探讨深度学习理念下物理思维导图在教学中运用的可行性

摘 要：对现如今的物理思维导图在课堂中运用相对罕见的原因进行分析，同时提出自己的观点，阐述在深度学习理念下物理思维导图在中学物理教学中的作用，同时建议中学物理教师尽可能对物理思维导图进行完善并灵活运用于课堂当中以达到提升教学质量的目的。

关键词：深度学习;物理思维导图;中学物理

一、概念理论基础

深度学习亦称阶层学习，它最早所属的研究领域是机器学习，通过建立类似如今思维导图的人工神经网络，实现人工智能，以达到提升机器性能的目的。不过深度学习是一个不断变化的概念，本文中的深度学习是指学生在教师的引导下，围绕具有一定深度的物理现象或物理问题进行思考、开拓思维、概括总结。物理思维导图是现如今的物理教学中众所周知的一种实用性思维工具，它能够简洁明了地将学生所探究的物理知识通过颜色、图示、箭头等直观事物，建立起相互共存、隶属亦或相互独立的关系，能充分利用学生的大脑机能以及阅读、理解、记忆的规律，帮助学生将所学物理知识形象化、从而使得学生能够激发自己的大脑潜能，开拓自己的发散思维，在自己的大脑中认清知识、逻辑与形象之间的关系。物理思维导图的构建，可以强化学生自己对所学习物理知识的认识与理解，同时对提高他们自身的核心素养、培养他们的创新意识有积极的作用。

二、思维导图背景

思维导图引入中国的时间为上世纪八十年代左右，最初的目的是将其用于帮助学生跨越学习障碍，然而华东师范大学刘濯源所带领的思维可视化研究团队曾对“思维导图”进行深入研究，认为“思维导图”不适合直接应用于学科教学当中。不过在他们将其他诸如概念图、知识树、概念树等图示方法引入之后，成功将思维导图转化为学科思维导图，而后作为一种“基于系统思考的知识建构策略”被全国五百多所课题实验学校引入应用[1-2]。思维导图作为一种能够有效将人脑扩散思维展开的一种思维模式，已经在全球范围内得到广泛的认可，新加坡教育部更是将其作为小学一门必修课的存在，我国深圳的部分小学也在不断强化学生们对思维导图的认识，甚至于一年级学生暑假作业中布置思维导图相关任务，同时在各类中小学的教辅资料当中，各种学科思维导图更是层出不穷。不过遗憾的是：时至今日，虽然思维导图的应用范围十分广泛，但是它更多的是在各类企业之中进行应用，以此达到提升个人、组织学习能力和培养它们创新意识的目的。

三、问题原因分析

根据思维导图的背景，不难发现在教学当中存在这样一个矛盾：国家新课标不断要求教师要懂得引导学生，将教学过程的主动权还给学生，以学生为主体，教学内容为客体，教师为媒介，以此展开教学活动，既要做到深度学习，又要使学生自行探究，教师只是在一旁加以引导。对于教师来说，这样的教学任务存在一定的难度，对于以抽象理论为主，同时紧密联系现实生活的物理学科更是难上加难，而思维导图的存在可以在一定程度上实现这样的教学目的。既然如此，一线的物理教师们为什么仍旧对物理思维导图不予重视呢？笔者通过分析，将原因进行归纳，列出如下三点：

（一）思想观念陈旧

中国教育自改革开放发展至今已有41年历史，相比于思维导图在教学中的应用时长，传统的教育模式更为悠久。一线教师们在教材上的选择更倾向于使用国家标准制定的物理实验教科书实施教学，而非其他五花八门的教辅资料。同时对于物理学科而言，根据《普通高中物理课程标准（2017年版）》对提高学生核心素养的要求，在深度学习理念下，教师更注重的是引导学生对理论进行探究，忽略了应用物理思维导图的方法理解各个知识点之间关联的意义。同时对于青年教师而言，相比于物理知识，实操技术的培养在教学模式的选择中也更容易获得他们的青睐，通过图示等直观事物引入物理知识的手段并不受他们的重视。这一系列的现象致使现如今的一线教师们认为思维导图的作用并没有理论描述得那样：对学生在知识的获取和理解方面能够取得显著得成果。

（二）现代科技冲击

在科学技术发达的今天，各种多媒体设施的出现对物理思维导图在课堂上的应用造成了一定的冲击。在经济技术较为发达的地区，对于物理学科的教学，教师们更倾向于使用现有的现代教育技术于设备，例如手机投屏实验器材、3d动画演示实验效果、flash中swf插件的电子操作。这一系列的设备在改变传统教育模式的同时，对学生学习兴趣的激发能够起到一定的积极作用。可是总体而言，这些电子科技产品给学生带来的是永久性的知识获取？还是三分钟热度的感官体验？是否能有效地提升学生对知识点的理解于认识还有待商榷。不过毫无疑问的是，它们的出现使得教师对于传统教学模式下诞生的、以及传统教学模式中附带的知识成果造成了一定的冲击，物理思维导图自然也在此范围之内。

（三）技能条件局限

在现如今拥有一定教学经验的中学物理教师当中，大部分已经沉淀了自己所学的知识，学习能力方面相比于青年教师，存在着严重的不足。物理思维导图是颜色、图示、线条等与物理知识的统一体，教师们如果不具备一定的构图能力、不理解物理思维导图的概念、不懂得学生的逻辑思考模式，将物理思维导图应用于课堂当中对这一部分的教师来说是不现实的存在。因为思维导图需要的是不断创新的意识以及严谨的思维逻辑关系，如果教师们不具备这样的条件，他们将无从下手，如此一来谈何运用，生搬硬套反而会弄巧成拙。这样的情况下，对于使用物理思维导图的教学效果远不如传统模式下所取得的教学成果明显。

四、笔者教学观点

综上所述，作为一线的物理教师是否应当在物理课堂教学当中应用物理思维导图？笔者认为：创新是提高学生的核心素养不可或缺的存在，在深度学习的理念下，物理思维导图是课堂教学中必不可少的一部分。这样的教学模式不仅符合国家《新课标》的要求，对于学生而言，摆脱千篇一律的教学课堂，踏入新世界的大门更有利于他们的成长，在激发学生学习兴趣的同时，也有利于培养他们的科学探究精神以及创新意識。尽管现如今的物理思维导图还存在着不少问题，但它仍旧值得教师们去完善与运用。

（一）方便学生理解记忆

尽管现如今的中国不断强调素质教育，深度学习，然而高考选拔的模式制度以及家长心中分数至高的思想观念仍旧促使着各个学校采取不断加强学生应试能力的方法和手段。在中国，除开江苏、上海等部分高考改革试点的省份、直辖市之外，高中学生们要接受的学习科目一共有6门，而作为三大主科之外、同时又存在一定思维和知识难度的物理学科，学生们在时间分配上用于物理学习的时长相对较短。如以一来，如何能够让学生在较短的时间内学习并巩固较多的知识是每一位一线物理教师需要仔细思考的问题。思维导图的作用在这里便能很好地体现出来，在课堂中将物理思维导图与现代教育技术的设备相结合，可以使得学生用最短的时间内理解本节课所学知识，同时图像文字等信息会直接刺激作用于学生的大脑，方便学生回忆，而其中的逻辑关系也能直接呈现出来。

（二）解决部分疑难杂症

物理教学是一个循序渐进的过程，而初高中物理在教学内容上存在一定的交叉，例如初中的电源电压在高中则分为路端电压和电源自身的电压;初中的摩擦力在高中则细分为静摩擦力以及滑动摩擦力;初中的电流方向为高中的电压压降方向等等。部分学生对物理知识钻研到一定程度时便会产生知识科学性上的疑问，而解答这部分疑问需要用到高中的理论知识。这个时候教师便会陷入进退两难的境地，既要做到解决学生的困惑，又不能加大学生的学习难度。而物理思维导图便能很好的解决这个问题，在这里运用思维导图的前提是要给学生树立学习渐进的图示，然后教师在初中物理思维导图与高中物理思维导图之间构建一衔接思维导图，引导学生探究初高中物理知识的逻辑关系，并在此基础上实施教学。这样的做法既符合物理教学论中的科学性原则，又能在一定程度上让学生理解其所处地位以及将要探究的领域，为其将来的物理知识学习打下基础。

（三）训练学生言语思维

在物理教学中，言语的表达与思维的发散存在着密不可分的关系。在教师的引导下，学生自行构建物理思维导图，可以让学生在言语上得到训练，同时经由言语的表达，学生在构建思维导图的过程中将不断发散自己的思维，这样的做法不仅可以让学生加深自己对所学知识的认知，同时在训练学生的言语思维方面也有不可忽视的作用。

参考文獻

[1] 汤佳宁.思维可视化工具在高中信息技术教学中的应用[J].软件导刊（教育技术），2017，16（08）：40-42.

[2] 刘永立.思维导图教学法在《网络营销》教学中的应用[J].内江科技，2017，38（02）：155-156.

作者简介：黄晓泽（1995.02- ），男，汉族，广东揭阳人，东华理工大学抚州师范学院，硕士研究生，研究方向：中学物理教育。