(湖北工业大学理学院 湖北·武汉 430068)
国务院在2019年6月23日发布了《关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》中提到要提升智育水平,着力培养认知能力,促进思维发展,激发创新意识。充分发挥教师主导作用,引导教师深入理解学科特点、知识结构、思想方法,科学把握学生认知规律,上好每一堂课。突出学生主体地位,注重保护学生好奇心、想象力、求知欲,激发学习兴趣,提高学习能力。新形势下,很多学校都在推广思维导图,将思维导图与大学物理教育结合,发挥其优势,这是物理教学改革的新契机。大学物理课程涵盖内容广泛,教学知识点多,深入讲解难度大,学生学习难度也很大,而学好这门课程又非常重要。这就需要老师要以学生为主体,采用新的教学方式,培养学生的学习兴趣以及创新思维能力,本文就是将思维导图运用到大学物理教学当中,用这个方法来激发学习兴趣,提高学生创新思维能力。
思维导图,又叫心智导图,是表达发散性思维的有效图形思维工具,它简单却很有效,是一种实用性的思维工具。思维导图是一种将思维形象化的方法,图文并重,充分运用左右脑的机能,利用记忆、阅读、思维的规律,协助人们在科学与艺术、逻辑与想象之间平衡发展,从而开启人类大脑的无限潜能。我们知道放射性思考是人类大脑的自然思考方式,每一种进入大脑的资料,不论是感觉、记忆或是想法——括文字、数字、符号、食物、线条、颜色、节奏、音符等,都可以成为一个思考中心,并由此中心向外发散出成千上万的关节点,每一个关节点代表与中心主题的一个连结,而每一个连结又可以成为另一个中心主题,再向外发散出成千上万的关节点,呈现出放射性立体结构,而这些关节的连结可以视为自己大脑的记忆,就如同大脑中的神经元一样互相连接,也就是个人数据库,因此思维导图具有人类思维的强大功能。
1997年,孙易新博士首次将思维导图引入华人世界,并且积极从事与思维导图法相关的学术研究,力求将最新的研究成果推广至企业界及教育界。思维导图这种有效的思维模式,有利于人脑的扩散思维的展开,目前已经在全球范围得到广泛应用,新加坡教育部将思维导图列为小学必修科目,全世界大量的500强企业也在学习思维导图,中国应用思维导图也有20多年时间了。
尽管自上世纪八十年代开始,思维导图就已经传入中国内地,而在学科教学方面,历经了几十年的发展,也没在学校广泛应用,后经华东师大刘濯源带领的思维可视化研究团队十五年的研究及实践,得出的结论是“思维导图”并不适合直接应用于学科教学,因为“思维导图”过于强调“图像记忆”和“自由发散联想”而非“理解性记忆”和“结构化思考”。对于抽象思维能力较差的学生,“图像记忆”的确可以帮助学生提高“把知识记住”的效率,但却无法加深学生对知识的理解,属于一种浅层的学习;另外“自由发散联想”具有天马行空,对思维不加控制的特点,更适合用于“头脑风暴”式的创意活动,而不适合用于学科知识教学,因为任何学科知识都是有其内在逻辑及固定结构的,由不得胡思乱想。基于学科知识的特性,学科教学必须强调“理解性记忆”和“结构化思考”,随着学段的升高,知识越来越抽象和复杂,就更加要强调“理解的深度”而非“记住的速度”。也正是基于这些原因,思维可视化研究团队把由美国康奈尔大学的诺瓦克博士提出的概念图、知识树、问题树等图示方法的优势特性嫁接过来,同时将结构化思考、逻辑思考、辩证思考、追问意识等思维方式融合进来,把“思维导图”转化为“学科思维导图”。“学科思维导图”作为一种“基于系统思考的知识建构策略”已被全国五百多所课题实验学校引入应用。但也主要用于中学的课堂上,而在高等学校中也主要是运用在英语课堂,大学物理这种理论性比较强,需要学生有很强的逻辑思维理解能力,老师们在教学中很少运用思维导图这种方法,即便使用,也只是老师在课堂帮助学生加深记忆理解而采用一些图表的形式,并没有发挥学生的主动能动性,更谈不上创新思维能力的培养。
大学物理课程包含的概念、定理、定律以及公式繁多,一些重要的定理的推导过程繁琐且深奥,教师想以简单明了的语言去授课并不容易,学生想学好这门课程也是极其不易的。然而,大学物理这门课程的知识点高度有序、组织合理,学生从初中开始接触物理,有一定的基础,在大学期间,站在更高的层面,全面系统整体上梳理知识点,这样就能够将整个知识体系进行一个逻辑梳理。我们清楚,大学物理的主要内容分为力学、电磁学、热学、光学、近代物理学等,我们的课程的教学大纲也都是按照一个一个的部分或者说主题去讲授,这样就便于教师以某个主题为核心来进行发散辐射,运用类比或者联想的方法将这一个主题的所有小知识点分枝发散开来,形成多个分枝结构,最后将这些结点连接起来就是一个完整的知识体系图。
那么如何具体绘制思维导图呢?因为绘制一张完整精细的思维导图需要较长时间,在绘制的过程当中就可以把新知识和旧知识进行重新地加工和整合,在边学习边制作的过程中进行学习。现阶段,课堂上,老师每次上课的时候首先花十分钟的时间将上一节课的内容进行归纳梳理总结,每一章节结束后也做这样的整合。课下,教师鼓励学生将有关的章节知识点进行梳理,先找出重点和难点关键词,然后找出相关的核心点,有核心点向外分枝扩散,找到每一个核心点关键词的连接点,依次有序地进行分层级整理。后期再添加所学过的新知识,仔细绘制某一章节的部分思维导图,课程结束后,再进行组合整理,这样循序渐进,学生用绘制思维导图的这样一个过程对知识进行重新学习,有效的提高了学习效率。当然,教师也需要对思维导图进行及时地修改整理和补充,及时地优化思维导图,对章节的知识结构、重点、难点进行了解,让学生在课堂上找重点和难点有选择性的进行听讲。思维导图主要以学生为主体,强调学生要及时地对思维导图的知识点进行优化调整,查漏补缺,不断地将学生的思维导图进行完善,以提高学生的思维能力和创新能力。我们也可以每学期开展最美笔记——思维导图的评选活动,激发学生的学习兴趣和热情,对于评选出的优秀的思维导图绘制者进行表扬嘉许。
大学物理是大学理工科学生必修的一门公共基础课。物理-格物穷理,它也是自然科学、科学技术、甚至是高新技术的重要理论基础,学生学好大学物理不仅可以为其专业课打好基础;它和人类的生活息息相关,它和整个社会的进步息息相关,对于学生进入社会具有非常重要的作用。大学物理学习难度较高,对学生逻辑思维能力和创新思维能理都有一定的要求,学好大学物理并不容易。大学物理讲授的是一种思想,教师在讲授知识的时候,需要培养学生科学的学习方法和分析、解决问题的能力。思维导图的出现,为大学物理的学习提供了一种新的思路,高效的费曼学习法也告诉我们,以教促学,发挥学生主观能动性,学生不仅在课堂上需要与老师积极的配合,课下也要自己做归纳总结,运用笔记——思维导图,这样才能更好的运用思维导图,高效的发挥思维导图的作用,有助于提高学生对大学物理的学习兴趣,降低大学物理学习维度,加深理解记忆物理的相关知识概念,并从中学会主动学习的方法。将思维导图运用在大学物理教学中是切实可行的,也具有重要的意义。