【《思维导图在中学物理教学中的应用研究》7900字（论文）】

[5]。这些文章足以表明思维导图在物理教学的成果，对教学有积极作用，因此研究中学物理在单元和模块复习，解题中运用思维导图是很有必要的。1.3研究目的与意义目的：尝试为高中物理单元，模块复习课选择合适的教学模式。着力找寻解决学生有效记忆零散知识，公式的方法。让学生学会运用思维导图分析解题。意义：3+2+1,3+3的高考模式推进，学生需要运用简便的方法去记忆繁琐的知识，所以思维导图是目前较好的办法。在日常的教学中，教师引导学生有效利用导图，对知识进行思考和辨别，筛选出有用信息，把知识串联和逻辑重组，形成枝干。对于教师，合理运用导图备课，教学思路清晰，课堂氛围更好，提高课堂效率，同时提升教师教学的创造力。1.4研究思路与方法思路：首先确定研究思路，即思维导图在中学物理教学的应用；其次，通过知网，万方等相关网站查询论文，对思维导图概念有一定的认识；再次，制定教学设计，将思维导图运用于课堂教学中；最后，根据实际，进行总结和反思。研究思路见图1.1图1.1研究思路Fig.1.1researchapproach方法：文献法。通过对思维导图的系列书籍认真研读教育教学理论，找寻相关的期刊，小论文，硕士论文，查找相关网站文章，了解思维导图在中学物理教学的应用，把握国内外相关理论的研究方向，为本文的研究提供理论基础。行动法。充分利用在高中为期半个学年的顶岗实习机会，在优秀的一线教师帮助与指点下，结合教学课堂的实际情况，在教学中观察和研究，反思和改进。2.思维导图理论概述2.1思维导图的内涵思维导图是由英国学者东尼·博赞提出的一种信息可视化表征，开启心智，训练思维的工具。思维导图就是建立框架，即将知识串联和逻辑重组。在学习中构建思维导图的目的是建枝加叶，所谓建枝，也就是明确学科或者板块的逻辑，框架是最重要的。因此，思维导图的目的不是堆积细节，而是能够把每个学科每个板块的框架和逻辑理清楚。因为细节虽然可以想多细就能多细的，但是没有枝干，细节就会忘得快，那岂不是白做了，但只要枝干是稳的，则整个学习过程中知识主干是稳的，在后期学习就会学得非常轻松。在高中的物理学习中，很多的概念，公式，定理，学生都是死记硬背，通常会出现学过的知识总是记不住，记完笔记后怎么也想不起来，学习很疲惫，不知怎么抓重点。或许学生需要用思维导图来帮助他们建构完整地系统知识框架，把零散的知识串联起来。这就好比有了枝干，无数树叶（细节知识）才能牢固，才不会忘记。2.2思维导图类型与绘制2.2.1思维导图类型思维导图有八种基本类型，都体现了基础的思维框架。第一种圆圈图：定义事件，把一个主题从里往外展开。第二种气泡图：阐述事物性质和特征，结构简单，单层逻辑，可以用来多维度看问题，找多样性。第三种双重气泡图：对两个事物比较和对照，找出差别和共同点。第四种树状形：用于主题分组，分类，零散的知识总结和复盘。第五种流程图：按顺序分析事物的发展逻辑。第六种多重流程图：分析事件产生原因于导致结果，锻炼思维分析能力。第七种括号图：分析整体与局部，由一个知识关键词发散内容。第八种桥状图：对事物进行类比和类推。2.2.2思维导图绘制思维导图的绘制，基于学生在学校的学习环境，思维导图的类型和物理学科的逻辑，笔者认为手绘树状图和括号图的方式更适合学生使用。绘制思路如下：第一：先理解书的大框架，顺着章，节，小节的顺序做下去。运用枝干，括号的形式，一级标题，二级标题，三级标题，一个分支一个关键词。第二：第二轮做笔记，在原有的基础上继续深入理解概念重点，公式等。第三：谨防抄书。做框架笔记时，重在通过思考，辨别、筛选有用信息，并把有用信息编码成为最精简的语言，便于记忆。第四：用不同颜色的笔区分新旧知识之间的关系，学会留白。2.3在物理教学中的作用2.3.1教学课堂的有效工具教学课堂是教师的教与学生的学，有教先学。教师在备课时，有效运用导图，将本节教学内容，重难点和教学设计的运用可视化的形式展现出来，即在构建思维导图框架的时候，教师将自己的课堂教学过程在可视化的空间中先演示一次，这样就能够更有效地组织教学内容，熟悉教学的各个环节，把握课堂的步伐。课堂教学过程中，教师通过思维导图把学科知识串联和逻辑重组过程清晰地展现出来，让学生看到教师把繁杂的知识点编码成为最精简的语言展现出来，从而知道自己的认知方式存在哪些问题，然后慢慢去改进，也可以让学生清楚地看到新旧知识点之间的联系。当学生学会运用最精简的语言构建知识框架，建立知识树干，这样就可以更容易地理解新知识，新旧知识之间的关联。如果学生学会运用思维导图，用最精简的语言整理，归纳知识点和记忆知识，这将必然会比他们单纯的死记硬背，简单机械记忆的效果更好。当学生学会运用最精简的语言编码知识点，串联知识和记忆知识，这将会让学生的逻辑思维更加活跃，对学习知识学会灵活变通，这将有利于他们更好地运用已知的知识去“创造性”解决问题。2.2.2促进学生逻辑思维发展对于学生，思维导图能促使他们在理解的基础上，通过思考辨别，筛选有用信息，并把有用信息编码成为最精简的语言，突出新知识与旧知识之间的关联，形成学生独特的知识框架，让学生从宏观上把握住知识。通过绘制思维导图，学生可以看到自己对知识的理解随时间变化，从而发现自己对于知识认知上发生改变。同时他们在绘制思维导图的过程中是通过自己对知识的理解，思考辨别，筛选出有用的信息，组织和编码成为最精简的语言构建框架，从而使自己的学科知识体系更加完整。甚至可能会偶然间发现一些新知识和新旧知识之间的内在联系，而产生创造性理解知识。如图2.1，在完成相互作用单元学习后，为了使学生能够清晰理解和掌握各个知识点之间的概念结构，让学生运用思维导图，把知识之间的基本概念，规律进行建枝加叶，构建整体框架。在之后的学习过程中，当他们对这些知识点有新的想法，新的思路，也可以再对知识点进行改进和完善。这种学习方式可以促进学生对于学习知识的求知欲，使他们能够从宏观的角度把握住知识结构和新旧知识之间的关联，在脑海中形成简洁，清晰的知识思维框架，从而促进学生思维逻辑发展。图2.1相互作用思维导图Fig.2.1interactingmindmaps3思维导图在教学的应用3.1单元复习案例在笔者实习的班级中，每次单元复习课都用心准备，可依旧不见效果。经过思考，笔者在同一节复习课，在两个不同的班级运用两种教学方式。一班：通过归纳总结每一节课知识的方法来罗列知识点，可学生不认真听课，无精打采，课堂氛围低效。二班：运用思维导图，通过创造性地设问进行课堂复习课，学生精力集中地思考问题，课堂气氛很活跃。通过思考，总结出复习课的要点：问题是核心，以问题作为教学出发点，导向，学启于思，思启于问。以高中物理牛顿运动定律为例，进行单元复习教学。教学实录：环节一：课前学生准备工作①回顾牛顿运动定律章节知识，抓住重点知识，并记录下不理解的知识点。②理解各个知识点之间的联系③手绘本章关键知识的思维导图（学生交流，讨论，手绘导图如图3.1所示）图3.1牛顿运动定律思维导图Fig.3.1newton'slawsofnotionmindmap环节二：教学过程①重点回顾，搭建枝干首先通过设置问题，提问，了解学生对牛顿运动定律知识的掌握深度，即学生对知识概念的理解，重点知识的掌握情况。其次细节提问，提问详细的知识点，可以结合教学目标，教学重点与难点来进行有针对性的提问，例如“伽利略理想实验”，“作用力与反作用力的关系”，“牛顿第二定律实验问题”等相关的问题，让学生根据自己的理解，表达出对知识的认识，激发他们的发散思维，发挥他们的能动性，激发他们对于学习的热情，促进对知识的进一步加深理解，从而加强对牛顿三大定律的深入理解。教师引导和帮助学生思考和辨别，筛选出有用信息，把知识串联和逻辑重组，对知识掌握更牢固，构建独特的知识框架。在教学中，当学生对知识理解模糊，教师要加以指导，让学生明白知识的来龙去脉。师生合作绘制形成如图3.2所示的思维导图。在学生不理解的知识点，教师应当结合板书与讲解进行教学，让学生理解知识点。图3.2牛顿运动定律Fig.3.2newton'slawsofnotionmindmap②习题练习，巩固知识运用习题来巩固知识。学生在解题的过程中不仅要理解知识，还要理清解题思路。而利用思维导图分析能够迅速提取题目中的关键点，找到各个知识点之间的联系，快速找到解题思路，进而解题。以一道高考题为例。例1（新课标全国卷）如图3.3，一长木板在水平地面上运动，在t=0时刻将相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度－时间图像如图所示。已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦。物块与木板之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。取重力加速度的大小g=

10m/s，求：（1）物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数。（2）从r=0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小。[[][]2013年全国新课标II理综卷真题图3.3题目Fig.3.3topic这道题属于比较难题，引导学生使用思维导图分析题目，如图3.4，首先，先读题和读图抓住关键词，把题目和图像的已知条件列出来，其次，根据图像，找出突破口，将隐含的已知条件列出来。图3.3思维导图分析题目Fig.3.4mindmappingtheproblem进一步规范解题，先看，v-t图，t1=0.5s时，v1=1m/s，即根据加速度公式，可算出a1，a2。再看，物块与木板间，木板与地面动摩擦因素，根据牛顿第二定律可求出，见图3.4，由此可解答出第一问。图3.4分析题目Fig.3.4analysisofthetopic再分析第二问，首先t1后，地面对木板摩擦阻碍木板运动，设它们的加速度，由牛二求解。其次，设物块相对木板静止，a1’=a2’，与假设不符，即物块相对木板做减速滑动，得a1’=a1，完善v-t图像，可得a2’，最后，由运动学公式，求位移。一一分析，边分析边画，思维导图分析见图3.5图3.5分析解题过程Fig.3.5analyzetheproblemsolvingprocess最后，解题框架画好了，思路一目了然，这样能够让学生更快理清解题思路，促进学生思维逻辑发展，增强学生对知识的进一步理解。环节三：课后巩固教学完成后，教师应及时查看学生制作的思维导图，同时让学生在课后根据对知识的理解，进一步完善思维导图，把本章节的知识形成枝干网络，及时复习，更好地吸收知识，以及加深对解题步骤的了解，当再次遇到同样类型的题目时，能够运用有效的方法解题。教学反思：将思维导图运用于物理单元复习课，让学生课堂精力更集中。在教学过程中，教师抛出问题，学生勤于思考，勤动手，寓学于乐。3.2模块复习案例在复习时，如果学生能够运用科学合理的方法记住一些零散，相似的知识点和公式，对提高学习效果至关重要。下面以高中“运动学”模块为例，展示教师应用思维导图引导学生对模块内容进行复习。环节一：明确重点知识运用思维导图展开模块复习，首先一定要对模块的重点内容准确把握，从而根据理解去绘制简洁，基础的思维导图。例如，在“运动学”这一模块，我们能够清楚地知道本模块的重点是围绕运动，速度，受力等相关，即教师可以从这三个关键词出发展开知识点的复习教学。环节二：明确复习顺序根据教学的相关资料和学生的实际情况，明确知识的重点后，教学要紧紧围绕该知识点展开。明确复习的教学目标，掌握内容的重点和突破难点，从而展开教学。作为教师，要了解学生目前对本模块知识的掌握程度，从而进行教学主线的设计，确保重点知识学生能够掌握。结合运动学模块来看，首先教师引导学生运用思维导图对直线运动以及曲线运动的理解，运用对比法展开学习，明白它们之间的区别与联系；其次，根据运动情况，把直线运动分解为匀速运动与变速运动，同样可以运用对比法推导出它们的公式，让学生学会运用公式解决生活的一些运动问题；最后，曲线运动由于运动的初始条件不同分为平抛运动和圆周运动，让学生学会判断，这一部分内容要让学生在实际例子理解中进而获得知识。学生可能在理解起来有一定难度，教师要注意复习教学的方法，多举例子让学生理解，备课时要考虑到学生已有的知识水平，而进行教学设计。如图3.6所示，是运动学模块的教学设计框架。图3.6运动学模块Fig.3.6Kinematicsmodule环节三：课堂实施在对运动学模块知识教学的设计具体实践过程中，教师需要把整个模块知识的思维导图框架当作一节课的课堂教学设计与学生的已有知识联系在一起，随着课堂教学的深入步步展开各个知识点细节的讲解，不断丰富思维导图的枝干，让学生可以在一个框架上理解各个知识之间的联系，从而建构这一个模块完整的知识枝干，让学生从整体上全面理解知识。如图3.7所示，是基于高中物理课本绘制的简易思维导图。教学反思：模块复习是让学生学会分析同一个物体由于作用条件不同，会有什么样的情况出现。教师要注意学生在理解知识过程中的反应，讲清楚知识之间的条理。图3.7高中物理思维导图Fig.3.7highschoolphysicsmindmap3.3在解题的运用案例在日常学习中，一般教师在讲解习题时，只重视学生解题的答案是否正确，并没有重视学生解题的思路，对知识点理解是否存在偏差，这使得学生上课听得懂，但做题时束手无策，无从下手，没有学会理清同种类型题目的解题方法。而在解题时用思维导图，不仅可以把教师要讲解物理知识说清，也可以指导学生分析解题的步骤，可视化在一张图中。对同一类型的题目，归纳总结，找出规律，绘制出思维导图，让解题思路一目了然。下面以一道高考题为例展开教学。图3.8题目Fig.3.8topic【例2】（福建高考理综卷）如图3.8，质量为M的小车静止在光滑的桌面上，小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块在两段轨道相切于B点。质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，重力加速度为g。

(1）若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力；

(2）若不固定小车，滑块仍从A点由静止下滑，然后滑入BC轨道，最后从C点滑出小车。已知滑块质量m=M/2，在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，求：滑块运动过程中，小车的最大速度大小v；滑块从B到C运动过程中，小车的位移大小s。[[][]2015年福建省高考理综卷真题环节一：提取关键词首先教师引导学生运用思维导图分析题目，把题目中复杂的运动过程分解，让题目变得容易理解，进而提取题目中的已知，隐含信息，需要求解内容以及题目考查的知识点一目了然。根据题目，车固定，滑块到B点，车压力最大，动能定理求速度。滑块在B，合力提供向心力，求车对滑块支持力。车不固定，A-B，滑块在B，动量守恒求速度。A到B，能量守恒求解v。在题目有多个运动阶段时，学生应该学会分阶段，确定研究对象，进而分析题目所涉及的知识点。图3.9是将题目的有用信息提取出来，经过思维导图可视化表征，使所有内容可视化。图3.9题目分析Fig.3.9subjectanalysis环节二：提取相关知识复习如图3.10和图3.11所示是提取相关知识思维导图。每次在新课学习后，教师可引导学生绘制每一节知识导图，每一章节总的知识思维导图，要多思考和温习，把知识理解透彻。在利用思维导图进行对习题分析时，我们已经明白题目考察内容是：第一问机械能守恒和向心力，第二问是水平方向动量守恒和能量守恒。紧接着教师要引导学生运用思维导图对知识点进行复习，找寻解题思路与方法。图3.10机械能守恒定律和向心力Fig3.101awofconservationofmechanicalenergyandcentripetalforce图3.11动量守恒和能量守恒Fig.3.11momentumconservationandenergyconservation环节三：学生解题教师要求学生根据分析，对问题进行解答，并抽取学生上讲台写出解答过程，之后再一起和全班同学分析对错，共同