讓思維導(dǎo)圖在物理教學(xué)中插上翅膀獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

讓思維導(dǎo)圖在物理教學(xué)中插上翅膀獲獎(jiǎng)科研報(bào)告摘要：文章介紹思維導(dǎo)圖及其基本制作方法，闡述其在物理教學(xué)中對教師優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)、學(xué)生積極組織概念，自主建構(gòu)知識(shí)體系和主動(dòng)探究，勇于創(chuàng)新等方面的實(shí)際意義，探討其在教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)等方面的應(yīng)用方式，促進(jìn)教學(xué)創(chuàng)新、教學(xué)實(shí)踐和學(xué)生學(xué)習(xí)能力的強(qiáng)化。

關(guān)鍵詞：思維導(dǎo)圖物理教學(xué)實(shí)際意義應(yīng)用方式

物理是一門理論性、知識(shí)性極強(qiáng)，且較抽象的學(xué)科。物理課教學(xué)長期以來存在諸多困難：教師教學(xué)模式單一，教學(xué)方法陳舊，學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)為應(yīng)試、學(xué)習(xí)方法靠死記等，導(dǎo)致物理課課堂缺乏活力，教師缺乏激情，學(xué)生缺乏生機(jī)。近些年，在教育改革的大背景下，物理課教師在課堂教學(xué)實(shí)踐中做出很多有益的探索與實(shí)踐，在教學(xué)方法的改進(jìn)、學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)等方面取得很大成績。筆者現(xiàn)就“思維導(dǎo)圖”在物理教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐與心得體會(huì)做一論述。

一、思維導(dǎo)圖及其基本制作方法

1.思維導(dǎo)圖簡介。

在課堂上，常見教師依照死板的教案一邊機(jī)械地板書，一邊枯燥地講解，而學(xué)生則機(jī)械地做筆記，這種傳統(tǒng)的教師板書與學(xué)生記錄的方法并不能有效地幫助我們學(xué)習(xí)和思維。英國人托尼·巴贊創(chuàng)造了一種全新的筆記方法，叫做“思維導(dǎo)圖”。它和傳統(tǒng)的直線記錄方法完全不同，它以直觀形象的圖示建立起各概念之間的聯(lián)系，或顯現(xiàn)人的大腦思維流程，它看上去就像一個(gè)人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖。托尼·巴贊發(fā)明的這套方法極大地提高理解能力和記憶能力，它對于邏輯思維和創(chuàng)造性思維都有巨大幫助。通過使用“思維導(dǎo)圖”，學(xué)生不再被動(dòng)地設(shè)法記下教師的每句話和看一串長長的句子，而是積極地對關(guān)鍵字進(jìn)行加工、分析和整理，并和教師、學(xué)生積極地對話。思維導(dǎo)圖已經(jīng)開始被人們關(guān)注，因?yàn)樗灾庇^形象的方式進(jìn)行表達(dá)和思考，非常接近人的自然思維過程。

2.思維導(dǎo)圖的基本制作方法。

準(zhǔn)備：幾張白紙和不同顏色筆。

步驟：（1）首先把思維主題畫在紙的中央。主題可以用關(guān)鍵字和圖像來表示。所謂關(guān)鍵字，是表達(dá)核心意思的字或詞。關(guān)鍵字應(yīng)該是具體的、有意義的，這樣有助于我們回憶。（2）考慮次主題，也就是在上一層主題下的延伸。（3）在次主題后，羅列更為細(xì)節(jié)的要點(diǎn)。這個(gè)時(shí)候要注意的是，不要強(qiáng)迫自己用一定的順序或結(jié)構(gòu)羅列要點(diǎn)。任何一個(gè)要點(diǎn)出現(xiàn)的時(shí)候，盡可以自然地將它用關(guān)鍵字的方式表達(dá)出來，并把它和最相關(guān)的次主題連接起來。（4）整理思維過程。在完成思維導(dǎo)圖后，再用阿拉伯?dāng)?shù)字把它們標(biāo)記出來。任何一個(gè)次主題都要用一種顏色表示，而且如果可能的話，要盡可能用圖像表達(dá)一個(gè)關(guān)鍵字，這可以大大加深記憶。

二、思維導(dǎo)圖應(yīng)用于物理教學(xué)中的實(shí)際意義

由于思維導(dǎo)圖的圖示優(yōu)勢，關(guān)鍵字、圖案、顏色和連接方式等多種信號(hào)作用于大腦產(chǎn)生的效果很明顯，思維導(dǎo)圖的多樣化構(gòu)成和流程更符合學(xué)生的思維方式和個(gè)性發(fā)展，因此將思維導(dǎo)圖應(yīng)用于物理教學(xué)中有重要的實(shí)際意義。現(xiàn)在可以利用有關(guān)軟件，根據(jù)思維導(dǎo)圖的要求，在老師的指導(dǎo)下由學(xué)生總結(jié)概念結(jié)構(gòu)，這種方法學(xué)生十分愿意接受，首先利用計(jì)算機(jī)可以提高學(xué)生的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思考。其次，不同學(xué)生的作品可以很方便地進(jìn)行交流，每個(gè)學(xué)生都可以從他人那里學(xué)到自己沒有想到的東西。

1.使教師優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，有效進(jìn)行課堂教學(xué)。

在教學(xué)常規(guī)中，教師備教案是一項(xiàng)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，教師不能進(jìn)行無準(zhǔn)備的教學(xué)活動(dòng)。因?yàn)橛械膶W(xué)校給出了統(tǒng)一規(guī)范的教案樣式，導(dǎo)致很多教師中存在備課方式長期單一、教學(xué)設(shè)計(jì)死板、教學(xué)方法單調(diào)的現(xiàn)象就普遍。學(xué)習(xí)和應(yīng)用思維導(dǎo)圖后，教師在研讀教材、課程標(biāo)準(zhǔn)、查閱有關(guān)資料的時(shí)候就可以在一張白紙上用圖示的方法展現(xiàn)個(gè)人的靈感與創(chuàng)意，教學(xué)是從概念出發(fā)，還是從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)？大腦思維后進(jìn)行必要的整理，就形成一篇有學(xué)科或章節(jié)特點(diǎn)的教學(xué)設(shè)計(jì)。上課后用思維導(dǎo)圖的方式進(jìn)行教學(xué)反思是一件靈活輕松的活動(dòng)，便于教學(xué)再設(shè)計(jì)，從而達(dá)到優(yōu)化的目的。

在課堂教學(xué)中，如果教師在板演的時(shí)候靈活巧妙地使用思維導(dǎo)圖，用突出的主題、形象的圖示、恰當(dāng)?shù)姆酃P顏色和連接線條調(diào)動(dòng)和引導(dǎo)學(xué)生的積極思維，必然會(huì)使枯燥的理論講解變得有聲有色。圖1就是一例用思維導(dǎo)圖進(jìn)行板演、啟發(fā)講解“從粒子到宇宙”這一概念的思維流程圖。當(dāng)教師引出“從粒子到宇宙”這一教學(xué)主題時(shí)，可以設(shè)置“粒子”、“宇宙”、“靜電現(xiàn)象”等層次，引導(dǎo)和組織學(xué)生自主學(xué)習(xí)、積極思維。教師在問題的指向處畫出空白圖示，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生探求結(jié)果、填充答案的積極性，這比教師單方面給出所謂的答案要好得多。

2.使學(xué)生積極組織概念，自主建構(gòu)知識(shí)體系圖。

物理是一個(gè)理論性、知識(shí)性極強(qiáng)的學(xué)科，其中概念很多，有些教師往往對此缺乏應(yīng)有的教學(xué)方法，導(dǎo)致學(xué)生只懂得死記硬背，不能全面理解概念的基本內(nèi)容，不能形成概念網(wǎng)絡(luò)，更不能夠比較深刻地了解概念間的聯(lián)系。在一般的教學(xué)過程中，教師要求學(xué)生總結(jié)概念結(jié)構(gòu)，完成一定章節(jié)的知識(shí)體系，而由于教師自己不能堅(jiān)持創(chuàng)作，不重視將其內(nèi)化成學(xué)生的一種素養(yǎng)和能力，又不及時(shí)檢查和進(jìn)行評(píng)價(jià)等原因，不能在教學(xué)過程中得到落實(shí)。但如果根據(jù)思維導(dǎo)圖的要求進(jìn)行積極的指導(dǎo)和創(chuàng)作，學(xué)生的興趣和積極性就能得到極大地調(diào)動(dòng)，這是由于思維導(dǎo)圖的圖示優(yōu)勢，關(guān)鍵字、圖案、顏色和連接方式等多種信號(hào)作用于大腦產(chǎn)生的效果明顯勝于傳統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖。

思維導(dǎo)圖的應(yīng)用必然可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極組織概念，自主建構(gòu)知識(shí)體系圖。

圖2中的知識(shí)體系圖科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，層次清晰明了，但長期的單一的結(jié)構(gòu)組織方式使學(xué)生缺乏積極性和主動(dòng)性，不能體現(xiàn)學(xué)生思維的差異，不能調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)組織概念、自主建構(gòu)知識(shí)體系的創(chuàng)造力。而用導(dǎo)圖方式創(chuàng)作的知識(shí)體系圖初看起來不如傳統(tǒng)方式簡單明了，但是實(shí)踐表明用思維導(dǎo)圖思想創(chuàng)作作品的方式可以促使學(xué)生積極動(dòng)手制作、動(dòng)腦思考和個(gè)性發(fā)展，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深對知識(shí)的理解。思維導(dǎo)圖的個(gè)性化創(chuàng)作，增強(qiáng)學(xué)生的成就感，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高。另外，使他們在制作思維導(dǎo)圖的過程中體會(huì)、觀察知識(shí)間的關(guān)系，甚至發(fā)現(xiàn)自己從來沒有注意和意識(shí)到的各個(gè)知識(shí)間的關(guān)系，從而產(chǎn)生一些具有創(chuàng)新性的理解，達(dá)到創(chuàng)新性學(xué)習(xí)的目的。學(xué)生思想認(rèn)識(shí)有水平，歸納總結(jié)能力強(qiáng)，個(gè)性張揚(yáng)突出，這恰好是教師開展思維導(dǎo)圖應(yīng)用的最好保障。3.使學(xué)生敢于探究問題，勇于創(chuàng)新思維。

思維導(dǎo)圖不僅可以用于教學(xué)設(shè)計(jì)板演、歸納做筆記，還在制訂計(jì)劃、組織討論等方面有實(shí)際意義。在探究式教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生以小組為單位進(jìn)行討論是非常普遍的一種學(xué)習(xí)方式，在討論中活動(dòng)效率不高的現(xiàn)象是普遍存在的，學(xué)生主題分散不能集中、無序思維得不到組織等。利用思維導(dǎo)圖方式組織討論有助于解決問題。在教學(xué)中教師首先要篩選有討論價(jià)值的問題，使學(xué)生的注意力全部集中到討論的中心話題上，然后推舉一名學(xué)生作為小組的書記員，及時(shí)記錄大家的討論結(jié)果，同時(shí)可以簡明扼要地進(jìn)行構(gòu)思（每個(gè)學(xué)生可以有一個(gè)自己的符號(hào)框圖或顏色），把整個(gè)討論用思維導(dǎo)圖的形式畫出來。

利用這種方法，可以鼓勵(lì)每個(gè)學(xué)生大膽陳述觀點(diǎn)，每個(gè)觀點(diǎn)都可以在圖上一一展示，從而激勵(lì)學(xué)生積極探究，創(chuàng)新思維。其次，大家可以明顯地看出討論正在向哪個(gè)方向發(fā)展，使參與討論的學(xué)生把注意力集中在主題上面避免跑題。再次，通過每個(gè)人使用不同的符號(hào)框圖（或顏色）可以顯示出是否有一兩個(gè)人正在控制整個(gè)討論過程，而刺激其他人員多發(fā)言，促使學(xué)生個(gè)性化發(fā)展。當(dāng)小組的討論完成之后，交流各個(gè)小組的討論結(jié)果，由記錄者整理發(fā)言。在這個(gè)過程中教師可以將自己的總結(jié)公布，這樣相互補(bǔ)充，可以取得較好的教學(xué)效果。

三、思維導(dǎo)圖在物理教學(xué)中的應(yīng)用方式

思維導(dǎo)圖和傳統(tǒng)筆記方法相比有較大的優(yōu)勢。物理教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐，表明它有較好的前景，符合物理學(xué)科的特點(diǎn)和學(xué)生心智及情感特點(diǎn)。思維導(dǎo)圖能夠極大地提高學(xué)生的理解能力和記憶能力，它對于邏輯思維和創(chuàng)造性思維都有較大幫助。前面所述的思維導(dǎo)圖應(yīng)用于物理教學(xué)中的實(shí)際意義應(yīng)該促使我們積極實(shí)踐、努力創(chuàng)新，在教法設(shè)計(jì)、學(xué)法指導(dǎo)上有所突破。

1.應(yīng)用于教師教學(xué)設(shè)計(jì)。

利用思維導(dǎo)圖的思想和方法，教師在研讀教材、課程標(biāo)準(zhǔn)、備寫教案的過程中就可以用一張大白紙進(jìn)行圖示創(chuàng)意：以“課題”為思維導(dǎo)圖的主題，以“課程標(biāo)準(zhǔn)”、“教法設(shè)計(jì)”、“學(xué)法指導(dǎo)”、“情景創(chuàng)設(shè)”、“保障條件”等關(guān)鍵詞入手進(jìn)行教學(xué)初步設(shè)計(jì)，然后從概念出發(fā)，或從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)進(jìn)行必要的整理，最后形成一篇有學(xué)科或章節(jié)特點(diǎn)的教學(xué)設(shè)計(jì)。上完課后再用思維導(dǎo)圖的方式進(jìn)行教學(xué)反思，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為以后教學(xué)再設(shè)計(jì)積累心得。

上述過程可能是一種無序化的過程，但它能較好地體現(xiàn)教師的思維流程和個(gè)性化的設(shè)計(jì)理念，而不是在傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)的固定模式中牽強(qiáng)附會(huì)。

教師在集體備課中可以充分使用思維導(dǎo)圖進(jìn)行共同討論，完成教學(xué)設(shè)計(jì)。教師之間的討論是增強(qiáng)備課效果的重要方式之一，這樣做可以做到集思廣益。一人記錄，大家參與，然后及時(shí)整理，形成一份好的設(shè)計(jì)效果圖，每個(gè)教師在使用時(shí)還可以根據(jù)學(xué)生實(shí)際和教學(xué)實(shí)際進(jìn)行加工處理，改進(jìn)完善。

2.應(yīng)用于教師課堂板書和投影演示。

板書設(shè)計(jì)是課堂教學(xué)的一個(gè)重要內(nèi)容，也是一個(gè)教師教學(xué)基本功的展示。但大多教師是在課后的知識(shí)小結(jié)中進(jìn)行體現(xiàn)的，此時(shí)的學(xué)生已筋疲力盡，也只是被動(dòng)地進(jìn)行記錄，教師板書的知識(shí)脈絡(luò)與結(jié)構(gòu)圖的優(yōu)美卻沒能給學(xué)生深刻的影響和思維的啟迪，因此教師應(yīng)在教學(xué)過程中利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行板演。它能順應(yīng)大腦的自然思維模式，教師要通過使用關(guān)鍵字刺激學(xué)生在做筆記的時(shí)候就思考句子的要點(diǎn)到底是什么，這可以使學(xué)生積極地傾聽講課。教師在板演時(shí)要恰當(dāng)使用彩色粉筆或其他顏色筆，這樣做可以激發(fā)學(xué)生開動(dòng)大腦，使用圖像、顏色刺激視覺感官，加深記憶，獲得一個(gè)大課題的全景圖，最主要的是思維的流程過程對培養(yǎng)和提高學(xué)生的抽象思維能力有很大的幫助。

由于多媒體技術(shù)在教學(xué)過程中應(yīng)用日漸增強(qiáng)，教師使用演示文稿（PPT文件）越來越多。使用程序制作思維導(dǎo)圖輔助教學(xué)變得越來越簡單，操作快捷、圖像形式多樣和容量大的特點(diǎn)顯示比“紙+筆”工具的優(yōu)勢，這是物理課堂教學(xué)的一個(gè)趨勢。目前網(wǎng)絡(luò)上流行的兩款制作思維導(dǎo)圖的專業(yè)小程序Inspiration和MindManager，比PowerPoint更好操作，很方便教師演示講解。用Inspiration制作的思維導(dǎo)圖，其中的次概念和文本注釋在開始講解可以隱藏，講解時(shí)可以逐層展開，便于教師引導(dǎo)和啟發(fā)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維。

3.應(yīng)用于學(xué)生復(fù)習(xí)總結(jié)。

在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師組織學(xué)生進(jìn)行復(fù)習(xí)，教師歸納總結(jié)多，學(xué)生自主整理少；學(xué)生被動(dòng)接受，教師強(qiáng)行灌輸。學(xué)生失去興趣是必然的。教師應(yīng)積極倡導(dǎo)學(xué)生使用思維導(dǎo)圖主動(dòng)組織概念，自主建構(gòu)知識(shí)體系圖。實(shí)踐表明，學(xué)生根據(jù)自己的理解制作思維導(dǎo)圖作品，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生積極思考，加深對知識(shí)的理解。個(gè)性化作品的完成能增強(qiáng)學(xué)生的成就感，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力提高。

學(xué)生制作思維導(dǎo)圖的方式最多是彩筆+白紙方式。這種方法簡單實(shí)用，教師要鼓勵(lì)學(xué)生積極使用，不能用統(tǒng)一的模式限制學(xué)生，讓學(xué)生張揚(yáng)個(gè)性。在鼓勵(lì)學(xué)生建構(gòu)知識(shí)體系時(shí)，教師要指導(dǎo)學(xué)生注重學(xué)科知識(shí)的科學(xué)性、邏輯性，不能膚淺地追求圖示的好看、新穎而犯知識(shí)性錯(cuò)誤。作為交流作業(yè)，可以讓學(xué)生用Inspiration和MindManager制作。教師可以直接利用學(xué)生創(chuàng)作的作品進(jìn)行演示講解，從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)歸納知識(shí)、建構(gòu)章節(jié)或單元知識(shí)體系的積極性。

4.應(yīng)用于學(xué)生探究性學(xué)習(xí)。

思維導(dǎo)圖可以幫助學(xué)生整理知識(shí)概念，加工信息，更重要的是幫助學(xué)生進(jìn)行知識(shí)探究，主題討論和進(jìn)行反思。學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況獨(dú)立確定一個(gè)小的探究性問題，或與同學(xué)合作圍繞某一主題進(jìn)行討論研究。思維導(dǎo)圖不僅應(yīng)用于教學(xué)與學(xué)習(xí)有關(guān)的活動(dòng)中，也能應(yīng)用于做工作計(jì)劃、工藝設(shè)計(jì)、活動(dòng)策劃等研究領(lǐng)域。

學(xué)生可以獨(dú)立創(chuàng)作思維導(dǎo)圖作品，可以與同學(xué)協(xié)作完成。教師可以引導(dǎo)學(xué)生使用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)，學(xué)生的信息技術(shù)水平可能超出教師的能力，他們的信息素養(yǎng)、動(dòng)手操作的能力已具備在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的學(xué)習(xí)。因此，教師引導(dǎo)學(xué)生從因特網(wǎng)上進(jìn)行大量信息的搜索下載，加工整理很有現(xiàn)實(shí)意義，而使用思維導(dǎo)圖進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的探究性學(xué)習(xí)，既方