談思維導圖在高中物理教學中的有效應用

林凱

【摘要】思維導圖能夠起到很好的思維輔助作用，它基于知識點之間的內在邏輯，以圖形架構的形式實現抽象、復雜知識的可視化、形象化表達.由于公式定理眾多、計算繁雜，不少學生常感高中物理學習困難，教師可以借助思維導圖，引導學生對相關知識進行歸納梳理，進而透徹了解知識內涵和內在關聯，不僅可以增強學生學習物理學知識的興趣和信心，還有助于使其逐步形成物理學邏輯思維.文章介紹了思維導圖的含義和基本特點，分析了思維導圖用于高中物理教學的實際價值，最后結合實例探討思維導圖的實踐應用，希望有助于促進高中物理教學整體水平的提升.

【關鍵詞】高中物理；思維導圖；教學價值

物理作為實用性學科，其知識廣泛用于人們的生活、生產中；物理的理科性質要求學習者必須具備較好的邏輯思維和知識遷移應用能力，為培養學生的這些基本能力，需要給予正確且有效的思維牽引、啟迪.思維導圖既能夠幫助學生快速建立知識架構，并理清邏輯關系，從而實現對知識的深入理解，全面掌握，確保學習有效.筆者結合自身教學經驗，重點探討如何在高中物理教學中有效應用思維導圖，提升課堂教學效率和質量，同時培養學生的物理學科核心素養.

1?思維導圖的含義及特點

1.1?思維導圖的含義

思維導圖（The Mind Map）也被稱之為心智導圖，其創建者英國“記憶力之父”東尼·博贊（Tony Buzan）將其定義為：一種用于幫助我們理清思緒，重塑知識體系的結構化高效思考工具[1].思維導圖主要以關鍵詞為基點，利用各種符號、色彩、線條等構成不同的知識層級結構；圖譜的放射性特征，類似于大腦的發散性思維過程；關鍵詞作為重要節點，可以牽引和刺激大腦神經元主動展開聯想及思考，由此形成高效的“思維發電站”，它對加強知識脈絡梳理、提升知識理解和有效記憶，進而增強學習效果有著重要作用.

1.2?思維導圖的特點

思維導圖作為思維的“全景圖”，可以直觀展現知識的全貌，具有如下特點.

（1）圖文并茂.思維導圖是一種圖形譜，它以圖形、符號為基本框架，輔以關鍵詞進行說明，并作為一個核心的思維發散起點.

（2）形式多元.思維導圖并沒有嚴苛的造型限制，它基于知識內容的邏輯關系，

按照構建者的思維走向或偏好靈活創建；圖形樣式、符號和色彩種類，以及線條形式等都可以按需選用.

（3）中心放射.思維導圖看似分散，實則不然，它始終圍繞一個中心命題，以關鍵詞為基點，建立多個層級的思維鏈路，呈放射狀.

（4）邏輯嚴密.思維導圖本身是一種嚴謹的思維活動，圖譜中的每個關鍵詞作為一級圖層，是對中心命題的核心提煉，由關鍵詞引出的二級內容是對其補充說明，由此逐層細化、擴散，將所有相關、相似的內容整合到一個系統中，構成邏輯思維體系.

2?思維導圖在高中物理教學中的價值

在高中物理教學中利用思維導圖的優勢，可以實現教學效率與質量的巨大提升，同時也可以降低學生的學習難度，其重要價值體現如下.

2.1?增強學生學習主體功能

教學的過程其實更多的是學生主動探索學習的過程，借助思維導圖讓學生在理清知識脈絡的同時進行思維拓展，引導學生逐漸走出傳統的教師中心模式，給予學生自主思考、構建自己的思維體系的更大空間，而只是單純地接收現成知識，將有效激發學生的學習熱情.

2.2?培養學生歸納整合能力

思維導圖是一種學習輔助工具，其最大優勢通過知識梳理和整合，引導學生的思維結構化.高中物理知識既有抽象的公式、定理，也有眾多的文字表述，知識的零散性和復雜性是造成學生學習困難的重要原因[2].利用思維導圖，指導學生利用圖形的直觀性，對所學的各種零散知識進行系統化梳理，并基于知識點之間的邏輯關聯，建立完整的思維架構和知識體系.

2.3?提升物理學科教學效果

高中物理教學中，為便于學生深入、透徹且全面地理解和掌握知識，教師可以借助思維導圖通過建立關鍵點，對主要知識進行整合、發散，并以圖形符號來引導學生思維走向，讓他們形成邏輯清晰的知識層次結構，既能實現思維和知識的可視化，也能提升課堂教學效率和質量，從而獲得更加滿意的教學效果.

3?思維導圖在高中物理教學中的應用實踐

思維導圖可以用在高中物理教學的各個環節中，既能幫助學生進行知識歸納，建立知識體系，又能用于解題思路啟發，同時還可以引導學生進行實驗探究.具體應用如下.

3.1?利用思維導圖，建構知識體系

基于物理學科的性質和特點，要求學生在學習過程中不僅要熟悉基礎知識的概念和內容，還要學會正確且靈活地運用這些知識.借助思維導圖可以幫助學生理清各類知識點之間的內在邏輯關聯，同時在頭腦中建立系統的知識框架，這樣不僅便于讓學生從整體上進行學習安排和把控，還有助于強化其對重難點知識的認識，提升學習針對性和效率，還能促進其邏輯思維的發展，從而提升對知識的綜合應用能力[3].

例如?以魯科版高中物理必修第一冊第五章“牛頓運動定律”為例，全章包含：牛頓第一、第二、第三定律，超重與失重，力與加速度、質量的關系等眾多知識的概念和計算公式，為增強學生的整體性認識，同時明確相關知識點之間的關系，教師展示如圖1所示的思維導圖，借助思維導圖的直觀表達性，學生認識到牛頓運動定律由三大基本定律構成，明白了力與物體、運動、速度之間的相互依存與互相作用的緊密關系，幫助學生建立了完整的知識體系.

3.2?利用思維導圖，啟發解題思路

運用萬有引力定律解決天體問題，是考查學生遷移應用物理知識的重要體現，這一問題涉及“圓周運動”“萬有引力與航天”“宇宙航行”等諸多知識點，不僅公式和定理眾多，而且計算復雜，空間思維抽象，對于高中學生來說具有一定難度.筆者在多年教學實踐中總結出“自力更生法”和“借助外援法”兩個基本思路（見圖2），為便于學生理解，使用思維導圖進行呈現，并啟發學生正確解答.

例1?某同步衛星繞地球做勻速圓周運動，已知其周期為T，地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，求同步衛星的軌道半徑r？

解題思路?引導學生仔細審題，發現本題是關于“圓周運動”的問題，由于衛星繞地球做“圓周運動”所需的萬有引力都來自向心力，結合思維導圖，適用于“借助外援法”通過代入相關公式，可以輕松求得：

例2?太陽系中某類“宜居”行星的質量約為地球的6.4倍，假如一個人在地球表面的重力為600N，在該行星表面的重力為960N，求該行星半徑與地球半徑的比值？

通過運用上述思維導圖，學生在遇到同類型問題時，心中已然有了應對思路，能夠快速、輕松解答.

3.3?利用思維導圖，實驗實踐探究

中學物理新課標，著重強調物理教學中學生的科學探索精神，倡導學生自主性、多樣化學習，教師應引導學生在學習中積極地展開探究與合作，讓學生通過親身

參與話題討論，實驗操作及分析反思等，得到更好的學習體驗，進而不斷深入對知識原理的理解，培養其敢于探索，主動思考的意識和能力[4].比如教學魯科版高中物理必修第二冊，第一章《HYPERLINK"https：//www.sohu.com/a/552900816_121292562？spm=smpc.content.content.3.1670491142959o3A6yMF"＼t"https：//learning.sohu.com/a/_blank"功與機械能》，第5節“科學驗證：機械能守恒定律”時，為激發學生主動參與問題思考，學會交流、研討和思路總結，并找到最佳的實驗驗證方法，先讓學生結合已學知識，自由提出實驗方案，再對方案實施的可行性進行小組探討、論證，通過思路整理得出如圖3所示的思維導圖.

實踐活動中，學生總共提出了平拋運動、自由落體運動、水平面運動、單擺運動等驗證方案，通過組內分析、探討發現：平拋運動的難點是無法有效測量末速度；水平面運動受地面摩擦阻力影響大；單擺運動很難對小球最低點速度和最高點位置進行準確測定，因此三種方案皆被否定.而自由落體運動中物體主要受重力作用，若忽略空氣阻力影響，可以滿足機械能守恒條件，因此該方案可行.

4?結語

思維導圖基于中心命題，通過設立關鍵詞，進而層層延伸，梳理并建立可直觀展示各類知識之間層次結構和邏輯關系的思維圖譜.在高中物理教學中借助思維導圖，引導學生對紛繁、零散的知識進行系統化整理，便于他們盡快理清知識脈絡，抓住學習的重難點，同時可以有效培養學生的歸納、對比能力及空間邏輯思維能力，有利于提高物理學習興趣和效果.

參考文獻：

[1]雷垚.關于思維導圖的理念與高中物理教學有效結合的實踐與思考HYPERLINK"https：//kns.cnki.net/kns8/Detail？sfield=fn&QueryID=0&CurRec=6&recid=&FileName=LKAH202203040&DbName=CJFDLASN2022&DbCode=CJFD&yx=&pr=CFJD2022;&URLID="＼t"https：//kns.cnki.net/kns8/defaultresult/_blank"[J].理科愛好者，2022，（03）：125-127

[2]程安軍.基于思維導圖的高中物理核心素養培養途徑HYPERLINK"https：//kns.cnki.net/kns8/Detail？sfield=fn&QueryID=0&CurRec=29&recid=&FileName=QUYT202123004&DbName=CJFDLASN2021&DbCode=CJFD&yx=&pr=CFJD2021;CJFU2021;&URLID="＼t"https：//kns.cnki.net/kns8/defaultresult/_blank"[J].求學，2021，（23）：5-6

[3]馮峰HYPERLINK"https：//kns.cnki.net/kns8/Detail？sdb=CJFD&sfield=%e4%bd%9c%e8%80%85&skey=%e5%86%af%e5%b3%b0&scode=000027207385&acode=000027207385"＼t"https：//kns.cnki.net/kns8/defaultresult/knet".以思維促實效——高中物理課堂中思維導圖的應用[J].新課程，2021，（18）：144

[4]王枝泉HYPERLINK"https：//kns.cnki.net/kns8/Detail？sdb=CJFD&sfield=%e4%bd%9c%e8%80%85&skey=%e7%8e%8b%e6%9e%9d%e6%b3%89&scode=000018359115&acode=000018359115"＼t"https：//kns.cnki.net/kns8/defaultresult/knet".談學科思維導圖在高中物理學生合作學習當中的應用HYPERLINK"https：//kns.cnki.net/kns8/Detail？sfield=fn&QueryID=0&CurRec=44&recid=&FileName=GKZH202108017&DbName=CJFDLASN2021&DbCode=CJFD&yx=&pr=CFJD2021;&URLID="＼t"https：//kns.cnki.net/kns8/defaultresult/_blank"[J].高考，2021，（08）：31-32