高中物理课堂“思维导图”教学模式及其应用

邢小丽　张金良

摘 要：思维导图作为一种新的教学工具，受到广大教育者的重视。笔者结合高中物理学科的特点，通过介绍“思维导图”教学模式、教学实例，展示思维导图教学模式在高中物理教学中的应用探索和实践成果，给广大高中物理教师提供一种新的教学思路。

关键词：思维导图；物理课堂；教学模式

思维导图（Mind Mapping）又名心智图、心灵图、脑图，是英国著名心理学家、教育家托尼·巴赞在19世纪60年代后期发明的“一种非常有用的图形技术”。它是在层级和分类的信息组织基础上，从中心主题通过特定的关键词或图形标识关联展开分支，并充分利用色彩和字体的变化将放射状思维过程和结果可视化的工具。思维导图不仅作为辅助思考的工具，贯穿大脑信息加工的各个阶段，同时作为处理知识及学习知识的有效的新方法，直接应用到知识学习过程的整理、记忆、复习、交流、写作等过程中。结合高中物理和思维导图的特点，可将思维导图用于高中物理教学中。

一、高中物理课堂“思维导图”教学模式操作程序

各个步骤分述如下：

第一，创设情境，明确问题。在进行新课导入时，教师以合适的形式创设一个既符合学生实际又能引发思考的问题情境。

第二，展示旧图，发散联想。教学活动必须要考虑学生先前的知识和经验水平，教师一方面利用思维导图帮助学生从记忆中提取已学的与新课内容有关的信息，另一方面要帮助学生梳理分析问题的方向，找到解决问题可能的方法，在学生初步思考时启发他们的思路。

第三，收集资料，自主构图。如果是比较简单的学习内容，可以发挥学生学习的自主性和主动性，在收集学习资料的基础上让他们自主构建思维导图。

第四，交流讨论，协作构图。如果是比较复杂的学习内容，可以组织学生进行合作学习，在学习小组成员交流合作的基础上进行协作，构建思维导图。

第五，教师点评，完善构图。这个环节是教师在点评学生绘制的思维导图并引导他们进行完善，这个过程旨在帮学生理清思维过程、解决思维障碍。

第六，总结巩固，拓展延伸。本阶段教师要对教学内容进行一个全面的总结，巩固学生对知识的理解。

二、高中物理课堂“思维导图”教学模式应用实例

下面以教科版高中物理选修3-1第一章第5节“示波管原理（带电粒子在电场中的运动）”一课为例，说明如何在物理课堂中应用思维导图教学模式。

1.教学准备

课前准备分为教师备课和学生预习，教师备课则包括课程目标的制订、教材分析、学情分析、教学设计。

2.教学活动

环节一：创设情境，明确问题。

师：在现代科学实验和技术设备中，常常利用电场来改变或控制带电粒子的运动。如电子直线加速器、示波管（利用多媒体投影仪展示相关图片），那么我们今天也来探究一下带电粒子在电场中的运动情况。

环节二：展示旧图，发散联想。

师：大家回想一下我们之前是怎样通过力与速度来研究物体运动情况的？

生：看合力以及合力与速度的夹角关系。

师：是的，现在我们一起通过思维导图来回顾一下。（展示物体运动情况的思维导图）

师：需要注意的是，要看物体的运动情况需要看的是合力与速度的夹角关系，那么在电场中带电粒子可能受到哪些力？

生：重力、电场力。

师：我们看第一种情况，当合力为零时，带电粒子在电场中静止或匀速直线运动，这时重力与电场力平衡。当合力不为零时，为了研究简便，我们能不能不计重力？

生：重力与电场力相比非常小的时候，可以不计重力。

师：非常好，实际上我们一般把粒子分成两类，一类如电子、质子、离子、粒子等微观粒子，对这类粒子在没有明确说明的时候一般不考虑重力。还有一类如带电液滴、带电小球的实物粒子，在没有明确说明时一般需考虑重力。为了方便起见，下面我们研究时均不考虑带电粒子的重力。

环节三：收集资料，自主构图。

师：根据物体运动情况的思维导图，先请同学们思考带电粒子初速度方向与电场方向平行这种最简单的情形，自己独立画出示意图，并完成思维导图。（巡视学生的完成情况，适时加以指点）

师：（展示部分学生的成果并加以点评），这个环节大多数同学完成得都比较好。

环节四：交流讨论，协作构图。

师：下面我们考虑比较复杂一点的情况，即当带电粒子初速度方向与电场力方向垂直时，这种情况与平抛运动十分类似，因此我们称之为类平抛运动。请同学们以学习小组为单位，将带电粒子初速度方向与电场力方向垂直的运动与平抛运动进行类比，并在交流讨论的基础上作出相应的思维导图。（巡视学生的完成情况，适时加以指点）

环节五：教师点评，完善构图。

师：（展示部分学生的成果并加以点评，指出学生的优缺点），各个小组都完成得比较好，接下来老师就把大家的智慧都整合一下，我们一起把这个思维导图进行完善。（思维导图：带电粒子在电场中偏转）

环节六：总结巩固，拓展延伸。

师：根据今天学习的内容，我们可以总结出研究带电粒子在电场中运动的两种途径：（1）力和运动的关系——牛顿第二定律。根据带电粒子受到的电场力及初速度情况，运用牛顿第二定律得出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度、位移等。这条途径通常适用于匀强电场中粒子做匀变速运动的情况。（2）功和能的关系——动能定理。电场力对带电粒子做功，引起带电粒子的能量发生变化。利用功能关系研究带电粒子的速度变化、通过的位移、能量的变化等。这条途径也适用于非匀强电场。

3.课后总结反思

针对学生的作业情况和自制的思维导图，结合教学目标，总结和反思这节课的教学效果及存在的不足，并在以后的教学中进行改进。

三、结语

思维导图是当今世界范围内应用最广泛的教与学的工具之一。通过对当今教学现状的反思，如何提高学生的创新思维，注重启发学生，跳出传统单一教学模式的束缚成了教学关键。结合高中物理和思维导图的特点构建的“思维导图”教学模式，强调学生的自主学习、合作学习和教师的主导作用，能给物理课堂注入新的活力，为广大高中物理教师提供了一种新的教学思路。

参考文献：

[1]（英）托尼·博赞.思维导图[M].李斯，译.北京：作家出版社，1999：56.

[2]（英）托尼·博赞.思维导图——大脑使用说明书[M].北京：外语教学与研究出版社，2005.

[3]张波.关注学生的先前知识与经验[J].现代教学，2011（Z1）：61-62.