谈“新思维具象法”在高三概念复习中的运用

张 鹉 叶晓青

(1. 晋江市侨声中学,福建 晋江 362271； 2. 晋江市毓英中学,福建 晋江 362271)

“思维导图”凭借其自身的独特优势,能够在满足教学任务的基础上,有效地培养和提升学生的综合能力．在高三综合复习阶段,大量的理论知识给教师的教和学生的学都带来了很大的压力和困惑;因为,高中物理知识的逻辑性较强,需要学生具备较强的逻辑思维能力,而“思维导图”能够帮助学生建构概念间的关联性,“新思维具象法”能够将逻辑思维较强的知识,以直观的形象表现出来,进而辅助学生实现对所学知识的构建,使学生掌握知识概念的关联性．

1 “新思维具象法”与“新思维图”

物理学科有其独特的素养要求,尤其是对学生思维能力要求,要做好思维能力的培养,有必要深入研究以“思维导图”在高中物理教学中的实践研究,在让学生了解什么是“思维导图”和“新思维具象法”的基础上,结合实际应用开展探讨与分析,为充分发挥“思维导图”的价值奠定坚实、有力的基础．

(1) “新思维具象法”概念的提出．“新思维具象法”是建立在“思维可视化”基础上的一个概念．就思维可视化而言,它包含两个方面:一是可视化技术,二是可视化方法．从技术层面上来看,互联网为教育提供了新的手段及新的方式,我们可以充分利用电脑技术及MM2009Pro等软件来制作“思维导图”,将“思维”用导图的方式展现出来．但传统的思维导图表达存在着一定的局限性．它是一种点射状、发散性的思维结构图,其优点是可以将知识点“由点及面”进行“阵列式”排兵布阵,脉络清晰,易学易记,但它的缺点亦天然地与它的优点“共生”在一起,即它的单一性和单向性．而物理知识的逻辑结构往往不是简单地“由点及面”向外呈发射状,有时它是一个迂回曲折的“交叉系统”,有时它又是一个非常严谨的“闭合系统”,因此,我们这里所运用的“新思维具象法”是在传统“思维导图”的启发下,结合认知科学、思维科学、可视化理论等相关学科研究成果的基础上,提出的全新概念．这一概念的定义是:通过借助“拟人”化或“拟物”化的图形方式,将原本看不见的、抽象的学科知识的逻辑关联、结构以及思维路径转化成为看得见的、具象化的图形表达,使其不仅清晰可见、一目了然,且能够做到“看图知其意”,这是一种全新的思维路径与思维方法,故称之为“新思维具象法”．

(2) “新思维导图”的建立．为区别于传统意义上的“思维导图”图形,笔者将以“新思维具象法”为核心理念绘制而成的“新概念思维图”统称为“新思维图”．一般情况下,新思维图的拟人或拟物化的图形表达并不是随意性的,而是基于学科知识本身的逻辑关联决定其图形的外在轮廓及其内在联系．它可以是发散的,也可以是交叉的,还可以是闭合的,充分呈现出它的灵动性,因而它不仅保持和延展了传统思维图的优点,同时又避开和克服了它们的缺点．以高中物理“机械效率”一节内容为例,虽说这部分知识在初中已学习过,但学生对于功率和机械效率这两个物理量还是比较容易混淆的．为了帮助学生充分认识这两个物理量的区别与联系,在作对比分析时,可以运用“新思维具象法”的理念构建“新思维图”来加以讲解(如图1所示)．

图1

由于功率和机械效率是评判机械性能的两个重要指标,因此可以选取一辆小汽车作为这幅“新思维导图”的主体轮廓．前轮驱动汽车向前行驶,用它代表功率;后轮在前轮的驱动下被带动起来,由于存在摩擦和机械本身有重力等原因,需要额外做功,伴随产生有关效率的问题,因此用后轮代表机械效率．由此展开,我们可以进一步借用铺砌在路面上的5层水泥砖,由上向下分别代表功率和机械效率的5个方面:定义、物理意义、公式、单位和计算结果．这样,一辆行驶在5层砖路面上的小车,就构成了一幅栩栩如生的“机械小车”新思维图,生动活泼地展示了两个相关物理概念的区别与联系．在实验校所在班级的课堂教学中,这些新“思维导图”广受学生的喜爱,效果十分明显．课后,学生循着这样的思维图进行复习,既简单形象,又快捷高效．

2 “新思维图”在高三复习中如何运用

由于高中物理知识的逻辑性较强,对学生和逻辑思维能力要求高,从当前高中物理教学的现状来看,是学生的学习一大难关,特别是在高三总复习阶段,大量的理论知识、物理规律、物理模型给学生都带来了不少困难与挑战．而将“新思维图”运用于高三复习课,可以有效地解决高三物理复习中所遇到的这些问题．因为“新思维图”作为一种基于人的大脑思维模式而构建的“思维”图形,能够很好地帮助学生建构起物理概念间的关联性,“新思维图”能够将逻辑思维较强的知识以最为直观的“具体图形”表现出来,而整个“新思维图”的绘制过程就是学生思维的过程,从而可以让我们教师去发现学生在对所学知识的建构中出现的问题与不足,使我们更有效地帮助学生掌握知识概念的缺漏．我们的作法一是让教师通过文献研究,了解“思维导图”和“新思维具象法”的基本理论;二是在教学实践中,着重研究“新思维具象法”在高中物理教学中如何进行应用,三是用递进的方式开展对学生的制图训练,完成对学习模式和思维方式的转变;四是教师在教学中尝试用“新思维具象法”即“思维导图”在不同课型中的应用,并且开展相关问卷调查和测试,以检验实验效果．经我们的教学实践证明,在高中物理教学中应用“新思维具象法”教学,能有效地提高学生学习兴趣,提升学生分析问题、解决问题的能力;有效促进学生反思、学会学习,提高学生的学业成绩．

(1) “新思维图”绘制的原则．在绘制“新思维图”时,需要掌握如下绘制原则．

① 精心构“思”原则．由于我们是要求学生用手在一张A4大小的纸张上绘制一份“新思维导图”,因此在绘图之前,要确定好绘制内容,明确本图中的核心概念、涉及到的相关规律、知识等,对内容进行重点提炼,这些知识和规律间的关联、位置、层级关系等,这样就要求学生要先“思”,实际上也是知识与概念进行了一次深度的复习过程．这也是“新思维导图”需要展示学生“思维”方式的根本出发点．

② 精确选“图”原则．绘制“新思维图”要用学生自己喜欢又能代表本节物理知识或核心概念的“拟人”或“拟物”化的“具体形象图形”,简称为“具象”,这个关键的“图形”要精心选择,同时,还要保证所绘制的“思维图”具有一定的层次性,这样才能将逻辑思维具象化．

③ 合理“配图”原则．一般情况下,我们精选的核心“具象图”要放置在A4纸的中央,然后根据知识概念的逻辑关系进行层级关联进行分支拓展、延伸．各分支点在连接的过程中,最好用不同颜色与不同种类的线条,方便区分和使用

④ 文字运用“简约”原则．由于我们制作“新思维图”是以图形为主,是通过图形来建立起一种知识和规律间的逻辑联系,因而在文字上要进行提炼,特别是各层级间联系的线条上的关键词最好写一个,并要保证将关键词写在线条上,线条间要有连接点．

⑤ 绘图的“独特性原则”．不同的学生要根据自身的思维特点来绘制“新思维图”．因为图是给自己用的而不是给别人看的,从而才绘制的“新思维图”突出自己的思维过程,能辅助自己提高意效率,实现“新思维图”帮助自己在物理复习中的作用．

(2) “新思维图”的绘制方法．一般情况下,制作“新思维图”的方法有手绘与电脑软件绘制两种．鉴于教学实际,我们在高三物理总复习中通常采用“手绘思维图”的方法．在具体绘制的过程中,要求在一张A4纸上完成,而且尽量用图形取代文字表述．按照如下步骤进行.① 根据构思,选择好“拟人”或“拟物”化的“具象图”．将最关键的“具象图”放在纸张的最中间,然后开始绘制“新思维导图”,要确保周围有足够的伸展空间．② 在具体绘制分支时,要考虑好位置、层级等关系,以便确定纸张的横向或纵向使用．分支可使用多种类型的线条．③ 将图像的主干与分支分别绘制完成以后,再进行合理连接．

如在高三有关交变电流的产生的复习中,笔者可以采用如图2所示的“新思维图”来帮助学生进行复习．

图2

从图中可以看出,交变电流的产生原理、图像、描述交流电的物理量、变化规律等都汇集到一张图上,并且各概念、知识点及规律明确了相互间的关联,学生在复习时就不用再去一页一页地去翻阅课本,可以说在高三后期的复习中,学生只要有一套几十页的“新思维图”就可以不断地复习巩固所学知识．

(3) “新思维导图”制作中辅助功能．英国脑科学家东尼·博赞是世界著名心理学家和教育学家．在他的研究中发现,人类对配有色彩、图像及线条的文本资料的记忆效果,明显好于仅有纯文字资料的记忆效果,并因此发明了风靡全球的“思维导图”．为使“新思维图”效果更加明显,我们可以要求学生购买一些彩色水笔,使其绘制的“新思维图”具备多种颜色,以通过不同色彩的配备刺激大脑皮层的条件反射,方便学生的记忆与运用过程中对知识和规律的提取．

新的高中物理课程标准,强调对学生的能力培养和提高,其核心是培养学生科学的思维方式．由于“新思维导图”(或新思维具象法)吸收了脑科学、教育学与信息技术等各学科领域的成果,在教学中的应用价值日益凸显．“新思维导图”的制作过程可以对学生思维的集中与发散进行训练,从而有效地改变他们的认知方式,引导他们主动归纳知识和理清思,帮助学生更有效的记忆．笔者以“新思维具象法”和“新思维导图”在高三物理总复习中的尝试,一方面创新了物理教学的方式,二普遍提高了学生的学习兴趣;三培养了学生的物理思维能力;四提高了物理复习的效率和有效性．运用好“新思维具象法”,可以帮助学生在头脑中把抽象的思维转化为生动形象的图形,既便于记忆,又便于在复习中提取知识,更助于培养学生形成整体把握问题的能力．