思維導圖在高中力學問題中的運用探討

顧小青

【摘要】思維導圖在解決高中力學問題時，能幫助學生夯實基礎知識，找到知識點之間的關系，精準直觀地找到解題的突破口．本文探討有效地運用思維導圖解決力學問題的策略，通過實例分析思維導圖在解決力學問題時的應用，幫助學生更好地理解和解決力學問題，提高解題效率和準確性.

【關鍵詞】高中力學；思維導圖；解題技巧

思維導圖是一種有效的思維工具，它通過圖形、顏色、關鍵詞等方式，將復雜的信息和知識結構化，將抽象的思維形象化，幫助學生更好地理解和記憶．在高中力學解題中，思維導圖的應用可以幫助學生們清晰地理解力學概念，提高解題效率，并加深對解題過程的理解．

1 有效地運用思維導圖解決力學問題的策略

首先，運用思維導圖有效解題的前提是需要學生掌握力學基礎知識，包括力學基本概念、基本公式、定理、定律或重要推論等．這是運用思維導圖進行解題的基礎．

其次，教師要制作符合思維邏輯的思維導圖，幫助學生理解知識點之間的關系，找到解題思路和解題的突破口等．這是有效運用思維導圖解決力學問題的關鍵，也是學生從宏觀層面掌握解題思路的關鍵一步．

再次，教師要在備課時對設計的思維導圖不斷優化，隨著學生學習的深入，教師還需要不斷更新思維導圖，以適應新的學習內容和解題需求．

最后，教師要將制作的思維導圖進行實踐應用，只有通過實踐應用，才能真正檢驗思維導圖的效用．運用思維導圖進行解題，不斷調整和改進思維導圖，可提升學生的科學推理能力．

2 運用思維導圖分析運動學綜合問題

例1 如圖1所示，將小球A從P點以速度v1水平拋出，同時將小球B從水平地面上的Q點以速度v2豎直上拋，A，B兩個小球在同一豎直平面內運動，且在Q點正上方的某一位置相遇．已知P點到水平地面的高度為H，P、Q兩點的水平距離為x，A，B兩個小球可視為質點，空氣阻力可忽略不計．則下列說法中正確的是（? ）

（A）A，B兩個小球相遇時，B小球一定處于上升過程中．

（B）只改變小球A的水平速度v1，A，B兩個小球依舊能在Q點正上方相遇．

（C）A，B兩個小球的初速度必須滿足v1v2=xH．

（D）A，B兩個小球從拋出到相遇的過程中，兩球的速度變化量不相等．

解題思維導圖

根據題設要求制作思維導圖如圖2.

解析

小球A做平拋運動x=v1t，若與B相遇時下落的高度為h，則h=12gt2，小球B做豎直上拋運動H－h=v2t－12gt2，聯立以上式子可得v1v2=xH，故（C）正確；A，B兩個小球在B上升、下降的過程中或B到達最高點均有可能相遇，故（A）錯誤；若只改變小球A的水平速度v1，不再滿足v1v2=xH，A，B兩個小球不可能在Q點正上方相遇，故（B）錯誤；A，B兩個小球從拋出到相遇過程中，加速度均為重力加速度g，運動時間t相等，故速度的變化量Δv=gt也相同，故（D）錯誤．

3 運用思維導圖分析板塊模型問題

例2 如圖3所示，一塊質量為M、長為l的長木板A靜止放在光滑的水平面上，質量為m的物體B（視為質點）以初速度v0從左端滑上長木板A的上表面并從右端滑下，該過程中，物體B的動能減少量為ΔEkB，長木板A的動能增加量為ΔEkA，A，B間摩擦產生的熱量為Q，關于ΔEkB，ΔEkA，Q的值，下列可能的是（? ）

（A）ΔEkB=7J，ΔEkA=5J，Q=5J．

（B）ΔEkB=7J，ΔEkA=2J，Q=5J．

（C）ΔEkB=3J，ΔEkA=2J，Q=5J．

（D）ΔEkB=5J，ΔEkA=3J，Q=2J．

解題思維導圖

根據題設要求制作思維導圖如圖4.

解析

根據能量守恒可知，ΔEkB=ΔEkA+Q，故（A）（C）錯誤；畫出物體B和長木板A的速度—時間圖線，分別如圖5中1和2所示，圖5中1和2之間的梯形面積表示板長l，1與t軸所圍的面積表示物體B的位移x1，2與t軸所圍的面積表示長木板A的位移x2，由圖可知，x1>l，x2Q>ΔEkA，可知B有可能，故（B）正確，（D）錯誤．

4 結語

綜上所述，思維導圖在高中力學解題中具有重要的作用．通過建立力學知識體系，輔助解題過程，總結解題經驗等方式，思維導圖可以幫助學生更好地理解和應用力學知識，提高解題效率．為了有效地運用思維導圖解決高中力學問題，學生需要掌握基礎知識，教師要制作合理的思維導圖并不斷更新和優化．未來，隨著教育技術的發展，相信思維導圖在高中力學解題中的應用將會更加廣泛和深入．

參考文獻：

［1］張程.思維導圖在初中物理解題中的應用［J］.數理化解題研究，2023（26）：98-100.

［2］金惠吉.思維導圖在高中物理解題中的應用探討［J］.教育界（基礎教育），2019（09）：79-80.

［3］雷育楷.高中物理解題中思維導圖的應用研究［J］.課程教育研究，2018（33）：181.

［4］孫紅娟.思維導圖助力提升解題素養——例談思維導圖在高中數學解題中的應用［J］.數學之友，2022，36（13）：65-69.

［5］閆晶晶.核心素養背景下思維導圖在高中物理教學設計中的應用［J］.廣西教育，2022（32）：54-57.