◎福建省福州外國(guó)語(yǔ)學(xué)校 王洪泠

思維導(dǎo)圖在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用

◎福建省福州外國(guó)語(yǔ)學(xué)校 王洪泠

思維導(dǎo)圖是在人腦功能和人類(lèi)行為模式研究基礎(chǔ)上所獲得的科學(xué)的思維模式。本文在思維導(dǎo)圖機(jī)理和特點(diǎn)分析的基礎(chǔ)上，嘗試將其引入初中物理教學(xué)，具體闡述其在備課、新課教學(xué)以及復(fù)習(xí)課中的具體應(yīng)用，以培養(yǎng)初中生的思維方式，建立良好的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

思維導(dǎo)圖；初中物理教學(xué)；思維方式

1 思維導(dǎo)圖概述

思維導(dǎo)圖，也稱心智圖，它是基于人腦功能和人類(lèi)行為模式研究所獲得的一種科學(xué)的思維模式。其機(jī)理源自大腦活動(dòng)的兩個(gè)方面：首先，人類(lèi)最自然的思考方式是發(fā)散性思維，文字、圖像、節(jié)奏、氣味、顏色等外來(lái)信息進(jìn)入大腦形成一個(gè)中心觸點(diǎn)，并由此中心向四周輻射形成新節(jié)點(diǎn)，再由此依次向外輻射呈現(xiàn)出立體式放射性結(jié)構(gòu)；其次，根據(jù)斯佩里博士的割裂腦實(shí)驗(yàn)證明，人腦分為左右半腦，左半腦主管語(yǔ)言文字、邏輯分析等抽象邏輯思維，右半腦主管圖像、色彩、空間等具體形象思維，左腦的記憶回路是低速記憶，右腦則是高速記憶。

基于以上兩大研究，英國(guó)的東尼·伯贊創(chuàng)造性地提出了思維導(dǎo)圖，他把這些無(wú)意識(shí)的圖像、符號(hào)等與文字進(jìn)行組合，變成一種有意識(shí)、有一定規(guī)則方式的組合模式，思維導(dǎo)圖實(shí)質(zhì)上是發(fā)散性思維的外部表現(xiàn)。

物理抽象的學(xué)科知識(shí)和初中生以形象思維為主的思維方式之間的強(qiáng)烈對(duì)比給學(xué)生學(xué)習(xí)帶來(lái)了一定困擾，物理就像一座難以翻越的高山擋在學(xué)生心里。因此要從本質(zhì)上解決問(wèn)題，就要改變學(xué)生的思維方式。思維導(dǎo)圖不僅僅是一種工具，更是一種多角度思考和收放自如的思維方式，能夠在潛移默化中影響學(xué)生的思維方式。

2 思維導(dǎo)圖的基本特點(diǎn)和繪制方法

思維導(dǎo)圖有哪些特點(diǎn)？基于這些特性該如何來(lái)繪制思維導(dǎo)圖？筆者以滬科版八年級(jí)物理《聲現(xiàn)象》為例，進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

思維導(dǎo)圖的繪制可以采用電腦軟件，也可以進(jìn)行手工繪制，在教學(xué)中要注意引導(dǎo)學(xué)生自主地進(jìn)行繪圖。

首先，注意的焦點(diǎn)清晰地集中在中央圖像上，也就是“聲現(xiàn)象”。一般選用橫放的A4紙，這是由于人眼在同一時(shí)間能夠關(guān)注到的視覺(jué)范圍是一個(gè)橢圓形，在紙的正中央用一個(gè)彩色圖像、符號(hào)或者文字來(lái)代表中心。

圖1

圖2

其次，各主題作為分支從中央向四周放射。聲現(xiàn)象包括聲音的產(chǎn)生和傳播、聲音的分類(lèi)、聲音的基本特征以及應(yīng)用四個(gè)方面的內(nèi)容（如圖一）。接著由聲現(xiàn)象再發(fā)展第二分支聲音的產(chǎn)生和傳播（如圖二）。分類(lèi)方式并不唯一，在這個(gè)過(guò)程鼓勵(lì)學(xué)生多思考，深入解讀知識(shí)，從而繪制擁有個(gè)人特色的思維導(dǎo)圖。在繪制分支的過(guò)程中，要講究一定的對(duì)稱美，由于人的短時(shí)記憶容量有限，分支5-7個(gè)為宜。

再次，分支以關(guān)鍵詞或圖像的形式呈現(xiàn)。（如圖二）不宜把一完整的句子直接放在思維導(dǎo)圖上，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)尋找關(guān)鍵詞，抓住重點(diǎn)。

最后，更細(xì)化的分支按合乎邏輯的方式以此類(lèi)推向外拓展，整體上呈現(xiàn)樹(shù)狀結(jié)構(gòu)。不同的層級(jí)之間要具備邏輯性，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系的深層次理解，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。

3 思維導(dǎo)圖在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用

3.1 思維導(dǎo)圖在備課中的應(yīng)用

備課是教學(xué)工作順利進(jìn)行的前提，備課時(shí)主要涉及三個(gè)方面的內(nèi)容:為什么教？教什么？怎么教？在這個(gè)過(guò)程中要考慮學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)能力基礎(chǔ)、學(xué)生的認(rèn)知風(fēng)格和差異、教材的內(nèi)容和邏輯關(guān)系，思維導(dǎo)圖作為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，從全局觀念出發(fā)，能夠多角度多方面地考慮問(wèn)題。

圖3

圖4

圖3 是關(guān)于《運(yùn)動(dòng)的快慢》的備課，主要分為三大塊:第一、學(xué)生分析（如圖四），包括學(xué)生已有的基礎(chǔ)、學(xué)生理解的容易點(diǎn)和難點(diǎn)、學(xué)生的典型誤解；第二、教學(xué)內(nèi)容分析，包括內(nèi)容及內(nèi)部結(jié)構(gòu)、橫縱向聯(lián)系；第三、教學(xué)策略分析。

通過(guò)一張思維導(dǎo)圖，把所有內(nèi)容融入其中，就好比一張作戰(zhàn)地圖，相應(yīng)的策略可以在圖上淋漓盡致的表現(xiàn)，無(wú)論是決策還是具體的執(zhí)行都一目了然。同時(shí)還可以利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行自我反思，在這張圖上標(biāo)注課堂的執(zhí)行情況，不斷地修改、執(zhí)行、檢查、以不斷提高自己的教學(xué)水平。

3.2 思維導(dǎo)圖在新課教學(xué)中的應(yīng)用

思維導(dǎo)圖本質(zhì)上就是大腦的思維方式，每個(gè)人從出生開(kāi)始本能地在內(nèi)心形成思維導(dǎo)圖，從每個(gè)發(fā)散中心開(kāi)始，發(fā)展出一個(gè)個(gè)網(wǎng)絡(luò)。在新授課中充分利用學(xué)生大腦的思維方式，采用思維導(dǎo)圖的方式進(jìn)行構(gòu)建，把教師的教轉(zhuǎn)化為師生共同學(xué)習(xí)的課堂。

首先讓學(xué)生利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，初步理解相關(guān)概念和規(guī)律，然后畫(huà)出本節(jié)內(nèi)容的知識(shí)導(dǎo)圖，并在導(dǎo)圖上標(biāo)注理解的疑難點(diǎn)以及自己對(duì)知識(shí)的拓展點(diǎn)；接著教師利用思維導(dǎo)圖設(shè)計(jì)的教案進(jìn)行教學(xué)，在教學(xué)中要著重關(guān)注學(xué)生理解的疑難點(diǎn)和障礙點(diǎn)以及學(xué)生的預(yù)習(xí)導(dǎo)圖。同時(shí)還可以針對(duì)部分問(wèn)題進(jìn)行集體思維大碰撞，在黑板上繪制集體思維導(dǎo)圖，引導(dǎo)學(xué)生利用發(fā)散思維和聚合思維解決問(wèn)題。

另外，在教學(xué)中板書(shū)可以不再采用逐行記錄的方式，而是采用中心-主題-關(guān)鍵點(diǎn)的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)展開(kāi)，層次分明地將物理概念和規(guī)律有邏輯地呈現(xiàn)，使學(xué)生在聽(tīng)課的過(guò)程中不斷地進(jìn)行同化、順應(yīng)和重組，將所學(xué)的內(nèi)容重點(diǎn)突出、難點(diǎn)突破。同時(shí)在潛移默化的影響下，改變學(xué)生的記筆記方式，又給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)一定的樂(lè)趣。避免了傳統(tǒng)的線性筆記的既耗費(fèi)時(shí)間，又不能把握知識(shí)點(diǎn)的邏輯關(guān)系的弊端。

在探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)時(shí)，可以從以下5個(gè)方面出發(fā)，包括：?jiǎn)栴}來(lái)源、問(wèn)題猜想、實(shí)驗(yàn)?zāi)M、產(chǎn)生質(zhì)疑、得出結(jié)論。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)探究，并繪制包含這五大分支的思維導(dǎo)圖，從而得到科學(xué)結(jié)論。以“浮力”的一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)為例：（如圖5）

問(wèn)題來(lái)源：放入水中木塊上浮而鐵塊卻下沉

提出猜想：浮力可能與物體密度有關(guān)

實(shí)驗(yàn)?zāi)M：包括三方面，1實(shí)驗(yàn)方法——控制變量法；2實(shí)驗(yàn)器材——兩塊外觀體積相同的銅塊和鐵塊；3實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象——把它們浸沒(méi)在水中，利用稱重法測(cè)浮力，兩個(gè)物體浮力大小相同，浮力與物體的密度無(wú)關(guān)。

產(chǎn)生質(zhì)疑：為什么都是鐵，鐵塊下沉，而船卻可以浮在水面上呢?

得出結(jié)論：浮力與物體密度無(wú)關(guān),可能與物體體積有關(guān)，引入下一個(gè)探究.

圖5

設(shè)計(jì)意圖:利用思維導(dǎo)圖引導(dǎo)學(xué)生的思維過(guò)程，讓學(xué)生的猜想不是毫無(wú)根據(jù)的瞎猜，同時(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)也是有理有據(jù)地進(jìn)行，另外鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行大膽地質(zhì)疑并進(jìn)行進(jìn)一步探究，而不僅僅是為解決問(wèn)題而解決問(wèn)題。另外，利用思維導(dǎo)圖也可以將看不見(jiàn)摸不著的學(xué)生的思維過(guò)程外顯，使教師能進(jìn)行針對(duì)性地分析和處理。

3.3 思維導(dǎo)圖在復(fù)習(xí)課中的應(yīng)用

復(fù)習(xí)的目的在于讓學(xué)生把學(xué)習(xí)的物理體系內(nèi)化成自己的認(rèn)識(shí)，不僅要求學(xué)生對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)有深入理解，更要理清知識(shí)間的關(guān)系，并能夠進(jìn)行重新整合和變通。如果能將思維導(dǎo)圖這一工具巧妙地運(yùn)用到復(fù)習(xí)課中，在理解知識(shí)和厘清知識(shí)間的邏輯關(guān)系的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生自主建立知識(shí)的思維導(dǎo)圖，將物理知識(shí)內(nèi)化成自己的理解，能夠達(dá)到事半功倍的效果。

復(fù)習(xí)課要切忌教師一手包辦，充分發(fā)揮學(xué)生自主性，獨(dú)立建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

首先，學(xué)生主動(dòng)回憶相關(guān)內(nèi)容，自主構(gòu)建具有個(gè)人特色的思維導(dǎo)圖，要注意把握知識(shí)間的邏輯關(guān)系以及存在的疑難之處。

其次，教師在組織復(fù)習(xí)時(shí)，可以有以下幾種方式:教師主導(dǎo)，在黑板正中心畫(huà)核心主題，然后師生共同討論按順時(shí)針的次序列出幾個(gè)初級(jí)分支，再由每位學(xué)生共同完成次級(jí)各分支的知識(shí)點(diǎn)建構(gòu)，學(xué)生最后對(duì)自己的思維導(dǎo)圖進(jìn)行補(bǔ)充；以同學(xué)的思維導(dǎo)圖為教學(xué)資源，全班同學(xué)進(jìn)行補(bǔ)缺補(bǔ)漏，以共同完成知識(shí)的系統(tǒng)化；也可采用小組合作學(xué)習(xí)的方式，組內(nèi)同學(xué)們根據(jù)討論意見(jiàn)以及教師建議繪制出思維導(dǎo)圖并不斷進(jìn)行完善以形成小組思維導(dǎo)圖。不管采用什么樣的方式，關(guān)鍵要突出學(xué)生的主體性。

下面這張圖是關(guān)于光的章節(jié)總結(jié)思維導(dǎo)圖。

光學(xué)這一章知識(shí)對(duì)初學(xué)物理的學(xué)生來(lái)說(shuō)，既是重點(diǎn)也是難點(diǎn)。學(xué)生普遍反映本章要記憶的知識(shí)點(diǎn)較多，且很多部分都是教學(xué)的重點(diǎn)。主要包括光的直線傳播、光的反射、折射、以及顏色等知識(shí)（如圖6）。顏色是第二分支（如圖7）

圖6

圖7

最后，復(fù)習(xí)課除了注重知識(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)建，還要重視知識(shí)的靈活運(yùn)用。教師要精心挑選習(xí)題，既要關(guān)注大部分同學(xué)的薄弱環(huán)節(jié)和易錯(cuò)知識(shí)，也要關(guān)注學(xué)生差異，設(shè)計(jì)一些有梯度的題目。初中生在學(xué)習(xí)物理中有一個(gè)明顯特質(zhì)：老師一講就懂，自己一做就不會(huì)。這是因?yàn)閷W(xué)生只是記住當(dāng)前題目的解決方式，未掌握習(xí)題的解決思路，所以一遇到新問(wèn)題就束手無(wú)策，因此在講授習(xí)題時(shí)教給學(xué)生方法顯得尤為關(guān)鍵。在某些情況下利用思維導(dǎo)圖作為解題輔助工具，既可以幫助學(xué)生找出已知和所求之間的關(guān)系，迅速找到解題思路，也可以提高學(xué)生多角度分析問(wèn)題的能力。

下面以一道例題為例，分析如何利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行解題。

例：有一個(gè)質(zhì)量是178g的銅球，體積是30cm3，請(qǐng)判斷此球是實(shí)心還是空心的？（ρ=8.9g/cm3）

分析：本題考察的是利用密度進(jìn)行物質(zhì)鑒別的知識(shí)。學(xué)生可以很直接通過(guò)測(cè)量密度來(lái)判斷小球是否是空心。但是對(duì)于利用體積和質(zhì)量來(lái)判斷，學(xué)生存在一定困難。利用以下思維導(dǎo)圖引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維拓展。（如圖8）

圖8

引導(dǎo)學(xué)生分析要判斷是否是空心可以把球的密度與銅的密度比較；同時(shí)密度與質(zhì)量和體積也有一定的關(guān)系，假設(shè)小球是實(shí)心，利用銅的密度通過(guò)計(jì)算小球的質(zhì)量和體積與小球?qū)嶋H質(zhì)量和體積相比較。

同時(shí)利用思維導(dǎo)圖將學(xué)生的思考過(guò)程可視化，既有利于教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問(wèn)題出現(xiàn)的障礙點(diǎn)，也有利于學(xué)生覺(jué)察自己的漏洞和思維破綻。

4 總結(jié)

思維導(dǎo)圖不僅適用于教師的教，更適用于學(xué)生的學(xué)。它有著以下的作用：多方面、多層面、全方位思考問(wèn)題，不局限在某個(gè)點(diǎn)面；抓住重點(diǎn)，理清脈絡(luò)，提高效率；思考過(guò)程可視化；由一個(gè)中心主題出發(fā)，向外有機(jī)延伸、分叉，形象直觀，左右腦協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)全腦并用，激發(fā)無(wú)限潛力。

不管是在教學(xué)中還是在學(xué)習(xí)中運(yùn)用思維導(dǎo)圖都是為了幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)能力和培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，但它作為新的教學(xué)和學(xué)習(xí)的策略，教師應(yīng)避免直接向?qū)W生硬灌思維導(dǎo)圖的全新理論，需要在授課過(guò)程中進(jìn)行潛移默化地指導(dǎo)，再抓住契機(jī)適當(dāng)補(bǔ)充思維導(dǎo)圖的科學(xué)理論，以使學(xué)生能夠靈活運(yùn)用。

（責(zé)任編輯：詹國(guó)榮）