地思考教学问题解决的过程，所以就需要对各个教学要素及其相互联系做整体的把握，从而使教学决策更加科学而富有效用.对一个课题而言(如闭合电路欧姆定律)，从学生分析到教学评价设计，其中的每个教学设计要素都可以是分主题，而每个分主题又可以有多个思考方向.以学习需求为例，我们可以从其智力发展需要、求知欲望需要、自身价值体现需要、考试需要等方面进行分析.其它诸如教学目标、教学过程、学生特点的设计都可以通过这种方式进行逐步细化.这样，各个要素就可以形成一个层级结构，这与思维导图的构成完全一致.所以，将当前教学主题作为核心节点，一步一步细化下去，就能得到一个完整的教学设计框架.

3 基于思维导图的物理教学设计实践框架

思维导图作为一种工具并不能起到使使用者的教学能力“无中生有”的作用，但却可以帮助使用者理清思路，最大限度地挖掘自己的教学设计能力，从而做到从宏观上把握课堂教学.现就以“闭合电路欧姆定律”为例，基于思维导图的物理教学设计的结构与做法、要素、“学习内容分析”的思维导图框架三个方面，具体论述思维导图物理教学设计的实践框架.

(1)基于思维导图的物理教学设计结构与做法

①最大的主题要以图形的形式体现出来，如图1所示，我们称之为中央图.

②中央图要以三种以上的颜色.因为颜色越丰富越激发大脑的活跃程度.

③一个主题占据一个大分支.思维导图将主题以“大分支”的形式体现出来，有多少个主要的主题，就会有多少条大的分支.

④每条分支要用不同的颜色，这样可以让设计者对不同主题的相关信息一目了然.

⑤运用代码.小插图不但可以强化每一个关键词的记忆，同时也突出了关键词要表达的意思，而且还可以节省大量的记录空间.当然除了这些小的插图，我们还有很多代码可用，比如厘米可以用CM来代表，可以用代码的应尽量使用代码.

⑥箭头的连接.当我们在分析一些信息的时候，各主题之间会有信息相关联的地方，这时可以把有关联的部分用箭头连接起来，这样就可以很直观地了解到信息之间的联系.

⑦只写关键词，并且要写在线条的上方.思维导图的记录用的全都是关键词，这些关键词代表着信息的重点内容.

在绘制成功之后，在读图的时候，我们先了解中心主题的意义，然后可按照任意分支的走势由一级主题依次往下读图.

图1 思维导图的层级

(2)思维导图中物理教学设计的要素

对于“闭合电路欧姆定律”一节，我们提出了以思维导图为依托的教学设计八要素框架(如图2).

图2 思维导图教学设计八要素

该图的展示有利于设计者站在一个新的高度来观察各个教学环节之间的联系，以更好地做到系统设计、整体思考.

(3)“学习内容分析”的思维导图框架

由于其他环节的教学设计都要依附于实际情况，甚至为了体现“教有优法”，我们不能轻易对某一环节提出思维导图形式的设计建议.但是对于“学习内容分析”环节，由于学习心理学发展的成熟，因此允许一种分析定势的存在.有鉴于此，笔者提出了具体的实践建议，着重考虑以下方面：①正确理解和把握课程内容；②正确分析重难点；③正确分析课程内容的地位和教育价值(如图3所示).

实践表明，针对以上问题仔细检阅学习内容，基本可以做到将学习内容分析到位，以利于后续的教学目标分析以及任务分析，而这两项正是展开教学的基础.

可见，一个良好的思维导图教学设计具有信息量充足、层次清晰、便于

图3 “学习内容分析”的思维导图

提取应用的特征.绘制这样的教学设计往往需要不断地修改、增删和完善.我们认为，上述系统的理论梳理与实践框架构建为基于思维导图的教学设计提供了有益的启示.

参考文献：

R.M加涅.教学设计原理.上海：华东师范大学出版社，2007.

托尼·巴赞.思维导图.北京：中信出版社，2009.

王晨.基于思维导图的物理师范生课堂教学设计能力的研究——以《闭合电路欧姆定律》为例.上海：华东师范大学，2012.