摘 要:對現(xiàn)如今的物理思維導圖在課堂中運用相對罕見的原因進行分析,同時提出自己的觀點,闡述在深度學習理念下物理思維導圖在中學物理教學中的作用,同時建議中學物理教師盡可能對物理思維導圖進行完善并靈活運用于課堂當中以達到提升教學質量的目的。
關鍵詞:深度學習;物理思維導圖;中學物理
一、概念理論基礎
深度學習亦稱階層學習,它最早所屬的研究領域是機器學習,通過建立類似如今思維導圖的人工神經網絡,實現(xiàn)人工智能,以達到提升機器性能的目的。不過深度學習是一個不斷變化的概念,本文中的深度學習是指學生在教師的引導下,圍繞具有一定深度的物理現(xiàn)象或物理問題進行思考、開拓思維、概括總結。物理思維導圖是現(xiàn)如今的物理教學中眾所周知的一種實用性思維工具,它能夠簡潔明了地將學生所探究的物理知識通過顏色、圖示、箭頭等直觀事物,建立起相互共存、隸屬亦或相互獨立的關系,能充分利用學生的大腦機能以及閱讀、理解、記憶的規(guī)律,幫助學生將所學物理知識形象化、從而使得學生能夠激發(fā)自己的大腦潛能,開拓自己的發(fā)散思維,在自己的大腦中認清知識、邏輯與形象之間的關系。物理思維導圖的構建,可以強化學生自己對所學習物理知識的認識與理解,同時對提高他們自身的核心素養(yǎng)、培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識有積極的作用。
二、思維導圖背景
思維導圖引入中國的時間為上世紀八十年代左右,最初的目的是將其用于幫助學生跨越學習障礙,然而華東師范大學劉濯源所帶領的思維可視化研究團隊曾對“思維導圖”進行深入研究,認為“思維導圖”不適合直接應用于學科教學當中。不過在他們將其他諸如概念圖、知識樹、概念樹等圖示方法引入之后,成功將思維導圖轉化為學科思維導圖,而后作為一種“基于系統(tǒng)思考的知識建構策略”被全國五百多所課題實驗學校引入應用[1-2]。思維導圖作為一種能夠有效將人腦擴散思維展開的一種思維模式,已經在全球范圍內得到廣泛的認可,新加坡教育部更是將其作為小學一門必修課的存在,我國深圳的部分小學也在不斷強化學生們對思維導圖的認識,甚至于一年級學生暑假作業(yè)中布置思維導圖相關任務,同時在各類中小學的教輔資料當中,各種學科思維導圖更是層出不窮。不過遺憾的是:時至今日,雖然思維導圖的應用范圍十分廣泛,但是它更多的是在各類企業(yè)之中進行應用,以此達到提升個人、組織學習能力和培養(yǎng)它們創(chuàng)新意識的目的。
三、問題原因分析
根據(jù)思維導圖的背景,不難發(fā)現(xiàn)在教學當中存在這樣一個矛盾:國家新課標不斷要求教師要懂得引導學生,將教學過程的主動權還給學生,以學生為主體,教學內容為客體,教師為媒介,以此展開教學活動,既要做到深度學習,又要使學生自行探究,教師只是在一旁加以引導。對于教師來說,這樣的教學任務存在一定的難度,對于以抽象理論為主,同時緊密聯(lián)系現(xiàn)實生活的物理學科更是難上加難,而思維導圖的存在可以在一定程度上實現(xiàn)這樣的教學目的。既然如此,一線的物理教師們?yōu)槭裁慈耘f對物理思維導圖不予重視呢?筆者通過分析,將原因進行歸納,列出如下三點:
(一)思想觀念陳舊
中國教育自改革開放發(fā)展至今已有41年歷史,相比于思維導圖在教學中的應用時長,傳統(tǒng)的教育模式更為悠久。一線教師們在教材上的選擇更傾向于使用國家標準制定的物理實驗教科書實施教學,而非其他五花八門的教輔資料。同時對于物理學科而言,根據(jù)《普通高中物理課程標準(2017年版)》對提高學生核心素養(yǎng)的要求,在深度學習理念下,教師更注重的是引導學生對理論進行探究,忽略了應用物理思維導圖的方法理解各個知識點之間關聯(lián)的意義。同時對于青年教師而言,相比于物理知識,實操技術的培養(yǎng)在教學模式的選擇中也更容易獲得他們的青睞,通過圖示等直觀事物引入物理知識的手段并不受他們的重視。這一系列的現(xiàn)象致使現(xiàn)如今的一線教師們認為思維導圖的作用并沒有理論描述得那樣:對學生在知識的獲取和理解方面能夠取得顯著得成果。
(二)現(xiàn)代科技沖擊
在科學技術發(fā)達的今天,各種多媒體設施的出現(xiàn)對物理思維導圖在課堂上的應用造成了一定的沖擊。在經濟技術較為發(fā)達的地區(qū),對于物理學科的教學,教師們更傾向于使用現(xiàn)有的現(xiàn)代教育技術于設備,例如手機投屏實驗器材、3d動畫演示實驗效果、flash中swf插件的電子操作。這一系列的設備在改變傳統(tǒng)教育模式的同時,對學生學習興趣的激發(fā)能夠起到一定的積極作用??墒强傮w而言,這些電子科技產品給學生帶來的是永久性的知識獲?。窟€是三分鐘熱度的感官體驗?是否能有效地提升學生對知識點的理解于認識還有待商榷。不過毫無疑問的是,它們的出現(xiàn)使得教師對于傳統(tǒng)教學模式下誕生的、以及傳統(tǒng)教學模式中附帶的知識成果造成了一定的沖擊,物理思維導圖自然也在此范圍之內。
(三)技能條件局限
在現(xiàn)如今擁有一定教學經驗的中學物理教師當中,大部分已經沉淀了自己所學的知識,學習能力方面相比于青年教師,存在著嚴重的不足。物理思維導圖是顏色、圖示、線條等與物理知識的統(tǒng)一體,教師們如果不具備一定的構圖能力、不理解物理思維導圖的概念、不懂得學生的邏輯思考模式,將物理思維導圖應用于課堂當中對這一部分的教師來說是不現(xiàn)實的存在。因為思維導圖需要的是不斷創(chuàng)新的意識以及嚴謹?shù)乃季S邏輯關系,如果教師們不具備這樣的條件,他們將無從下手,如此一來談何運用,生搬硬套反而會弄巧成拙。這樣的情況下,對于使用物理思維導圖的教學效果遠不如傳統(tǒng)模式下所取得的教學成果明顯。
四、筆者教學觀點
綜上所述,作為一線的物理教師是否應當在物理課堂教學當中應用物理思維導圖?筆者認為:創(chuàng)新是提高學生的核心素養(yǎng)不可或缺的存在,在深度學習的理念下,物理思維導圖是課堂教學中必不可少的一部分。這樣的教學模式不僅符合國家《新課標》的要求,對于學生而言,擺脫千篇一律的教學課堂,踏入新世界的大門更有利于他們的成長,在激發(fā)學生學習興趣的同時,也有利于培養(yǎng)他們的科學探究精神以及創(chuàng)新意識。盡管現(xiàn)如今的物理思維導圖還存在著不少問題,但它仍舊值得教師們去完善與運用。
(一)方便學生理解記憶
盡管現(xiàn)如今的中國不斷強調素質教育,深度學習,然而高考選拔的模式制度以及家長心中分數(shù)至高的思想觀念仍舊促使著各個學校采取不斷加強學生應試能力的方法和手段。在中國,除開江蘇、上海等部分高考改革試點的省份、直轄市之外,高中學生們要接受的學習科目一共有6門,而作為三大主科之外、同時又存在一定思維和知識難度的物理學科,學生們在時間分配上用于物理學習的時長相對較短。如以一來,如何能夠讓學生在較短的時間內學習并鞏固較多的知識是每一位一線物理教師需要仔細思考的問題。思維導圖的作用在這里便能很好地體現(xiàn)出來,在課堂中將物理思維導圖與現(xiàn)代教育技術的設備相結合,可以使得學生用最短的時間內理解本節(jié)課所學知識,同時圖像文字等信息會直接刺激作用于學生的大腦,方便學生回憶,而其中的邏輯關系也能直接呈現(xiàn)出來。
(二)解決部分疑難雜癥
物理教學是一個循序漸進的過程,而初高中物理在教學內容上存在一定的交叉,例如初中的電源電壓在高中則分為路端電壓和電源自身的電壓;初中的摩擦力在高中則細分為靜摩擦力以及滑動摩擦力;初中的電流方向為高中的電壓壓降方向等等。部分學生對物理知識鉆研到一定程度時便會產生知識科學性上的疑問,而解答這部分疑問需要用到高中的理論知識。這個時候教師便會陷入進退兩難的境地,既要做到解決學生的困惑,又不能加大學生的學習難度。而物理思維導圖便能很好的解決這個問題,在這里運用思維導圖的前提是要給學生樹立學習漸進的圖示,然后教師在初中物理思維導圖與高中物理思維導圖之間構建一銜接思維導圖,引導學生探究初高中物理知識的邏輯關系,并在此基礎上實施教學。這樣的做法既符合物理教學論中的科學性原則,又能在一定程度上讓學生理解其所處地位以及將要探究的領域,為其將來的物理知識學習打下基礎。
(三)訓練學生言語思維
在物理教學中,言語的表達與思維的發(fā)散存在著密不可分的關系。在教師的引導下,學生自行構建物理思維導圖,可以讓學生在言語上得到訓練,同時經由言語的表達,學生在構建思維導圖的過程中將不斷發(fā)散自己的思維,這樣的做法不僅可以讓學生加深自己對所學知識的認知,同時在訓練學生的言語思維方面也有不可忽視的作用。
參考文獻
[1] 湯佳寧.思維可視化工具在高中信息技術教學中的應用[J].軟件導刊(教育技術),2017,16(08):40-42.
[2] 劉永立.思維導圖教學法在《網絡營銷》教學中的應用[J].內江科技,2017,38(02):155-156.
作者簡介:黃曉澤(1995.02- ),男,漢族,廣東揭陽人,東華理工大學撫州師范學院,碩士研究生,研究方向:中學物理教育。