學(xué)科思維導(dǎo)圖在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用研究＊

趙彤彤，韓海生

（佳木斯大學(xué)理學(xué)院，黑龍江 佳木斯 154007）

0 引言

物理的抽象性導(dǎo)致部分學(xué)生不知所云，學(xué)科思維導(dǎo)圖因其特征和優(yōu)勢把生活化物理融入教學(xué)，把科研精神與科學(xué)探究過程呈現(xiàn)在學(xué)生面前，不僅可以引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力，更能促進(jìn)師生間的交流與互動，提升學(xué)習(xí)質(zhì)量，優(yōu)化學(xué)習(xí)效果。

1 學(xué)科思維導(dǎo)圖的特征和優(yōu)點(diǎn)

1.1 學(xué)科思維導(dǎo)圖的特征

學(xué)科思維導(dǎo)圖（Subject Mind Map）是由華東師范大學(xué)的劉濯源教授在2011 年提出的[1]。20 世紀(jì)80 年代思維導(dǎo)圖在傳入中國后，發(fā)現(xiàn)思維導(dǎo)圖在教育方面不能得到推廣。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，思維導(dǎo)圖在教學(xué)中存有瑕疵，不能被教師直接運(yùn)用。于是，劉濯源教授提出了學(xué)科思維導(dǎo)圖，以思維導(dǎo)圖為根基，增添了可提高教學(xué)功效的部分，如記憶技術(shù)以及學(xué)科知識結(jié)構(gòu)、學(xué)科內(nèi)在思維發(fā)展規(guī)律、考試規(guī)律等[2]。學(xué)科思維導(dǎo)圖是建立在腦科學(xué)與建構(gòu)主義的基礎(chǔ)上，可以將學(xué)科“內(nèi)在的知識結(jié)構(gòu)”與“清楚的邏輯關(guān)系”表現(xiàn)出來[2]。從思維導(dǎo)圖到學(xué)科的發(fā)展過程中，它的側(cè)重點(diǎn)由注重輻射式的思維轉(zhuǎn)移到注重結(jié)構(gòu)式的思考，使它更適合于教育，從而使其在國內(nèi)的應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)。

1.2 學(xué)科思維導(dǎo)圖的優(yōu)點(diǎn)

（1）促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展：學(xué)科思維導(dǎo)圖包含了圖像和文字，當(dāng)學(xué)生在繪制或者學(xué)習(xí)學(xué)科思維導(dǎo)圖時會同時調(diào)動左右腦。學(xué)生在自己繪制學(xué)科思維導(dǎo)圖時需要考慮圖像、邏輯、文字等，左腦思維偏重邏輯、文字和分析等，右腦思維偏重于圖像，所以當(dāng)學(xué)生繪制完成后左右腦都得到了使用。初中階段是學(xué)生大腦發(fā)育和能力增強(qiáng)的發(fā)展期和關(guān)鍵期，學(xué)科思維導(dǎo)圖的使用符合學(xué)生腦力發(fā)展情況，鍛煉了學(xué)生的左右腦，能推動學(xué)生抽象思維的發(fā)展，開發(fā)大腦潛在能力。

（2）有助于梳理知識：初中與小學(xué)時期不同，增加了眾多科目，知識點(diǎn)也更加豐富。這些改變，給學(xué)生帶來了巨大的壓力，學(xué)生可能會因為知識點(diǎn)難度的增加和無法適應(yīng)新環(huán)境的變化而出現(xiàn)不良的學(xué)習(xí)狀態(tài)，長時間情況下會打擊學(xué)生向上的心態(tài)，使學(xué)生喪失學(xué)習(xí)興趣。學(xué)科思維導(dǎo)圖對龐大的知識進(jìn)行分類、整合后，能夠清晰、明了地呈現(xiàn)知識邏輯體系，幫助學(xué)生梳理知識，了解知識間的聯(lián)系，加深對知識概念的理解。

（3）提高學(xué)生的記憶力：學(xué)科思維導(dǎo)圖是一種思考的工具，也是一種記憶的方法。學(xué)科思維導(dǎo)圖在繪制時，上一層級與下一層級之間遵循了知識邏輯關(guān)系，學(xué)生在記憶學(xué)科知識時可直接背誦學(xué)科思維導(dǎo)圖。學(xué)科思維導(dǎo)圖的關(guān)鍵詞簡單、明確，圖形醒目，學(xué)生可借助圖像記憶和語義記憶兩種方法來背誦知識點(diǎn)，相比單獨(dú)運(yùn)用語義記憶方法來背誦知識，思維導(dǎo)圖更節(jié)省時間。

2 初中物理教學(xué)中學(xué)科思維導(dǎo)圖的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 部分物理教師對學(xué)科思維導(dǎo)圖的重視不足

在傳授物理知識環(huán)節(jié)，教師大多缺乏在教學(xué)過程中應(yīng)用學(xué)科思維導(dǎo)圖的意識，忽視了學(xué)生正處于腦力思維發(fā)展關(guān)鍵期。在鞏固物理學(xué)科知識和布置作業(yè)時，讓學(xué)生做大量的練習(xí)題，以學(xué)生的分?jǐn)?shù)為標(biāo)準(zhǔn)判斷學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。著重發(fā)展學(xué)生的做題能力，沒有深入了解過學(xué)生是否真正理解、掌握物理知識，學(xué)生的思維能力、邏輯推理能力、和空間想象力等能力得不到發(fā)展，潛在能力得不到發(fā)掘。

2.2 教學(xué)方法單一

雖然現(xiàn)代教學(xué)理念強(qiáng)調(diào)促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，但任課教師習(xí)慣采用傳統(tǒng)的教學(xué)手段，教學(xué)方法單一。教師在物理課堂教學(xué)過程中，通常是一邊講解概念和規(guī)律，一邊在黑板上羅列出所講的內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)容照搬教科書，教學(xué)過程寡趣無味，無法調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)。長時間以后，容易造成惡性循環(huán)，學(xué)生在教學(xué)過程中沒有取得好成績，對學(xué)習(xí)興趣下降，學(xué)習(xí)成績會越來越差，教學(xué)質(zhì)量越來越低。

2.3 小學(xué)到初中的知識跨度大

小學(xué)的教材與初中教材相比，初中教材增加了眾多科目，知識點(diǎn)也更加豐富，對學(xué)生的理解、動手操作技能要求更高。由小學(xué)生升至初中生，小學(xué)生仍保留初中生的觀念與習(xí)性。因為物理課程的抽象與變化多端，使得學(xué)生很難理解物理學(xué)的實(shí)質(zhì)與規(guī)律。在做題過程中，邏輯推理能力不夠，無法靈活使用物理知識解決問題，面對創(chuàng)新題型，更是讓學(xué)生無從下手[3]。

3 學(xué)科思維導(dǎo)圖在物理教學(xué)中的應(yīng)用

在教學(xué)中，教師和學(xué)生是教育的兩個主體，教師是教育過程教的主體，學(xué)生是教育過程學(xué)的主體。因此，從教師教和學(xué)生學(xué)兩個方面對學(xué)科思維導(dǎo)圖在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行研究。

3.1 學(xué)科思維導(dǎo)圖在教師教方面的應(yīng)用

3.1.1 學(xué)科思維導(dǎo)圖輔助教師完成教學(xué)工作

學(xué)科思維導(dǎo)圖可幫助老師制定教案。在備課環(huán)節(jié)，學(xué)科思維導(dǎo)圖能幫助教師快速瀏覽物理知識點(diǎn)，準(zhǔn)確找出教科書的重難點(diǎn)知識，提高工作效率。在上課環(huán)節(jié)，教師在傳授知識過程中，若講授的內(nèi)容難以掌握并且新舊知識間存在聯(lián)系，可運(yùn)用學(xué)科思維導(dǎo)圖傳授知識，在繪制同時讓學(xué)生回憶講授的內(nèi)容和關(guān)聯(lián)的舊知識，幫助學(xué)生形成完整知識結(jié)構(gòu)，加深學(xué)生對知識的認(rèn)知，便于學(xué)生掌握、運(yùn)用。教師可通過學(xué)科思維導(dǎo)圖檢查學(xué)生對物理知識的理解掌握狀況。教師可根據(jù)結(jié)果的反饋及時更改課時計劃，使物理教學(xué)進(jìn)度更加符合學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度。教師同時能夠從反饋中看到自己在教學(xué)方面的不足，提升教師自身教學(xué)能力。

例如，教師在準(zhǔn)備“阿基米德原理”一節(jié)的教學(xué)計劃時，通過學(xué)科思維導(dǎo)圖能迅速找到“浮力大小跟排開液體所受的重力間存在的關(guān)系”是本節(jié)的重點(diǎn)。教師可圍繞該重點(diǎn)設(shè)計教學(xué)。教師理順知識邏輯后，由淺到深，從王冠的故事導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生理解本節(jié)重點(diǎn)知識，幫助學(xué)生形成自己的學(xué)科思維導(dǎo)圖。

3.1.2 學(xué)科思維導(dǎo)圖有助于教師梳理教材

教師只有對教材足夠熟悉后，才能設(shè)計出合適的教學(xué)計劃。大部分教師都缺乏對教科書知識體系的研究，對教科書內(nèi)容編排順序不求甚解。沒有探究過每一章的章節(jié)數(shù)量的多少、教學(xué)重難點(diǎn)的安排與教學(xué)前后順序的原因。學(xué)科思維導(dǎo)圖能夠?qū)妆疚锢斫滩膬?nèi)容濃縮提煉。教師可以快速了解物理教材中包含的重難點(diǎn)分布，掌握知識點(diǎn)的來源以及發(fā)展方向，梳理知識點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系，幫助教師尤其是剛?cè)肼毜男陆處熜纬赏暾闹R體系。

例如，初中物理教材中，十五章至十九章都與電有關(guān)，因此可將這五個章節(jié)繪制成一幅學(xué)科思維導(dǎo)圖。因為串、并聯(lián)電路的連接方式、電流規(guī)律、電壓規(guī)律和電阻的使用等知識點(diǎn)是歐姆定律和焦耳定律的基礎(chǔ)，所以可以分成基礎(chǔ)、提升和生活用電三部分，基礎(chǔ)包含“電流和電路”“電阻、電壓”和“電功率”，提升包含“歐姆定律”和“焦耳定律”，一個導(dǎo)圖就能概括五章有關(guān)電方面的內(nèi)容，幫助教師快速梳理物理教材。

3.1.3 學(xué)科思維導(dǎo)圖有助于教師了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況

學(xué)科思維導(dǎo)圖能夠作為一種檢測方式幫助教師了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況。教師可在上課前要求學(xué)生以學(xué)科思維導(dǎo)圖的方式做課堂筆記，以防學(xué)生不了解學(xué)科思維導(dǎo)圖，對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。在下課前，隨機(jī)抽查部分學(xué)生的筆記。通過筆記的完成情況，查看學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和對重難點(diǎn)的掌握情況。教師在講解完一整章的教材后，可將學(xué)科思維導(dǎo)圖作為一次測試，檢測學(xué)生對整個章節(jié)的學(xué)習(xí)情況，反映出同學(xué)們對于物理的性質(zhì)與定律的認(rèn)識情況。

例如，教師講完第三章第二節(jié)“熔化和凝固”后，可以讓學(xué)生自己設(shè)計本節(jié)的學(xué)科思維導(dǎo)圖。教師可提醒學(xué)生根據(jù)課本內(nèi)容分布劃分為三部分，在學(xué)生繪制完成后，查看學(xué)生的學(xué)科思維導(dǎo)圖上熔化和凝固的定義、隨時間變化的溫度規(guī)律以及晶體和非晶體的熔點(diǎn)與凝固點(diǎn)的知識是否完整，理解是否正確。教師可設(shè)計例題，考查學(xué)生熔化和凝固的掌握和運(yùn)用能力，幫助學(xué)生加深對知識的理解，快速掌握重難點(diǎn)。

3.2 學(xué)科思維導(dǎo)圖在學(xué)生學(xué)方面的應(yīng)用

激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣：好奇心是探索事物的起點(diǎn)，只有激發(fā)了學(xué)生對物理學(xué)科的興趣，才會積極學(xué)習(xí)物理知識，全身心地投入到物理課堂當(dāng)中。教師可在物理教學(xué)過程中讓學(xué)生獨(dú)自繪制學(xué)科思維導(dǎo)圖，在繪制過程中可運(yùn)用彩筆、蠟筆、記號筆等，使學(xué)科思維導(dǎo)圖變得五彩繽紛。還可以讓學(xué)生嘗試?yán)L制物理知識相同圖形不同的學(xué)科思維導(dǎo)圖，如概念圖、魚骨刺圖、樹狀圖等等。圖形比文字更吸引學(xué)生的注意力，學(xué)科思維導(dǎo)圖是圖像與文字結(jié)合，比物理教材上的大段的文字更加清晰、有吸引力。學(xué)生在輕松愉快的氛圍中就能鞏固物理知識，深化對物理概念的認(rèn)知，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

幫助學(xué)生復(fù)習(xí)知識點(diǎn)：繪制學(xué)科思維導(dǎo)圖的過程，就是對學(xué)習(xí)材料進(jìn)行精細(xì)加工的過程，通過提煉關(guān)鍵詞，將物理知識進(jìn)行組塊化，方便學(xué)生記憶知識點(diǎn)，節(jié)省時間，提高復(fù)習(xí)效率?？荚嚽跋Γ瑢W(xué)生來說物理知識體系是復(fù)雜的，而且學(xué)生還要顧及其他幾門學(xué)科，不可能將大部分時間用來復(fù)習(xí)物理知識。借助學(xué)科思維導(dǎo)圖，將三本物理教材提煉為學(xué)科思維導(dǎo)圖，導(dǎo)圖替代長篇文字，使知識更加清晰明確。物理知識經(jīng)過組塊化后，在大腦需要記憶儲存的空間就會變小，方便學(xué)生記憶。導(dǎo)圖能幫助學(xué)生快速梳理大腦中混雜的知識點(diǎn)。學(xué)生也可以把自己錯過的習(xí)題進(jìn)行歸納整理，繪制成學(xué)科思維導(dǎo)圖，考試前進(jìn)行復(fù)習(xí)，避免錯誤重復(fù)出現(xiàn)。

例如，復(fù)習(xí)第九章的知識點(diǎn)，根據(jù)知識點(diǎn)之間的聯(lián)系，把“壓強(qiáng)”分成五個方面：“壓力”“固體壓強(qiáng)”“液體壓強(qiáng)”“大氣壓強(qiáng)”以及“流體壓強(qiáng)”，每一個關(guān)鍵詞包括定義、公式、應(yīng)用等知識。對第九章的知識點(diǎn)精細(xì)加工，把壓強(qiáng)的知識點(diǎn)組塊化，方便學(xué)生理解記憶。在繪制的過程，學(xué)生的心、眼和手必須一致，相當(dāng)于學(xué)生再次學(xué)習(xí)了一遍，幫助學(xué)生加深對壓強(qiáng)相關(guān)知識的理解。

4 結(jié)語

結(jié)果表明，該方法不僅適用于物理，而且適用于其他學(xué)科。學(xué)科思維導(dǎo)圖的應(yīng)用豐富了教學(xué)方法，教學(xué)內(nèi)容更加清晰、簡潔、有趣，提高教師教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生提供了良好的學(xué)習(xí)方法，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展，幫助學(xué)生獲得良好的學(xué)習(xí)效果。在本文中，對學(xué)科思維導(dǎo)圖的應(yīng)用研究還不夠深入，需要更加深入地研究學(xué)科思維導(dǎo)圖的應(yīng)用方式，挖掘?qū)W科思維導(dǎo)圖的潛在優(yōu)勢，促進(jìn)教師和學(xué)生的共同發(fā)展。