高中物理課堂“思維導圖”教學模式及其應用

邢小麗　張金良

摘 要：思維導圖作為一種新的教學工具，受到廣大教育者的重視。筆者結合高中物理學科的特點，通過介紹“思維導圖”教學模式、教學實例，展示思維導圖教學模式在高中物理教學中的應用探索和實踐成果，給廣大高中物理教師提供一種新的教學思路。

關鍵詞：思維導圖；物理課堂；教學模式

思維導圖（Mind Mapping）又名心智圖、心靈圖、腦圖，是英國著名心理學家、教育家托尼·巴贊在19世紀60年代后期發明的“一種非常有用的圖形技術”。它是在層級和分類的信息組織基礎上，從中心主題通過特定的關鍵詞或圖形標識關聯展開分支，并充分利用色彩和字體的變化將放射狀思維過程和結果可視化的工具。思維導圖不僅作為輔助思考的工具，貫穿大腦信息加工的各個階段，同時作為處理知識及學習知識的有效的新方法，直接應用到知識學習過程的整理、記憶、復習、交流、寫作等過程中。結合高中物理和思維導圖的特點，可將思維導圖用于高中物理教學中。

一、高中物理課堂“思維導圖”教學模式操作程序

各個步驟分述如下：

第一，創設情境，明確問題。在進行新課導入時，教師以合適的形式創設一個既符合學生實際又能引發思考的問題情境。

第二，展示舊圖，發散聯想。教學活動必須要考慮學生先前的知識和經驗水平，教師一方面利用思維導圖幫助學生從記憶中提取已學的與新課內容有關的信息，另一方面要幫助學生梳理分析問題的方向，找到解決問題可能的方法，在學生初步思考時啟發他們的思路。

第三，收集資料，自主構圖。如果是比較簡單的學習內容，可以發揮學生學習的自主性和主動性，在收集學習資料的基礎上讓他們自主構建思維導圖。

第四，交流討論，協作構圖。如果是比較復雜的學習內容，可以組織學生進行合作學習，在學習小組成員交流合作的基礎上進行協作，構建思維導圖。

第五，教師點評，完善構圖。這個環節是教師在點評學生繪制的思維導圖并引導他們進行完善，這個過程旨在幫學生理清思維過程、解決思維障礙。

第六，總結鞏固，拓展延伸。本階段教師要對教學內容進行一個全面的總結，鞏固學生對知識的理解。

二、高中物理課堂“思維導圖”教學模式應用實例

下面以教科版高中物理選修3-1第一章第5節“示波管原理（帶電粒子在電場中的運動）”一課為例，說明如何在物理課堂中應用思維導圖教學模式。

1.教學準備

課前準備分為教師備課和學生預習，教師備課則包括課程目標的制訂、教材分析、學情分析、教學設計。

2.教學活動

環節一：創設情境，明確問題。

師：在現代科學實驗和技術設備中，常常利用電場來改變或控制帶電粒子的運動。如電子直線加速器、示波管（利用多媒體投影儀展示相關圖片），那么我們今天也來探究一下帶電粒子在電場中的運動情況。

環節二：展示舊圖，發散聯想。

師：大家回想一下我們之前是怎樣通過力與速度來研究物體運動情況的？

生：看合力以及合力與速度的夾角關系。

師：是的，現在我們一起通過思維導圖來回顧一下。（展示物體運動情況的思維導圖）

師：需要注意的是，要看物體的運動情況需要看的是合力與速度的夾角關系，那么在電場中帶電粒子可能受到哪些力？

生：重力、電場力。

師：我們看第一種情況，當合力為零時，帶電粒子在電場中靜止或勻速直線運動，這時重力與電場力平衡。當合力不為零時，為了研究簡便，我們能不能不計重力？

生：重力與電場力相比非常小的時候，可以不計重力。

師：非常好，實際上我們一般把粒子分成兩類，一類如電子、質子、離子、粒子等微觀粒子，對這類粒子在沒有明確說明的時候一般不考慮重力。還有一類如帶電液滴、帶電小球的實物粒子，在沒有明確說明時一般需考慮重力。為了方便起見，下面我們研究時均不考慮帶電粒子的重力。

環節三：收集資料，自主構圖。

師：根據物體運動情況的思維導圖，先請同學們思考帶電粒子初速度方向與電場方向平行這種最簡單的情形，自己獨立畫出示意圖，并完成思維導圖。（巡視學生的完成情況，適時加以指點）

師：（展示部分學生的成果并加以點評），這個環節大多數同學完成得都比較好。

環節四：交流討論，協作構圖。

師：下面我們考慮比較復雜一點的情況，即當帶電粒子初速度方向與電場力方向垂直時，這種情況與平拋運動十分類似，因此我們稱之為類平拋運動。請同學們以學習小組為單位，將帶電粒子初速度方向與電場力方向垂直的運動與平拋運動進行類比，并在交流討論的基礎上作出相應的思維導圖。（巡視學生的完成情況，適時加以指點）

環節五：教師點評，完善構圖。

師：（展示部分學生的成果并加以點評，指出學生的優缺點），各個小組都完成得比較好，接下來老師就把大家的智慧都整合一下，我們一起把這個思維導圖進行完善。（思維導圖：帶電粒子在電場中偏轉）

環節六：總結鞏固，拓展延伸。

師：根據今天學習的內容，我們可以總結出研究帶電粒子在電場中運動的兩種途徑：（1）力和運動的關系——牛頓第二定律。根據帶電粒子受到的電場力及初速度情況，運用牛頓第二定律得出加速度，結合運動學公式確定帶電粒子的速度、位移等。這條途徑通常適用于勻強電場中粒子做勻變速運動的情況。（2）功和能的關系——動能定理。電場力對帶電粒子做功，引起帶電粒子的能量發生變化。利用功能關系研究帶電粒子的速度變化、通過的位移、能量的變化等。這條途徑也適用于非勻強電場。

3.課后總結反思

針對學生的作業情況和自制的思維導圖，結合教學目標，總結和反思這節課的教學效果及存在的不足，并在以后的教學中進行改進。

三、結語

思維導圖是當今世界范圍內應用最廣泛的教與學的工具之一。通過對當今教學現狀的反思，如何提高學生的創新思維，注重啟發學生，跳出傳統單一教學模式的束縛成了教學關鍵。結合高中物理和思維導圖的特點構建的“思維導圖”教學模式，強調學生的自主學習、合作學習和教師的主導作用，能給物理課堂注入新的活力，為廣大高中物理教師提供了一種新的教學思路。

參考文獻：

[1]（英）托尼·博贊.思維導圖[M].李斯，譯.北京：作家出版社，1999：56.

[2]（英）托尼·博贊.思維導圖——大腦使用說明書[M].北京：外語教學與研究出版社，2005.

[3]張波.關注學生的先前知識與經驗[J].現代教學，2011（Z1）：61-62.