思维导图在物理复习教学中的应用

施跃明

摘 要：思维导图是以发散性思考为基础并以图文表征的一种思维工具，它能促进人们对已有的知识与经验进行相关性的联想并通过图示与关键词的形式来反映知识间的联系或层级关系，因此它在促进学生对知识的理解与记忆以及构建立体化知识与方法体系从而提高学习效率有着独特的功效。思维导图在物理复习教学中的应用主要体现在转变再认方式、贯通理解知识、引导知识梳理、探究题型方法这四个方面。

关键词：思维导图；再认；概念贯通；知识梳理；类化

思维导图是以发散性思考为基础并以图文表征的一种思维工具，它能促进人们对已有的知识与经验进行相关性的联想并通过图示与关键词的形式来反映知识间的联系或层级关系。诱发主动思维是思维导图的重要意义，它在促进学生对知识的理解与记忆以及构建立体化知识与方法体系从而提高学习效率有着独特的功效，因此思维导图被广泛应用于学生的课程学习。物理复习课的教学过程特征是引导学生对课程知识的回忆再认、深化理解、构建知识体系与形成心智化的解决问题的技能这四个必要环节，依据思维导图的作用与物理课程复习的特征，思维导图在物理复习教学中的应用主要体现在转变再认方式、贯通理解知识、引导知识梳理、探究题型方法这四个方面。

一、转变再认方式，促进主动回忆

物理复习课教学的第一个任务就是引导学生对先前所学知识的再认，在再认过程中唤醒学生的记忆。应用思维导图可以转变课堂复习教学的再认方式并促进学生主动回忆。

传统的教学方法是以教师讲授为主，如“速度”概念，教师通常从定义、物理意义、公式、单位等有关方面进行陈述性地讲授，学生对知识的再认方式是通过接收语言与文字信息来回忆原有认识，学生的思维基本处于抑制状态。

新课程注重落实学生在课程学习中的主体地位与主动性的发挥，通常的做法是教师编拟某种形式的问题提纲来引导学生通过回忆的方式来再认课程知识，其中蕴含着学生积极主动的思维活动，然而由于问题的指向性，虽然对唤醒学生原认识有着提示作用，但学生的思维广度与深度会受到一定的约束。

采用思维导图来引导再认，它是以某一知识为核心来进行发散性的回忆与思考，同时又以图示与提炼关键词的方式来体现思维过程及成果，其中不仅蕴含着学生个体的主动思维，而且学生思维活动的深度与广度均具有个体的特色，尤其是在辨析核心知识与相关知识的联系与层级关系以及相应关键词的提炼方面，其中就蕴含着分析与比较、抽象与概括的思维活动，这种思维活动就是创新性的再认。如引导学生采用思维导图对“速度”概念进行再认，学生除了会联想定义、意义、公式、单位等相关知识外，还有可能联想到“平均速度”、“工程速度”、“光速”、“声速”、“运动图像中的速度内涵”、“物体处于平衡状态的匀速直线运动现象”等相关知识，如图1所示。显然，这样的联想越丰富，复习中的再认效率就越高，对知识的记忆就越深刻。

二、启迪融会贯通，促进主动深化

复习课教学的第二个任务就是促进学生深化理解概念与规律并能达到融会贯通。课程知识之间有着一定的关联性，但由于课题内容的相对独立性，学生在课题学习中只能达到局限性理解，然而只有学完了所有相关内容后才有可能达到融会贯通。如“质量”概念，在《质量》课题学习中，学生仅能认识到“质量是物体的基本属性，它表示物体所含物质多少，可以用天平来测量”，然而对于“水结为冰后，为什么体积会变大而质量不变”与“为什么天平可以测定物体的质量”的问题存在困惑，另外对于“质量”与“物体运动状态的改变”不能建立任何联系，当学了“惯性”知识后，学生才能认识“质量是物体惯性的量度”，当掌握了“杠杠的平衡条件”后，学生方能领悟天平测定质量的原理，而当学完了《小粒子与大宇宙》章节内容后，学生才能理解“同样质量的水和冰而冰的体积大是因为冰分子之间空隙大”。学生的认识是逐步发展，而且永无止境，如“冰分子之间为什么空隙大”就是学生在试图理解旧问题中又遇到的新问题。

上面是从教材知识内容呈现的顺序来阐述学生对“质量”概念融会贯通的可能性，但绝大多数学生都不能做到上面所说的自觉贯通，而思维导图则是促进学生开展发散性思维联想来构建相关知识，构建的过程就是贯通理解过程。因此，引导学生借助思维导图工具，可以启迪学生主动实现对知识深化的理解。如对“光的折射规律”的理解，如果学生能构想出如图2的思维导图，那么这就实现了对“折射规律”的深化理解。

三、引导知识梳理，促进主动建构

在前面新课学习中，学生所接触的知识（包括方法性知识）都是单一或孤立的，而孤立性的知识是不能很好地形成分析与解决问题的能力。知识梳理，就是将孤立性知识按照一定的逻辑关系组建成科学有序的结构性知识。这种结构性知识，它既是知识间内在联系与层级关系的反映，又是学习者对知识进行深化理解的思维产物，在用于分析与解决问题时具有触类旁通的功能。为此，复习课教学的第三个任务就是引导学生梳理课程知识并建构相应范畴的结构性知识。

在物理课程知识中，结构性知识主要分单元结构知识与模块结构知识。引导学生采用思维导图来梳理单元结构知识关键是引导学生围绕单元的核心知识来开展发散性的联想与思考，教师的主要任务就是启导学生确定核心知识。如“熟悉而陌生的力”章节，教师可以提出下列问题加以启导：第一节中涉及的力是什么力？后三节介绍的力是什么力？第一节关于力的知识是否适用于所有力？显然，学生从上面问题思考与分析中就可以明确“力” 概念是本单元的核心知识。如图3所示，在思维导图分析“力”概念的发散性联想中，学生既可能辨析比较抽象“力”与三种“常见力”的共同点与不同点，还可能比较“常见力”的测量原理与方法，既可能梳理“常见力”的产生原因，又可能收集与归纳生活中的应用实例，既能理顺抽象“力”与“常见力”的层级关系与内在联系，还可能延伸联想到有关的研究方法，其中每个学生的各种联想思维都呈现为积极主动的活跃特征。显然，这种结构性知识的梳理与主动建构过程就是学生知识转化为能力的有效过程。

模块知识分运动学、静力学、动力学、静电学、电路学、电磁学……等，其中有的模块也属于单元知识，也可以将其中几个模块合并为一个较大的模块。梳理模块结构知识就是引导学生从更大范围并站在更高的角度来梳理课程知识，它是对知识的系统性把握，从而会形成对问题“看得清并看得透”的能力。

四、探究题型方法，促进主动类化

物理课程复习的第四个任务是培养学生对知识的运用能力，这也是课程复习的落脚点。知识的运用形式主要为解题，而解题过程主要经历审题、联想、类化和解析四个基本环节，贯通理解概念规律与把握课程的结构性知识仅是为解题奠定了知识基础，至于如何构建解题的思路与方法的类比能力即形成解题的心智化能力还有待于在实际的解题操作中加以培养。所谓类化，即概括当前问题与原有知识的共同本质特征，将所要解决的问题纳入到原有的同类知识结构中去，从而确定解决问题的思路与方法。人们常说的“束手无策”，实质是类化能力存在问题。解析仅是知识运用的逻辑演绎或推理，类化才是决定解题是否能顺利进行的关键环节。

引导学生开展解题后的研究与总结是培养学生类化能力的有效途径。解题过程的实质是还原物理模型，如“由镜子中时钟指示来确定实际时间”就是平面镜成像问题，而“分析桌面对物体的支持力”就是二力平衡问题，要使学生能迅速确定问题类型以及解决问题的思路与方法，它取决于学生对该类问题的认识深度与要点把握，解题后的研究就是剖新题目的内涵，解题后的总结就是归纳解题要点与方法，因此解题后的研究与总结过程，它既包含了问题性质方面的类化思维活动，也包含着解决问题方面的类化方法的归纳。

采用思维导图来开展解题后的研究与总结有利于促进学生主动进行类化思考，由于思维导图的发散性特征，学生的联想思考会辐射到各个方向或各个层面，这种联想越丰富，学生对题目情境问题的认识就越深刻，总结出的解题技能与方法就越系统越全面，从而达到解一题通一类的效果。下面举一例说明。

解题后如果学生得到如图5的思维导图研究结果，那么对于装有液体的容器内外压力与压强问题，学生不仅能很好地把握问题内涵，而且能形成熟练的心智化解题技能。

思维导图，作为一种促进学生开展联想思维的一种工具，它能诱发学生对课程复习的无边界且无约束的思考，并在思考中贯通知识，或理顺知识结构，或形成解题技能，从而提高复习效率。然而在引导学生对知识的再认、概念规律的贯通、知识结构的梳理的思维联想中，虽然教学意图有所不同，但极有可能出现联想内容的反复交叠，而这种反复交叠联想思维正是促进学生深化并掌握知识的有效过程，也是思维导图工具的特有功效。

参考文献：

[1]（英）博赞著，叶刚译.思维导图[M].北京：中信出版社，2009.

[2]黄波，陈明选.初中物理课堂教学——问题诊断与教学技能应用[M].北京：中国出版集团世界图书出版公司，2009.