思维导图理念下的高中物理教学模式探析

于佳佳 刘茂军

摘   要 在当前世界教育问题的研究与应用中，思维导图已经成为热点问题。然而在我国，思维导图与教育应用的结合仍处于引进阶段。物理学作为自然科学的重要分支，在思维导图的应用研究方面要相对其他学科落后一些，因而，思维导图理念下的物理教学应用研究具有十分重要的探讨价值。以高中物理“牛顿第二定律”为教学案例，在课前预习阶段、课堂教学阶段、课后巩固阶段分别引入思维导图来进行探究，并进一步分析思维导图在物理教学中的作用。

关键词 思维导图  物理教学  牛顿第二定律

思维导图，即思维疏导、梳理图，也称为心智导图、脑图、脑力激荡图、灵感触发图、树状图或思维地图等[1]。思维导图的源头是笔记法，经过不断的发展，运用图文并茂的方法技巧和隶属层次框图的构建，将所创建的关键词、关键点整合，使之罗列成层次清晰的结构，并以添加色彩和图像的形式使思维可视化。在教育教学领域，思维导图作为表达图像式思维的辅助工具，在课堂教学和自学过程中能使课程主题以及关键点更为鲜明突出，可操作性极强。将思维导图融入物理教学中意义重大：首先，教学过程中增强了学生的主体性，不是把学生当成完成学习任务的工具，而是关注学生对所学物理知识的接受程度。其次，相对于传统的“满堂灌”教学方式，以思维导图的形式呈现物理知识或者物理现象能够使同学们更易于接受，提高同学们学习物理知识的积极性。最后，教师利用思维导图进行物理知识讲解，能够使学生物理思维变得更加清晰，让学生更容易理解物理知识。由此可见，基于思维导图的高中物理教学模式具有极高的研究价值[2]。

一、思维导图理念下的高中物理教学基本流程

思维导图设计教学体现了学习物理的思维过程，有利于提升学生的综合能力和物理教学质量[3]。在高中物理教学中，主要分为以下几个阶段，分别为课前预习阶段、课堂教学阶段、课后巩固阶段，基本流程见图1。

1.课前预习：学生初建个人思维导图

学生可以利用思维导图进行课前预习，搜集与本节主题相关的知识，或者探寻解决本课重难点的方法步骤。每位同学查找这些资源后，对本课主题都有自己独到的见解，对其所涉及到的知识也都有自认为的重点难点，并根据自身理解发挥独特的创新思维。牢牢把握本课主题所要讲解内容的重难点，以及各个知识点的顺序，这样在课堂听讲时就能紧跟教师步伐，才可以改变传统课堂中边听讲边记录的模式，让学生将所有注意力集中在课堂的教学过程上，教师也可以利用思维导图进行讲解，和学生进行很好地互动，使师生关系更加和谐。

2.课堂教学：学生掌握思维导图的构建

（1）教师用思维导图创设物理情境

物理学要求我们从生活走向物理，从物理走向社会，物理来源于生活的探索实践，并能促进社会的发展进程。因此，学会从生活经验中提取物理问题、总结物理规律就显得尤为重要，需要教师和学生细心观察生活，多思考哪些生活实例和物理知识相关，勤思考为什么。教师在引入新课的过程中，将与本节课主题相关的生活经验或者常见的生活现象一一列举出来，就可以避免直接切入主题的唐突与陌生感。如果只是将这些生活现象以文字形式罗列，学生会失去对于本节课的兴趣和主动求知的好奇心。运用思维导图添加图片或关键字词以框架形式展示出來，在学生对于本节课有浓厚兴趣的基础上，教师继续用思维导图的形式提出本节课需要师生共同探索解决的问题，这样能够让同学们更加清晰地把握本节课需要掌握的重难点。借助思维导图，让学生在兴趣的驱动下主动参与概念教学，把握住学好物理的关键[4]。因此，用思维导图创设物理情景更能激发学生的学习兴趣。

（2）学生合作共建小组思维导图

在现代化教育的今天，校内外图书馆日益普遍，信息技术越来越发达。现在有很多学校建有“未来教室”，使学生在自主学习方面更加的方便、快捷、高效。在课前，教师应要求学生预习下节课所讲知识点，此时，学生不仅要提前梳理知识脉络，还应该做到将下节课所涉及到的知识的内涵与外延，利用身边的图书、互联网查阅并下载成资料带到课堂方便同学们共同学习讨论。课上，教师在课堂引入和基础概念讲解过后，将学生分成几个小组。每小组同学利用课前搜集的材料进行交流探究，由于每一位同学都有自己独到的见解，课上交流能够让同学们的思想灵魂得到碰撞，而后小组成员共同构建思维导图。将每个知识点、性质以及扩充的内容按照清晰合理的思路填入思维导图的框架中，在课前学生独立构图的基础上，小组合作学习探究能够产生“1+1>2”的效果，取长补短、协同创作，制作成小组成员公认为最完美的思维导图。

（3）师生合作完善小组思维导图

讨论结束过后，教师收集各小组思维导图，并利用多媒体设备将各个小组的思维导图投放给大家观看。每投放一组的导图，就请其他小组同学参与点评，采用生生互评，发挥同学们的主观能动性，指明其优点与缺点。教师进行总结性评价，明确每一组思维导图的闪光点，提供给其他组成员借鉴采纳。最后，教师总结升华，给出由多个教师共同制作的较为完善的思维导图，让同学们对比本小组所做思维导图找出不足，之后同学们对小组思维导图进行进一步的完善。在此过程中，能充分发挥学生的自主学习能力，将学习成果深刻的移植到记忆库中，达到深层记忆的目的。

3.课后巩固：学生完善个人思维导图

课堂上，学生掌握了如何绘制更全面的思维导图，在课后整理、回顾时就可以将课前预习时独立绘制的初步思维导图进行补充与修正，从而完善个人的思维导图。在此过程中，不仅可以复习知识点，还可以在梳理结构的过程中将本节课自己不容易掌握、理解的知识进一步定位，重点标记，以便今后复习。课后再次依据思维导图巩固总结，实则是对课堂学习思维过程的再现和探究过程的回顾，是对本节课系统全面的梳理。在物理学习中，要做到举一反三，在学生学过每个章节后，都可以鼓励其将本章节中每节课所涉及到内容间的内在联系和区别梳理清晰后构建章节思维导图。如果能将每一章节的知识串联在一起呈现，学生对于知识查漏补缺、梳理框架的能力会得到质的飞跃。

二、思维导图理念下的高中物理教学案例分析——以“牛顿第二定律”为例

1.学生初建个人思维导图

在学习牛顿第二定律前，同学们可搜寻与牛顿第二定律相关的课外参考书或参考资料，将本节课所涉及到的牛顿第二定律内容以及对其的理解进行细节梳理，就可以了解本节课的重点为牛顿第二定律的内容，难点为力与质量、加速度的相互关系，每位同学对牛顿第二定律都有自己独到的见解，因此在知识点梳理过后能够自主勾勒出属于自己的思维导图（见图2）。

2.教师利用思维导图创设物理情境

教师在引入牛顿第二定律的过程中，可以将与牛顿第二定律相关的生活现象以思维导图的形式一一列举出来。例如运动中的汽车在其他条件相同的情况下，只改变汽车的牵引力，能够发现汽车加速度不同;用力推拉玩具，玩具将会立刻获得加速度。引用一些生活中常见的物理现象，并配以生动的图片或动画，既能让学生有贴近生活的亲切感，又因为思维导图引入后梳理出的清晰思路而激发学生学习的积极性。接着教师引导学生总结所列举的生活实例中蕴含的规律，这样就可以切入今天学习的主题——牛顿第二定律。利用思维导图创设物理情境对于本课主题的引出十分连贯顺畅，所以要学好物理，思维方式十分重要。教师要在教学中注重培养学生利用思维导图发展自己多样化的能力。

3.学生合作共建小组思维导图

教師在课堂上将牛顿第二定律的内容以思维导图的形式引导出来，并根据内容让学生推导出F=ma这一表达式。当探究到牛顿第二定律的性质时，教师将学生进行分组，每组学生将课前各自搜集到的资料展示给本小组的每位同学，让学生发挥自己的思维优势，相互交流各自的看法，最后总结出牛顿第二定律的六大特性-同体性、因果性、矢量性、瞬时性、相对性、独立性，并将每一种性质根据所查阅的资料进行扩充总结。在此过程中，小组成员全员参与、激烈讨论，这样可以激发学生探究物理的兴趣，在思维导图建造的过程中，将原本沉闷的课堂变得轻松愉快。

4.师生合作完善小组思维导图

教师将各组牛顿第二定律的思维导图收集上来，采取生生互评的方式，引起学生的共鸣。而后，让学生以举手表决的形式，选出哪一组同学所做的思维导图更清晰、更规范、更全面。教师予以胜利组口头奖励，这样更能激发学生们探索物理知识的欲望。这一环节的目的在于让学生在构建思维导图的过程中对牛顿第二定律知识点有更深刻的理解，帮助学生们理清学习物理的思路。

5.学生完善个人导图

课堂上，学生懂得了如何将牛顿第二定律的思维导图绘制的更全面，这样在课后整理、回顾牛顿第二定律时就可以将课前预习时独立绘制的个人思维导图进行补充与修正，形成完善过后的个人思维导图（见图3）。学过整章牛顿运动定律后，教师可以鼓励学生将本章节的牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律的基础知识、实际应用和其间的联系与区别梳理清晰后构建出本章牛顿运动定律的思维导图。这样，在最后期末复习的时候，不仅对本单元的内容了然于心，对整个学期的框架内容也一目了然。如果学生在物理学习的课后巩固环节应用思维导图，长此以往，就会让物理学习思路变得更清晰，目标更明确。

不论将思维导图用于物理课堂教学还是学生的物理学习过程，都是为了培养学生的物理思维能力，进而提高学生自主学习技能。对学生而言，思维导图是一种全新的学习方法，因此教师要避免将思维导图这种新型的理论强硬灌输到学生的头脑中，而应该在物理课堂中默化潜移的引导，让学生能掌握并灵活运用到物理学习中。高效的课堂源于对学生认知心理及认知规律的顺应，教师通过采取科学合理的方法，运用循循善诱的语言，创设宽松和谐的师生关系，营造多向度思维空间，才能实现教与学的高效双向互动提高学生学习物理的兴趣[5]。将思维导图融入到物理学习过程中，不仅为学生开阔了清晰的物理思路，也为学生打开了广博的物理视野。思维导图对于学生接受复杂繁琐的物理知识以及提高整体物理课堂的教学效果来讲都具有极强的优化功能。思维导图可以辅助学生理解学习内容，对提高教学效率和促进学生思维发展具有积极的意义，是构建高效物理课堂的可行措施[6]。

参考文献

[1] 曹艳婷.思维导图在物理教学中的应用探索[J].中学物理教学参考，2018，47（04）.

[2] 葛为民.基于思维导图的高中物理教学模式研究——以“生活中的圆周运动”为例[J].湖南中学物理，2018，33（07）.

[3] 余安琪，宋善炎.基于思维导图的物理教学探讨——以方法“图像法”单元教学为例[J].湖南中学物理，2017，32（04）.

[4] 朱俊.巧用思维导图活化物理教学探研[J].成才之路，2018（34）.

[5] 高健，晨曦.思维导图在初中物理教学中的应用研究[J].中学物理，2019，37（02）.

[6] 陈丽.思维导图在中学物理教学中的应用探究[J].中学物理教学参考，2017，46（18）.

[作者：于佳佳（1996-），女，吉林松原人，吉林师范大学物理学院，硕士研究生;刘茂军（1978-），男，辽宁东港人，吉林师范大学物理学院，副教授，硕士生导师，博士。]

【责任编辑   郭振玲】