趙娟

摘? ?要：文章通過對思維地圖的闡述與解析，具體分析思維地圖在初中物理教學中的應(yīng)用，并設(shè)計基于思維地圖的初中物理規(guī)律教學案例。

關(guān)鍵詞：思維地圖;初中物理;規(guī)律教學

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（2019）12-0008-3

思維地圖（Thinking Maps）是一種知識可視化工具，不僅有助于知識的呈現(xiàn)和傳遞，還能幫助學生進行知識的重構(gòu)、記憶和應(yīng)用[1]。本文對思維地圖在初中物理規(guī)律教學中的應(yīng)用作初步探索，使之能更有效地為教學服務(wù)。

1? ? 思維地圖及類型

思維地圖最早是1988年美國人David Hyerle博士等在語義學、認知心理學等理論基礎(chǔ)之上開發(fā)出來的一種幫助學習的語言工具[2]。思維地圖共有8種類型（表1），它們的合理、有效使用，可將信息加工過程中一些零散的知識點建構(gòu)成比較系統(tǒng)的知識組塊，進而形成知識網(wǎng)絡(luò)，降低記憶難度，拓展記憶容量[3]。

2? ? 思維地圖在初中物理規(guī)律教學中的應(yīng)用

思維地圖能很好地顯化思維過程，方便教師引導(dǎo)學生進行物理規(guī)律的歸納與演繹，有利于培養(yǎng)學生的分析、推理等思維能力。我們對在物理規(guī)律教學“提出問題”“探索規(guī)律”“討論規(guī)律”和“運用規(guī)律”四個階段中如何具體運用思維地圖作如下探索。

第一階段：創(chuàng)設(shè)便于發(fā)現(xiàn)問題、探索規(guī)律的物理環(huán)境。在這個教學過程中教師可以采用圓圈圖（Circle Map）和氣泡圖（Bubble Map），它有助于之后與其他思維地圖一起組織信息，完善知識網(wǎng)絡(luò)，提高學生提出問題的效率。

第二階段：思維加工，建立規(guī)律。在這個教學過程中教師可以引導(dǎo)學生借助流程圖（Flow Map），將實驗探究的每個步驟以關(guān)鍵詞的形式有序地呈現(xiàn)出來，引導(dǎo)學生用復(fù)流程圖（Multi-flow Map）制作物理現(xiàn)象——原因圖，訓練學生將他們認為的物理現(xiàn)象起因與其結(jié)果聯(lián)系起來，以達到建立物理規(guī)律的教學目的。

第三階段：引導(dǎo)學生對物理規(guī)律進行討論，加深理解。在這個教學過程中教師可以引導(dǎo)學生通過樹形圖（Tree Map）和流程圖（Flow Map）回顧整堂課的教學過程，更好地梳理規(guī)律。

第四階段：引導(dǎo)學生運用規(guī)律解決問題，加深對物理規(guī)律的理解和掌握。在這個教學過程中，教師可以引導(dǎo)學生自主繪制括號圖（Brace Map），對規(guī)律進行層層分析、細化，以便更深入地理解物理規(guī)律。

3? ? “科學探究：牛頓第一定律”教學案例

3.1? ? 教學內(nèi)容分析

“科學探究：牛頓第一定律”選自滬科版初中《物理》八年級第七章第一節(jié)的內(nèi)容。教學需要解決的問題是，如何從一個受到阻力并最終停止運動的真實實驗“過渡”到不受力的理想實驗，并最終得出物體將一直保持勻速直線運動狀態(tài)的結(jié)論，這就需要具有清晰的教學邏輯，還需要借助的是利用“理想實驗”來釋疑;其次，如何破除學生頭腦中“力是維持物體運動狀態(tài)的原因”，并得出“力是改變物體運動狀態(tài)的原因”的結(jié)論也是教學重點。

3.2? ? 教學過程

3.2.1? ? 創(chuàng)設(shè)情境，提出問題

教師創(chuàng)設(shè)情境并請學生思考“物體的運動需要力嗎？”讓學生以小組為單位使用圓圈圖描述日常生活中關(guān)于“力與運動”的現(xiàn)象以及猜想，如圖1所示。

圖1? “物體的運動需要力嗎？”圓圈圖

3.2.2? ? 實驗探究，科學推理，建立規(guī)律

（1）實驗探究

教師給出實驗裝置：斜面、木板、棉布、毛巾、小車、刻度尺等（圖2）。組織學生以小組為單位，根據(jù)討論“阻力對物體運動的影響”，結(jié)合實驗裝置，設(shè)計實驗方案，并畫出復(fù)流程圖。教師進行演示實驗，學生根據(jù)實驗觀測結(jié)果將復(fù)流程圖補充完整，如圖3所示。

圖2? 小車在不同粗糙程度的表面上滑動實驗

圖3? 實驗復(fù)流程圖

（2）科學推理

首先，學生根據(jù)實驗觀測結(jié)果進行科學推理，得出“當小車所受阻力為零時，小車滑行的距離將變?yōu)闊o限遠”的結(jié)論。并讓學生使用流程圖把邏輯推理過程寫出來，如圖4所示，進行展示交流。

圖4? 科學推理流程圖

其次，應(yīng)用理想條件，引導(dǎo)學生進行科學推理，得出“當阻力為零時，小車將會滑行無限長的時間，速度不再改變，即保持勻速直線運動狀態(tài)” 的結(jié)論。并讓學生使用流程圖把邏輯推理過程寫出來，如圖5所示，進行展示交流。

圖5? 科學推理流程圖

結(jié)合上述兩點結(jié)論可以得出：在理想條件下，小車將會一直保持勻速直線運動狀態(tài)持續(xù)運動下去。此時，學生已經(jīng)否定了“力是維持物體運動狀態(tài)的原因”，并在頭腦中確立“力是改變物體運動狀態(tài)的原因”的結(jié)論。

3.3? ? 實驗討論規(guī)律，加深理解

在完成新課學習之后，引導(dǎo)學生制作一張本節(jié)課知識和推導(dǎo)方法的樹形圖，如圖6所示。

圖6? “牛頓第一定律”樹形圖

接著讓學生使用流程圖回顧整堂課的教學過程，如圖7所示。教師向?qū)W生強調(diào)本堂課使用的方法：實驗探究和科學推理，在以后的學習中我們可以借鑒并應(yīng)用這種研究思路。

3.4? ? 運用規(guī)律，解決問題

在水平軌道上有一輛實驗車，其頂部裝有電磁鐵，電磁鐵下方吸有一顆鋼珠。在實驗車向右勻速直線運動的過程中，鋼珠因斷電下落。圖8是以實驗車為參照物描述的鋼珠下落示意圖。請你應(yīng)用牛頓第一定律解釋原因。

圖7? 教學過程流程圖

圖8? 鋼珠下落示意圖

參考文獻：

[1]梅尹，蔡鐵權(quán). 思維地圖及其在中學物理教學中的應(yīng)用[J].物理教學，2015，37（9）：2-10.

[2]申靈靈，羅立群.思維地圖及其在美國的應(yīng)用[J].上海教育科研，2008（1）：58-61.

[3]容中逵. 新基礎(chǔ)教育課程改革的系統(tǒng)辯正與觀點重申[J].課程·教材·教法，2011（6）：15-22.

[4]江婷婷.思維地圖在初中物理的應(yīng)用研究[D].上海：上海師范大學碩士學位論文，2018.

[5]刑紅軍.初中物理高端備課[M].北京：中國科學技術(shù)出版社，2014.

（欄目編輯? ? 趙保鋼）