思維導圖在物理復習教學中的應用

施躍明

摘 要：思維導圖是以發散性思考為基礎并以圖文表征的一種思維工具，它能促進人們對已有的知識與經驗進行相關性的聯想并通過圖示與關鍵詞的形式來反映知識間的聯系或層級關系，因此它在促進學生對知識的理解與記憶以及構建立體化知識與方法體系從而提高學習效率有著獨特的功效。思維導圖在物理復習教學中的應用主要體現在轉變再認方式、貫通理解知識、引導知識梳理、探究題型方法這四個方面。

關鍵詞：思維導圖；再認；概念貫通；知識梳理；類化

思維導圖是以發散性思考為基礎并以圖文表征的一種思維工具，它能促進人們對已有的知識與經驗進行相關性的聯想并通過圖示與關鍵詞的形式來反映知識間的聯系或層級關系。誘發主動思維是思維導圖的重要意義，它在促進學生對知識的理解與記憶以及構建立體化知識與方法體系從而提高學習效率有著獨特的功效，因此思維導圖被廣泛應用于學生的課程學習。物理復習課的教學過程特征是引導學生對課程知識的回憶再認、深化理解、構建知識體系與形成心智化的解決問題的技能這四個必要環節，依據思維導圖的作用與物理課程復習的特征，思維導圖在物理復習教學中的應用主要體現在轉變再認方式、貫通理解知識、引導知識梳理、探究題型方法這四個方面。

一、轉變再認方式，促進主動回憶

物理復習課教學的第一個任務就是引導學生對先前所學知識的再認，在再認過程中喚醒學生的記憶。應用思維導圖可以轉變課堂復習教學的再認方式并促進學生主動回憶。

傳統的教學方法是以教師講授為主，如“速度”概念，教師通常從定義、物理意義、公式、單位等有關方面進行陳述性地講授，學生對知識的再認方式是通過接收語言與文字信息來回憶原有認識，學生的思維基本處于抑制狀態。

新課程注重落實學生在課程學習中的主體地位與主動性的發揮，通常的做法是教師編擬某種形式的問題提綱來引導學生通過回憶的方式來再認課程知識，其中蘊含著學生積極主動的思維活動，然而由于問題的指向性，雖然對喚醒學生原認識有著提示作用，但學生的思維廣度與深度會受到一定的約束。

采用思維導圖來引導再認，它是以某一知識為核心來進行發散性的回憶與思考，同時又以圖示與提煉關鍵詞的方式來體現思維過程及成果，其中不僅蘊含著學生個體的主動思維，而且學生思維活動的深度與廣度均具有個體的特色，尤其是在辨析核心知識與相關知識的聯系與層級關系以及相應關鍵詞的提煉方面，其中就蘊含著分析與比較、抽象與概括的思維活動，這種思維活動就是創新性的再認。如引導學生采用思維導圖對“速度”概念進行再認，學生除了會聯想定義、意義、公式、單位等相關知識外，還有可能聯想到“平均速度”、“工程速度”、“光速”、“聲速”、“運動圖像中的速度內涵”、“物體處于平衡狀態的勻速直線運動現象”等相關知識，如圖1所示。顯然，這樣的聯想越豐富，復習中的再認效率就越高，對知識的記憶就越深刻。

二、啟迪融會貫通，促進主動深化

復習課教學的第二個任務就是促進學生深化理解概念與規律并能達到融會貫通。課程知識之間有著一定的關聯性，但由于課題內容的相對獨立性，學生在課題學習中只能達到局限性理解，然而只有學完了所有相關內容后才有可能達到融會貫通。如“質量”概念，在《質量》課題學習中，學生僅能認識到“質量是物體的基本屬性，它表示物體所含物質多少，可以用天平來測量”，然而對于“水結為冰后，為什么體積會變大而質量不變”與“為什么天平可以測定物體的質量”的問題存在困惑，另外對于“質量”與“物體運動狀態的改變”不能建立任何聯系，當學了“慣性”知識后，學生才能認識“質量是物體慣性的量度”，當掌握了“杠杠的平衡條件”后，學生方能領悟天平測定質量的原理，而當學完了《小粒子與大宇宙》章節內容后，學生才能理解“同樣質量的水和冰而冰的體積大是因為冰分子之間空隙大”。學生的認識是逐步發展，而且永無止境，如“冰分子之間為什么空隙大”就是學生在試圖理解舊問題中又遇到的新問題。

上面是從教材知識內容呈現的順序來闡述學生對“質量”概念融會貫通的可能性，但絕大多數學生都不能做到上面所說的自覺貫通，而思維導圖則是促進學生開展發散性思維聯想來構建相關知識，構建的過程就是貫通理解過程。因此，引導學生借助思維導圖工具，可以啟迪學生主動實現對知識深化的理解。如對“光的折射規律”的理解，如果學生能構想出如圖2的思維導圖，那么這就實現了對“折射規律”的深化理解。

三、引導知識梳理，促進主動建構

在前面新課學習中，學生所接觸的知識（包括方法性知識）都是單一或孤立的，而孤立性的知識是不能很好地形成分析與解決問題的能力。知識梳理，就是將孤立性知識按照一定的邏輯關系組建成科學有序的結構性知識。這種結構性知識，它既是知識間內在聯系與層級關系的反映，又是學習者對知識進行深化理解的思維產物，在用于分析與解決問題時具有觸類旁通的功能。為此，復習課教學的第三個任務就是引導學生梳理課程知識并建構相應范疇的結構性知識。

在物理課程知識中，結構性知識主要分單元結構知識與模塊結構知識。引導學生采用思維導圖來梳理單元結構知識關鍵是引導學生圍繞單元的核心知識來開展發散性的聯想與思考，教師的主要任務就是啟導學生確定核心知識。如“熟悉而陌生的力”章節，教師可以提出下列問題加以啟導：第一節中涉及的力是什么力？后三節介紹的力是什么力？第一節關于力的知識是否適用于所有力？顯然，學生從上面問題思考與分析中就可以明確“力” 概念是本單元的核心知識。如圖3所示，在思維導圖分析“力”概念的發散性聯想中，學生既可能辨析比較抽象“力”與三種“常見力”的共同點與不同點，還可能比較“常見力”的測量原理與方法，既可能梳理“常見力”的產生原因，又可能收集與歸納生活中的應用實例，既能理順抽象“力”與“常見力”的層級關系與內在聯系，還可能延伸聯想到有關的研究方法，其中每個學生的各種聯想思維都呈現為積極主動的活躍特征。顯然，這種結構性知識的梳理與主動建構過程就是學生知識轉化為能力的有效過程。

模塊知識分運動學、靜力學、動力學、靜電學、電路學、電磁學……等，其中有的模塊也屬于單元知識，也可以將其中幾個模塊合并為一個較大的模塊。梳理模塊結構知識就是引導學生從更大范圍并站在更高的角度來梳理課程知識，它是對知識的系統性把握，從而會形成對問題“看得清并看得透”的能力。

四、探究題型方法，促進主動類化

物理課程復習的第四個任務是培養學生對知識的運用能力，這也是課程復習的落腳點。知識的運用形式主要為解題，而解題過程主要經歷審題、聯想、類化和解析四個基本環節，貫通理解概念規律與把握課程的結構性知識僅是為解題奠定了知識基礎，至于如何構建解題的思路與方法的類比能力即形成解題的心智化能力還有待于在實際的解題操作中加以培養。所謂類化，即概括當前問題與原有知識的共同本質特征，將所要解決的問題納入到原有的同類知識結構中去，從而確定解決問題的思路與方法。人們常說的“束手無策”，實質是類化能力存在問題。解析僅是知識運用的邏輯演繹或推理，類化才是決定解題是否能順利進行的關鍵環節。

引導學生開展解題后的研究與總結是培養學生類化能力的有效途徑。解題過程的實質是還原物理模型，如“由鏡子中時鐘指示來確定實際時間”就是平面鏡成像問題，而“分析桌面對物體的支持力”就是二力平衡問題，要使學生能迅速確定問題類型以及解決問題的思路與方法，它取決于學生對該類問題的認識深度與要點把握，解題后的研究就是剖新題目的內涵，解題后的總結就是歸納解題要點與方法，因此解題后的研究與總結過程，它既包含了問題性質方面的類化思維活動，也包含著解決問題方面的類化方法的歸納。

采用思維導圖來開展解題后的研究與總結有利于促進學生主動進行類化思考，由于思維導圖的發散性特征，學生的聯想思考會輻射到各個方向或各個層面，這種聯想越豐富，學生對題目情境問題的認識就越深刻，總結出的解題技能與方法就越系統越全面，從而達到解一題通一類的效果。下面舉一例說明。

解題后如果學生得到如圖5的思維導圖研究結果，那么對于裝有液體的容器內外壓力與壓強問題，學生不僅能很好地把握問題內涵，而且能形成熟練的心智化解題技能。

思維導圖，作為一種促進學生開展聯想思維的一種工具，它能誘發學生對課程復習的無邊界且無約束的思考，并在思考中貫通知識，或理順知識結構，或形成解題技能，從而提高復習效率。然而在引導學生對知識的再認、概念規律的貫通、知識結構的梳理的思維聯想中，雖然教學意圖有所不同，但極有可能出現聯想內容的反復交疊，而這種反復交疊聯想思維正是促進學生深化并掌握知識的有效過程，也是思維導圖工具的特有功效。

參考文獻：

[1]（英）博贊著，葉剛譯.思維導圖[M].北京：中信出版社，2009.

[2]黃波，陳明選.初中物理課堂教學——問題診斷與教學技能應用[M].北京：中國出版集團世界圖書出版公司，2009.