基于思维导图的初中物理理论知识高效学习和实验创新

■ 山东省东营市行知中学 吴冠璋

1 思维导图的概念及绘制方法

1.1 思维导图的概念

心理学家东尼·博赞在20世纪70年代提出一种新的记笔记的方式，并将其定义为“思维导图”，他认为“思维导图是放射性思维的自然表达”，即个体所绘制的思维导图是对个体思维的展现。它包括中心主题、分支、节点三个要素，要素间的相互关系及特点是：（1）中心主题即要记录的主体，用关键词表示，可以利用颜色和图形加以突出；（2）分支表示主题下要划分的等级，分支用关键词或图形表示；（3）节点是多个同级分支相连或多个同级分支与上一级分支相连的点，表示各个元素间的包含或并列关系。最终呈现出来的树形结构不仅包含文字，还有图形和符号，更符合人的发散思维习惯，可以同时调动人的左右脑，使大脑的思考和记忆更高效。

1.2 思维导图的绘制

思维导图绘制时首先需要确定中心主题，这是思维导图的绘制的核心，其次，按照主题包含的内容或围绕主题思考的内容绘制分支，在每一级分支上面标注关键词，然后围绕分支的关键词进行扩展，绘制下一级分支，每一级分支的内容都要在中心主题的范畴之内。最后，注意绘制时把图像和文字相结合，让整个思维导图看起来更丰富和生动有趣。思维导图可以直接手绘，目前也有较多思维导图的绘图软件如 XM ind、iM indMap等，初中生进行学习笔记或复习使用时基本采用手绘形式。本文为了方便展示，将作者手绘的导图又通过百度中自带的绘图工具百度脑图展现出来，百度脑图具有免安装，云存储，易分享的特点，简单易学非常方便。

2 理论知识的思维导图学习方法

2.1 物理理论知识学习难点

物理是初中课程中非常重要的一门基础课程，旨在帮助学生科学的认识物质世界、了解自然规律，训练学生的思维能力，培养学生的学习能力，为学生进行以后的自然科学学习打下坚实的基础。它研究自然界物质的基本结构、相互作用和运动规律。让我们感觉非常抽象，学习起来特别困难。还有些同学上课可以听懂教师的讲解，课后自己动手做题时却感觉很困难，却又说不出问题所在，就只是感觉物理难，说明对自己所学习的物理知识没有深刻理解，只浮于表面，没有内化于心。

物理还有一大特点是教学速度快，老师每节课教的内容非常多，我们需要在短时间消化大量的知识，导致所接受到的知识零散且混乱，缺乏思维逻辑。老师上课时重点讲解概念，归纳物理规律，总结解题技巧，我们只需要记住老师讲授的内容然后进行解题，这样虽然能提高应试技巧，但学生自主进行探究的能力得不到有效提升，不利于自主进行物理观念的完善。而且由于学生的学习缺乏自主性，学生不会自主对某一章的知识点进行汇总总结，学生头脑中的知识点都是零散的，不能形成知识体系。

2.2 思维导图的具体学习方法

2.2.1 快速笔记、高效听课

初中生在听课时基本都有记笔记的习惯，有的学生习惯于直接在教科书上标注、补充相关知识点，有的学生习惯于用笔记本将教师的板书抄写下来，课后再将书本上的概念等补充到笔记本上。无论用哪种方法，学生在记笔记时都没有自己的思考，甚至有部分学生会将课堂的重点放在抄写笔记上，从而没办法好好听讲。如果用思维导图代替传统的笔记，无论学生是在课堂上跟着老师的节奏直接进行记录还是课后再进行更详细的整理，学生在提取关键词的过程中一定会对教师课堂讲解的内容进行一定的思考。在思考的基础之上去记笔记，不仅可以加深学生对知识点的理解，还可以让学生认识到自己对知识点的理解到达了怎样的一个程度，与此同时，学生还拥有了一份精简的笔记。

2.2.2 查缺补漏、系统复习

利用思维导图进行复习时，可以通过关键词或者图片为中心，通过不断的联想和发散，建立以树状结构为主的发散性思维网络结构的知识体系。在脱离教材绘制思维导图的过程中，首先会发现自己对哪部分知识的记忆存在问题，同时可以将一些解题方法和错题经验添加到相应的知识节点，经过一段时间的积累，就可以建立关于这一章节的一个完整的知识体系。

在制作思维导图的过程中，我能够非常清楚地感受到思维导图对逻辑思维的培养作用，在制作的过程中，本来非常松散的知识点，都通过思维导图建立起相互联系，并且在绘制过程中，如果有遗忘或者错误，都可以轻松地进行修改和补充。

2.2.3 科学学习、培养思维能力

利用思维导图的发散性，学生在对知识理解的基础上，运用分析论证，逻辑推理等方式对知识点进行提炼，提炼出的关键词通过分支的方式对上课学习到的知识进行补充，为学生自主发挥提供空间。学生通过自己绘制思维导图的过程，建立物理观念之间的联系，有助于核心素养的养成。通过对每一章节的思维导图学习，对每一部分进行了深入理解，又对整个内容有了整体把握，同时理解了各部分之间的内在联系，才算真正意义上具有完善的物理观念。学生通过体会思维发散，大胆思考，运用理论进行分析验证，经历完整思考和记录过程，锻炼了综合能力。

3 基于思维导图的实验学习创新

3.1 初中物理实验课程特点与现状

现代素质教育要求我们既掌握理论知识又具有实践能力，而对实践能力培养的重要途经就是实验课程。物理课程包括大量实验课程，主要包含两类，一是探究实验，要通过观察现象，发现问题，提出假设，亲自经历实验探究过程，得到实验结论，总结物理规律，养成正确的科学探究习惯；二是演示实验，即教师通过为学生进行演示实验，学生观察实验现象，便于对某些抽象事物的理解。但目前的现状是基本是教师实验知识讲解，包含实验方案设计，器材选择，注意事项，数据处理等，然后教师进行实验演示，最后学生进行动手操作。这种情况，学生自主探究的想法无法实现，阻碍了学生科学探究素养的培养。有时因为课时设置的原因，学生根本没有动手机会。即使有机会动手实验，也因为注重实验结果，而忽略了实验过程的重要性，实验操作不规范，不能形成正确的科学探究思维。

3.2 实验课程的思维导图学习方法与实例

实验课程的目的在于锻炼学生实事求是的科学精神和批判性思维，用不同方法和手段验证理论知识，从不同角度发现物理规律，“不同角度”“不同方法和手段”意味着学生要具有一定的发散性思维。思维导图是培养学生发散性思维的有效工具，所以可以利用思维导图辅助进行物理实验的整个学习过程。

在实验课上大家往往对实验器材、实验现象最感兴趣，而对于老师讲解的理论基础和实验原理却不关心也不甚理解，针对这种现象，如果提前预习实验内容，利用思维导图的发散特点，思考本次实验应用了什么原理、如何设计实验方案、如何利用给定的器材完成实验，相当于在脑中将实验操作进行了模拟，在这个思考模拟的过程中，学生的自主探究能力得以提升。然后在实验过程中再发现问题、提出改进方法，真正实现对实验的理解和掌握。依靠思维导图可视化的特点，实验后回顾检验自己思考的整个过程，以此锻炼科学思维和自我检验能力。

以电路章节的串联电路为例，利用思维导图方法记录整个设计思考过程，将理论知识回顾、实验目标、实验器材、实验设计、实验注意事项、实验步骤、实验结论等6个内容作为中心主题的下一级分支，然后根据实验内容和要求再为每一个分支加入下一级分支，在此基础上思考实验方案设计并思考如何完成实验内容，完成思维导图。以这种可视化的形式记录下思考内容后，可以向老师请教、与同学交流，然后在实验过程中验证自己的想法并进行查缺补漏或错误改正，使整个实验过程更高效，并且对于理论知识的学习也更加印象深刻，实验完成后在思维导图中补充实际的电路连接图和相应的思考题。

4 结语

思维导图作为一种创新的学习方法，将知识与系统学习相结合，能够帮助学生对所学的知识进行归类总结、梳理分析，根据自己的理解建立知识体系。还有利于学生建立良好的学习习惯，主动学习、自主学习。尤其对于知识点多、散、学习困难的物理课程具有很好的应用效果。而物理实验更要求我们能够在学习理论知识的基础上，设计实验方案、观察实验现象，通过对现象的分析研究得到物理规律，最终能够应用物理知识解决新的问题。利用思维导图对整个实验设计、思考过程进行记录和可视化展示，能逐步锻炼我们的逻辑思维能力和综合分析能力，达到物理实验学习的目的。很多老师已经开始采用思维导图的方法进行教学，希望同学们能在老师的引导下由被动学习变为主动学习，找到适合自己的，正确的学习方法，获得自主学习、自主复习、自我总结的能力。