思维导图在高中物理综合复习中的应用

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　　摘 要：根据2018高考物理考纲，高考物理学科要考查的能力要求包括五个方面：理解物理相关知识规律的能力、对未知自然现象的推理能力、较强的分析能力、应用数学处理物理问题的能力和实验能力。本文通过阐述思维导图在这五方面的应用，凸显出思维导图对高中物理综合复习的意义。
　　关键词：思维导图 高中物理 复习应用
　　高中物理的教学理念要求在授课中注重自主学习，提倡教学方式多样化，尽可能地利用现代化设备推动学生对物理的可视化发展，拉近物理与学生之间的距离。而学好物理，拥有一个清晰的思维逻辑是十分重要的。思维导图是一种能简单有效地表达发散性思维的图形思维工具，把它应用到高中物理综合复习中会使抽象的物理概念和复杂的规律关系变得更形象具体化。[1]
　　一、在理解与推理能力上的应用
　　1.理解上的应用
　　借助思维导图理解物理概念和规律产生的背景，如要理解牛顿在开普勒三个天体运动定律基础上发现了万有引力定律，可以把牛顿与开普勒的三个天体运动定律用不同颜色的笔标注，再用长线连接，最后打上几个箭头指明牛顿提出的万有引力定律，是以开普勒三个天体运动定律为基础的。这样一来两者之间的关系就十分明了，不仅可以使学生的理解效率得到提高，还有助于延长记忆时间。理解不同章节的物理知识，不妨借助思维导图串联起这些看似零散实则有内在关联的知识点。比如，运动学和动力学关系，运动学和动力学是从不同角度研究物体的运动。再如速度和加速度的关系，加速度描述的是速度改变的快慢，速度描述的是位置改变的快慢。加速度是速度对时间的变化率，速度是位置对时间的变化率。利用函数思维导图，建立平面直角坐标系，以时间为横轴，速度为纵轴，速度的变化就会以线条倾斜度的方式呈现，也就体现了加速度的变化。在此应用上，物理关系和概念变得可视化，进一步增强了学生的记忆能力。[2]
　　2.推理能力上的应用
　　推理是由一个或几个已知的判断推出新判断的过程。它分为归纳推理、演绎推理、和类比推理三大类。推理是思维的基本形式，推理能力是衡量一个人思维能力高低的最重要的标志。物理教材中蕴含着丰富的推理的内容。以《电磁学》为例，电磁学的研究对象是电磁现象的规律和应用，广义来说可分为电学和磁学，其发展过程也经历了两个世纪。对于高中物理复习生，理清电磁学的发展也很棘手。这时不妨采用几何分析法做一个思维导图，从电磁的中心开始展开、拆分，凭借思维导图的发散性优势，具体考虑电和磁的相互作用中的每一个关联点，保障本章知识的全面性，从而巩固电磁学中磁效应和变化的磁场的电效应的相关内容。[3]
　　二、在分析、应用与实验能力上的应用
　　1.分析能力上的应用
　　分析能力的第一步是要明确分析研究对象，用什么物理规律解决问题，掌握解答物理问题时常用的分析方法。如分步分析、结构分析、图解分析、对比分析等方法。思维导图强调“图像记忆”和“自由发散联想，对于增强分析方法的使用能力大有帮助。以力学为例：一要分析物理过程，二要注意受力分析，三要挖掘隐含条件，四要注意用能量观点处理问题。采用树状型思维导图，逐个梳理受力物体在不同方向上的受力情况。利用思维导图中的层理结构分析解决力学问题的环节与程序。首先考虑能量转化，功和能的关系，然后再考虑用动力学原理、牛顿定律。
　　2.在应用能力上的应用
　　这里的应用能力是指应用其他学科的知识解决物理问题，最常用的解决工具是数学。要能够把物理问题转化为数学问题，把抽象化的规律转化为可视化的数字推算。如电学中电流输出功率与内外电阻的关系；速度时间图象中斜率及面积的意义等。其中常见的转化方法包括图像法、极值法、列方程等。再用思维导图研究和解决物理问题，可使问题变得明确、形象。
　　3.在实验能力上的应用
　　在英文中物理的词根是实验，也就是说物理是一门通过实验发现自然规律的学科。实验的要素有实验组与控制组；前测与后测；自变量与因变量。实验设计的基本原则有设置重复；随机化；局部控制。由于种种原因，实验假设的条件一般无法达到理想状态，设置重复有利于减小误差。在设置误差时运用思维导图把有关的实验对象连接起来，考虑外部不可控因素，按照猜想与推理预估实验可能出现的一些结果，可以有效判断实验结果的合理性和可靠性。在整理数据和获得结论时，采用思维导图可以对数据进行有效的分析，计算和处理，从而得出合理的结论。思维导图通过中央关键词或某个实验目标辐射出其他的与之相关的概念和知识点。这对于设计新的实验方案有积极意义。
　　三、在綜合复习的应用
　　由于物理科目的知识点繁多、公式较为复杂、考试的灵活性较大以及对学生的知识应用能力要求较高，致使很多学生心生畏惧，缺乏对物理科目的学习动力。对于复习阶段的学生来说，物理科目的实验较多且较为复杂，学生不善于对学习内容作出总结，从而显得知识点较为零散。而思维导图是一种把思维形象化的方法，符合人类大脑放射性的思考方式，对于记忆力不强的学生来说，用思维导图构建不同物理知识点之间的关系是快速掌握物理规律的不胜法宝。学生在用思维导图复习物理时应该着重把握一些大的核心概念，尽量发散思维，充分联想所学知识，已达到整理知识点的目的。
　　结语
　　思维导图是有效的思维模式，它在记忆、思考、学习等方面作用匪浅。对于抽象思维能力较差的学生，学习物理这种灵活性大的科目，“图像记忆”的确可以帮助学生提高“把知识记住”的效率。但要真正学好物理，不单单要把知识记住，更重要的是要理解物理的有关规律和内在逻辑，并把这些知识运用到日常生活中，解释一些基本的自然现象，甚至是制作简易的小发明。虽然思维导图并不能完全容纳物理，但对于复习零散的物理知识，短时间内巩固所学知识是很有帮助的。因此，学生们不妨使用思维导图复习高中物理知识。
　　参考文献
　　[1]张冬楠.思维导图在高中物理综合复习中的应用探索[A]..《教师教育能力建设研究》科研成果汇编（第九卷）[C].：中国管理科学研究院教育科学研究所，2018：4.
　　[2]龙河华.思维导图在高中物理综合复习中的应用研究[A]..《教师教学能力发展研究》科研成果集（第十七卷）[C].：《教师教学能力发展研究》总课题组，2018：4.
　　[3]俞琦.思维导图在高中物理教学中的应用研究[D].华中师范大学，2017.
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