浅谈运用思维导图于初中物理电学计算题

【关键词】思维导图　初中物理电学计算题

【中图分类号】G　【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2012)02B-0036-02

在学科教学中整合信息技术，不只是将信息技术应用于教学中，方便教学资源的呈现。实践证明，在这个过程中融合一些先进的教育理念，会收到很好的效果。

通过对搜集文献的分析，可以知道，目前在物理教学中一般到高中才开始运用思维导图，在初中用得很少，在电学计算中完全没有用到。同时，思维导图一般都是用于物理概念教学和预习、复习课的教学，而且在解题教学中主要用于教师的教学，用于学生思维训练的不多。其实，研究思维导图对发散思维的形成与发展的作用，将思维导图融入物理计算题的解题思维中，会对初中生抽象思维的形成有重要的意义。

一、思维导图

思维导图是英国著名心理学家东尼・博赞于19世纪60年代提出的。他无意中发现伟大的艺术家达・芬奇的笔记中有许多图画、代号和连线，由此而认为这正是达・芬奇拥有超人思维能力的原因。

思维导图，又叫心智图，是表达发散性思维的有效的图形思维工具。它运用图文并重的技巧，把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来，把主题关键词与图像、颜色等建立起记忆链接，是一种将放射性思考具体化的方法。有人认为，思维导图就是一种思考的方式方法，是一篇帮助你了解并掌握大脑工作原理的使用说明书，是一种认知工具等。这些定义本质差别不大，我们可以这样定义：思维导图是基于认知心理学、建构主义认识论的一种与大脑思维方式类似的，有助于我们把吸收知识或解题过程等抽象思维过程简化成简单易记的、有规律的、图文形式的思维工具。

在教学中教师可用思维导图备课、做各阶段的工作计划、进行板书表达，以优化课堂教学，了解教学效果；学生可用它记笔记、复习、讨论和建构解题过程等。思维导图的形式灵活，没有固定的格式，它是一种非线性的结构，因此对抽象思维的训练很有帮助。本文重点谈用思维导图帮助建构物理电学解题的过程。

二、初中物理电学计算题解题的困难与方法

如今的电学计算题越来越贴近生活，贴近实际，但解题的本质还是问题解决与已有知识模块的有效结合。然而这一过程又是抽象的，因此用思维导图将分析的过程具体表示出来，是提高解题效率的有效方法。

(一)解题的困难

要解题，首先要知道题目涉及的知识点。电学计算题的解题依据有：(1)串联和并联电路的特点；(2)欧姆定律；(3)焦耳定律。当然，不是分别掌握了这三部分知识就能做好电学计算的。在具体问题中，这些知识以各种形式表现出来，而且互相牵连，所以产生了各种类型的问题。电学计算题就可分为简单串并联问题、生活用电问题、变化电路问题、电路保护问题、开放性问题这五大类。在这些问题中出题者设计出许多“陷阱”，往往让初中学生雾里看花，理不清思路。

(二)解题步骤与方法

电学计算题有一定的解题步骤，包括审题、画电路图、分析即寻找解题方法、拟定解题计划、解题五个基本步骤。电学计算题的分析方法一般有：由待求量向已知量分析，由已知量向待求量分析和根据电路特点(包括串并联电路中电流、电压和电阻的特点)进行的分析等。

但是即使有步骤可循，学生也不一定会解题。就像学生记得公式，但在具体运用中却不知该用哪个公式。因此对解题思维方法的训练就显得十分重要，而思维导图可以帮助进行这方面的训练。

三、运用思维导图帮助解初中物理电学计算题

物理解题思维的特点是，基于物理模型的定性分析与基于物理公式的定量计算相结合。物理解题的思维包括知识检索和知识加工两个阶段。

第一阶段就是物理解题的“建构”过程。当题目输入大脑后，解题者的思维就会朝着一定的方向，去检索、提取贮存于大脑长时记忆里的“知识组块”。

思维导图能帮助我们自发地按照已经排列好、组合好的知识组块去记忆，即把相关联的定义、公式等构成一个相对完整的知识域，就像用一根线或者一张网把知识都串在一起，当我们要提取知识的时候就不容易遗漏了。

第二阶段是物理解题的“求解”过程。解题者在这个阶段对原有的“知识组块”进行加工，也就是将解题知识重新组合或排列成新的“知识组块”，使“问题空间”逐步确定和明朗。

这一阶段也是一个“筛选”的过程。当解题者头脑中已经建立一个完整的知识组块后，面对具体的题目，用思维导图可训练解题者如何筛选与所求问题相关的知识。例如求通电导线所产生的热量，有公式Q=I2Rt和Q=UIt等，如何根据电路特点和已知条件进行选择是能否顺利解题的关键，用思维导图就可以帮助顺利进行选择。

在电学计算题的解题过程中，思维导图主要在“审题”和“分析”中起作用。上文中提到的解题步骤中的“审题”和“分析”都是线性思维，进行这种思维时只是把各种已知条件和等量关系一一列出，而没有显现各部分之间的关系，同时这种思维还有可能忽略题目中隐藏的特殊条件，这些都会对解题造成影响。如果在这两个阶段中分别运用思维导图进行分析，则有助于我们对问题中的已知和未知建立非线性的联系，从而顺利求解问题。

四、思维导图与概念图

有人说，思维导图的掌握和应用都比较复杂、困难，对初中生来说，是否要求太高?若用这种方法来分析解题和进行思维训练，效果是否会适得其反呢?与思维导图有很大相似性的概念图是否更适合对初中生进行解题思维训练呢?

概念图(Concept Map)是康乃尔大学的诺瓦克(J.DNovak)博士根据奥苏贝尔(DavidP.Ausubel)的有意义学习理论提出的一种教学技术，是用来组织和表征知识的工具。

思维导图和概念图二者都是可以使思维过程可视化的认知工具。不同的是，概念图是一种教学方式，它将各个概念联系起来，侧重于对概念的学习与理解；思维导图是一种思维方法。它将概念分层，从而加大了知识的组块，在容量有限的情况下增加了可供加工的信息。适合用于笔记记录、解题思路呈现、知识复习等。

从应用领域看，思维导图在企业中有着更为广泛的应用，它通过可视化手段促进灵感的产生和发散性思维的形成，而概念图一直用于增强教学效果，最初是用作评价的工具，后来得到推广成为教和学的策略。

由此可见，似乎概念图更适合作为初中学生训练抽象思维的工具，但思维导图也在逐渐吸收概念图的优点，该如何选择，可根据使用者自身的喜好和具体问题来决定。

授人以鱼不如授人以渔。思维导图也好，概念图也罢，它们都是“渔”的一种。只要能使学生掌握对电学计算的分析思维，无论是对目前的解题，还是对将来养成用抽象思维去分析问题、解决问题，都是具有积极意义的。

(责编　王学军)