摘 要:本文結合高中物理課堂教學實踐,介紹了在課堂教學中,運用思維導圖對知識進行有效的歸納整理,幫助學生建立知識網(wǎng)絡,理清解決問題的思路,提升學生的物理思維品質,從而提高課堂教學的有效性。
關鍵詞:思維導圖;課堂教學;思維品質
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2015)4-0008-4
有效的課堂教學應是一種師生互動、生生互動的課堂模式。但傳統(tǒng)的課堂教學中,教師總是扮演“演講者”的角色,學生總是乖乖地做“沉默的羔羊”,這樣的課堂教學就似一潭死水,毫無生氣。在這種氛圍下,學生就不會主動思考問題,只能被動地按著教師預先設定的程序行動,沒有自己獨立的見解和主張,缺乏對學習作出自主選擇的能力,導致課堂教學效率低下。結合多年的教學實踐經(jīng)驗,筆者認為,在高中物理課堂教學中,適切應用思維導圖,能引導、喚醒教育的主體,使學生勤于思考,樂于探究,提高學生構建知識的能力和物理思維能力,實現(xiàn)課堂教學的有效性。
1 思維導圖的涵義及其作用
思維導圖又叫心智圖,是英國“記憶之父”托尼·巴贊開發(fā)出來的一種組織性思維工具,是從一個中心主題出發(fā)的自然結構,通過符號、關鍵詞、圖像、線條和顏色,遵循一套基本、簡單、自然、易被大腦接受的規(guī)則,逐漸建立一個有序的發(fā)散的樹狀圖,它是對思維過程的導向和記錄。從定義上看,思維導圖實際上是一種用圖形來表示思維的工具。它是運用圖文并重的方式,由一個中心出發(fā),將某一模塊內(nèi)的知識點按其內(nèi)在的關聯(lián)建立起來的一種具有可視化、簡單化、形象化、系統(tǒng)化、顯性化的圖形。
我們知道人的大腦分為左右腦,且各有分工。記憶主要由右腦負責,而右腦對圖形的記憶力要比對普通文字的記憶強很多。思維導圖正是基于對人腦的模擬,它的整個畫面與大腦細胞的結構有著驚人的相似,與大腦處理事物的自然方式非常吻合。思維導圖將知識通過圖形的方式來表現(xiàn),能夠揭示出知識點之間的關聯(lián),使單調(diào)的知識形象化,抽象的知識具體化,零散的知識系統(tǒng)化,復雜的知識簡單化,隱性的知識顯性化。因此,形象直觀的思維導圖有助于學生對所學知識進行歸納整理,從而使知識得以內(nèi)化、活化。同時,在學習的過程中,學生的思維品質得到提升,學習能力得到加強。
2 思維導圖在高中物理課堂教學中的應用
2.1 思維導圖在課堂小結的運用
案例1 教科版《電阻的串聯(lián)、并聯(lián)及其應用》
本節(jié)課共包含四個小標題,分別是電阻的串并聯(lián),電壓表和電流表的改裝,限流電路和分壓電路,伏安法測電阻的兩種電路。由于知識點較多,一堂課下來學生很難將這些知識點貫穿起來,形成體系。其實這些知識點具有內(nèi)在的聯(lián)系,可以利用思維導圖的方式將這些具有內(nèi)在聯(lián)系的知識串起來,將這些知識點網(wǎng)絡化、系統(tǒng)化、形象化、簡單化的呈現(xiàn)給學生,促使學生對所學知識有較全面的認識,加深對知識的理解。因此,設計基于思維導圖的課堂小結,效果會更好。
從圖1可以看出,本節(jié)課包含電表的改裝,測量電路的選擇,誤差的類型及減小的方法,控制電路的選擇共四個模塊。通過該思維導圖,學生不僅可以清楚地知道本節(jié)課的重點內(nèi)容,還知道了知識點之間的聯(lián)系,建立了從表頭出發(fā)的知識體系。這種基于思維導圖的課堂小結既能有效呈現(xiàn)思考過程及知識的關聯(lián),又能培養(yǎng)學生的知識建構能力。
2.2 思維導圖在專題復習中的運用
學生在學完一章后,總感覺每一章的知識點頭緒既多又亂,難以把握哪些是主干知識,從而影響學習的效率?;谒季S導圖的專題復習能有效解決這個問題。思維導圖可以使得某個專題的知識在圖式化表示中得以系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化,從而幫助學生抓住專題核心,宏觀把握專題,理清專題線索,構建專題知識體系,進而培養(yǎng)學生的物理思維能力,加深對整章知識的理解。
案例2 教科版3-2第一章《電磁感應》
從圖2可以看出,《電磁感應》這一章核心的物理量就是磁通量。從磁通量出發(fā),逐漸引出電磁感應的兩大定律,即法拉第電磁感應定律和楞次定律。通過思維導圖,能夠清晰地體現(xiàn)一個問題的多個層面,以及每個層面不同的表達形式。
2.3 思維導圖在習題教學中的運用
思維導圖作為一種特殊的引導思維方式,在處理習題時有著獨特的優(yōu)越性和實效性。它能夠引領學生從題目的分析與架構、解題方法、相關變式等方面進行發(fā)散性思考,幫助學生理清分析與思考問題的思路,使得學生的知識建構具有“隨風潛入夜”的自然與平適。從某種意義上來說,基于思維導圖的習題教學方式與“數(shù)形結合”的數(shù)學思想具有異曲同工之妙。
案例3 如圖3所示,讓一價氫離子、一價氦離子和二價氦離子的混合物經(jīng)同一加速電場(加速電壓U0)由靜止加速,然后在同一偏轉電場(偏轉電壓U)里偏轉,它們是否會分成三股?
解析:粒子是否會分成多股,關鍵取決于粒子出偏轉電場時的偏轉距離及瞬時速度的方向。先比較粒子在電場中偏轉的距離y,若y都不相同,則會分成三股。若y相同,在這種情況下,還需比較離子的速度偏轉角β,其思維導圖如圖4所示。
由上可知y、β與帶電粒子的質量、電荷量無關,則一價氫離子、一價氦離子和二價氦離子在偏轉電場軌跡重合,所以它們不會分成三股,而是會聚為一束射出。
2.4 思維導圖在科學探究中的運用
在探究式課堂教學中,學生以小組為單位進行討論是非常普遍的一種學習方式,同樣也會出現(xiàn)教學效率不高的現(xiàn)象。要改變這種情況,只有將學生的注意力全部集中到討論的中心話題上來,這正是思維導圖解決的問題。課堂上教師可以將學生分成多個學習小組,對某個問題探究,通過小組合作,發(fā)揮集體的智慧,通過制作思維導圖分享探究的過程和探究的結論。
案例4 感應電量的求解與用途
在一次課堂教學中,筆者提出了這樣一個問題:感應電量如何求解?它有什么用途?筆者將學生分成了四個小組,讓他們進行小組討論。學生充分利用自己所掌握的知識對“感應電量”問題從各種情況進行了深入的總結性研究,并且記錄討論結果,最終形成了如圖5所示的思維導圖。
制作思維導圖的過程能夠激發(fā)學生的學習興趣,促使學生積極思考,加強對知識的理解,促進學生學習能力的提高,也增強了學生的成就感。同時,也會促使學生體會、觀察到知識間的關系,甚至發(fā)現(xiàn)自己從來沒有注意和意識到的各個知識間的內(nèi)在關聯(lián),從而產(chǎn)生一些具有創(chuàng)新性的理解,達到創(chuàng)新性的學習目的。
總之,思維導圖是一種簡便有效的思維工具。教師除了可以用它來進行課堂小結、專題復習、習題教學,引導學生自主設計思維導圖進行科學探究,也可用來指導學生進行研究性學習等其他教學活動。它以豐富多彩的表達方式,體現(xiàn)各個知識點之間的聯(lián)系,使學生的學習過程具有主動性、獨特性、個性化的特點,并使其形成系統(tǒng)學習思維的習慣,同時達到師生積極互動、共同發(fā)展的效果。當然,在平時的教學中,不要走向過度依賴思維導圖的極端,思維導圖僅僅是一種工具,思維導圖的運用要符合物理課堂教學的規(guī)律。
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(欄目編輯 趙保鋼)