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思维导图在初中物理教学中的应用
来源查字典物理网| 2018-04-16 发表| 567 人浏览| 物理教研分类:教学参考

物理教研

  华东师范大学刘濯源教授提出,我们可以运用一系列图示技术把本来不可视的思维(思考方法和思考路径)呈现出来,使其清晰可见,即思维可视化,这种可视化后的“思维”更有利于理解和记忆。但实现思维可视化是需要技术支持的,如图示技术思维导图、概念图等及生成图示的软件技术mindmapper,FreeMind等。随着“思维可视化”技术在教育领域的应用,以及新课改的推进,其在基础教育阶段各学科教学中的作用越来越重要。笔者从理论与实践层面对思维导图在初中物理教学中的应用进行思考与研究,因而本文主要探讨思维导图技术进入初中物理课堂后,在学生学习方式、教学模式及教师专业发展等方面引起的变化。以期引起更多教师对思维导图在物理教学中的应用产生兴趣,努力尝试更好地将思维导图工具与教学结合的方法及途径,提高物理教学质量,追求高效课堂。

  一、概念界定

  为了使大家更清晰地理解思维导图在物理学科中应用的条件、范围和效果,笔者查阅资料后梳理了相关概念:

  1. 思维导图的定义

  思维导图是英国心理学家东尼?博赞提出的,又称脑图、心智图、灵感触发图等,是一种图像式思维的工具、一种利用图像式思考的辅助工具。它利用人类大脑放射性思考的方式,将进入大脑的资料形成一个思考中心,由此中心向外发射多个关节点,呈现放射性立体结构,这些点相互连接便构成大脑的记忆,形成个人数据库。这种简单有效的思维工具,运用图文并重的技巧,把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来,把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接,充分运用左右脑的机能,利用记忆、阅读、思维的规律,协助人们在各领域开展工作、学习、生活,从而开启人类大脑的无限潜能。

  2. 学科思维导图的产生

  自20世纪90年代博赞思维导图传入中国后,很多思维导图爱好者开始在各领域进行应用尝试,其中在企管培训领域的传播最为广泛,后来在教学领域也有不少应用实践及研究。作为中国最早的思维导图应用研究者,华东师范大学现代教育研究所思维可视化教学实验中心刘濯源主任,带领团队对思维导图如何在教学领域有效应用开展了深入的系统研究,但随着教学实践的深入展开,他逐渐发现博赞思维导图所倡导的“自由发散式”思考并不适合中国的学科教学,因为任何一个学科都有自己严格的知识结构及规律,不尊重学科本身的特点,想到什么就画什么是行不通的。基于以上原因,刘濯源及其团队在实践中提出了“学科思维导图”的概念,它是广泛应用于“思维可视化教学体系”中的教学思维工具, 是以思维导图技术为表现形式,融入逻辑思维理念的内涵,结合中小学各学科,以及思维规律、学科规律、考试规律,提升教师教学效能及学生学习能力的高效工具。

  博赞思维导图主要强调放射性思维,而学科思维导图则更强调结构化思维。虽然二者都呈现出从中心向四周层层发散的思考形式,但本质却有很大不同,博赞思维导图的放射性思维比较主张自由发散联想――围绕一个思维原点想到什么就写上什么,不太要求概念与概念之间的逻辑关系,想到即合理;学科思维导图的结构化思维则强调概念与概念之间的逻辑关系,而且要求每个概念之间必须要有清晰明确的逻辑关系,才能用引导线将其连接起来,不能画没理由的连接。所以博赞思维导图的绘制更随意,更自由,可天马行空,不受约束,学起来更容易,而学科思维导图的绘制更严谨、更规范,必须要按学科本身的结构、规律、特点来绘制,对绘制者的逻辑思维能力及学科功底有较高的要求。

  以上是笔者查阅资料后,对思维导图的定义进行梳理及归类。笔者认为,东尼?博赞有关思维导图的界定是广义的,刘濯源团队的界定是狭义的,虽然为学科教学,但在教与学的背后,并不是仅仅关注学生的学科知识与技能的学习,而要通过学生的习得折射出教师教学的水平,这就包括教师的教学设计、组织教学的方式、试卷的编制等内容,甚至可以反映出一个团队的课题或教学问题的研修水平。

  二、思维导图在初中物理教学中的作用

  1. 优化教学设计,提高物理课堂教学质量

  提高物理课堂教学质量关键在于教师,而科学合理的教学设计是核心。物理学科具有严

  密的知识体系及逻辑结构,无论是理论讲解还是实验探究,都必须围绕相应的物理概念和规律进行。不管是以单元主题为核心的中观教学设计还是某一节课的微观教学设计,都逃脱不了概念之间严密的逻辑关系或围绕核心概念展开的从属关系,见图1,在学习“压强”这部分内容时,根据学生已有的知识结构和课标的目标要求,教师从压力、液体压强等6个方面,围绕本单元的核心概念,借助mindmanager技术进行思维导图的绘制,此过程不仅可以帮助教师从中观层面把握该单元学习的核心与教学任务,还能清晰地反映出单元主题学习中各具体内容专题之间的层次关系,便于基于顶层设计的思路,进行每节课的教学设计。这种结构化的思维图示更强调物理学科知识的严密性,清晰地体现出概念与概念之间的逻辑关系,这就是笔者所强调的狭义的思维导图,即学科思维导图。

  2. 改变学生学习方式,培养良好学习习惯

  预习和复习是学生学习新知、巩固旧知的有效学习方式。预习的过程可以帮助学生提前熟悉新知识,根据自己的认知习惯和学习基础理解问题,在自学过程中梳理出困惑的问题,待教师组织学习新知时便于重点理解与听讲。复习则可以帮助学生系统地整理所学知识,形成完整的知识网,提高学习效率。但现实往往是大多数学生不懂预习与复习的学习技巧,学生更多的是“读课本、抄概念、背公式”,整个过程不分重点,不会巧学,导致学习时间大量浪费,加重了学习负担,使得预习与复习的效率低下。将思维导图运用于预习和复习过程,通过简单、明了的图文可更好地发挥学生大脑的整体功能,使其对相应的学习内容在大脑自我构建的过程中可视化。既可以帮助学生找到学习时存在的问题,也可以在听课的过程中针对问题进一步梳理,加深对新知的理解与巩固,还可以帮助学生在复习的过程中理解相应的概念与规律。明确概念之间的结构与关系,这种耗时少、效率高的方式学生也乐于接受。例如,上述“压强”内容的学习过程中,学习新知识之前要求学生提前预习,并在预习本中画出相应的思维导图,此时的可视化思维过程就是广义的思维导图,根据学生的认知习惯及预习方式,以核心概念为核心,或者以问题研究为主题放射性思维思考的过程,不过度强调概念之间的逻辑关系及从属关系。教师引导学生学习之后,再次审视“预习提纲”,要求以知识归纳、梳理为中心再次进行思维导图的绘制,此时的思维可视化过程就是笔者所指的狭义的思维导图,它更注重概念之间严密的逻辑关系。

  3. 改变团队教研方式,促进教师专业发展

  集体备课与研修是现行中学教师交流的常规途径,大多数情况下,交流与研讨的内容是围绕某节课该如何设计、教学中疑难点的有效解决途径等,采用的形式是听课、说课、针对具体问题发表观点等,在此过程中教师交流的信息多以单纯的文字汇总与记录为主,而思维导图的引入,可大大改变研讨的形式,获得更多的信息。仍以“压强”内容学习为例,关于本单元的教学设计,教师可以根据自己的备课习惯在纸上或电脑上绘制思维导图,或者以教学中的困惑为核心展开思维导图的绘制,这就使研修问题更清晰、目的更明确、针对性更强,同时在教学过程中可不断以此为教学依据完善教学方法,进行有效的教学反思,促进教师专业发展。此过程中的思维可视化既可是广义的,也可以是狭义的,根据具体的问题中心的性质而定。

  三、总结与思考

  思维导图的应用既可提升初中物理教学效果,又可促进教师的专业发展。灵活、有效应用的前提是教师必须在思维可视化的视角下进行相关的理论研究,能明白思维导图的广义界定和物理学科特点的使用“规则”,要知其然并知其所以然,将理论与实践相结合,才能有效改变传统的教学模式,才能促进学生转变学习方式。总之,思维导图作为知识表征的工具,其在物理教学中的应用还处于探索阶段,要真正融入初中物理教学,还需教师不断地实践与总结。

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