思维导图在高三物理复习教学中的运用探究

欧玉贞

［摘 要］文章主要针对高三学生在物理高考备考过程中普遍存在的问题，提出在高三物理复习教学中运用思维导图的教学策略，引导学生在复习知识点时从核心概念或规律出发，不断拓展知识点并把它们联系起来，构建完整的知识体系；在解题时从一些关键词或现象中不断挖掘隐含条件和物理规律，从而帮助学生建立清晰的物理模型，提升学生的物理学科核心素养，提高高三物理复习教学的质量和效率。

［关键词］思维导图；高三物理；复习教学

［中图分类号］    G633.7            ［文献标识码］    A          ［文章编号］    1674-6058（2023）03-0034-04

一、问题的提出

笔者从教以来带了多届毕业班，学生在刚进行高三物理复习时普遍存在“上课听得懂，但不会做题；考场上脑子一片空白，想不起来公式”的现象。出现这些现象的主要原因是学生未能将学过的知识点梳理形成完整的知识网络，对知识间的逻辑关系混淆不清；物理思维能力较差，运用所学知识解决问题的能力较欠缺；对课本知识不熟悉，基础不扎实；物理规律与现象对不上号；等等。

如何引导学生对知识进行整理、归纳，形成比较完整的知识体系，并能够应用于生活、生产中解决实际问题，成为一线教师当务之急要解决的问题。在物理教学过程中，教师除了要让学生掌握物理概念、定理、规律，还要引导学生探究发现这些规律及应用这些规律解决问题的方法和策略。思维导图是表达发散性思维的图形思维工具，它简单高效，实用性较强。在高中物理课堂教学中借助思维导图，可有效巩固和拓展核心知识，同时将零散的知识编织成网，或将解题思路以图像的形式呈现出来，进而提升学生的思维水平和解决问题的能力。

二、思维导图教学策略

思维导图在高中物理课堂教学中的具体运用如下：在预习环节，引导学生运用思维导图将预习成果展现出来，调动学生主动参与预习的积极性；在新课教学中，运用思维导图帮助学生制订科学的探究方案并引导学生开展探究活动，同时把探究成果展示出来，促进学生积极、主动参与课堂活动；课堂小结时运用思维导图呈现本节课的内容，帮助学生建立知识网络；讲评练习时，运用思维导图把解题思路或步骤呈现出来，化抽象为形象，降低解题难度；在复习课上，运用思维导图对章节、专题知识点进行整合，形成知识体系，方便学生记忆、理解，提高复习效率和质量。

三、思维导图在高三物理复习教学中的运用

高中物理具有知识数量多、内容复杂且综合性强、学习难度大等特点，因此学生在学习高中物理时普遍会面临较大的压力。传统的高中物理复习教学采用灌输模式，使学生对于物理知识的理解浮于表面，无法透彻理解其深刻内涵并实现有效内化，因此也无法运用所学知识解决实际问题，这不仅会使得复习教学质量低下，还会降低学生的学习热情。而在高中物理复习教学中运用思维导图，能够保障学生在复习与巩固知识的过程中，有效培养自身独立解决物理问题的能力。

高三物理复习教学一般分为章节复习教学、专题复习教学、实验复习教学、习题教学等。

（一）思维导图在章节复习教学中的运用

章节复习教学的主要任务是对整章知识点进行梳理，形成知识网络，构建知识体系。对于章节复习，我们首先从核心知识开始，其次由核心知识拓展到与其有关的物理量或规律，最后把它们联系起来，形成知识网络，用思维导图呈现出来。这样做，突破了传统复习模式，让学生在复习过程中厘清思路，进而提高复习的效率和质量。

下面以“匀变速直线运动”为例，说明如何运用思维导图复习该内容。匀变速直线运动的核心是“加速度不变的直线运动”，由该核心可以得到匀变速直线运动的特点：加速度不变；当速度方向与加速度方向相反时有两种可能：①一直减速，②先减速后加速。既然匀变速直线运动是一种运动，必然有其规律性，这些规律通常划分为一般规律、特殊规律及常用推论，特殊规律主要涉及自由落体运动和竖直上抛运动。对于如何使用规律、规律用在哪些地方等问题可以联想到单体和双体。单体运动主要是指单个物体的运动，主要涉及加速运动和减速运动，其中减速运动常对应刹车问题；双体运动主要涉及追及与相遇的问题，如能否追得上？若追得上，需要多长时间？若追不上，它们之间的最小距离是多少？等等。“匀变速直线运动”思维导图如图1所示。

（二）思维导图在专题复习课中的运用

专题复习教学的主要任务是对一个模块内容进行梳理，形成知识网络，构建模块知识体系。一个模块往往涉及多个章节，特别是一些重要规律的联系，内容跨度比较大。对于专题复习，首先要找出专题涉及的章节，然后把各章节的知识点、规律等罗列出来，最后用思维导图呈现出来，让学生一看就清楚专题的主要内容是什么、规律之间存在怎样的联系，让学生的思维能力上升到更高层次。

下面以“运动学专题”为例，说明如何运用思维导图进行专题复习。首先，对运动进行分类，按照物体的轨迹可以将运动分为直线运动和曲线运动。其次，把握规律，将每种运动规律细分为一般规律、特殊规律及常用推论。最后，运用思维导图将各运动规律之间的关系呈现在学生面前，使原本抽象、难以理解的内容变得生动形象，让学生一目了然，激发学生学习物理的兴趣。“运动学专题”思维导图如图2所示。

（三）思维导图在实验復习教学中的运用

实验复习教学的主要任务是通过实验验证一些重要的物理规律，让学生学会收集和处理实验数据。实验复习教学中首先由实验名称列出实验目的、实验原理及实验器材，然后由实验原理推导出需要测量的数据，使用什么工具测量，对收集到的数据如何处理，最后用思维导图呈现出来。在复习过程中，首先让学生熟悉高中物理实验的名称；然后由实验名称联系实验目的和实验原理，由实验原理找出对应的物理规律以及需要测量的物理量、测量工具、实验仪器，确定实验步骤；最后分析和处理数据，归纳实验注意事项，并运用思维导图把整个过程呈现出来，让学生对整个实验一目了然，使实验复习达到事半功倍的效果。

下面以“测量金属的电阻率”实验为例，说明如何运用思维导图进行实验复习。首先，引导学生由电阻率概念想到电阻率公式：ρ=[RSL]，该公式涉及三个物理量：金属丝的电阻、面积及金属丝的长度；再由此引出测电阻的方法及工具：伏安法（电压表和电流表）間接测量、欧姆表直接测量。金属的面积不能直接测量，但可以通过测金属丝的直径来计算。由于金属丝很细，因此测量工具应选择游标卡尺或螺旋测微器；由于金属丝比较长，因此测量长度的工具应选择刻度尺；用伏安法还应设计电路，配上原理图和实物图。通过上面的分析，大部分实验器材已一目了然。接下来，根据测量的需要，确定实验步骤及数据处理等内容。最后，通过思维导图（如图3）把“测量金属的电阻率”实验的内容呈现出来，让学生对整个实验过程了然于心。

（四）思维导图在习题教学中的运用

习题教学的主要任务是引导学生审题、找关键词、挖掘隐含条件、构建物理模型、应用物理规律解决问题，提升学生解决问题的能力。习题教学中，教师首先要教会学生从题目中找已知物理量和关键词，再根据关键词挖掘题目的隐含条件及涉及的物理规律；其次，画物体的运动过程图、受力图；最后，列式计算及检验结果是否符合题意。在习题教学中运用思维导图，可引导学生寻找和分析题目提供的信息（已知物理量、关键词等），对题目信息进行深加工，挖掘其背后隐藏的规律；引导学生根据需要回答的问题，重新梳理解题思路，尽量寻找物理过程之间、规律之间的联系，从而建立物理模型。这样做，不仅可以培养学生的物理建模能力，还可以提升学生的综合分析能力和想象力。

下面选取一道动力学习题展示如何运用思维导图来解决多过程动力学问题。重点介绍审题环节和求解环节思维导图的绘制过程，帮助学生从分析题目所给的条件出发，挖掘题目隐含条件及一些关键词，然后构建物理模型，再根据物理模型找对应的物理规律（物理公式）去解决问题。

【习题】（2022·贵州调研）如图4所示，沿顺时针转动的传送带AB，长L=7 m，与水平面的夹角θ=37°，速度恒为[v]=2 m/s，在传送带底端A处无初速度放置一质量m=0.5 kg的物体，物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10 m/s2）求：

（1）物体放上传送带瞬间的加速度大小；

（2）5 s后物体的速度大小；

（3）物体从A运动到B的时间。

在习题教学中运用思维导图， 首先要引导学生认真审题，挖掘题给信息（关键词、隐含条件等），然后引导学生运用思维导图对题给信息进行重组，构建物理模型。对于本习题，题目的条件分为力学条件和运动学条件。当物体无初速度放置在传送带上时，由于物体受到的滑动摩擦力大于重力沿斜面的分力，因此物体做匀加速直线运动，由合力提供加速度；当物体的速度等于传送带速度时，物体受到的摩擦力转变为静摩擦力，物体做匀速直线运动。最后根据受力分析图建立力学方程式，针对题目中的待求量确定核心公式，在此环节中可运用思维导图建立核心公式之间的联系，再根据因果关系一步一步地解决问题。本习题的分析思维导图如图5所示。

由上述习题的分析和解答过程不难看出，将思维导图运用到高中物理习题教学中，可以帮助学生形成清晰的解题思路，建立物理模型，把抽象问题转化为形象模型，在一定程度上降低了解题难度，激发了学生学习物理的兴趣。

四、在高三物理复习教学中运用思维导图的实践效果

经过三个多月基于思维导图的复习教学，笔者对所任教的班级的学生进行了访谈：①你喜欢这种上课方式吗？②运用思维导图复习对你有什么帮助？③运用思维导图复习存在什么困难？访谈结果如下：①大部分学生喜欢这种上课方式，说明思维导图复习模式可以在高三物理复习教学中推广；②思维导图对学生的复习很有帮助，主要体现在帮助学生构建知识网络、形成知识体系，提高学生复习的质量和效率等方面；③对于基础较好或中等水平的学生，运用思维导图复习基本上不存在困难，但是对于基础薄弱的学生还是存在一定的困难。

在高三物理复习教学实践中，笔者所任教的班级与未采用思维导图复习的班级进行比较，发现运用思维导图的班级中无论是优秀生、中等生还是学困生的物理成绩均取得了较大突破，学生的物理学习能力得到了显著提升，说明思维导图对于辅助高三物理复习是有效的。笔者所任教的班级学生在高考中均取得了不错的成绩，充分证明了采用思维导图模式进行复习教学能够活跃课堂气氛，促使学生积极思考，加强学生对知识的理解，促进学生学习能力、思维能力的提高，使各层次的学生在复习教学中都能有较大的收获。可见，运用思维导图进行复习教学是有效的、成功的。

综上所述，思维导图对学生整理、归纳知识，构建知识体系，建立物理模型有着极其重要的作用。教师运用思维导图指导学生进行高三物理复习会产生事半功倍的效果。

［   参   考   文   献   ］

［1］  陈镜兵.思维导图在高中物理教学中的应用探讨［J］.技术物理教学，2013（2）：49-50.

［2］  张武威，黄宇星.“思维导图”应用于“物理解题”的探究［J］.电化教育研究，2009（9）：97-101.

［3］  王伟红.新课程背景下思维导图在高中物理教学中应用的实践研究［D］.上海：上海师范大学，2010.

（责任编辑    罗   艳）