基于思維導圖的初中物理理論知識高效學習和實驗創新

■ 山東省東營市行知中學 吳冠璋

1 思維導圖的概念及繪制方法

1.1 思維導圖的概念

心理學家東尼·博贊在20世紀70年代提出一種新的記筆記的方式，并將其定義為“思維導圖”，他認為“思維導圖是放射性思維的自然表達”，即個體所繪制的思維導圖是對個體思維的展現。它包括中心主題、分支、節點三個要素，要素間的相互關系及特點是：（1）中心主題即要記錄的主體，用關鍵詞表示，可以利用顏色和圖形加以突出；（2）分支表示主題下要劃分的等級，分支用關鍵詞或圖形表示；（3）節點是多個同級分支相連或多個同級分支與上一級分支相連的點，表示各個元素間的包含或并列關系。最終呈現出來的樹形結構不僅包含文字，還有圖形和符號，更符合人的發散思維習慣，可以同時調動人的左右腦，使大腦的思考和記憶更高效。

1.2 思維導圖的繪制

思維導圖繪制時首先需要確定中心主題，這是思維導圖的繪制的核心，其次，按照主題包含的內容或圍繞主題思考的內容繪制分支，在每一級分支上面標注關鍵詞，然后圍繞分支的關鍵詞進行擴展，繪制下一級分支，每一級分支的內容都要在中心主題的范疇之內。最后，注意繪制時把圖像和文字相結合，讓整個思維導圖看起來更豐富和生動有趣。思維導圖可以直接手繪，目前也有較多思維導圖的繪圖軟件如 XM ind、iM indMap等，初中生進行學習筆記或復習使用時基本采用手繪形式。本文為了方便展示，將作者手繪的導圖又通過百度中自帶的繪圖工具百度腦圖展現出來，百度腦圖具有免安裝，云存儲，易分享的特點，簡單易學非常方便。

2 理論知識的思維導圖學習方法

2.1 物理理論知識學習難點

物理是初中課程中非常重要的一門基礎課程，旨在幫助學生科學的認識物質世界、了解自然規律，訓練學生的思維能力，培養學生的學習能力，為學生進行以后的自然科學學習打下堅實的基礎。它研究自然界物質的基本結構、相互作用和運動規律。讓我們感覺非常抽象，學習起來特別困難。還有些同學上課可以聽懂教師的講解，課后自己動手做題時卻感覺很困難，卻又說不出問題所在，就只是感覺物理難，說明對自己所學習的物理知識沒有深刻理解，只浮于表面，沒有內化于心。

物理還有一大特點是教學速度快，老師每節課教的內容非常多，我們需要在短時間消化大量的知識，導致所接受到的知識零散且混亂，缺乏思維邏輯。老師上課時重點講解概念，歸納物理規律，總結解題技巧，我們只需要記住老師講授的內容然后進行解題，這樣雖然能提高應試技巧，但學生自主進行探究的能力得不到有效提升，不利于自主進行物理觀念的完善。而且由于學生的學習缺乏自主性，學生不會自主對某一章的知識點進行匯總總結，學生頭腦中的知識點都是零散的，不能形成知識體系。

2.2 思維導圖的具體學習方法

2.2.1 快速筆記、高效聽課

初中生在聽課時基本都有記筆記的習慣，有的學生習慣于直接在教科書上標注、補充相關知識點，有的學生習慣于用筆記本將教師的板書抄寫下來，課后再將書本上的概念等補充到筆記本上。無論用哪種方法，學生在記筆記時都沒有自己的思考，甚至有部分學生會將課堂的重點放在抄寫筆記上，從而沒辦法好好聽講。如果用思維導圖代替傳統的筆記，無論學生是在課堂上跟著老師的節奏直接進行記錄還是課后再進行更詳細的整理，學生在提取關鍵詞的過程中一定會對教師課堂講解的內容進行一定的思考。在思考的基礎之上去記筆記，不僅可以加深學生對知識點的理解，還可以讓學生認識到自己對知識點的理解到達了怎樣的一個程度，與此同時，學生還擁有了一份精簡的筆記。

2.2.2 查缺補漏、系統復習

利用思維導圖進行復習時，可以通過關鍵詞或者圖片為中心，通過不斷的聯想和發散，建立以樹狀結構為主的發散性思維網絡結構的知識體系。在脫離教材繪制思維導圖的過程中，首先會發現自己對哪部分知識的記憶存在問題，同時可以將一些解題方法和錯題經驗添加到相應的知識節點，經過一段時間的積累，就可以建立關于這一章節的一個完整的知識體系。

在制作思維導圖的過程中，我能夠非常清楚地感受到思維導圖對邏輯思維的培養作用，在制作的過程中，本來非常松散的知識點，都通過思維導圖建立起相互聯系，并且在繪制過程中，如果有遺忘或者錯誤，都可以輕松地進行修改和補充。

2.2.3 科學學習、培養思維能力

利用思維導圖的發散性，學生在對知識理解的基礎上，運用分析論證，邏輯推理等方式對知識點進行提煉，提煉出的關鍵詞通過分支的方式對上課學習到的知識進行補充，為學生自主發揮提供空間。學生通過自己繪制思維導圖的過程，建立物理觀念之間的聯系，有助于核心素養的養成。通過對每一章節的思維導圖學習，對每一部分進行了深入理解，又對整個內容有了整體把握，同時理解了各部分之間的內在聯系，才算真正意義上具有完善的物理觀念。學生通過體會思維發散，大膽思考，運用理論進行分析驗證，經歷完整思考和記錄過程，鍛煉了綜合能力。

3 基于思維導圖的實驗學習創新

3.1 初中物理實驗課程特點與現狀

現代素質教育要求我們既掌握理論知識又具有實踐能力，而對實踐能力培養的重要途經就是實驗課程。物理課程包括大量實驗課程，主要包含兩類，一是探究實驗，要通過觀察現象，發現問題，提出假設，親自經歷實驗探究過程，得到實驗結論，總結物理規律，養成正確的科學探究習慣；二是演示實驗，即教師通過為學生進行演示實驗，學生觀察實驗現象，便于對某些抽象事物的理解。但目前的現狀是基本是教師實驗知識講解，包含實驗方案設計，器材選擇，注意事項，數據處理等，然后教師進行實驗演示，最后學生進行動手操作。這種情況，學生自主探究的想法無法實現，阻礙了學生科學探究素養的培養。有時因為課時設置的原因，學生根本沒有動手機會。即使有機會動手實驗，也因為注重實驗結果，而忽略了實驗過程的重要性，實驗操作不規范，不能形成正確的科學探究思維。

3.2 實驗課程的思維導圖學習方法與實例

實驗課程的目的在于鍛煉學生實事求是的科學精神和批判性思維，用不同方法和手段驗證理論知識，從不同角度發現物理規律，“不同角度”“不同方法和手段”意味著學生要具有一定的發散性思維。思維導圖是培養學生發散性思維的有效工具，所以可以利用思維導圖輔助進行物理實驗的整個學習過程。

在實驗課上大家往往對實驗器材、實驗現象最感興趣，而對于老師講解的理論基礎和實驗原理卻不關心也不甚理解，針對這種現象，如果提前預習實驗內容，利用思維導圖的發散特點，思考本次實驗應用了什么原理、如何設計實驗方案、如何利用給定的器材完成實驗，相當于在腦中將實驗操作進行了模擬，在這個思考模擬的過程中，學生的自主探究能力得以提升。然后在實驗過程中再發現問題、提出改進方法，真正實現對實驗的理解和掌握。依靠思維導圖可視化的特點，實驗后回顧檢驗自己思考的整個過程，以此鍛煉科學思維和自我檢驗能力。

以電路章節的串聯電路為例，利用思維導圖方法記錄整個設計思考過程，將理論知識回顧、實驗目標、實驗器材、實驗設計、實驗注意事項、實驗步驟、實驗結論等6個內容作為中心主題的下一級分支，然后根據實驗內容和要求再為每一個分支加入下一級分支，在此基礎上思考實驗方案設計并思考如何完成實驗內容，完成思維導圖。以這種可視化的形式記錄下思考內容后，可以向老師請教、與同學交流，然后在實驗過程中驗證自己的想法并進行查缺補漏或錯誤改正，使整個實驗過程更高效，并且對于理論知識的學習也更加印象深刻，實驗完成后在思維導圖中補充實際的電路連接圖和相應的思考題。

4 結語

思維導圖作為一種創新的學習方法，將知識與系統學習相結合，能夠幫助學生對所學的知識進行歸類總結、梳理分析，根據自己的理解建立知識體系。還有利于學生建立良好的學習習慣，主動學習、自主學習。尤其對于知識點多、散、學習困難的物理課程具有很好的應用效果。而物理實驗更要求我們能夠在學習理論知識的基礎上，設計實驗方案、觀察實驗現象，通過對現象的分析研究得到物理規律，最終能夠應用物理知識解決新的問題。利用思維導圖對整個實驗設計、思考過程進行記錄和可視化展示，能逐步鍛煉我們的邏輯思維能力和綜合分析能力，達到物理實驗學習的目的。很多老師已經開始采用思維導圖的方法進行教學，希望同學們能在老師的引導下由被動學習變為主動學習，找到適合自己的，正確的學習方法，獲得自主學習、自主復習、自我總結的能力。