构建思维导图 提升中学生物理核心素养

黄梅花

摘   要：随着提高学生核心素养的理念的提出，对教师的教学方式和学生的学习方式有了更高要求。通过教学研究和教学实践，结合物理教学理论和研究方法，将思维导图融入到物理教学中，构建思维导图教学和学习模式优化物理课堂教学模式，提升中学生的物理核心素养。

关键词：中学物理;思维导图;核心素养

引言

思维导图，又称心智图，是伟大的心理学家、教育家东尼·博赞（Tony Buzan）在20世纪60年代提出以图解形式和网状结构做笔记的技巧，和传统的直线记录方法完全不同，思维导图运用图文并茂的方法，把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来，将主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接[ 1 ] 。国外教育者对思维导图运用于教学实践进行了大量的研究，并取得不错的成绩。随着提高学生核心素养的理念的提出，对教师的教学方式和学生的学习方式有了更高要求。从核心素养的内涵出发，结合物理教学理论和研究方法，在教学实践中尝试通过构建思维导图教学模式和学习策略。把思维导图与物理教学、信息技术相结合，寻求合适学生思维能力和方式的教学方法和设计，提升中学生的物理核心素养。下面分享一些在教学实践中的经验和案例。

1  思维导图运用概念课教学中，有助于学生物理观念的培养

物理概念是研究物理现象，揭示物理本质属性的科学抽象，是对事物的共同特征做出归纳和概括的一种思维形式，是物理理论学习的基础[ 2 ]。“一听就懂，一看就会，一做就废”，是学物理的困难所在，学生出现这样的迷茫，主要是学生对物理概念和物理规律理解不到位，以及学生的学习认知和思维习惯有关。将思维导图引入概念教学中，寻找各知识点、各规律间的联系和区别，帮助学生更好地深入理解知识。

以“加速度”的教學为例，学生经常对加速度、速度、速度变化量、速度变化率这几个概念理不清。在教学中，引入鱼骨头式的思维导图，如图1。以加速度公式为大鱼头，以加速度产生的原因为大骨头，分别引出加速度、速度、速度变化量、速度变化率为次级骨头，在下一级小骨头中引出每个概念对应的物理意义、公式和方向。再通过列举飞机起飞和匀速飞行时的一些速度和时间的具体数据，分别求解速度、速度变化量、速度变化率、加速度的大小。教师再引导学生对数据分析找出每个物理量的差别和联系，并以各物理量间的关系作为鱼尾。这样，几个易混淆的知识点，在教师引导下，以鱼骨形式板书呈现，简洁直观，概念清晰，对比直接，加深学生对各物理量间的理解。常规课中思维导图的运用，有润物细无声的作用，可让学生再遇到类似知识学习时，自主联想记忆，自主模仿绘制思维导图，举一反三，有助于物理观念的培养。

2  在综合复习课中构建思维导图，提升学生科学思维能力

在高三综合复习时构建网络化、系统化的知识学习体系，对学生物理学习的提升至关重要。为了强化复习效果，教师可在教学过程中引导学生积极参与各知识点间的思维导图的构建，减小学习障碍，将抽象的逻辑思维和理性思考，以直观、形象的图片呈现，使学生对所学过的知识有更全面的理解和掌握。

以复习“匀变速直线运动”复习教学为例。为了让学生对有关于匀变速直线运动的知识点有更全面的认识，课前提供匀变速直线运动的基本规律：初速度为零的特例，自由落体运动、竖直上抛、竖直下抛等，让学生根据这些大主题分组绘制思维导图。在展示交流中有一组学生以匀变速直线运动及其加速度不变的特点为花芯，以五色三重花瓣为思维导图，一种颜色花瓣为匀变速直线运动延伸出的以一种特殊运动。第一重写特点，第二重写运动的名称，第三重写该运动的规律。如在蓝色花瓣种，第一重写了初速度方向向上，a=-g、对称性等的运动特点，第二重写有这特性的运动名称：竖直上抛，第三重写了竖直上抛的具体规律。在展示中，其他组学生提出了再增加有关探究匀变速直线运动实验的建议，使知识更系统。同时，建议学生，可再加一重花瓣，放一些典型题的图形，联想运用，以便更好的学以致用。学生用五颜六色的美丽花瓣，勾画出了匀变速直线运动的整体知识体系，不仅将知识点的性质、规律等层层递进，不断扩展延伸，还将各相关联的各知识点汇聚在一起对比分析，使复习更加有效，也充分展示了自己的个性化思维。学生在展示中，相互完善和提升，亦可以增强学习的成就感。教师通过学生绘制的思维导图也能更好地了解学生对知识的掌握情况，及时评价、补充和完善，使教学效果更高效。

通过构建思维导图复习物理知识，不仅让学生对知识有更系统的认知，在学生参与绘制导图过程，不仅展示学生创造性的个性思维，也可以提升学生的逻辑思维能力和发散性思维能力。

3  物理实验中构建思维导图，有利于培养学生的探究能力

电学是高中物理的一个难点，电学实验更是过程复杂、题目灵活多变。高考考查的电学实验中，题目主要涉及到电路设计和器材的测量。要灵活掌握这些知识，对电学实验基础必须要有深刻的认识和理解。教师在讲解电学实验基础时，可结合思维导图，从电学实验常见的设计情况展开，如图2，以测量电路、控制电路等为一级主题，以电路的不同和接法的不同选择条件，以及不同改装要求做为二级主题。以测量电路的两接法为例，将内接法、外接法再细分为电路连接、误差分析等具体展开。将繁琐的实验过程和实验分析以简单直观的思维导图逐渐呈现，引导学生细细深入，层层延伸，深化对实验本质的剖析。然后以合作探究的课后作业的形式，让学生小组合作完成剩下的思维导图，给学生以充足的思考、创作的时间。“授人与鱼，不如授人与渔”。教师讲解多遍，不如学生动手一遍。

学生在展示和交流思维导图时，教师给与具体指导和补充完善。学生根据可视化的思维导图，对比分析，使思路更清晰，知识更网络化。如条件允许，结合实验操作，可使学生的思维更开朗。因此，实验通过构建思维导图学习，不仅能更全面的发展学生各项知识水平，又能提升学生的逻辑思维能力和实验探究能力。

4  思维导图运用于习题课中，有助于培养学生的综合分析能力

新课改后，高考考题更注重对学生能力的考查，物理考题所涉及的内容多且广，学生在解题时就如同走迷宫，常常会觉得很迷茫无从下手。在教学中尝试引导学生打破常规思维定势，将题目的已知信息、隐含信息、求解信息罗列出来，以待求的物理量為中心向外发散， 根据这些信息联想到所对应的知识、规律，以思维导图的形式将抽象的、混乱的思维直观形象的呈现在纸上，强化思考，理清思维逻辑，建立物理模型，进行推演，迁移知识，提高解题的有效性，强化复习效果，又能提升发散思维能力和综合解决问题的能力。

以“弹簧模型”为例。弹簧相关模型是高考常见的题型，此类问题通常会和平衡问题、动力学问题、功能关系问题、动量问题等各种问题相结合。各种问题下又可以延申相应不同类型的问题，考题涉及的知识面广，思维过程复杂。学生遇到此类问题，出现畏难心理是常见的。解决此类问题的根本是掌握好弹簧的基本规律和在不同运动过程中各状态下的受力和运动情况。学生的思维往往也是在这些地方出现混乱。因此，笔者在教学中通过典型的弹簧模型例题（图3），引导学生共创思维导图，将弹簧在3个特殊位置和几个中间过程物体的受力和运动情况，以简单、直观的图像，如图4，步步过渡，简单呈现，同时结合v-t图像（图5）进一步分析，解题思路清晰可见，易于理解掌握。

5  合理运用思维导图，提高教师教学和学生学习的效率

合理构建思维导图，有利于提高教师教学的有效性，也有利于提升学生的思维能力。但思维导图不是万能的，教师和学生在运用思维导图时，要科学理性，避免画蛇添足的应用，陷入误区。另外，思维导图的制作需要制作者有强大的归纳和表达能力，对物理知识有较深刻的全面的认识，才能制作出优秀的思维导图作品。

学习，最关键、最核心的是思维、思考的过程，思维导图的灵活的绘图方式， 使学习方法，表达方法更具体形象。将生活情境和解题思路配合理灵活的涂鸦出来，这样的图文并茂可以带给教师和学生更强烈的视觉冲击，让学生的思想澄清，有助于学生形成正确的认知方式和思维习惯，还有利于提升学生的综合思维能力。

参考文献：

[1] 余文森.核心素养导向的课堂教学[M].上海：上海教育出版社，2017.

[2] 杨正应.在物理概念教学过程中采取适应的教学策略[J].读写算，2016（2）.