思维导图在高中物理教学中的应用实践
2022-05-30张文波
张文波
摘 要:在新课程改革背景下,思维导图在高中物理教学中的应用越来越广泛,且取得了较好的成效,可有效培养学生的物理思维能力,应进一步推广应用。本文首先简要谈一谈思维导图的特征与优势,其次重点从课前预习、课堂教学和复习课这三个方面分析论述高中物理教学中应用思维导图的路径,最后对高中物理教学中应用思维导图的注意事项谈一谈笔者个人见解,指出思维导图可以非常有效地表达发散性思维,有着简单且有效的特点,是一种实用性很强的思维工具。
关键词:思维导图;高中物理;物理思维
结合新课程改革对高中物理教学所提出的要求,教师在高中物理教学过程中要注重学生物理思维的培养,主要是物理分析思维、物理逻辑思维、物理发散性思维、物理形象思维、物理创新思维。在当前的高中物理教学中,为培养学生的物理思维和物理核心素养,越来越多的教师积极革新教学理念和模式,开始应用更多新型的教学思想与方法,思维导图便是其中一种。思维导图也称之为脑图和心智地图,本质上是一种思维工具,可以便于表达分散性思维。在长时间的教学中发现,在高中物理课堂教学中应用思维导图,可以促进学生的想象与逻辑平衡发展,最大限度地开发学生的大脑潜能,从而有效培育发散性思维、创新思维等多种思维能力。可以说,在高中物理课堂教学中应用思维导图是非常必要和重要的,对促进学生的高质量学习有非常大的裨益,教师应充分掌握应用思维导图的方法与技巧。本文重点探究了高中物理教学中应用思维导图的策略,现做如下的论述。
一、思维导图的特征与优势
(一)思维导图的特征
作為一种图形思维工具,思维导图可以将人的左脑与右脑结合起来,主要是左脑的顺序、数字、逻辑、文字、条理,和右脑的整体、颜色、想象、图像、空间。也正是基于这一优势,思维导图可以展开人脑的扩散思维,更好地记忆、学习和思考。在表现形式上,思维导图有着图文并重这一特征,可以将每一级主题的关系采取隶属与相关的层级图直观表现出来,在学习过程中可以建立起记忆链接,更好地记忆和思考。在教育教学中使用思维导图时,可以挖掘出学生右脑和左脑的潜能,不仅可以学习和记忆知识点,还可以在脑海中自主建构起知识体系,在此基础上可以自主思考和创造,学习能力和创造力均可以得到有效的培育[1]。更重要的一点是,在课堂中使用思维导图时,教师不但会让学生观察和阅读思维导图,而且会鼓励和引导他们绘制思维导图。学生在绘制思维导图的过程中,需要在脑海中回忆相关的知识点,并将主题、关键词、图像、颜色建立起记忆链接,这一过程中既可以深化对知识点的理解,也可以进一步开发大脑潜能,对促进思维发展意义重大。
(二)思维导图的优势
相对于传统性的教学方法和记忆方法,思维导图的应用优势是非常显著的,所以近些年来广泛应用在教育教学中,得到了学生的认可,促进了思维导图的进一步发展。就思维导图在教育教学中的优势来说,集中体现在四个方面:一是可以提升学习效率;二是可以将更多的学习精力放在关键知识点上;三是顺应大脑的自然思维模式;四是可以很大程度上激发学生的右脑。
从提高学习效率这一角度来说,课堂学习过程中会有较多的知识点需要记忆,学生在做笔记时会花费较多的时间,对学习效率和质量均有一定的影响。但使用思维导图时,学生只需要记忆关键字和重点知识即可,并在听讲过程中认真思考重点知识,在脑海中建构知识体系。在绘制思维导图时通过回忆和想象,可以将头脑中的知识框架呈现出来,能够进一步加深记忆,理解能力和记忆能力也能够有所增强。若课堂教学中的知识点较为抽象,则通过思维导图可以帮助学生构建逻辑和直线型的模型,右脑负责的抽象思维可以得到很好的发展,学习效率与质量自然可以得到提高。再从激发学生的右脑这一角度来说,学生不仅要学会观察思维导图,而且还要正确绘制思维导图,绘制思维导图时很大程度上依赖于右脑。具体来说,在绘制思维导图时,学生的右脑可以负责想象力、直觉、抽象思维、创造力,这均是学生有效学习必须具备的能力,长时间绘制思维导图,能够有效锻炼右脑的思维能力,进一步发挥出思维导图的思维工具优势[2]。
二、思维导图在高中物理教学中的应用
就当前高中物理教学中应用思维导图的情况来看,主要应用在三个环节,一是学生课前预习阶段,二是正式的课堂教学,三是复习课,均可以取得较好的成效。比如:在课堂教学环节使用思维导图时,可以构建更高效的课堂,学生学习物理知识的效率更高,教学质量也可以更好地保证和提升。总的来说,在高中物理教学中使用思维导图时,教师要把握好以下的要点。
(一)课前预习阶段的应用
课前预习的重要性毋庸置疑,可以帮助学生更好地完成课堂学习任务,应始终视为教学的重要环节。在高中物理的课前预习阶段,教师应该要求学生系统学习知识点,在脑海中尽快建构起知识体系,在此基础上鼓励他们使用思维导图这一思维工具进行深刻学习。具体来说,对刚开始使用思维导图的学生来说,教师可以先不要求他们绘制思维导图,而是可以一边自主预习,一边观看由老师已经绘制完成的思维导图,待积累绘制思维导图的基础知识体系后,则可以引导他们在课前预习阶段绘制思维导图[3]。在课前预习阶段,教师可以尝试使用翻转课堂这一教学模式,课前将预习知识点制作成微课视频,而后发送在学习群中,由学生自行下载和预习。借助微课视频的直观、形象优势,学生可以全身心参与到课前预习中,以此在课前预习阶段掌握更多的知识点。在指导学生绘制思维导图时,教师要多加指导,帮助他们掌握绘制思维导图的要点和注意事项,在长时间的练习中具备绘制思维导图的能力。
比如:在人教版必修一《运动的描述》这一节教学时,教师应考虑学生的学习能力和教材知识要点,为他们布置课前预习任务。在《运动的描述》这一节教学中,学生需要掌握的知识点主要有机械运动、时刻、参考系、坐标系、标量、矢量、加速度。因为知识点较多且有一定的复杂性,所以学生无论是预习还是后续的课堂学习均会面临一些挑战,所以在预习阶段教师可以制作微课视频,鼓励学生使用思维导图确立知识框架,更好地完成知识梳理。待学生预习阶段完成思维导图的绘制任务后,可以互相沟通交流,在帮助和沟通中互相启迪,对思维导图的应用有更深刻的理解,也顺势掌握更多思维导图应用的技巧。以“加速度”这一知识点为例,学生在预习阶段绘制思维导图时,可以将物理意义、定义、表达式、国际单位、方向作为关键词,系统诠释物理学中的加速度。再以“速度”这一知识点为例,学生可以将平均速度、瞬时速度和速度变化量作为关键词,直观呈现“速度”的相关知识点。总的来说,教师应清楚地认识到,在高中物理教学中应用思维导图这一学习工具时,最关键的是让学生掌握绘制思维导图的要点和技巧,在课前预习阶段可以绘制出知识点的思维导图[4]。即便是学生所绘制的思维导图缺乏知识点的联系性和合理性,教师也应该让其多绘制思维导图,以求做到熟能生巧,逐步提高绘制思维导图的能力。
(二)课堂教学阶段的应用
课堂教学的科学性可以直接影响到学生的学习效率与质量,教师应高度重视课堂教学方案的完善与优化,始终吸引学生参与到课堂学习中。在课堂教学阶段使用思维导图时,优势之一是可以帮助学生建构起知识体系,让学生的学习思维始终处于灵动状态,可以对知识点进行较好地分析与思考,有助于培育物理分析思维。尤其是在一些抽象知识点的教学中,教师更应该重视思维导图的应用,引导学生打开物理知识点学习的思维,更好地理解和记忆抽象知识点[5]。在课堂教学过程中,教师可以指导学生使用思维导图做笔记,初次使用思维导图时,教师应该多加指导,向学生说明做笔记时的“主题”“关键词”,确保学生掌握使用思维导图做笔记的方法与要点。当学生在课堂上可以使用思维导图顺利做笔记时,教师便可以不再向他们特别说明“主题”“关键词”,而是由他们自主思考,真正意义上实现自主建构知识体系的目标。在抽象知识点的教学中,考虑到学生所遇到的学习难题,教师可以将班级学生分成多个学习小组,让他们以小组形式合作学习,合作学习过程中可以共同绘制思维导图,详细归纳和梳理知识点,相信这可以很好地克服课堂学习中所遇到的困难[6]。更重要一点,在课堂上组织学生合作学习,有助于活跃课堂气氛,当学生的身心处于舒适状态时,会有更多的新奇学习思路涌现,既可以激发求知欲望和培育创造思维,也可以熟练应用思维导图。
比如:在人教版《机械能守恒定律与能量守恒定律》这一节教学中,知识点是较多且抽象的,学生理解时会有一定的难度。对此,教师可以尝试使用思维导图开展课堂教学,围绕着“知识梳理”“学法指导”“总结升华”这三个环节展开教学。在“知识梳理”这一环节,因为学生在预习阶段已经绘制了思维导图,所以教师可以让学生借助绘制的思维导图进行更深入地学习,进一步完善思维导图,在脑海中建构更完善的知识框架。在“学法指导”这一环节,教师要紧抓学生课堂学习时所遇到的困难,选择针对性的教学方法,引导他们高效学习。具体来说,教师可以利用思维导图指导学生学习四个知识点:一是“对机械能守恒条件的理解”;二是“如何判断机械能是否守恒”;三是“运用机械能守恒定律解题的步骤”;四是“利用能量守恒定律解题的基本思路”。在“总结升华”这一环节,教师可以借助思维导图向学生讲解两个重要知识点:一是“机械能守恒定律和运能定理的区别”;二是“功和能量转化的关系”,在讲解过程中要引导学生结合自己的理解绘制思维导图,对知识点有深刻的理解。
(三)复习课中的应用
在高中物理的复习课教学中,学生因为所学习的知识点比较零散,没有建立知识点之间的逻辑关系,所以复习课效率与质量很容易受到影响。为此,教师可以在复习课中使用思维导图,帮助学生建立起知识点之间的逻辑关系,可以将多个知识点融会贯通,建构系统的知识框架。在复习课中使用思维导图时,教师可以使用这样的思维导图教学模式,即学生课前合作绘制思维导图—师生共同评价思维导图—师生共同改思维导图—学生用思维导图复习知识点—师生共评。比如:在师生共同改思维导图这一环节,教师可以使用多媒体直观呈现学生所绘制的思维导图,共同分析绘制思维导图所存在的问题,也可以提前在思维导图中预设错误点和空白,带领学生认真审视思维导图,进一步激活学生学习思维,培养其思维能力。总的来说,思维导图在高中物理复习课堂教学中有着显著的应用优势,可以完成构建知识体系的目的,对提高学生的学习效率和质量均有非常大的裨益[7]。
三、高中物理教学中应用思维导图的再思考
思维导图有着多方面的优势,适合应用在高中物理教学中,既可以应用在知識点教学中,也可以用在解题教学中。基于思维导图的优势,教师应该在课内外广泛推广应用思维导图,帮助学生掌握思维导图应用的要点和技巧,发挥出思维导图的最大价值。学生使用思维导图学习高中物理知识时,最大难点是绘制思维导图,所以教师要引导学生多进行思维导图的绘制活动,掌握思维导图的核心要素,更快、更好地绘制思维导图[8]。
在高中物理教学可以从两方面渗透思维导图这一方法,一方面教师要让思维导图可以融入课堂教学的方方面面,包括做听课笔记、温习功课、小组合作学习、教学展示、制作学习计划;另一方面要确保学生掌握思维导图的四大核心要素和六大步骤,熟练使用思维导图。比如:在课堂上引导学生绘制思维导图时,教师应指导学生按照六个步骤绘制思维导图,一是找到核心点,确定中心主题;二是思考主干;三是匹配颜色;四是完善细节;五是建立关联;六是加小图标。相信在长时间的思维导图绘制中,学生可以借助思维导图更好地学习物理知识,提高物理学习质量。
结束语
新课程改革背景下,教师应高度重视高中物理课堂教学理念与方法的创新,尝试构建高效课堂,更好地培育学生的物理学习能力。思维导图在高中物理教学中的应用优势是毋庸置疑的,教师应努力让思维导图应用到课前预习、课堂教学和复习课中,发挥出思维导图的最大优势。
参考文献
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[5]王殿国.高中物理教学中创新能力的培养途径初探[J].新课程,2021(41):176.
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[8]李昌茂.思维导图在高中物理教学中的实践[J].试题与研究,2021(24):7-8.