用思维导图分析初中物理探究题

杨晓帆

【摘 要】在物理教学中，学生普遍感觉科学探究题很难。究其原因，信息量大、知识点多、关系复杂是主因。本文利用思维导图高效整理信息的优势，把它引入解答过程。把题中信息通过绘制思维导图的过程展现出来，在制图中，学生不知不觉地就对提供的信息进行整理，对知识点进行鉴别，从而顺利地解题。

【关键词】思维导图；信息；知识点；探究题

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】B

【论文编号】1671-7384（2013）07/08-0056-03

探究题的由来——自主学习

科学探究的过程主要包括七个要素：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。探究性试题就是根据探究的要素设计的富有创造、重视实验和体现科学思维方法的新颖题。有的包含科学探究的全过程，有的侧重于科学探究的部分过程。无论以哪种形式出现，都力求把知识与技能、过程与方法、情感态度价值观的考查结合在一起。因此，探究题是近年来各地中考的重点，也是以后中考命题的热点。

探究题考查的是学生知识点迁移能力，强调培养学生的适应能力、解决问题的能力、创新能力，故而对学生的能力要求较高，学生往往最惧怕此类题。学生的困难主要存在于以下几个方面。

1. 信息量大，不易获取

中考专题探究题，一般以一个或多个材料或新闻事件作为题材，通过设问带动探究。有的单列板块，有的融入综合实践或阅读板块。所以，如何从一大堆文字或者图表中提取有用信息甚为关键。这需要学生认真审读题干，理清题意，选准角度，进而确定信息筛选标准，淘汰非相关信息，挑选出合乎要求的有关信息，即根据题目要求，区分信息的有无、轻重、主次，把针对专题的信息筛选出来。

2. 知识点不明

学生提取、鉴别完信息后，会遇到第二个坎儿——整合信息。根据试题要求，比较、辨别，综合、归纳、概括相关信息。显性信息可直接摘录；隐性信息则要思考提炼。对于隐性信息，教师应启发学生同已有知识挂钩，帮助学生透过现象看本质，从信息提取相应考查的知识点。这一步对大部分初学的学生来说要求较高。

3. 对于知识之间联系，关键词把握不到位

知识点之间迁移的能力也是探究题考查项目之一。知识点梳理出来后，各知识点不会独立，往往是相互印证联系的。如何找准知识点之间联系的桥梁，寻找关键词是捷径。在物理中，学生经常忽略的“相同”、“同时”、“稍”等实际上就是关键词。在这一点上，学生普遍觉得有困难。

思维导图的特点

思维导图充分运用左右脑的机能，利用记忆、阅读、思维的规律，开启人类潜能。在提升思考技巧的同时，大幅增进记忆力、组织力与创造力。其最主要特点有两个。

1. 图形结构化

与其他图形化方法不同，思维导图类似于人类大脑神经元网络分布的结构，其知识点像蜘蛛网一样广泛联系，构成了一幅立体化的结构图。这对于问题的解决和创新能够起到非常重要的依托作用。

2. 过程记忆化

思维导图是通过分支上的关键词来实现记忆的。准备绘制思维导图时，把所绘内容整体浏览，逐渐放射状延伸，这是总分式记忆；绘制完成后，把一条条分支形成一个整体，又变成了分总式。这“总—分—总”的绘制过程体现的是聚合思维、递进思维，是和人类的思维记忆过程完全一致的，学生容易牢牢记住。通过对初二年级18个平行班抽样测试，利用思维导图记忆初二物理第一章声现象内容，9个班级平均78.4%的学生能对这章重要内容较顺利地复述或写出来。而剩余9个未使用思维导图的班级，平均只有53.2%的学生能做到这一点。可见，绘制思维导图能够大大提高记忆的效率。

图1是学生对第一章所绘制的思维导图。这章的概念相当零碎，不易记忆。尽管所绘图形并不是特别标准，但已经给学生以很大的触动，助记效果明显。

图 1

用思维导图分析探究题

对于理科习题来说，一般的解题思路无非是理解全部的已知条件，之后根据定理、公式推论得到一个新的关系，再向要达到的结果演绎。但是有些学生在做物理习题时往往思路不够清晰，尤其是物理探究题。针对这种情况，要求学生在解题时，画出其思维导图，不仅有利于学生分析题目条件，理清自己的思路，而且使学生对解题过程中出现的问题在哪儿、什么程度一目了然。

下面，运用简化版思维导图分析一道探究题。

例：2008年南方雪灾，给人民群众的生活、生产带来很多困难，小亮看到抢险队员在冰雪覆盖的道路上洒大量的盐，他产生了这样的疑问：含盐的冰熔化时跟纯净的冰熔化特点有何不同？含盐浓度不同的冰，熔化特点有无区别？为此，他进行了下列探究过程：

【设计实验】

他用同样多的纯水、淡盐水、浓盐水，制得纯冰、淡盐冰、浓盐冰，然后将这些冰捣碎放入试管中，在冰块中插入温度计，记下此时温度计的示数。每隔0.5分钟记录一次温度计的示数，同时观察试管中冰块状态的变化。在选择冰块吸热方式时，他遇到了一个难题，现有如图2所示的三种方法，请你为他选择一种最佳的方法。你选择的方法是 ▲ （选填“A”/“B”/“C”，当时的室温大约是10℃）。

如图3，在相同条件下测量三者的温度变化，得到三条温度变化曲线（纯冰对应曲线①、淡盐冰对应曲线②、浓盐冰对应曲线③）。

图 2 图 3

【分析】根据图3可知：

（1）利用盐水制成的冰 ▲ （是/不是）晶体。

（2）浓盐冰的熔点是 ▲ ℃。

【归纳】根据分析可以得到：在冰雪覆盖的道路上洒盐，可以 ▲ （提高/降低）冰的熔点，并且含盐浓度越高的冰，能在更 ▲ （高/低）的温度熔化。

【拓展】小亮通过分析实验数据和图线，又有了新发现：含盐浓度越高的冰，熔化前升温越 ▲ （快/慢）。小亮想起一件事，他们在学习熔化时，也用冰块做了这样的实验，但那次做实验时，测量冰熔化时的温度不是0℃，请你分析其原因 ▲ 。

1. 使用思维导图解题的大致过程

第一步：大致浏览整题，把握对题目的感觉和考查方向。从中可看出，本题考查的是热学中的熔点问题。

第二步：再次浏览题目，进一步确立研究方向是盐冰的熔点与盐浓度的关系。根据题中信息，初步建立三个第一级分支——实验目的、实验过程、实验拓展。

第三步：把各个分支细化，在最为复杂的实验过程分支中，根据题意对“加热方式”建立实验现象、数据图线、实验结论三个次分支。这是一个实验探究题最基本的三个环节。把前两个次分支相应的信息填充完整，尤其注意一些容易忽略的条件，如“当时的室温”。

第四步：在第三分支列出要达到题目要求需要实现的条件，列出相关的基本定理，然后把所需知识点晶体熔化条件和考查内容联系起来。

第五步：最后把各个分支补充完整，建立自己的风格。至此，该题的思维导图绘制完成（如图4），对该题的信息条件、考查知识点等的分析过程也全部完成。思维导图并不是艺术品，是为我所用的。尽管每个人所绘的图各不相同，只要所绘的能帮助他分析记忆， 就是最有意义的图。

2. 思维导图解题的优点

信息图像化。此题信息较多，解题的关键是对信息的梳理和甄别，摘录重要信息，去除无效信息。普通的解题过程是圈出关键词，但这样做容易漏掉信息，且信息之间的联系很难直观看出。用思维导图表示后，含盐量、室温、熔化时温度-时间图线等信息展示在同一张图上，一目了然。

关系可视化。此题的核心问题是含盐量多少决定晶体熔点的高低。它们之间是何关系，从数据图线的分支直观展示出不同浓度盐冰熔点读数。各盐冰浓度如何，对应的熔点如何，可以直接标在图中。这样就把隐藏在题中的关系展示在明处，并建立一定的联系，使其可视化，核心问题迎刃而解。

知识集中化。每道物理题的考查都是围绕相应知识点进行的，探究题也是如此。此题的知识点是围绕着晶体熔化的两个条件展开的。三条不同浓度盐冰熔化图线和晶体熔化图线比较，可以读出盐冰的熔点，这是熔化的一个条件；接着从继续吸热这个条件中根据信息，选择合适的加热条件。这两个知识点通过思维导图集中呈现在一张图中。

过程框定化。探究题千差万别，学生往往感到无从下手。通过绘制思维导图，鲜活地展示了解题的三步：梳、理、解。尽管不同题目的图差别很大，同样题目不同人绘制的图也各不相同，但是万变不离其宗。其解题的过程是比较恒定的。如上述第一、二步是梳理题目信息的过程；第三、四步是理清题意，是把题目信息和知识点相连接的过程，这是最为关键的一步；第五步是根据刚才所获，完善解题的各个过程。这样，就把探究题的解题过程框定为一个模式。

思维拓展化。建立思维导图的过程是模仿大脑思维，建立系统完整的知识框架体系的过程。它一方面解决现有信息下知识的构造问题，另一方面利用放射性、发散性，把思维拓展开。在绘制导图的过程中，把分支进一步细化，经常可以得到意想不到的收获。例如，此题的最后，把实验得出的结论又拓展到两个生活中常见的现象，解释道路撒盐的目的和冰的熔点为什么不等于0℃，体现出了物理取材于生活又回到生活的思想。

综上所述，用思维导图解决物理探究题，可以帮助学生掌握正确有效的策略，更快、更有效地梳理和分解知识，提高解题的效率和质量。同时，会促使学生对知识形成整体的观念并在头脑中创造全景图，进一步加强对所解内容的整体把握，事半功倍。思维导图，不愧是一个高效思维的武器！

（作者单位：江苏常熟市第一中学）