马德森
摘要:思维导图作为一种思维可视化教学工具,对培养学生的思维能力,帮助学生构建完整的知识体系具有重要的意义。为此,本文以思维导图为教学辅助,对初中物理概念教学的有效实施策略进行了探究分析,其中解读了初中物理概念教学中应用思维导图的意义,分析了应用的原则,旨在通过思维导图教学法,突出概念建立过程、认识概念应用、加深概念理解,从而培养物理科学思维素养,提高物理概念教学质量。
关键词:初中物理;概念教学;思维导图
中图分类号:G633.7 文献标识码:A文章编号:1992-7711(2021)12-013
思维导图是一种高效的思维辅助工具。在初中物理教学中,概念是学生认识物理本质、探索物理发展的前提,在概念教学中应用思维导图,可以让学生感知概念的建立过程、认识概念发展规律,对提高物理理解能力,提高概念应用能力,具有重要的意义。为此,本文以思维导图教学法为辅助,对初中物理概念教学进行了策略分析,其中解读了其应用的意义,分析了应用原则,旨在通过思维导图教学法的多元应用,提高初中物理概念教学质量。
一、初中物理概念教学中应用思维导图的意义
1.有利于提高对概念的理解和掌握
概念教学对大多数学生而言是一项枯燥、乏味的过程,再加之教师讲授教学模式的应用,学生对物理概念知识的掌握和理解在逐渐下降,随着这一现状的发展,将会直接影响学生学习质量和教师教学效果。而思维导图在物理概念教学中的应用就不同了,它能够直观展示概念的形成过程和发展应用,促使枯燥的概念以更加生动的形式展现在学生的面前,既可以帮助学生认识每一个概念之间的逻辑关系,还可以提高学生对物理知识本质的理解,引导其将概念、公式、实验、应用等结合到一起,加深对概念知识的灵活应用,继而提升学习质量。
2.有利于培养学生科学思维素养
初中物理新课程标准中提到:在教学中要培养学生的物理核心素养,重视概念教学,在探寻物理知识规律,理解概念的基础上,达到学以致用的教学目标。而思维导图在物理概念教学中的应用就可以有效实现这一目的,在教学的时候,可以以思维导图为辅助,运用图文、线条等构建概念,将各个知识进行有机关联,探索概念建立的过程,还可以通过其对概念进行对比分析,在直观展示的过程中,寻找异同点,提高对概念的理解。由此可见,在初中物理概念教学中应用思维导图,对培养学生逻辑思维、推理思维、分析思维等科学思维素养具有良好的促进意义。
二、初中物理概念教学中应用思维导图的原则
物理概念课要注重引导学生探索概念形成的过程与发展应用,而不是一味地给出概念,让学生通過死记硬背记忆进行学习、解题。为此,为实现概念教学和应用实践有机结合,提高物理概念教学质量,在应用思维导图的时候,要遵从循序渐进的原则,在有序引导,构建知识关联的过程中,让学生对概念的形成有一个清楚地认识,通过探索现象共性,在分析物理知识的同时,建立概念形成过程,从而使其能够灵活应用概念解决生活实际问题。同时,还要遵从学生为主的原则,遵从学生思维特点和学习实际,利用思维导图,激发探索概念的学习兴趣,让学生对概念的形成和发展进行构建,在用导图、分析导图的基础上,提高对物理概念知识的理解,增强物理概念课堂教学质量。
三、初中物理概念教学中应用思维导图的策略
1.利用思维导图,记忆概念,建立发展过程
在传统的物理概念教学中,是以讲为主,学生记忆概念很多时候都是凭借死记硬背完成的学习,这种方法不仅会降低学习兴趣,还会出现会背不会用的问题。为此,为提高学生对概念的理解,转化概念记忆方法,可以利用思维导图进行教学辅助,在绘制概念的基础上,建立发展过程,促使其认识概念,达到有序教学、高效学习的目标。例如,在教学《电阻》物理内容时,重点是让学生通过此次所学知道什么是电阻,理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关。为此,为让学生认识电阻概念发展建立过程,提高记忆概念的学习能力,可以利用思维导图引导其做规划,以电阻为核心,建立导图一级分支,从物体的导电性出发:
①导体,如“铅笔芯、金属、人体”。
②绝缘体,如“橡皮、塑料、橡胶”。
然后建立二级分支,以电阻的概念、电阻符号、单位、单位间换算、生活中常见的电阻值进行构建,在认识电阻概念的基础上,探索三级分支,以影响因素“材料、长度、横截面积、温度”进行学习,最后建立四级分支,分类分析“定值电阻和滑动变阻器”。
通过思维导图的建构,在建立概念发展过程的基础上,让学生根据导图的层层引导,对知识进行有序探索,促进深度学习。这样既可以强化对概念的认识,又可以提高科学思维能力。
2.利用思维导图,分析概念,培养科学思维
思维导图具有直观化、形象化的特点,对于学生认识物质性质、物质关联性具有重要的意义。在初中物理概念教学中,经常会涉及相似或者容易混淆的概念,倘若理解不够透彻,很容易出现思路混乱的现象,从而影响做题质量。故此,教师便可以利用思维导图对概念进行对比分析,在概念统整的过程中,以关键知识点为分支,以结构化的形式组织内容,在对比分析中,体现知识点之间的异同点,培养科学思维素养。例如,在教学《升华和凝华》物理内容时,旨在让学生了解升华、凝华的概念,了解升华过程要吸热、凝华过程要放热,在理清概念不同点的基础上,使其能够运用升华和凝华的知识解析日常生活中的现象。故此,在此过程中,可以结合生活实际进行概念解释分析,展示日常生活中烈日当空,久旱无雨,为解决旱情,用飞机高空投放一些固态物质,顷刻间下起大雨的场景,让学生思考,这种固态的物质是什么?它为什么能够促使雨的形成?结合生活实际,引入此次课题,然后再次为其导入,元旦晚会,舞台喷洒固态物质制作的白雾的场景,思考“白雾”又是怎样形成的?在问题思考的过程中,构建思维导图,如:
让学生先总结自己所学过的物态变化,结合思维导图,引发思考,物质在固态和气态之间是否可以相互转化呢?从而引入此次所学课题,利用信息技术手段,播放碘的实验,在真实情境观看的过程中,思考:
①加热前碘是什么状态?
②加热时碘是什么状态?
③加热后碘是什么状态?
④停止加热冷却后烧瓶上的碘是什么状态?
根据问题情境的设计,在解析问题、分析问题的过程中,绘制思维导图,进行对比分析,如:
根据导图的直观展示,让学生提炼出升华和凝华的概念,如:
生:物质从固态直接变成气态的过程,是升华,升华的过程需要吸热。
生:物质从气态直接变成固态的过程,是凝华,凝华的过程需要放热。
在概念提炼的基础上,使其弄清楚升华和凝华的概念,培养批判思维和逻辑思维能力,提高物理核心素养。
3.利用思维导图,探索概念,提高理解能力
初中物理新课程标准中提到:在进行概念教学的时候,要重视培养学生的探索能力,提高对概念的理解能力,而不是一味地背概念。为此,在教学的时候,可以利用思维导图,激发探索兴趣,在互动交流建立感性认识的基础上,为引入物理概念做铺垫,促进深度学习。例如,在教学《比热容》物理内容时,重点是让学生通过探究不同物质的吸热能力,得出不同物质的吸热能力不同这一道理,了解比热容概念,知道比热容是物质的一种特性。故此,在教学的时候,为让学生对比热容概念的建立生成有一个基础的了解,可以利用思维导图为辅助,如:
根据思维导图,可以看出比热容概念是基于实验探究为基础进行的总结归纳,故此,在学习的时候,可以围绕导图引导学生进行探索。首先创设实验探索情境,利用信息技术手段导出两个同学对话的场景,如:
生:质量相同的水和沙子加热相同的时间,为什么沙子升温快?
生:这还不简单,沙子吸收的热量多呀?
在真实情境设计的基础上,让学生围绕情境,思考这两位同学的话是否正确,从而引导学生提出探究问题,将学生分为不同的学习小组,让小组成员通过沟通交流等,制定实验计划,进行实验探究,通过动手实践、数据记录分析等,让学生围绕实验情境,做归纳总结。
生:在实验中,装水和沙子的燒杯规格要一样,除了保证水和沙子不同之处,其他条件要相同,实验是通过观察水和沙子升高同样温度,吸收热量是否相等来验证吸热性的。根据实验探究,发现:在质量相等、升高的温度相同的情况下,不同物质吸收热量不相等。
根据实验探究交流,从而引导出归纳分析比热容的概念,让学生以“比热容”这一物理知识进行学习探索,在导图引导中,培养学生的自主探索学习能力,增强理解,加深对物理概念的认识。
4.利用思维导图,构建概念,促进应用实践
在初中物理概念教学中,应用思维导图教学法加深概念理解,不仅要让学生认识概念的发展过程,还要让学生学会关联生活实际与物理知识内容,尝试运用思维导图构建概念,在用图、析图的过程中,使其认识物理规律,从而培养概念自主学习能力,构建知识体系,基于概念延伸引用,达到学以致用教学目标。例如,在教学《电磁波的产生与传播》物理内容时,旨在让学生理解电磁波、波长、波速和频率等概念,了解电磁波在日常生活中的应用,深入贯彻生活教学,学以致用的课程理念。为此,在教学的时候,教师可以先利用信息技术手段,演示实验:
在打开的收音机的附近,让电池的负极与一根锉良好接触,正极连接一根导线,拿着导线头,让它与锉接触,并在锉面上滑动。
根据实验,思考:为什么附近工作的收音机会发出喀喀的声音?
根据真实生活场景为辅助,引入电磁波的概念,然后通过类比水波、声波等知识内容,让学生理解电磁波的波长、波速、频率等概念,使其了解到“电磁波的传播不需要介质”最后回归生活实际介绍电磁波在广播、电视、微波炉等方面的应用,使其在概念学习的过程中,促进深度理解,能够将概念转化为自身的能力,解决生活实际问题,最后让学生做学习的主人,针对此次概念教学流程构建思维导图,应用思维导图,规划知识学习框架,促进应用实践:
综上所述,思维导图在初中物理概念教学中的应用,对提高学生科学思维、科学探究素养具有重要的意义,既可以强化学生对概念的理解,又可以为实现学以致用的教学目标奠定坚实的基础。为此,在教学的时候,教师一定要重视思维导图在教学中的应用价值,利用思维导图,帮助学生记忆概念,提高探索能力,促进应用实践。
参考文献:
[1]马晓娟.浅析在初中物理概念教学中应用思维导图的策略[J].天天爱科学(教学研究),2020(12):14.
[2]郑小兰.在初中物理教学中应用思维导图的优势与策略[J].数理化解题研究,2020(23):82-83.
[3]丁成荣. 思维导图在初中物理概念教学中的应用研究[D].贵阳:贵州师范大学,2019.
(作者单位:山东省淄博市桓台县侯庄中学,山东 淄博 256410)