張 鵡 葉曉青

(1. 晉江市僑聲中學(xué),福建 晉江 362271； 2. 晉江市毓英中學(xué),福建 晉江 362271)

“思維導(dǎo)圖”憑借其自身的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),能夠在滿足教學(xué)任務(wù)的基礎(chǔ)上,有效地培養(yǎng)和提升學(xué)生的綜合能力．在高三綜合復(fù)習(xí)階段,大量的理論知識(shí)給教師的教和學(xué)生的學(xué)都帶來(lái)了很大的壓力和困惑;因?yàn)?高中物理知識(shí)的邏輯性較強(qiáng),需要學(xué)生具備較強(qiáng)的邏輯思維能力,而“思維導(dǎo)圖”能夠幫助學(xué)生建構(gòu)概念間的關(guān)聯(lián)性,“新思維具象法”能夠?qū)⑦壿嬎季S較強(qiáng)的知識(shí),以直觀的形象表現(xiàn)出來(lái),進(jìn)而輔助學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)所學(xué)知識(shí)的構(gòu)建,使學(xué)生掌握知識(shí)概念的關(guān)聯(lián)性．

1 “新思維具象法”與“新思維圖”

物理學(xué)科有其獨(dú)特的素養(yǎng)要求,尤其是對(duì)學(xué)生思維能力要求,要做好思維能力的培養(yǎng),有必要深入研究以“思維導(dǎo)圖”在高中物理教學(xué)中的實(shí)踐研究,在讓學(xué)生了解什么是“思維導(dǎo)圖”和“新思維具象法”的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)際應(yīng)用開(kāi)展探討與分析,為充分發(fā)揮“思維導(dǎo)圖”的價(jià)值奠定堅(jiān)實(shí)、有力的基礎(chǔ)．

(1) “新思維具象法”概念的提出．“新思維具象法”是建立在“思維可視化”基礎(chǔ)上的一個(gè)概念．就思維可視化而言,它包含兩個(gè)方面:一是可視化技術(shù),二是可視化方法．從技術(shù)層面上來(lái)看,互聯(lián)網(wǎng)為教育提供了新的手段及新的方式,我們可以充分利用電腦技術(shù)及MM2009Pro等軟件來(lái)制作“思維導(dǎo)圖”,將“思維”用導(dǎo)圖的方式展現(xiàn)出來(lái)．但傳統(tǒng)的思維導(dǎo)圖表達(dá)存在著一定的局限性．它是一種點(diǎn)射狀、發(fā)散性的思維結(jié)構(gòu)圖,其優(yōu)點(diǎn)是可以將知識(shí)點(diǎn)“由點(diǎn)及面”進(jìn)行“陣列式”排兵布陣,脈絡(luò)清晰,易學(xué)易記,但它的缺點(diǎn)亦天然地與它的優(yōu)點(diǎn)“共生”在一起,即它的單一性和單向性．而物理知識(shí)的邏輯結(jié)構(gòu)往往不是簡(jiǎn)單地“由點(diǎn)及面”向外呈發(fā)射狀,有時(shí)它是一個(gè)迂回曲折的“交叉系統(tǒng)”,有時(shí)它又是一個(gè)非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹伴]合系統(tǒng)”,因此,我們這里所運(yùn)用的“新思維具象法”是在傳統(tǒng)“思維導(dǎo)圖”的啟發(fā)下,結(jié)合認(rèn)知科學(xué)、思維科學(xué)、可視化理論等相關(guān)學(xué)科研究成果的基礎(chǔ)上,提出的全新概念．這一概念的定義是:通過(guò)借助“擬人”化或“擬物”化的圖形方式,將原本看不見(jiàn)的、抽象的學(xué)科知識(shí)的邏輯關(guān)聯(lián)、結(jié)構(gòu)以及思維路徑轉(zhuǎn)化成為看得見(jiàn)的、具象化的圖形表達(dá),使其不僅清晰可見(jiàn)、一目了然,且能夠做到“看圖知其意”,這是一種全新的思維路徑與思維方法,故稱之為“新思維具象法”．

(2) “新思維導(dǎo)圖”的建立．為區(qū)別于傳統(tǒng)意義上的“思維導(dǎo)圖”圖形,筆者將以“新思維具象法”為核心理念繪制而成的“新概念思維圖”統(tǒng)稱為“新思維圖”．一般情況下,新思維圖的擬人或擬物化的圖形表達(dá)并不是隨意性的,而是基于學(xué)科知識(shí)本身的邏輯關(guān)聯(lián)決定其圖形的外在輪廓及其內(nèi)在聯(lián)系．它可以是發(fā)散的,也可以是交叉的,還可以是閉合的,充分呈現(xiàn)出它的靈動(dòng)性,因而它不僅保持和延展了傳統(tǒng)思維圖的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)又避開(kāi)和克服了它們的缺點(diǎn)．以高中物理“機(jī)械效率”一節(jié)內(nèi)容為例,雖說(shuō)這部分知識(shí)在初中已學(xué)習(xí)過(guò),但學(xué)生對(duì)于功率和機(jī)械效率這兩個(gè)物理量還是比較容易混淆的．為了幫助學(xué)生充分認(rèn)識(shí)這兩個(gè)物理量的區(qū)別與聯(lián)系,在作對(duì)比分析時(shí),可以運(yùn)用“新思維具象法”的理念構(gòu)建“新思維圖”來(lái)加以講解(如圖1所示)．

圖1

由于功率和機(jī)械效率是評(píng)判機(jī)械性能的兩個(gè)重要指標(biāo),因此可以選取一輛小汽車作為這幅“新思維導(dǎo)圖”的主體輪廓．前輪驅(qū)動(dòng)汽車向前行駛,用它代表功率;后輪在前輪的驅(qū)動(dòng)下被帶動(dòng)起來(lái),由于存在摩擦和機(jī)械本身有重力等原因,需要額外做功,伴隨產(chǎn)生有關(guān)效率的問(wèn)題,因此用后輪代表機(jī)械效率．由此展開(kāi),我們可以進(jìn)一步借用鋪砌在路面上的5層水泥磚,由上向下分別代表功率和機(jī)械效率的5個(gè)方面:定義、物理意義、公式、單位和計(jì)算結(jié)果．這樣,一輛行駛在5層磚路面上的小車,就構(gòu)成了一幅栩栩如生的“機(jī)械小車”新思維圖,生動(dòng)活潑地展示了兩個(gè)相關(guān)物理概念的區(qū)別與聯(lián)系．在實(shí)驗(yàn)校所在班級(jí)的課堂教學(xué)中,這些新“思維導(dǎo)圖”廣受學(xué)生的喜愛(ài),效果十分明顯．課后,學(xué)生循著這樣的思維圖進(jìn)行復(fù)習(xí),既簡(jiǎn)單形象,又快捷高效．

2 “新思維圖”在高三復(fù)習(xí)中如何運(yùn)用

由于高中物理知識(shí)的邏輯性較強(qiáng),對(duì)學(xué)生和邏輯思維能力要求高,從當(dāng)前高中物理教學(xué)的現(xiàn)狀來(lái)看,是學(xué)生的學(xué)習(xí)一大難關(guān),特別是在高三總復(fù)習(xí)階段,大量的理論知識(shí)、物理規(guī)律、物理模型給學(xué)生都帶來(lái)了不少困難與挑戰(zhàn)．而將“新思維圖”運(yùn)用于高三復(fù)習(xí)課,可以有效地解決高三物理復(fù)習(xí)中所遇到的這些問(wèn)題．因?yàn)椤靶滤季S圖”作為一種基于人的大腦思維模式而構(gòu)建的“思維”圖形,能夠很好地幫助學(xué)生建構(gòu)起物理概念間的關(guān)聯(lián)性,“新思維圖”能夠?qū)⑦壿嬎季S較強(qiáng)的知識(shí)以最為直觀的“具體圖形”表現(xiàn)出來(lái),而整個(gè)“新思維圖”的繪制過(guò)程就是學(xué)生思維的過(guò)程,從而可以讓我們教師去發(fā)現(xiàn)學(xué)生在對(duì)所學(xué)知識(shí)的建構(gòu)中出現(xiàn)的問(wèn)題與不足,使我們更有效地幫助學(xué)生掌握知識(shí)概念的缺漏．我們的作法一是讓教師通過(guò)文獻(xiàn)研究,了解“思維導(dǎo)圖”和“新思維具象法”的基本理論;二是在教學(xué)實(shí)踐中,著重研究“新思維具象法”在高中物理教學(xué)中如何進(jìn)行應(yīng)用,三是用遞進(jìn)的方式開(kāi)展對(duì)學(xué)生的制圖訓(xùn)練,完成對(duì)學(xué)習(xí)模式和思維方式的轉(zhuǎn)變;四是教師在教學(xué)中嘗試用“新思維具象法”即“思維導(dǎo)圖”在不同課型中的應(yīng)用,并且開(kāi)展相關(guān)問(wèn)卷調(diào)查和測(cè)試,以檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)效果．經(jīng)我們的教學(xué)實(shí)踐證明,在高中物理教學(xué)中應(yīng)用“新思維具象法”教學(xué),能有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力;有效促進(jìn)學(xué)生反思、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),提高學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī)．

(1) “新思維圖”繪制的原則．在繪制“新思維圖”時(shí),需要掌握如下繪制原則．

① 精心構(gòu)“思”原則．由于我們是要求學(xué)生用手在一張A4大小的紙張上繪制一份“新思維導(dǎo)圖”,因此在繪圖之前,要確定好繪制內(nèi)容,明確本圖中的核心概念、涉及到的相關(guān)規(guī)律、知識(shí)等,對(duì)內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)提煉,這些知識(shí)和規(guī)律間的關(guān)聯(lián)、位置、層級(jí)關(guān)系等,這樣就要求學(xué)生要先“思”,實(shí)際上也是知識(shí)與概念進(jìn)行了一次深度的復(fù)習(xí)過(guò)程．這也是“新思維導(dǎo)圖”需要展示學(xué)生“思維”方式的根本出發(fā)點(diǎn)．

② 精確選“圖”原則．繪制“新思維圖”要用學(xué)生自己喜歡又能代表本節(jié)物理知識(shí)或核心概念的“擬人”或“擬物”化的“具體形象圖形”,簡(jiǎn)稱為“具象”,這個(gè)關(guān)鍵的“圖形”要精心選擇,同時(shí),還要保證所繪制的“思維圖”具有一定的層次性,這樣才能將邏輯思維具象化．

③ 合理“配圖”原則．一般情況下,我們精選的核心“具象圖”要放置在A4紙的中央,然后根據(jù)知識(shí)概念的邏輯關(guān)系進(jìn)行層級(jí)關(guān)聯(lián)進(jìn)行分支拓展、延伸．各分支點(diǎn)在連接的過(guò)程中,最好用不同顏色與不同種類的線條,方便區(qū)分和使用

④ 文字運(yùn)用“簡(jiǎn)約”原則．由于我們制作“新思維圖”是以圖形為主,是通過(guò)圖形來(lái)建立起一種知識(shí)和規(guī)律間的邏輯聯(lián)系,因而在文字上要進(jìn)行提煉,特別是各層級(jí)間聯(lián)系的線條上的關(guān)鍵詞最好寫一個(gè),并要保證將關(guān)鍵詞寫在線條上,線條間要有連接點(diǎn)．

⑤ 繪圖的“獨(dú)特性原則”．不同的學(xué)生要根據(jù)自身的思維特點(diǎn)來(lái)繪制“新思維圖”．因?yàn)閳D是給自己用的而不是給別人看的,從而才繪制的“新思維圖”突出自己的思維過(guò)程,能輔助自己提高意效率,實(shí)現(xiàn)“新思維圖”幫助自己在物理復(fù)習(xí)中的作用．

(2) “新思維圖”的繪制方法．一般情況下,制作“新思維圖”的方法有手繪與電腦軟件繪制兩種．鑒于教學(xué)實(shí)際,我們?cè)诟呷锢砜倧?fù)習(xí)中通常采用“手繪思維圖”的方法．在具體繪制的過(guò)程中,要求在一張A4紙上完成,而且盡量用圖形取代文字表述．按照如下步驟進(jìn)行.① 根據(jù)構(gòu)思,選擇好“擬人”或“擬物”化的“具象圖”．將最關(guān)鍵的“具象圖”放在紙張的最中間,然后開(kāi)始繪制“新思維導(dǎo)圖”,要確保周圍有足夠的伸展空間．② 在具體繪制分支時(shí),要考慮好位置、層級(jí)等關(guān)系,以便確定紙張的橫向或縱向使用．分支可使用多種類型的線條．③ 將圖像的主干與分支分別繪制完成以后,再進(jìn)行合理連接．

如在高三有關(guān)交變電流的產(chǎn)生的復(fù)習(xí)中,筆者可以采用如圖2所示的“新思維圖”來(lái)幫助學(xué)生進(jìn)行復(fù)習(xí)．

圖2

從圖中可以看出,交變電流的產(chǎn)生原理、圖像、描述交流電的物理量、變化規(guī)律等都匯集到一張圖上,并且各概念、知識(shí)點(diǎn)及規(guī)律明確了相互間的關(guān)聯(lián),學(xué)生在復(fù)習(xí)時(shí)就不用再去一頁(yè)一頁(yè)地去翻閱課本,可以說(shuō)在高三后期的復(fù)習(xí)中,學(xué)生只要有一套幾十頁(yè)的“新思維圖”就可以不斷地復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識(shí)．

(3) “新思維導(dǎo)圖”制作中輔助功能．英國(guó)腦科學(xué)家東尼·博贊是世界著名心理學(xué)家和教育學(xué)家．在他的研究中發(fā)現(xiàn),人類對(duì)配有色彩、圖像及線條的文本資料的記憶效果,明顯好于僅有純文字資料的記憶效果,并因此發(fā)明了風(fēng)靡全球的“思維導(dǎo)圖”．為使“新思維圖”效果更加明顯,我們可以要求學(xué)生購(gòu)買一些彩色水筆,使其繪制的“新思維圖”具備多種顏色,以通過(guò)不同色彩的配備刺激大腦皮層的條件反射,方便學(xué)生的記憶與運(yùn)用過(guò)程中對(duì)知識(shí)和規(guī)律的提?。?/p>

新的高中物理課程標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生的能力培養(yǎng)和提高,其核心是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式．由于“新思維導(dǎo)圖”(或新思維具象法)吸收了腦科學(xué)、教育學(xué)與信息技術(shù)等各學(xué)科領(lǐng)域的成果,在教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值日益凸顯．“新思維導(dǎo)圖”的制作過(guò)程可以對(duì)學(xué)生思維的集中與發(fā)散進(jìn)行訓(xùn)練,從而有效地改變他們的認(rèn)知方式,引導(dǎo)他們主動(dòng)歸納知識(shí)和理清思,幫助學(xué)生更有效的記憶．筆者以“新思維具象法”和“新思維導(dǎo)圖”在高三物理總復(fù)習(xí)中的嘗試,一方面創(chuàng)新了物理教學(xué)的方式,二普遍提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;三培養(yǎng)了學(xué)生的物理思維能力;四提高了物理復(fù)習(xí)的效率和有效性．運(yùn)用好“新思維具象法”,可以幫助學(xué)生在頭腦中把抽象的思維轉(zhuǎn)化為生動(dòng)形象的圖形,既便于記憶,又便于在復(fù)習(xí)中提取知識(shí),更助于培養(yǎng)學(xué)生形成整體把握問(wèn)題的能力．