高中物理教学中应用思维导图的教学功能提升研究

邹鹏 贺兴华 王璐璐

摘要：思维导图是英国学者托尼.博赞在20世纪70年代创作的一种记笔记方法，也叫思想导图或心智图。它利用画图示的方式将问题逐级展示出来，围绕某问题的关键词，分等级地发散和布局，将相关问题直观条理地组织显示出来。它的核心思想是有效地结合形象思维和逻辑思维，在思维过程中同时运作人的左右半脑，在纸上用图画和線条将思维痕迹形成发散性的结构，最终呈现出一个顺应大脑发散性思维的且容易记忆的自然表达过程。

关键词：思维导图;高中物理;教学功能

高中阶段物理的学习对学生的思维能力、逻辑能力、运算能力等提出更高的要求，学生往往会出现学习困难的现象，深究其原因，我们发现学生对物理知识不能真正地理解、知识之间的关联混淆，导致物理规律不会应用、物理学习困难。

一、思维导图基本构成与作图基本规律：

Mindmaster软件作为一种最常用的思维导图制作工具，在教学中常常用作教学流程的精简、教学思路的转化以及教学效率的对比提升等。思维导图的作图思路是，不管是感官感知、知识概念还是思考想法，大脑每个从外界获取的信息，都能作为一个“中心主题”，由此主题向周围辐射和扩散，通过用关键词、图形或线条标出下一级次主题，根据知识间关联的远近亲疏，由近及远，由简到繁的进一步往下延伸扩展。通过这样的方式，系统性的分层次、分类别管理学习者获得的知识信息，更有序地储存、管理和使用信息，从而形成的层级分明、关系明晰的有序知识网络就是思维导图。

笔者通过时实践总结出制作思维导图的基本规则;

（一）突出重点

可使用图片形式，根据图片图像在人右脑输入信息的整体直观及有助于大脑储存记忆等优点，整个思维导图可多采用图片形式在突出重点;或使用关键词，与旧知识相联系，形成物理观念并对新知识理解和记忆;或使用不同的色彩或调整字号大小或线条粗细，刺激大脑与视觉神经。

（二）发挥联想

思维导图突出重点的同时要注重发散思维，发挥联想。要尽可能地建立新旧知识之间的联系，同化知识，让大脑轻松高效的记忆和学习。

（三）条理清晰

制作的导图布局要合理，关键词间的层次关系要分明有序，作图要有层次感和美观，这样导图能够起到有效改善记忆，促进联想和发散思维等效果。

（四）风格个性

根据自己的习惯和特点形成自主的作图风格，进而通过作图清晰地展现独立的特性思维，帮助自己学习和记忆。

二、思维导图应用对物理教学的正向功能分析

在现有的学校教学和家庭教育以及与教育相关的各个领域中，思维导图已经渗透到了各个方面，在大量的高中物理教学实践中发现，思维图谱的应用在物理教师的教和学生的学等方面发挥了重要的作用，具有多种教学功能。

（一）帮助学生提高学习信心

高中物理知识点多，相互关联性强，各知识点并不是单独一块。比如，只有掌握了曲线运动的相关规律，才能处理好天体运动的各种问题，这些问题里面往往还掺杂能量守恒和转化思想。所以，要想充分理解并应用好高中物理知识，基本掌握并深刻理解知识点仅仅是第一步，还要掌握各知识点间的联系，学会知识的迁移，在遇到问题时活学活用才能真正做到学好、学会。思维导图在物理课学习上能够帮助学生更好地梳理知识，建立知识间的关系脉络，帮助学生系统化掌握知识，帮助学生深刻理解知识，建立高中物理学习的自信心。从锻炼学生思维的角度考虑，思维导图的创建过程能够有效提升中学生的思维发散能力个个性特点，同时也是对知识的巩固与理解。在自己的创造和思考过程中，能够提升对高中物理知识掌握的成就感，将思维导图熟练应用于高中物理知识教学中能明晰各知识理论间的关系，增强学生的理解能力，进而增加学习物理自信心。进一步将思维导图的应用延伸到知识总结与习题归类等方面，还可以帮助学生对不同类型的题目进行归类和总结，将解题方法内化为自身的做题能力。这样逐渐积累，学生对物理知识的理解能逐渐加深，做题会更顺利，一旦解出更多的物理题目，就会越有越有信心把物理学好。

另外，在物理知识教学中上进行手绘思维导图的展示能够发掘学生优点，增加课堂的丰富多样性，给学生良好的正向刺激，对高中学生物理学习兴趣的提升、物理学习信心的增强等方面起到正向的积极作用，现有高考模式下的教师、学生乃至家长和社会关注点更多地集中在学生的成绩上，教师更多的关注成绩优异的学生，对学生的评价也是仅仅根据成绩来完成。将思维导图应用于物理教学，可以利用小组合作的形式完成思维导图，可以让绘画能力、表达能力和逻辑能力等方面表现突出的学生获得更多的展示机会与关注度，使其学习物理的兴趣与热情得到激发，从而提升自信心。

（二）提高学生的思维能力

物理学习最重要的是物理思维的建立。物理思维是人脑对物理对象、过程、现象等客观物理事物的内部规律、相互联系、相互关系和本质属性的间接或概况的、能动的反映。从形象思维到抽象思维再到直觉思维正是物理思维的三种主要形式，也是思维进阶的三个阶段。学习物理知识的学生正是思维的主体，所要掌握的物理规律和知识则是思维客体。如何在物理教学中挖掘思维主体的潜能，培养主体独立思考的能力，就需要教师在正常的物理教学中，以不同学生的实际情况为出发点，发掘不同个体的思维潜能，针对知识内容特点设计合适的教学方案。培养学生为主体的独立思考、主动学习的习惯与能力，凸显思维导图在物理规律教学的优势所在。

脑科学研究表明，图片信息的利用和记忆可以刺激人的右脑细胞，提升思维能力。在绘制思维导图的基本操作中，将线条用不同颜色来显示，配以形状不同的图片，可以拓展学生多样性的思维，从而产生更多的思考各知识点间的联系，在不同的知识之间寻找连接点和制造新的连接，在对思维导图的交流中不同的思维方式也会碰撞出新的想法，这都可以让学生的大脑有更多的思考，帮助学生提升逻辑思维能力。另外，学生之间的沟通和交流也能够帮助同学们找到自己在思考过程中的疏漏和错误，在老师和同学们的帮助下走出思维误区，且印象深刻不易再犯。

（三）提高学生的记忆力

普遍认为思维导图对提升思维主题的记忆力、提升记忆容量都有正向的积极作用，它最初其实是源于记笔记，其中的关键词有助于帮助学生对知识要点与关联建立牢固的记忆图形。在教学的实践中，思维导图的构建可以任意的知识点为中心主题，并以中心主题为出发点，帮助学生构建物理知识体系，扩充知识存储量。思维导图中丰富的线条、多彩的图像设计，生动形象的整体构造，方方面面都对学生兴趣的激发、思维的锻炼和全脑的高效运作产生积极主动的引导作用。相比于传统的记笔记，思维导图笔记更能吸引学生的注意，增强记忆力。

思维导图成为一种全新的教师教学设计形式，其创建过程，脱离了以往常规片面的知识讲解的教学形式，应用思维图像清晰地呈现出知识的框架结构，帮助学生厘清概念间的关系，同时通过分析教学内容的层级顺序与逻辑联系，以思维图像的形式进行归纳与展示，使物理知识、知识拓展延伸、知识间的关联等形象的展示出来，有效的突出教学难点和重点，也可简洁明了地展现出不同概念间的逻辑关系和相关性。思维导图作为全面非线性的组织形式，以文字和图像的形式进行表征，成为现在教学中最完备的知识表征工具。其应用过程有助于提升学生的知识迁移能力，更能促进学生思维的发散和创新，辅助学生构建完备的、全面的知识体系。

（四）提高学生做题能力

知识掌握的是否全面是以做题能力的高低为检验标准的。解题过程包含了主体对题干的分析思考与精炼，对知识的思考与选择，对规律的应用与检验等众多主动性过程，从而达到预期结果的一个思维或心理过程。每个学生的思维方式不同，面对同样的物理问题，有的学生可以快速思考解决！有的学生不知其所谓何？应用思维导图，通过抽丝剥茧，寻找思维目标及其知识网络，帮助学生更好的分析问题，教师借助思维图像，通过多种方式引导学生，锻炼其学习勇气、思维角度和探索能离开等，使学生对知识的接受依靠自己的构建来完成。因此，应用思维导图可以使学生在解决问题过程中激发创新思维，更能帮助学生理解客观事物的内部规律和本质特征，进而提高解决物理问题的能力。

思维导图中是利用关键词，将核心知识点以及重难点知识串联起来，形成一个清晰简洁的知识脉络，从一个核心知识联系到其相关内容，使大脑中的知识脉络清晰不杂乱。另外，思维导图就像是一个大树的枝枝蔓蔓，其发散式的结构符合人的记忆规律，有助于学生记住知识，只有记住了才能在使用时快速的调动出来。物理题大都涉及较多知识点，题目的条件多，构成也复杂，学生在做题时常 常不能很好地联系上下文的题意，快速整合知识点间的联系，从而感到无从下手。还有很多学生在整理错题本时发现，自己会重复犯以前的错误，在同一个知识漏洞上频繁出错，究其根本是并没有把错题有效的归类、理解，如果让学生将错误题目的思维导图绘制出来，就可以清晰地呈现学生的整个解题思路，从而快速找到自己问题的症结，再加强理解和针对训练，就可以有效提升做题能力，避免陷入题海之战。

（五）提高教师教学能力

思维导图对物理教师的教学过程也能起到积极的正向作用。教师在对教学活动进行教学设计的时候，要求教师根据教学对象的不同对教学进行整体把握、灵活调控，合理组织和安排各种教学要素，使教学案例的展示得到最优化的体现。通过思维图像的绘制，教师获得更深入地了解学生的思考过程，找到学生的漏洞和不足，针对性地解决，使得课堂更高效，教学效果更显著。独立的创作思维导图创作过程，正是教师深入理解学科知识构建知识框架的过程。通过思维导图的建立，可以构筑一个层次分明，脉络清晰的知识网络，便于教师整体把握知识，明确各知识所处的位置和难易程度。方便教师合理组织安排各种教学活动，创造性地探索教学方案。同时，可根据不同的学情和教学实际进行灵活的修改。总之，思维导图以丰富多彩的显性形式将教学过程与目标展示出来，优化了教学设计。

思维导图的结构和各个要素的布置要求教师具备一定的设计和审美能力，具备一定的空间布局能力。人都有追求美感的自然倾向，以艺术创造的心态绘制思维图像，可以帮助学生有效的突破物理思维壁障，展开丰富联想。同时设计一个内容丰富的思维多图，还要求教师具备各项综合能力，如教师物理学科知识结构的系统性、科学性，教师对学生学习情况的分析能力等。全面掌握学科背景知识、基础知识、学科前沿应用知识，灵活应用思维导图教学，有利于教师自身不断学习成长、同时不断优化教学方案设计以及教学实践活动。

参考文献：

[1] 邹鹏.核心素养下的思维导图物理教学策略研究 [J].教学与研究，2020（9）：25-27.

[2] 邹鹏.浅析思维導图在高中物理概念教学中的应用 [J].高考，2021（1）：20-24.

本文系河南省教育信息技术研究课题“MindMaster软件支持下的高中物理思维导图教学法研究”（1452021122）研究成果。