思维导图在物理教学中有效应用的策略研究

摘 要：思维导图又称心智导图，是一种比较常用的思维工具，具有操作简单、方便实用、容易使用、应用效果好等特点。在物理教学活动中，思维导图主要应用于课前预习、课中笔记、课后整理，是一种行之有效的好方法，但对学生的思维能力有较高的要求。如何在物理教学中充分发挥思维导图的作用？笔者结合自身实践，进行了相关策略研究。

关键词：思维导图;物理教学;教学方法

中图分类号：G427                       文献标识码：A                   文章编号：2095-624X（2021）26-0042-02

引 言

思维导图是一种依据人类思维、记忆及阅读的普遍规律，通过协调左右脑，平衡科学与艺术、逻辑与想象之间运行模式的思维工具[1]。在新课程改革背景下，它被广泛应用于物理教学的课前、课中及课后，可以帮助学生进行充分的预习、记录及整理课堂所学。具体来说，首先，思维导图可以帮助学生在课前形成知识网络，使学生精准发现疑问点，带着问题进行针对性学习。其次，物理课堂中，实验探究、模型建构、科学推理环环相扣，思维导图可以协助学生在课中记录各个教学重点。同时，思维导图充分考虑了学生之间的个体差异，通过发挥提纲挈领的作用引导学生进行个性化学习。最后，在课后整理阶段，思维导图可以帮助学生梳理所学知识，使学生形成系统化的知识体系，从而加深学生对知识的理解和印象，巩固所学。

一、提升思维能力，变被动为主动

美国著名的教育学家及心理学家本杰明·布鲁姆创建了“思维能力金字塔”一说。他将思维能力自下而上分成四个层次，最低一层是记忆（Remembering），上一层是理解（Understanding），再上一层是应用（Applying），最高层次是分析（Analyzing）、评估（Evaluating）和创造（Creating）。

学生听课，完成笔记，其思维能力只是停留在记忆或理解层面。因此，教师应引导学生将笔记变成思维导图，提炼在作业和测试中总结的学习经验，使其形成自己的学习方法。如此，学生的思维能力便可提升到应用，甚至分析和创造层面。在提升思维能力的同时，学生的学习由被动变为主动，其学习积极性能够得到有效调动。

以高中物理教材选修3-1第三章“磁场”第二节“磁感应强度”一课的A同学课堂笔记为例。

1.磁感应强度

大小：B=F/IL，单位为特斯拉，符号为T。

方向：小磁针静止时N极所指方向。

2.磁感线

（1）曲线上每一点的切线方向与该点的磁感应方向趋于一致;（2）并不真实存在。

3.磁通量

Φ=BS，单位为韦伯，符号为Wb。

课后，学生将该笔记整理为思维导图（见图1）。

评价：这一思维导图抓住了本节课教学内容的关键词，分类合理，但是该生的学习比较被动，思维能力处于记忆层次，笔记略显单薄。学生如果能在构建知识框架的前提下，带着提出问题的态度设计思维导图，可能会有更多收获。在思想上，学生把制作思维导图当作一种学习负担，如果能对知识点进行分析和评价，将死记硬背的学习模式转变为“淘金式”的学习模式，学习收获会更大。

改进策略：多和教师交流，把握整体观念，合理规划思维导图;回归课本，从作业反馈中寻找薄弱点，深度思考有价值的关键信息，完善思维导图;多关注其他同学分享的思维导图，发现其闪光点，取长补短，完善思维导图。

通过上述策略研究发现，要想完成高质量的思维导图，学生必须提升思维能力，变记忆为理解，甚至完成更高层次的分析，才能有更多学习收获。思维导图通过发挥引导作用，既增强了学生的自主学习能力，又提升了学生的逻辑思维能力。

二、重视关键信息提取，变有效为高效

思维导图主要是对烦琐的信息或内容进行提炼与精简，以图形的方式展示关键信息之间的逻辑关系。从课本中的目录、标题，教师的板书、思路，学生的理解、反思都可以提取到有价值的关键词。对关键词进行合理分类和逻辑梳理是制作一份高质量的思维导图的必要过程，学生在此过程中的学习收获是最大的，学习是高效的。

以B同学的思维导图为例，在教师的指导下，学生查阅课本知识，结合目录、标题、关键词，整理后获得的比较完善的笔记如下。

磁场的产生：磁极或通电导线附件产生。

磁场的性质：对放入其中的磁极或通电导线有力的作用。

1.磁感应强度矢量反映磁场强弱

大小：B=，比值法定义 B与F、IL均无关，单位为特斯拉 ，符号为T，1T=1 ，电流元IL是很短一段通电导线。

方向：小磁针静止时N极所指方向。

2.磁感线

（1）曲线上每一点的切线方向与该点的磁感应方向趋于一致;（2）磁场真实存在，磁感线是人为引入，并不真实存在;（3）磁铁内部的磁感线从S极指向N极，外部则相反;（4）磁感线是闭合曲线;（5）磁感线在空间不相交不相切;（6）磁感线密疏反映磁场强弱。

3.磁通量可用穿过某一平面的磁感线条数表示

定义式：Φ=BS

单位为韦伯，符号是Wb，1Wb=1 T·m2

适用条件：匀强磁场;磁感线与平面垂直。

由此整理制作思维导图（见图2）。

评价：该笔记围绕磁场是如何产生的、如何比较磁场的强弱、如何直观地描述磁场这三个问题提取关键信息，信息提取合理，逻辑关系清晰;对关键信息进行有效拓展，表述清晰，重视细节。学生若能注意到各物理量之间的决定关系并加以归纳，笔记将更为完善。学生可提取实验“通电导线在磁场中受力大小与电流定量关系的研究”中的关键词进一步补充相关信息;关注作业反馈，归纳磁场方向，小磁针指向，磁感线方向、安培力方向、电流方向之间的关联，则能有更多学习收获。

改进策略：关注各物理量之间的决定关系，让思维导图体现科学思维;重视物理实验的作用，提取设计思路，研究方法，完善思维导图;拓宽获取关键信息的渠道，尤其要将作业反馈中易混淆、存在思维误区的注意点补充进思维导图。

通过上述策略研究发现，学生学会提取关键信息，注意来自实验、作业等其他渠道的信息整理，能提升学习能力，让学习从有效走向高效。

三、渗透批判思维理念，从共性到个性

思维导图的制作难点在于学生的思维局限。学生有自己的思维习惯，教师应启发学生的批判性思维，帮助学生突破原有的思维局限，完善思维导图。

以C同学的思维导图为例（见图3）。

评价：该思维导图没有按照章节知识点展开，二级主题比較多;整体采用了联想的方法，联系了其他章节的知识点;打破常规，体现了批判性思维，关注到更多的细节;关键词没有进行合理规划，逻辑关系还有待改进。

改进策略：指导学生合理规划，调整关键词之间的逻辑关系;提倡深度学习，在学习中通过对比和反思不断改进思维导图;充分利用团队的力量，进行头脑风暴，制作个性化的思维导图。

通过上述策略研究发现，学生学会调动批判性思维是改进思维导图，使之个性化的关键，渗透批判性思维让个性化学习成为可能。

结 语

综上所述，将思维导图应用于物理教学，能够产生显著的教学效果。因此，教师应重视培养学生的思维能力，指导学生制作和完善思维导图，从而提高学生的学习能力。同时，教师分析学生的思维导图，可以及时了解学生的思维动态，发现学生基于事实证据和科学推理提出的不同观点、基于批判性思维提出的创新性见解，从而对其加以提炼，更好地进行教学工作。而学生之间的交流互动、头脑风暴，可以对物理概念和规律进行提炼和升华，从而提升学生的科学素养。

[参考文献]

林芹.让思维在科学笔记中流淌[J].教师，2018（36）：104-105.

作者简介：彭悦冬（1979.2—），男，江苏江阴人，中学一级教师。