思维导图对物理教学的作用及设计步骤

    李老师点评：思维导图能以直观方式形象的表达我们想要表达的东西，是欧美国家盛行的一种教学策略，对语文、数学、英语、物理、化学、生物、历史等学科教学也有明显的作用。

　　思维导图是盛行于欧美国家的一种教学策略，它以直观形象的方式表达知识结构，能有效呈现思考的过程及知识的关联，引导学生进行意义建构，在我国科学课程的教学设计中这一有效的策略已逐渐引起人们的关注。

　　1、思维导图及其特征

　　思维导图是一种以图的形式来组织和表征知识的工具，它将概念和概念之间相互关系以空间网络结构图相联系。下图为高中物理“光的本性”的思维导图： 由上图可以看出，思维导图的图表结构包括节点、连线和连接词三个部分。

　　节点就是置于圆圈或方框中的概念，连线表示两个概念之间的意义联系，连接词是置于连线上的两个概念之间形成命题的联系词，如“是”、“有”、“产生”、“包括”、“表示”等等。

　　一般说，思维导图具有如下特征：

　　①思维导图中的概念是按分层的形式表现的。一个思维导图通常只用来表达某个主概念，主概念之下分出几个相关联的支概念。

　　②连线表示两个概念之间的意义联系，连接可以没有方向，也可以单向或双向。即思维导图反映出概念之间既有纵向联系，又有横向联系，由此构成一个纵横交错的网络结构。物理教学中，概念并不是孤立存在的，一个概念只有与多个概念发生联系才能表现出它的意义。思维导图使学生能较清楚地看到各概念之间的联系，促进学生正迁移和意义学习的发生，从而提高学习效率。

　　③思维导图中也可包含许多的具体事例，这些事例有助于我们澄清所给定的概念的意义。在绘制思维导图的过程中，所列举的有效事例和有意义的概念越多，说明绘制者对这一概念理解越深刻。

　　④对同一个知识单元，不同人按自己的思路可有不同的构思，他们绘制出来的思维导图可能有明显的不同。主要看每人的思路是否合理、是否具有逻辑性。

　　2、思维导图设计的步骤

　　物理思维导图的制作没有严格的程序规范，如果要学习制作一个好的思维导图，一般可以通过以下几个步骤来实现：

　　(1)把某一单元中所有的概念都罗列出来(包括那些虽然不在该单元出现，但与该单元关系密切的概念)。注意只罗列出这些概念的名词，不要任何解释也不应该包括任何形容词、动词。

　　(2)找出这些概念中的那些较基本的、带普遍意义的关键概念。

　　(3)从关键概念出发，寻求各概念之间的联系，然后按一定的逻辑关系将所有的概念整理归

　　(4)建立概念之间的连接，并在连线上用连接词标明两者之间的关系。连接词通常是单个的词，要简洁明了。

　　(5)不断反思和完善思维导图。

　　3、思维导图对物理教学的作用

　　思维导图作为一种教与学的认知工具，它把知识高度浓缩，将各种概念及其关系以层状结构形式排列，清晰地揭示了意义建构学习的实质。

　　在物理教学中，思维导图的作用主要表现在以下三方面：

　　3.1　课堂教学设计的有效工具 物理课堂教学设计中运用思维导图，能将原来显现在教师头脑中的教学内容、教学理论和教学经验以可视化的形式表现出来，相当于在虚拟的环境中完成了一次教学过程，教师能更有效地组织教学内容。

    课堂教学中，教师通过思维导图把知识整合过程清晰地呈现出来，能改变学生的认知方式，使学生看到概念间的关系。学生掌握的是整体的知识框架，更容易了解新旧知识间的联系和区别，学生通过思维导图记忆的知识也必然比简单机械记忆更高，他们将更善于解决问题。

    许多学生在物理学习过程中往往能够理解某个概念的含义，但是面对真实问题就不知道如何运用自己所学知识，感到物理难学，其重要原因之一就是他们他们头脑中的物理知识不能形成有序的结构，不善于找出各个概念间的关系，处理问题时就难以“创造性”地运用。

    如果教师能把思维导图用于教学设计，并在课堂中用作教学策略，而且也要求学生在学习过程中自己去尝试建立思维导图，他们就能成功地把握概念的意义，也能成功地对自己的学习进行控制。

　　3.2　促进学生思维发展、合作学习 思维导图作为一种学习的策略，能促进学生思维发展、合作学习和创造性学习，最终使学生学会学习。

    对学生来说，思维导图能促使他们整合新旧知识，建构知识网络，浓缩知识结构，从而使学生从整体上把握知识。思维导图还可以作为一种元认知策略，提高学生的自学能力，思维能力和自我反思能力。

    学生通过画思维导图，可以自行判断在学习过程中不同时期所画出的思维导图，从而看出自己认知上的改变，同时他们在画思维导图的过程中体会、观察知识间的关系，对自己所学过的概念加以组织及整理，而使自己的知识结构更加完整，甚至发现自己从来没有注意和意识到的各个知识间的关系，从而产生一些具有创新性的理解，达到创新性的学习目的。

    如在完成力与运动、电场的单元教学之后，为了使学生能够清晰掌握相关的概念结构，可让学生回忆所学习的基本知识和它们的关系，建构思维导图。在以后的学习过程中，当他们有新的想法，可以再进行改进、完善。

    这种方式可以促使学生积极动手和动脑思考，使他们能够从整体上掌握基本知识结构和各个知识间的关系，在头脑中形成清晰的概念网络。 

    同时，将思维导图引人小组合作学习中，让多个学生利用思维导图对问题进行研究和讨论。由于小组成员对概念有着不同的理解，通过共建思维导图，来进行协商，培养了批判性思维技能，使各自的认识得到完善与扩展。思维导图帮助人们作为一个群体更有效地思考，但又不失他们的个性。

　　3.3　教学评价的手段 传统的评价方法常常只能考查学生的离散知识，而思维导图却可以检测出学生的知识结构及对知识间相互关系的理解和产出新知的能力，有效的评价学生创造性思维水平。

    通过让学生养成画思维导图的习惯，教师可及时了解学生学习的进展与诊断学生的问题，从而改进教学、是形成性评价的好方式。另外思维导图也是学生自我评价的有用工具，学生利用思维导图的反馈信息，能看清自己有没有关键的概念或概念之间的关系被遗漏，以此来检查自己对学习材料的理解状况，这样就会激励他去努力弥补不足。

    另外，学生在绘制思维导图时，会自然地流露出对认知的情感，会以各种各样的图形或色彩表达出来，尤其现在出现了专门绘制思维导图的软件,借助于计算机的多媒体功能，学生可以创设生动、美丽的画面。因此，思维导图不仅可用以评价学习者对知识理性认识的清晰性，同时也可了解其情意品质。