基于思维导图的物理教学及解题策略研究

摘 要：文章以“竖直平面圆周运动模型”为例，研究思维导图在物理概念教学、规律教学、习题教学过程所体现出的优势，分析其在构建知识体系和解决物理问题过程的作用，以期在学生形成分析和解决问题的能力上有一定的指导作用。

关键词：思维导图;物理教学;解题策略

众所周知，物理学习需建立在一定的知识储备上，但单纯的知识记忆仅是“学会”的浅层表现，所以教导学生时不仅讲求“知其然”，还要“知其所以然”。当前物理教学现状是就单个物理问题可提出多种解题方法，但对于问题处理过程中的思维活动探索上却很少，导致学生在物理解题过程中对研究的问题缺乏导向性和针对性，不能形成清晰的思路构建物理模型，将其转化为符合物理规律的场景。特别是在创立情境，建立模型过程中知识点的运用，物理方程的选取，以及在解题过程中进行相关知识联动，思维发散的能力有所欠缺。而思维导图在构建知识框架，将抽象思维可视化等方面的优势，能结合到物理图像建模、画图解题等学科特性上，在知识点应用和解题思路的突破上，能起到很大作用。

1.思维导图在概念教学的应用

物理概念是观测、实验、科学推理的产物，反映现象与过程的本质。它本身具有一定的抽象性，一个问题的描述可能涉及多个物理概念。根据其特点，在构建知识脉络时，学生应注意概念的形成过程，在感性认知基础上理解其实质。如圆周运动一节，从一维直线运动到平面抛体运动，再由简单的曲线运动过渡到物体围绕某点的既运动又旋转的特殊方式。讲解时除了其空间上的环绕运动，还应点出在时间上的周期性特点，解决学生感性上的认识障碍。知识脉络构建前应理清新授知识和类似知识的关系，构图须严谨，不同类型的物理概念可应用不同的知识框架。

2.思维导图在物理规律教学的应用

（1）常规教学中，物理教师容易侧重于概念、公式和使用条件上，实际学生不一定能够充分理解并灵活运用。教学过程中教师应避免被动型的知识灌输，着重培养学生理解物理规律，同时应培养学生分析能力和综合应用能力。

（2）应用思维发散图应注意几点：思维发散图应由简入繁，主干内容要清晰易记。不同类型的物理情境应注意归纳不同类或兼容性的基础思维发散图。注意概念与规律间的联系，思维导图的引入是为了帮助学生物理学习。因此由学生团体制作绘图，再由师生共同完善的方式能加深学生对于物理规律的把握，发挥思维发散图的作用。

（3）应用案例：解决竖直平面内圆周运动的临界条件

步骤一：创设情境，明确问题

情境与问题：竖直平面内由轻绳绑住一实心小球，让其做圆周运动。教师让学生动手实验并思考得出小球通过最高点需要符合什么条件？学生虽然對圆周运动有一定认识，但短时间内不一定能将教师直接抛出的问题解决，教师要给予一定的引导。

步骤二：展示旧图，思维发散

教师可以通过思维导图来引导学生发散思维，学生通过对已学知识进行回顾思考圆周运动的处理方法。

步骤三：收集资料，自主构图

学生借助竖直平面圆周运动的实验思考小球整个过程中的运动状态，分析最高点需要满足什么条件，一步步剖析问题的关键所在，并由整个思维过程作出思维导图。

步骤四：交流合作，协同构图

教师将小球连接在轻杆上，同样使小球在竖直平面内做圆周运动，请学生思考此时最高点又需满足的条件？让学生以小组协同绘制思维导图，教师给予适当指导。

步骤五：师生交流，完善构图

师生交流讨论，展示完善后的思维导图（如图2.1），学生总结经验。

3.思维导图在物理习题教学的应用

解题是考察学生分析和处理能力的重要手段，学生如何通过习题掌握已学知识，并能举一反三，形成“它山之石可以攻玉”的能力是中国学生发展核心素养的外化要求。将思维导图应用到习题教学中能有效促进学生巩固物理概念和规律，促进学生分析和解决物理问题，培养学生抽象思维能力和创造力。

（1）思维导图有助于知识脉络的构建。学生通过思维导图从习题知识点考点的分析过程建立起有逻辑，有层次的知识体系，它将作为未来解决类似问题的经验。

（2）习题教学的关键还是学生能理解处理问题的思路，使学生消除思维上的障碍。

（3）习题教学中学生运用解题流程图时应注意：学生要以考点涉及知识为基础，根据建立的物理情境分析运动状态和对应关系后引入物理方程，寻找各方程之间的关联。因此习题教学前要对解题流程图框架结构有一定把握。

4.结语

思维导图有助于学生优化知识系统，形成可调取的知识库，可即时检索调取知识点去攻克教学专题难题，形成一定的解决策略。其图形支撑功能结合多维问题表征模式的运动，能很大程度上发散学生思维，构建出解决问题的灵活模式。

作者简介：华伟昌（1990—），男，汉族，福建龙岩。中学二级，硕士研究生，中学物理，龙岩学院附属中学，福建省龙岩市，364000