思維導圖在高中物理實驗教學中的應用研究

戚金澎

摘 要：隨著物理課程改革的深入，物理實驗在物理教學中越來越受重視。物理實驗教學有利于創設有效的學習情境，有利于培養學生的科學能力和科學素質，有利于培養學生的物理學科核心素養，為學生的終身發展奠定基礎。思維導圖作為一種思維工具，符合新課程改革的需要，有利于提高學生的科學思維能力和科學探究能力。因此，將思維導圖運用到物理實驗教學中具有極其重要的意義。

關鍵詞：思維導圖;高中物理;實驗教學

一、高中物理實驗教學現狀

（一）忽視學生實驗能力的培養

受傳統應試教育的思想影響，許多物理教師在課堂教學中很少做實驗，只是偏重于理論知識的教學。只是把物理實驗作為輔助理論教學的工具，僅把實驗當做一種教學手段。有些老師則是將實驗直接演示給學生看，并給出實驗原理和實驗設計。這種看似“高效”的做法實則抹殺了學生思維的“火花”，忽視了引領學生親自動手去探究實驗原理的過程，忽視了學生實驗能力的培養。

（二）實驗教學的方式陳舊單一

我國的高中物理實驗教學由于起步較晚，因此仍處于發展階段，在物理實驗的教育方法、教學手段以及教學內容等多個方面都存在著或多或少的缺陷，直接影響學生的學習質量。[1]主要體現在實驗教學的方式陳舊，方法單一。陳舊的教學方式難以激發學生的學習興趣和學習熱情，難以培養學生的實驗探究能力。單一的教學手段又使物理實驗課缺乏新意，對學生思維方式的引導更是無從談起。

二、思維導圖在高中物理實驗教學中的應用

（一）思維導圖的概念

思維導圖通過圖解形式與網狀結構表現出來，為一種用以儲存，組織并輸出信息同時對信息進行優化的思維工具，也可被稱為“大腦的瑞士軍刀”。[2]也就是說思維導圖是調動全腦思維的組織性工具，它能有效的呈現知識的關聯，展現學生的思維過程。枯燥的物理知識可以通過圖形或圖示體現，它同時具有發散性。學生可以通過聯想和思考自由組織知識的聯系。思維導圖運用靈活方便，隨時都可以成為學生學習、教師教學的工具。

（二）思維導圖對高中物理實驗教學的意義

促進教師帶動學生在實驗之前理解、掌握實驗原理，為有目的的進行實驗打好基礎。傳統的物理實驗教學課，教師往往在一開始就為學生示范實驗的操作。教師常常把實驗課當成是訓練學生的動手能力，其實不然，實驗的過程是思維的過程。思維導圖就是“由思成圖，由圖導思”的過程，學生通過對理論知識的系統梳理，對實驗的內容的整體把握，加深對實驗目的的理解。同時，它可以幫助學生建構基本的實驗模式思路，在實驗步驟、實驗數據處理、誤差分析等方面進行深入思考，繪制思維導圖，將思維可視化，對提升學生的科學探究能力大有裨益。

思維導圖為廣大教師提供了一種更為優化的物理實驗的教學方式。傳統的教學設計主要是以長篇的文字進行描述的，若將思維導圖引入物理實驗教學，建構知識框架，那么知識與知識之間的關系會變得更加直觀分明，邏輯思路會更加清晰。整個教學過程會更加具有系統性，更加流暢。學生在看思維導圖時，又是對知識的一次再加工，留給學生更多的思考空間。

（三）思維導圖在實驗教學中的運用

預習過程。課前預習是一種良好的學習方法，也是一種科學學習的手段。學生通過閱讀教材內容，在了解實驗器材，實驗過程等信息，結合理論知識畫出思維導圖，明確實驗過程要做的事情，并在有疑問的地方做出標記，為動手實驗做好充足的準備。在這個過程中，學生對實驗原理、實驗步驟等有了更加深刻的把握，不是盲目的跟著教師走，而是在每個步驟上都有自己的思考與認識。學生用思維導圖進行預習，不但加深了對所學知識的理解，提高了自主學習能力，而且也養成了獨立思考的能力。教師也可以通過學生繪制的思維導圖，精準地找到學生的學習難點，確定上課重點，大大提高了實驗課的課堂教學效率。

實驗過程。探究實驗是學生對物理實驗知識的技能的綜合應用。每個學生在實驗過程中都會有自己的思考。教師要鼓勵學生根據之前繪制的思維導圖與實驗過程進行比對，找出差異，進行分析思考，有針對性地提出修改意見，使整個實驗方案更加完整。例如：

在實驗過程中應用思維導圖可以引導學生進行多層次、多因素的思考。

實驗解題過程。實驗題是高考物理的重要題型。實驗題的解答不僅要求學生有扎實的理論知識，還要求學生有良好的思維分析能力和思維發散能力。實驗解題過程中運用思維導圖，以圖示的形式將題目所給信息結構化，使整個實驗更加形象化地展現出來，學生在了解實驗內在思路的基礎上，可以更好地分析問題，解決問題。同時，在解答實驗題的過程中，往往容易遺漏掉一些細節，巧妙地運用思維導圖，可以將散亂的、無序的知識點串聯成線，心中有圖，脈絡在心。有利于學生進行全面的思考，提高學生解題的準確率。

三、小結

總之，在高中物理實驗教學中運用思維導圖，不僅豐富了教學資源，優化了教學方式，而且使學生所學的物理概念更加清晰，知識結構更加系統，提高了實驗教學的有效性，提升了學生科學思維能力和科學探究能力。

參考文獻：

[1]朱文學.高中物理實驗教學的若干思考[J].理科考試研究，2014（19）.

[2]東尼.博贊著，丁大剛，張斌譯.思維導圖使用手冊[M].北京：化學工業出版社，2014.92-116.