思维导图在高中物理教学中的有效应用

发表时间:2020/9/8   来源:《中国教工》2020年11期   作者:蔡健康
[导读] 思维导图是通过图文的形式进行相关知识内容的归纳和总结,是一种建立在人体大脑思维基础上的知识结构构建方式,其已被广泛应用于学科教学中。
        摘要:思维导图是通过图文的形式进行相关知识内容的归纳和总结,是一种建立在人体大脑思维基础上的知识结构构建方式,其已被广泛应用于学科教学中。
作为思维逻辑要求较高的高中物理学科,充分应用思维导图进行教学,能将一些抽象的知识内容以具体、形象的图标加以呈现,有效地提升课堂教学质量及学习效率。文章概述了思维导图的相关内容,提出了思维导图在高中物理教学中的具体应用,作为高中物理教学改革的实践探索。
关键词:思维导图;高中物理教学;应用
        思维导图主要由文字、公式、符号以及图画等构成的,是通过图示的形式将各个概念有机地联系起来。在内容上包含了知识点的中心主题,并以这个主题为核心,向外扩散与之相关的知识点、章节结构以及相关的解题思路等,最终形成一个完整的图示。
        在时下的教育改革中,思维导图已逐渐成为深受广大师生喜爱的图形工具。利用思维导图不仅能提高教师备课效率,帮助学生回顾知识点、了解知识点之间的关联性,有利于学生理清解题思路,更加清晰地展现其中的思维逻辑关系,将学生所学的重点知识进行组织串联,形成完整的知识体系,使之成为帮助学生提高学习效率的一种有效手段,而且对促进学生引导性思维发展及辅助学生记忆等具有极其重要的意义。
        一、利用思维导图提升备课的有效性
        教师在平时物理教学备课中,关注更多的是对课时重点内容的讲解,忽视了知识结构的联系性,从而造成了许多自学能力较差的学生未能理解、消化并总结所学知识,甚至缺乏对问题的思考。这不仅不利于学生抽象思维能力、创造力和想象力的培养,而且无法形成一个完整的知识体系,极大地影响到学生的整体学习效果。为了改变这种面貌,教师要充分认识到备课对提高学生学习效果及学习物理素养的重要性,不断提高备课的有效性,促进学生知识的掌握及学习能力的提升。
        因此,教师要改变传统的零散、琐碎的教案编写,突破固有的缺乏严谨逻辑思维束缚的备课方式,通过应用思维导图的方式,对备课内容进行具体、完整的梳理,在突出重点知识的同时,勾画出一个整体的知识结构,再根据这些内容设置教学计划,如此一来,就可有效改善以往授课中零散琐碎、缺乏逻辑思维等不足,又可让整个授课过程更加连贯、和谐,大大地提高了学生的听课效果。
        例如:教师在进行高中物理“力与运动”教学备课时,将“力与运动”相关知识做成一个思维导图(图1所示),从中快速、清晰地知道力的分类、各种运动(含实例)及其常用的解题方法、研究方法等。这种利用思维导图进行备课的方式,能促使教师再次全面地回顾、疏理“力与运动”所涉及到的相关知识、各个知识点之间的关联性及其相应的解题方法等。在此基础上,教师再根据本章节的课时量,合理安排每一节课的具体教学内容、教学重点及教学目标,确保在有限的教学时间内发挥出最大化的教学效果。
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        










                                                 图1
        二、利用思维导图辅助学生做好课堂笔记
        大部分学生在物理课堂上懒于做笔记或不会做笔记,而思维导图能够打破传统的笔记记录方法,学生可根据自己的思维习惯、理解程度、记忆方式等特点,灵活地将构成思维导图的要素,如文字、公式、符号、图形等有机地加以应用,并以简短的文字对重点和难点知识进行高度概括,再通过具有一定逻辑思维的图形进行连接,有效记录相关内容。
        那么教师如何引导学生借助思维导图的方式进行课堂笔记记录呢?例如:在进行“带电粒子在电场中的运动”讲解时,学生可根据教师讲课的顺序及相关内容,在有效地记录课堂教师讲解知识的情况下,融入已掌握的相关知识,以及自身思维习惯和理解能力,绘制出相应的思维导图(图2所示)。这种思维导图记笔记的方式简单便捷、一目了然,既对重要知识内容的把握,又包含了一定的思维逻辑和知识之间的联系。学生边听讲、边思考,能较快地以思维导图笔记的形式加以呈现,有效实现学生在学习上的主体地位,较好地培养了学生主动思考的意识和习惯,更好地理解和掌握各个知识点及其之间的关系,进而牢固地记忆、掌握、应用所学知识,这对发展学生的发散思维等具有重要的促进作用。

                                                        图2
        三、利用思维导图强化课堂的交流互动
        理科课堂总给学生枯燥之感,除了演算还是演算。学生只能“拼命”追老师,缺乏思考问题、提出问题以及共同交流、探讨问题等的时间,造成了学生与学生,教师与学生之间少有或缺失互动环节,课堂氛围沉闷、紧张,学习效果低下。
        新课程改革提出教师要贯彻“以学生为主体”的教学思想,确立“立德树人”的根本任务,将课堂归还给学生,为学生提供更多自主学习、发展能力的空间和平台。那么,利用思维导图就可以打破这种尴尬的局面,使物理课堂实现师生互动。例如:在“机械波”教学中,教师以机械波为中心主题,让学生分析讨论相关连的知识点、物理量,同时在黑板上逐一罗列出来,再让每个学生把各个知识点、物理量用思维导图的方式串联起来,最后把各个学生的导图分别展示,相互交流、取长补短,最后绘制出讨论后的思维导图(图3所示)。师生在这样和谐的关系氛围中学习,学生心理多了一份安全感,少了一份压抑感,情感得到释放,促进学生乐于交流、合作,调动他们的学习积极性,提高学习效率,达到课堂有效互动的目的。
        
        
       
        
        

        图3
        思维导图在生生互动上也发挥着重要的作用,在课堂交流互动中,还可借助思维导图使学生“抱团”。教师充分利用思维导图的逻辑特性,在课前根据教学内容将相关知识以“?”号代替这些关联逻辑中部分的重要知识点,设置出含“?”的思维导图(图4所示)。课堂上引导学生以小组合作的形式进行交流、学习,结合思维导图结构,踊跃地提出不同问题和猜想,并在相互质疑、相互分析及相互讨论等环境中,得出合理完整的思维导图。在交流互动过程中,既培养了学生自身的思考能力,促进学生之间的合作与交流,又较好地提高了学习效果,有效达成教学目标。
        
        
        
       
        
        
        
        四、利用思维导图提高学生的复习效率
        在高中物理教学中,如何使学生对知识有一个系统认识和储备至关重要。由于课堂教学时间有限、学习知识点较多、学习任务重且相似的相关联的知识点也较为复杂等原因,导致了学生在学习知识点逐渐增多的情况下,常常出现记忆混乱,无法及时在有限的课堂时间内消化所学习的知识。为了更好地理解、消化并掌握物理知识,提高物理成绩,他们只能利用大量的课余时间进行自主复习,但效果却不尽理想。久而久之,学生的内心便会对学习物理产生抵触情绪,严重影响了他们学习物理知识的热情与效率。为了扭转这种局面,教师可通过引导学生根据自己对知识的理解制作思维导图,教会学生掌握思维导图的制作过程和方法,并充分应用于物理知识复习中。
        1.制作思维导图小卡片。学生在制作思维导图小卡片的过程中,需要对自己所学知识进行疏理重新回归课本进行对照并先进行知识的内化,这是一个很重要的思维过程,制作好的小卡片体积小便于随身携带,可随时拿出来复习,可充分利用课余时间进行学习。例如,在复习“电能的远距离传输”章节中,学生可制作如下思维导图。





        2.制作习题思维导图。学生通过做一个好的习题可以很好的对所学知识点进行巩固,而如果习题解答后再增加制作习题思维导图,对于复习和巩固知识点会有更好的效果。例如习题:
A、B两物体位于光滑水平面上,仅限于沿同一直线运动,当它们之间的距离大于等于某一定值d时,相互作用力为零,当它们之间的距离小于d时,存在大小恒为F的斥力。现设A物体质量m1=1kg,开始时静止在直线上某点,B物体质量m2=3kg,以速度v0=0.20m/s从远处沿直线向A运动,如图所示。若d=0.10m,  F=0.60N,  求:
(1)相互作用过程中A、B的加速度大小;
(2)A、B间的距离最小时,A、B的速度大小;
(3)A、B间的距离最小时,系统动能的减小量;
(4)A、B间的最小距离;
(5)从相互作用到A、B间的距离最小所用的时间是多少?
(6)A物体的最大速度是多少?
        题中求解过程中涉及到的知识点有:牛顿第二定律、动量守恒定律、能量守恒定律、功能关系、动量定理、弹性碰撞(动量、动能守恒)。在学生做完题,教师讲解后,以动量为中心主题结合习题所涉及到的知识点制作习题思维导图(图5所示)。这样可以帮助学生在习题中构建相应的知识结构,感受关联知识在习题中的应用,有效地促进了学生复习效率的提高。
        
        
        
        
       

        
        
        总而言之,作为一名物理教师,要不断地加强思维导图的应用研究,将思维导图充分应用于高中物理教学中,利用思维导图不断提高备课质量,使备课更具充分、完整和思维性;要引导学生利用思维导图的方式进行课堂笔记记录,提高课堂记笔记的效率,活跃课堂教学氛围,增强学生的交流互动,促进学生学习效率、思维能力的提高,这对提升教学质量,培养学生学科核心素养也具有重要的意义。
参考文献
[1]何飞.思维导图在高中物理教学中的应用[J].教育科学论坛,2020(08):24-26.
[2]郑晓慧.思维导图在高中物理教学中的应用研究综述[J].湖南中学物理,2020,35(02):1-3.
[3]张铭.浅谈思维导图在高中物理教学中的运用[J].教学考试,2019(49):67-68.
[4]李新民.思维导图在高中物理教学中的运用策略研究[J].试题与研究,2019(36):70.
[5]陈光荣.思维导图在初中物理教学中的应用探索[J].科普童话,2018(47):2.
[6]林小辉.思维导图在初中物理教学中的应用[J].读写算,2018(33):99.
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