思維導(dǎo)圖在物理教學(xué)中的應(yīng)用探討

1、"思維導(dǎo)圖"在物理教學(xué)中的應(yīng)用探討摘要：介紹思維導(dǎo)圖和相關(guān)軟件，闡述其在組織物理概念、探討教學(xué)和學(xué)習(xí)問(wèn)題和指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)等方面的物理教學(xué)中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：物理教學(xué) 思維導(dǎo)圖 inspiration mindmanager personalbrain 討論 探究學(xué)習(xí) 思維導(dǎo)圖已經(jīng)開(kāi)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(guò)程，特別是一些相關(guān)軟件的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，更使這種思想方法深受歡迎，不論是企業(yè)還是教育，都在探索它的應(yīng)用，因此我們將自己在實(shí)踐中的一些體會(huì)寫出，懇請(qǐng)指正。 1思維導(dǎo)圖簡(jiǎn)介思維導(dǎo)圖是英國(guó)人托尼·巴贊創(chuàng)造的一種提出筆記方法，和傳

2、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個(gè)概念之間的聯(lián)系（如圖1所示）。 思維導(dǎo)圖和傳統(tǒng)的記筆記方法相比有較大的優(yōu)勢(shì)。它順應(yīng)了大腦的自然思維模式，可以讓我們的各種觀點(diǎn)自然地在圖上表達(dá)出來(lái)。能夠加強(qiáng)記憶，因?yàn)樵趫D示中通過(guò)使用關(guān)鍵詞，既可以積極地聽(tīng)講，又強(qiáng)迫我們?cè)谧龉P記的時(shí)候就要思考句子的要點(diǎn)到底是什么。激發(fā)右腦，因?yàn)樵趧?chuàng)作導(dǎo)圖的時(shí)候還使用顏色、形狀和想象力。根據(jù)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)人的大腦是由兩部分組成的。左大腦負(fù)責(zé)邏輯、詞匯、數(shù)字，而右大腦負(fù)責(zé)抽象思維、直覺(jué)、創(chuàng)造力和想象力。所以，圖像的使用加深了我們的記憶，因?yàn)槭褂谜呖梢园殃P(guān)鍵字和顏色、圖案聯(lián)系起來(lái)，這樣就使用了我們的視覺(jué)感官。其實(shí)，思維

3、導(dǎo)圖不僅可以用于做筆記，還在制定計(jì)劃、組織討論等方面有用途。例如討論問(wèn)題時(shí)，可以由一人擔(dān)任秘書工作，把整個(gè)討論用思維導(dǎo)圖的形式畫出來(lái)。（如圖2所示） 對(duì)于每一個(gè)新的觀點(diǎn)，秘書決定應(yīng)該加在哪一個(gè)分支的下面。每個(gè)討論者都會(huì)有一個(gè)自己的符號(hào)框圖（或顏色）。利用這種方法，首先使每個(gè)觀點(diǎn)都可以在圖上根據(jù)它的位置而判斷出其重要性。其次，大家可以明顯地看出討論正在向哪個(gè)方向發(fā)展，可以使參與討論的人員者把注意力集中在主題上而避免跑題。再者，通過(guò)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(guò)程，而刺激其他人員多發(fā)言。目前思維導(dǎo)圖已經(jīng)在企業(yè)屆有了廣泛的應(yīng)用，而且取得了較好的效果，例如

4、波音公司在設(shè)計(jì)波音747飛機(jī)的時(shí)候就使用了思維導(dǎo)圖。據(jù)波音公司的人講，如果使用普通的方法，設(shè)計(jì)波音747這樣一個(gè)大型的項(xiàng)目要花費(fèi)6年的時(shí)間。但是，通過(guò)使用思維導(dǎo)圖，他們的工程師只使用了6個(gè)月的時(shí)間就完成了波音747的設(shè)計(jì)！2.實(shí)現(xiàn)思維導(dǎo)圖的手段2.1.紙筆準(zhǔn)備：幾張白紙和不同顏色筆。步驟： 是把主題畫在紙的中央。主題可以用關(guān)鍵字和圖像來(lái)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，有助于我們進(jìn)行回憶。考慮'次主題'，也就是在上一層主題下的延伸。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)來(lái)

5、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(lái)，并把它和最相關(guān)的'次主題'連接起來(lái)。整理思維過(guò)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(lái)。任何一個(gè)'次主題'都要用一種顏色來(lái)表示。而且，如果可能的話，要盡可能用圖像來(lái)表達(dá)一個(gè)關(guān)鍵字，這可以大大加深記憶。 2.2.計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)已經(jīng)在許多方面取代了"紙筆"，在制作思維導(dǎo)圖上，計(jì)算機(jī)也以它的操作快捷、圖象形式多樣和容量大的特點(diǎn)顯示了比"紙筆"工具的優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)在，制作思維導(dǎo)圖的軟件很多，如inspiration、mindmanage

6、r、personalbrain、brainstorm等，這些軟件互有優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇。圖3是利用不同軟件制作的本文結(jié)構(gòu)圖，從中可以比較出它們的表達(dá)方式的特色。這些軟件都非常容易掌握，因此不僅是教師可以使用，學(xué)生也可以使用，為學(xué)生學(xué)習(xí)又提供了新的工具。 3.應(yīng)用于物理教學(xué)的探索3.1.組織概念，勾勒知識(shí)結(jié)構(gòu)圖概念是物理學(xué)科知識(shí)的基礎(chǔ)，然而在教學(xué)過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生往往忽視對(duì)基本概念的掌握，特別是不能夠形成概念網(wǎng)絡(luò)，更不能夠比較深刻的了解概念間的聯(lián)系，這成為了學(xué)習(xí)困難的主要原因。在一般的教學(xué)過(guò)程中，教師也要求學(xué)生總結(jié)概念結(jié)構(gòu)，但是往往由于檢查不及時(shí)等原因，沒(méi)有在教

7、學(xué)過(guò)程中得到落實(shí)?，F(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)了，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的進(jìn)行交流，每個(gè)學(xué)生都可以從他人那里學(xué)習(xí)到自己沒(méi)有想到的東西。在實(shí)際操作中，我們有以下一些做法： 教師制作出模版，學(xué)生按照模版完成內(nèi)容。這種方法適用于學(xué)生剛剛接觸思維導(dǎo)圖或者面對(duì)比較復(fù)雜的概念結(jié)構(gòu)。例如：在進(jìn)行完電場(chǎng)的教學(xué)之后，為了使學(xué)生能夠清晰掌握電場(chǎng)的概念結(jié)構(gòu)，我們利用mindmanager制作了下面的模版，（如圖4所示）學(xué)生根據(jù)模版總結(jié)回憶所學(xué)習(xí)的基本知識(shí)和它們的關(guān)系，并在文本輸入?yún)^(qū)將各

8、個(gè)概念的具體內(nèi)容寫出來(lái)。當(dāng)然，如果學(xué)生有新的想法，可以在模版中進(jìn)行改進(jìn)。 這種方式可以促使學(xué)生積極動(dòng)手作和動(dòng)腦思考，使他們能夠從整體上掌握了基本知識(shí)結(jié)構(gòu)和各個(gè)知識(shí)間的關(guān)系，在頭腦中形成了清晰的概念網(wǎng)絡(luò)。我們特別在高三教學(xué)中進(jìn)行了實(shí)踐，取得了較好的效果。學(xué)生根據(jù)自己的理解制作思維導(dǎo)圖作品由于實(shí)現(xiàn)思維導(dǎo)圖的軟件操作簡(jiǎn)單，所以學(xué)生非常容易掌握。對(duì)于有些內(nèi)容我們會(huì)讓學(xué)生自己動(dòng)手，根據(jù)自己對(duì)知識(shí)的理解，構(gòu)造概念圖。如圖5所示的是學(xué)生在學(xué)習(xí)完磁場(chǎng)一章內(nèi)容之后總結(jié)的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖，在這里不僅列出了各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，而且每一部分都在相應(yīng)的文本區(qū)中寫出了對(duì)該知識(shí)的理解。 實(shí)踐表明，學(xué)生來(lái)制作思維導(dǎo)圖，能夠激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興

9、趣，促使學(xué)生積極思考，加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解，也增強(qiáng)了他們的成就感，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高。另外，也使他們?cè)谥谱魉季S導(dǎo)圖的過(guò)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(lái)沒(méi)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)新性的學(xué)習(xí)之目的。3.2.探討問(wèn)題，捕捉討論中的靈感心理學(xué)研究認(rèn)為，在討論問(wèn)題的過(guò)程中，人們的思維處于高度集中狀態(tài)，接受和處理信息的能力強(qiáng)，靈感容易顯現(xiàn)，所以將討論中大家的意見(jiàn)和觀點(diǎn)及時(shí)的記錄下來(lái)，然后進(jìn)行必要的整理，一定能夠得到一個(gè)非常好的思維成果。思維導(dǎo)圖和相關(guān)的軟件在這里能夠扮演重要角色了。 教師在集體備課中共同討論，完成教學(xué)設(shè)計(jì)備課是重要教學(xué)行為，如何才能

10、提高備課的效果呢？除了教師自己認(rèn)真研讀教材、教學(xué)大綱、查閱有關(guān)資料之外，教師之間的討論也是提高備課效果的重要方式，這樣可以做到集思廣益，智慧大家共享。然而在通常的備課過(guò)程中由于缺乏及時(shí)有效的記錄和整理，集體討論效果不好，而且容易跑題。現(xiàn)在我們按照思維導(dǎo)圖的方法，利用inspiration軟件記錄備課過(guò)程，然后進(jìn)行必要的整理，就避免了上述情況，圖6是在一次集體備課中討論"庫(kù)侖定律"的教學(xué)時(shí)最終繪制的思維導(dǎo)圖。 在整個(gè)討論過(guò)程中，大家僅僅圍繞討論內(nèi)容展開(kāi)話題，由一名教師負(fù)責(zé)記錄下每個(gè)教師的觀點(diǎn)，通過(guò)討論確定各個(gè)部分的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。然后將討論結(jié)果進(jìn)行整理（這在inspira

11、tion中做起來(lái)非常方便），分別復(fù)制給各位教師，這樣大家就得到了一份凝聚著集體智慧的教學(xué)設(shè)計(jì)了。這種方式特別對(duì)青年教師適用，這樣可以使他們盡早的熟悉教學(xué)規(guī)律和教學(xué)內(nèi)容。 學(xué)生小組討論，研究問(wèn)題。在探究式課堂教學(xué)中，學(xué)生以小組為單位進(jìn)行討論是非常普遍開(kāi)展的一種學(xué)習(xí)方式，然而也同樣會(huì)出現(xiàn)我們前面所說(shuō)的討論中出現(xiàn)的問(wèn)題，在討論式教學(xué)中教學(xué)效率不高的現(xiàn)象是普遍存在的，要改變這種情況，只有將學(xué)生的注意力全部集中到討論的中心話題上來(lái)，這正是思維導(dǎo)圖解決的問(wèn)題，同時(shí)利用適合的軟件，還可以及時(shí)記錄下討論結(jié)果，體現(xiàn)集體思維的成果。在教學(xué)中，我們一般是首先篩選探究的問(wèn)題，有些問(wèn)題值得討論，有些討論的價(jià)值不高，在這

12、方面要發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，課前進(jìn)行篩選。在課堂上，學(xué)生分小組學(xué)習(xí)，每個(gè)小組至少一臺(tái)計(jì)算機(jī)，一個(gè)學(xué)生作為小組的書記員，記錄大家的討論結(jié)果，因?yàn)榭紤]到mindmanager十分便于快速記錄，所以我們?cè)谶@樣的課上多使用這個(gè)軟件。圖7就是高三學(xué)生在進(jìn)行"測(cè)量電阻"專題復(fù)習(xí)時(shí)一個(gè)小組的課堂討論記錄。 在上述討論中，學(xué)生充分利用自己所掌握的知識(shí)對(duì)"測(cè)量電阻"問(wèn)題從各種情況進(jìn)行了深入的總結(jié)性研究，并且在每個(gè)欄目的"記錄"中都對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，還繪制出了電路圖。當(dāng)小組的討論完成之后，在通過(guò)校園局域網(wǎng)將討論結(jié)果公布，交流各個(gè)小組的討論結(jié)果，在這

13、個(gè)過(guò)程中教師也可以將自己的總結(jié)公布，這樣相互補(bǔ)充，取得了較好的復(fù)習(xí)教學(xué)效果，特別是從教師的角度來(lái)看，真正體會(huì)到了"教學(xué)相長(zhǎng)"的內(nèi)涵，師生都受益匪淺。 3.3.指導(dǎo)學(xué)生，進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)研究性學(xué)習(xí)作為一種課程理念，可以單獨(dú)舉辦綜合課程，也可以結(jié)合課堂教學(xué)或者學(xué)科進(jìn)行，如果將這種理念和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)聯(lián)系起來(lái)，就產(chǎn)生了WebQuest。我們根據(jù)自己的實(shí)際情況，以課堂教學(xué)的內(nèi)容為研究性學(xué)習(xí)的生長(zhǎng)點(diǎn)，以WebQuest為主要學(xué)習(xí)形式，以思維導(dǎo)圖為指導(dǎo)手段，開(kāi)展了研究性學(xué)習(xí)，非常受學(xué)生歡迎。思維導(dǎo)圖在其中的作用是指導(dǎo)學(xué)生的探究步驟和探究?jī)?nèi)容。如圖8所示，是結(jié)合高中物理"萬(wàn)有引力定律"開(kāi)展的WebQuest中思維導(dǎo)圖主體圖。 學(xué)生根據(jù)圖中的內(nèi)容，選擇學(xué)習(xí)和探究方式，其中有的部分是必須要學(xué)習(xí)的，如關(guān)于萬(wàn)有引力定律的知識(shí)部分，還有一些是學(xué)生進(jìn)行選擇的，可以進(jìn)行課題學(xué)習(xí)（一般通過(guò)講座、查閱資料的形式），還可以進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，如萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用部分就是要求學(xué)生在學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)知識(shí)后進(jìn)行的小課題研究。具體的操作可以參考"探究物理教學(xué)網(wǎng)"（