应用“一图一表”建构物理思维

“假舆马者，非利足也，而致千里；假舟楫者，非能水也，而绝江河.君子生非异也，善假于物也.”从《劝说》的这段话道出了善于运用工具就能够走得更快、更远.从建构主义的角度来看，会意是学习的关键，也是学生真正掌握知识的渠道.在物理学习中，如果将这一领域内的知识元素，按其内在关联建立起来的一种可视化语义网络，以视觉化的形式阐明了使物理知识、规律之间产生的关联，就能使学生真正内化知识，从而会意物理知识.本文所提到的“一图一表”，是指思维导图与思维展示表，是要借助这两个工具，激发学生对感性材料进行思维加工，探索感性认识与理性认识的外在联系及内在联系，从而认识、理解、分析、运用物理概念与规律，概括出事物的本质属性.思维导图与思维展示表可以使思维能够看得见，具有图谱化、图形化和清晰化的作用，也能使认识过程程序化，从而让物理课堂变得生动、流畅，帮助教师驾轻就熟地完成三维目标.

1运用思维导图，建构物理概念

物理是一门对形象思维和抽象思维要求很高的科学，而高中生处于抽象思维逐渐成熟的阶段，思维导图正好使二者能够有机的结合起来. 要知道，物理概念和规律的发现过程是一个艰难曲折的过程，是广大物理学家倾其毕生心血专心研究的结晶，物理教材只是这一过程的浓缩.物理学世界本身就是一个鲜活而完善的世界，由生活现象到物理概念和规律的建立过程上充分展示前人对同一问题思考的过程，要求学生体会、观察物理知识间的关系，加以组织及整理，整合新旧知识，使自己的知识结构变得完整，甚至发现自己从来没有注意和意识到的各个知识间的联系，进而产生一些具有创新性的理解，达到创新性的学习目的.思维导图无疑在这一过程中起到桥梁作用，使这一过程在在学生制作思维导图过程自然形成，并且对发展学生的思维能力、培养学生优秀的思维品质具有重要的意义.在学生接授一部分新知识时，教师先给学生展示一个生动的思维导图，创设使用思维导图的情境，给学生耳目一新的感觉，有意识地适时使用思维导图在教学过程中，使学生形成应用思维导图形成物理概念、规律的习惯.然后在课堂小结时引导学生分组进行思维导图的自制，从而系统化学生的知识结构.对于一些复习课或小结课，则让学生自主编制思维导图，从让自主思维进入学生的学习中.新课标教材与传统教材相比，物理概念和物理规律融合历史中的发现过程中，要求教师不再仅仅是传授知识，也要把次次的探索知识形成过程展现出来，体会过程与方法，充分锻炼自己逻辑思维和抽象思维能力，而思维导图正好让这一过程得以实现.

以人教版必修2万有引力定律与航天为例，用三节内容（行星的运动、太阳与行星间的引力和万有引力定律）详细探讨了万有引力定律建立的过程，在现有的知识基础处于历史的背景下，通过一些逻辑思维的铺垫，可以用如图1让学生感悟科学家工作重要意义与这些规律建立的艰辛.

指导学生制作思维导图，要遵循认知规律按照由易到难的顺序.让学生把关键词制作成卡片，然后把这些卡片进行排列，初步拟定图的分布，根据需要移动关键词可以修改图的层级分布，以达到传送和交流.如图2就是理想气体状态方程的思维导图.

2运用思维展示表，可视化解题的思维过程

中学生知识应用的过程主要应用在解题，反过来解题又帮助学生在头脑中建构起物理知识与规律.解题过程是一个思维过程，是把问题与知识联系起来思考、分析、探索的过程.解题的价值真正的体现应在弄清“是怎样想到这个解法的？”、“是什么促使你这样想，这样做的？”应用“思维展示表”就能将解题中的思维精化得以展现.应用思维展示表进行解题过程必然形成学生思维的程序化，达到学生思维的真正提升.教师应该在学习过程中指导学生建立思维展示卡（见表1）.

思维展示表的实施，需要学生完程四个步骤：

首先，进行审题，应该判断题目属于哪一类问题，进行模式识别.引入适当的符号.把条件的不同部分分开，找到条件是什么？已知数据是什么？未知量是什么？条件有可能满足吗？条件是否足以确定未知量？或者它不够充分？或者多余？或者矛盾？准确理解题目基础上思考还能挖掘出什么条件等等，将它尽可能简炼的归入表中.

其次，展现思维过程，找出已知数据与未知量之间的联系.一种是“执果索因”，即“结论需知需知……已知”模式.第二种是“由因导果”，可是表示为“已知可知可知……结论”模式.第三种方法两种模式的综合，即一方面从已知条件出发推出一些可知的中间结果，另一方面再根据要证的结论或题目本身的要求分析出需知的中间结果，如果两边形成一个通路，就找到了解题的途径.这三种方式都是在理解题意的前提之下，一层层地追问.在这个过程中，要广泛联想与这些已知条件和结论有关的概念、公式、定理、法则等等.联想过去是否解过与此相同或相近的题目，当时又是如何解的？如果能联想起有关的旧知识，即与些题相对应的原理、方法浮现在脑海中，将使解题的思路更加开阔.联想越广，思维跨度越大，则解题的效果就越佳.（所以，有人说：经验是最好的方法.）有的时候，如果题目过于复杂，数据等关键信息很难理清，建议大家把审题的过程画成简图，比如画框图、流程图、双向细目表（课本中的应用题很喜欢用这种表）等，这实际上是一个运用所学知识，把题目进行加工、整理、改造的过程，经过这样的处理，思路明了，往往解题的捷径就在眼前.

前两个过程利用“思维展示表”完成后，解题方案已经基本成形成，第三个过程就是用笔来表达你的思维过程了.要注意解题格式的规范，而且涉及到运算的时候，一定要注意规范使用验算纸，不跳步，少心算，确保准确.

第三个过程完成后，并没有结束，还要进行反思.看是否有多解、漏解、错解，要问一下，这道题考的是什么知识？考的方式是什么样的，即怎么考的？此题的关键点是什么？我哪一步做得很顺？在哪个地方被卡住了？还有其它方法吗？如果把问题改编一下会怎样？……通过重新审视，锻炼学生的一题多解、多题一解、比较、类比等思维，提高分析问题和解决问题的能力.这样就让学生从茫茫题海解脱出来，更有效的学习.

从“一图一表”的使用中发现，这种思维过程的完全展示，不仅提高学生掌握物理知识的能力，而且有助于增强课堂活动的开放程度，有助于贯彻新课改理念.教师可以充分利用小组合作探究的方式，让学生分组交流疑难问题或是学生独立解决不了的问题，采取相互倾听、相互评价、相互学习、相互竞争的方式，使学生“知无不言，言无不尽”，思维上、知识上的缺陷充分暴露.教师在提供思考交流表现的平台的基础上，抓住思维的启动过程和诱因，厘清学生思维中的障碍，使课堂成为活的开放系统，为学生创造广阔的思维空间，并让学生在开放的思维活动中获取知识，并藉以训练和发展其思维的深刻性、广阔性、灵活性和独创性.