廉 鋒
(甘肅省武威第九中學,甘肅武威 733000)
思維導圖是表達發散性思維的有效圖形思維工具,強調圖文并重,把各級主題的關系用相互隸屬與相關的層級圖表示出來,能夠起到引導思維和學習的作用。就物理教學而言,一方面,該科目的知識比較抽象,難以理解;另一方面,知識體系之間存在一定關聯,需要學生充分掌握,這為思維導圖的應用提供了廣闊的空間。因此,筆者對思維導圖在物理教學中的應用展開了以下研究。
物理教學過程中,學生直觀性的缺乏會對知識之間的聯系,以及知識的掌握和運用造成影響。例如,初中階段“升華”“凝華”相關知識,在教學中,教師可以通過講述的方式使學生的知識框架得到明晰,但通常無法通過現場試驗的方式,使學生更深入地掌握理論知識。知識之間的關聯,如不同物質的理化性質等,沒有得到緊密的串聯,無法保證學生的學習效果。
物理知識的抽象化是無法保證教學效果的基本原因。大部分知識理論以前人的研究結果為依據,生澀、乏味,學生的學習興趣、注意力稍有喪失或偏移,都有可能導致內容遺漏,而抽象化的理論也難以通過學生的自學掌握。例如,“能量守恒定律”,描述為一個系統的總能量的改變只能等于傳入或者傳出該系統的能量的多少。該定義對傳入、傳出的形式、大小等并未進行具體說明,學生理解上存在困難,常規理論教學模式下,學生學習的效果無法保證。
思維導圖的最大特色在于使知識以系統化的模式得到展現,學生了解所學知識,也了解知識的結構、關聯部分,這對學生學習和掌握知識具有積極的推動作用。例如,在電壓、電流、電阻等相關知識的教學中,教師可以給出電能計算的基本公式:電壓/電阻=電流,之后將三個要素以及對應的變化,分別以思維導圖的形式呈現,對于三要素變動后對其他兩個要素的影響也以思維導圖的方式進行延伸展示,從而使學生更深入地理解相關知識和關聯內容。同時,思維導圖對知識的呈現是高度凝練的,不會影響學生的思考能力和學習方向[1]。
物理知識相互關聯,這種關聯可體現為一大類知識的分解呈現,如電學知識中的連接方式——串聯、并聯等;也可以體現在兩類知識的平行關聯中,如力學知識和勻速運動等。在進行物理教學時,不同知識的關聯復雜,學生的學習興趣和思考方式均可能受到影響。通過思維導圖,拆分和展示與課堂內知識關聯的各個部分,無須學生進行過多聯想,只要保證其注意力集中,并按思維導圖提供的方向進行思索和學習即可。
思維導圖的制作,原則上要求重視知識的關聯性呈現、重點突出、思路明確。具體方式上,可通過重點提煉法、課時關聯法、平行法保證導圖質量。假定教學內容為初中物理“勻速運動”知識,在制作思維導圖時,應明確重點內容為“勻速運動”,其關聯要素則包括摩擦力、運動速度恒定不變、運動方向等,摩擦力又可進一步拆分為靜摩擦力、滑動摩擦力、滾動摩擦力等。以“勻速運動”為核心,不斷拆解相關知識,關聯課時可回溯至此前至少5個課時或更多,要保證內容的豐富性和教學遞進性,包括靜摩擦力、滑動摩擦力等,應做到重點突出、細節豐富,避免遺漏知識[2]。
平行法是思維導圖制作的重要方法之一,教師在運用思維導圖呈現物理知識、輔助教學工作時,需要重視一個關鍵性問題,即學生對知識的掌握存在遞進性,當思維導圖給出過多知識且過于復雜時,一方面,可能影響學生的學習興趣,另一方面,大量知識同時出現,會影響學生對重點知識的辨識和分析。而教師運用平行法,強調在制作導圖時,梳理知識體系,將所有關聯知識納入兩個線索中,即“已學部分”“未學部分”。“已學部分”如果牽涉到其他知識系統,應避免詳述,通過1~2個小圖表表達即可。所有知識呈現平行化特點,便于學生根據思維導圖明確學習的思路和線索,避免出現知識混雜、學生學習興趣喪失等問題。
思維導圖在課堂上的應用,需重視兩個基本方式,一是導圖和知識的實時結合,二是導圖和學生思維的契合。本質上看,思維導圖的運用是為了使知識得到更加直觀、系統的展示。在運用的過程中,教師應進一步強調工具化作用。例如,教師通過思維導圖呈現電學知識,分別呈現“串聯”“并聯”兩種電路方式,但這兩個知識點并不通過同一課時講述。因此,建議教師對教材知識進行必要重構,在同一課時內借助思維導圖,使串聯和并聯知識得到集中化呈現,知識理論明確后,在第二、第三課時中,仍借助思維導圖,使相關知識進一步具體化。如此,既能發揮思維導圖的優勢,又能保證知識傳遞效果,避免學生出現思維和思維導圖不相符的問題,可以緊密結合課堂知識,引導學生的學習和思考活動。
此外,因思維導圖本身并非一成不變,也建議教師引入更多、更靈活的思維導圖運用方法。例如,教師可根據教學計劃制作思維導圖,進入課堂階段后,導圖內的每部分都只給出一個框架而非具體知識。如聲音的三個要素:音調、響度、音色。利用平行法,教師可以不對核心知識、周邊知識進行過多連接、展現,當學生對三要素中的某個要素產生特殊興趣后,教師可以將學生的學習意愿為參考,臨時延伸思維導圖,給出更多細節內容,這樣既能保證教學的靈活性,又能為學生學習提供更多的渠道、思路。
物理教學的特殊性在于相關知識在現實生活中的運用空間較為狹窄,學生缺乏實踐空間和興趣,因此,為進一步提升知識掌握效果,建議教師將思維導圖的運用由課堂內延伸至課外。具體方式包括生活引導、小組引導兩個方面。生活引導,是指教師在完成了課堂上的知識傳遞后,在思維導圖中留下一處或若干處空白,將該思維導圖發送給學生,由學生觀察生活中的知識,并填寫空白。如教師所留空白為“勻速運動無法實現的原因”,學生可根據思維導圖進行分析,再結合力學知識、摩擦力知識等進行觀察,了解汽車、傳送帶等接近勻速的移動物體所受的不同制約,給出觀察所獲,加深知識掌握。小組引導是生活引導的加強方式,教師對學生進行分組,以小組模式進行觀察和內部交流,直到學生明確相關知識,通過小組提升學生的學習效率,彌補教師無法進行一對一指導的不足。
總之,物理教學具有一定的特殊性,其優化是現代社會教育事業發展的基本要求。物理學知識較為抽象,課堂教學無法直觀呈現,學生學習效果難以保證。應用思維導圖,可直接呈現知識,實現學習引導,因此教師要重視思維導圖的制作以及課堂、課下的應用,綜合發揮其積極作用。