浅析高中物理课堂教学中思维导图的运用策略
摘要
关键词
高中;物理;思维导图
正文
前言
物理学科的学习难度较大,要求学生既要具备实验基础,又要具备一定的理论基础,同时要注重自身思维能力的培养。教学中,教师既要关注学生的个性差异,也要培养学生的综合应用能力。作为一种有效的教学工具,思维导图在高中物理教学中发挥了重要作用,通过优化思维呈现策略,将物理教学,尤其是习题课教学从以题海战术为主的现状中解放出来,更好地提升学生的学科核心素养。
一、高中物理教学设计中对思维导图的应用
在开展高中物理教学活动的过程中,教学设计有着至关重要的作用,它是整个物理教学活动开展的基础和前提。因此,教学设计是否科学、合理,直接关乎整个物理课堂教学的效果。物理教师在教学设计的过程中不仅要整合物理教学内容,着重培养学生的物理核心素养,而且还要全面分析当前的学情,对高中物理各知识点之间的关系进行精准把握,这样才能够确保物理教学设计的科学性和合理性。不过,目前高中物理教师在教学设计过程中还存在一定漏洞和不足,为了进一步优化高中物理教学设计的效果,物理教师可以借助思维导图的优势,将整个教学设计的思路和内容系统性、直观性、层级性地展示出来。一般物理教学设计的内容主要包括以下六个方面:物理教学目标、物理教材内容分析、物理学情分析、物理教学重难点、采用的物理教学方法、具体的物理教学过程。物理教师可以将以上六个方面的内容当作思维导图的六个一级关键词汇,并利用线段将各知识点联系起来。同时还要围绕思维导图的一级关键词汇进行拓展和延伸。比如,在拓展思维导图一级知识点“物理教学目标”内容的时候,物理教师可以从物理核心素养的内容着手,将其拓展延伸细化成以下三个次级知识点:物理知识与物理技能、物理知识学习过程与物理学习方法以及学生的情感态度价值观。然后,物理教师可以根据具体的教学内容,针对每一个次级知识点,明确所对应的教学目标。由此,物理教师就可以利用思维导图将教学计划系统、清晰地展示出来,为接下来物理教学活动的开展奠定良好的基础。
二、高中物理课前预习中思维导图的应用
要想让学生在课堂教学过程中保持良好的学习状态,提高整个课堂的教学效果,必须要开展课前预习活动。开展有效的课前预习活动,一方面可以让学生对课堂教学知识进行初步了解和掌握,另一方面可以帮助学生明确自己在学习过程中存在的难点和问题。学生可以在预习的过程中对教学内容进行大致了解,并对自己不理解的知识点进行归纳和整理,这样在课堂学习过程中,学生就可以带着问题听讲,有助于课堂教学质量的提升和优化。同时,通过课前预习活动的开展,还可以激发学生自主学习和探索的欲望,有助于学生寻找适合自己的学习方法,促进学生的主动学习能力得到进一步强化。不过,当前大部分学生采用的预习方法欠缺科学性和合理性,受传统观念的影响,他们觉得预习就是简单地浏览教材,这样的方式并不能达到预期的教学效果。为了最大限度地发挥物理课前预习的价值和作用,物理教师要引导学生掌握正确的课前预习方法,要求学生在预习的过程中,通过绘制思维导图,将教学知识系统地整合起来,同时还要在思维导图上标注出自己在预习过程中难以理解的知识点以及存在的相关问题和疑惑点,这样可以方便学生在课堂学习中,根据自己绘制的思维导图开展针对性的学习活动。
以高中物理“万有引力定律”的教学为例,在开展课前预习活动的过程中,教师可以指导学生通过绘制思维导图,将本节课的核心、次级知识点进行梳理,将整堂课的教学内容系统化地展示出来。比如,有学生在绘制思维导图的过程中以“万有引力”为中心关键词汇,引出了以下四个分支。第一个分支主要包含三个知识点。一是圆周运动知识点;二是牛顿第三定律知识点;三是开普勒三大定律知识点。第二个分支包含两个知识点:一是万有引力的形成思路;二是重物和天体的下落原理。第三分支包含三个知识点:一是万有引力定律的含义;二是万有引力定律的公式;三是万有引力定律的应用。第四分支主要包含一个知识点:测定万有引力常量的方法。在课前预习过程中,通过上述思维导图的梳理,不仅让学生对课堂知识体系进行了系统化的构建,而且还让学生初步掌握了课堂知识点,有助于学生自主学习能力的发展和提升,为高中物理高效课堂的构建奠定了良好的基础。
三、高中物理课堂教学中思维导图的应用
在传统的教学模式中,高中物理教师一般都会开门见山地引导学生学习新知识,并采用题海战术,巩固学生学习的课堂知识。以上教学模式具有一定的单一性和滞后性,无法满足新课程标准的要求,制约了学生物理核心素养的培养和发展。基于此,物理教师要在落实物理教学活动的过程中根据新课程标准的要求,在课堂教学中充分发挥思维导图的辅助作用,探索和寻找更多的课堂教学方法,实现学生逻辑思维能力的培养,切实提高高中物理课堂教学效果,发展学生的物理核心素养。思维导图在物理课堂教学中的应用主要体现在以下几个方面。
(一)思维导图在物理概念教学中的应用
高中物理教材涉及的物理概念比较丰富,它是学生探索物理知识的基础和关键。因为物理概念较为抽象,学生在理解的过程中有一定的难度。基于此,物理教师要在物理概念教学活动开展的过程中,了解物理概念的特点,并在此基础上引导学生对物理概念的内涵和意义进行理解和认知,让学生参与到物理概念的形成过程中,帮助学生对物理概念进行理解性记忆。为了进一步提升物理概念的教学效果,物理教师可以借助思维导图,帮助学生对物理概念进行系统性学习和理解。
以高中物理“位置变化快慢的描述——速度”的教学为例,在本节课教学活动开展的过程中会涉及两个比较相似的物理概念,一是平均速度,二是平均速率。为了能让学生对以上两个物理概念进行准确理解和认知,教师可以引导学生在学习的过程中构建思维导图。在思维导图构建的过程中可以以“描述物体运动快慢”为关键词汇,分别将物体的变速运动状态和物体的匀速运动状态展示给学生,帮助学生对变速运动和匀速运动的概念进行初步认知。然后,教师可以引导学生拓展和延伸思维导图中的一级知识点,进一步细化匀速运动知识点和变速运动知识点,促进学生明确和认知两种运动状态的基本内涵。同时,教师还可以引导学生在构建思维导图的过程中对速度的物理概念、平均速度的物理概念以及平均速率的物理概念进行总结和归纳,进而不断提升学生对物理概念的认知,优化学生的学习效果。
(二)思维导图在物理规律教学中的应用
高中物理教材中包含着丰富的物理规律。物理规律也是物理教学中的重要内容,它也是学生探究和学习物理知识的关键和基础。物理规律主要反映两方面的内容,一是物质运动的规律,二是物质结构的规律。在传统的教学模式中,教师在开展物理规律教学时,只是单一地将教材中所涉及的相关物理规律展示给学生,并没有引导学生对物理规律进行分析、推理、归纳和演绎,不利于学生能力和素养的发展和提升。基于此,物理教师在开展教学时,可以充分发挥思维导图的优势,指导学生参与到物理规律的形成过程中,帮助学生对相关的知识框架进行有效构建。
以高中物理“牛顿第二定律”的教学为例,在学习牛顿第二定律相关内涵以及了解这一定律本质的过程中就可以发挥思维导图的优势。首先,物理教师可以以相关的视频为载体为学生创设直观化的教学情境。物理教师可以播放火箭发射的视频,在观看视频的过程中教师可以提问学生:“作用力与物体加速度之间有着怎样的关系?如何设计物理实验才能够将力的瞬时作用规律体现出来?”教师可以先引导学生对之前学习的物理实验进行回顾,运用控制变量法探究相关的物理规律。同时,物理教师要鼓励学生利用课堂所学的相关知识进行充分的联想,通类比和分析,明确作用力、物体质量以及物体加速度大小之间的关系。最后,在探究的过程中教师还可以引导学生探究合外力与加速度之间的关系,鼓励学生通过实验操作自主探究加速度与质量的关系,促进学生在探究的过程中逐渐建立更加系统、完整的思维导图。
(三)思维导图在物理实验教学活动中的应用
在物理教学活动开展的过程中,物理实验教学活动是必不可少的,它对学生实践操作能力和探究能力的培养有着非常重要的价值和意义。因此,物理教师要重视物理实验教学的价值,激发学生的积极情绪,让学生主动参与物理实验教学活动,以严谨科学的态度对物理实验进行观察、探索和实际操作,让学生主动发现问题,并对问题进行分析和解决,不断强化学生的综合能力,发展学生的学科素养。不过,目前高中物理实验教学在实施的过程中还存在一些不足,为了进一步优化物理实验教学的价值,教师可以借助思维导图的教学方式的应用优势,引导学生在实验探究的过程中对相关的思维导图进行系统化构建,进一步强化物理实验教学的效果。
以高中物理“摩擦力”的教学为例,本节课需要教师引导学生对影响滑动摩擦力大小的相关因素进行探究。学生要根据教师提供的实验器材开展探究实验活动。首先,教师可以利用思维导图的方法引导学生对滑动摩擦力的定义、滑动摩擦力产生的条件以及滑动摩擦力的作用点和滑动摩擦力的方向等相关知识点进行复习,深化学生对以往物理知识的记忆,帮助学生建立系统化的知识框架。然后,教师可以组织学生开展小组实验探究活动,要求每个小组在开展实验探究活动的过程中,绘制相关的实验思维导图。学生以实验主题为思维导图的中心关键点,并由关键点引出以下四个分支。分支一,接触面面积因素;分支二,压力因素;分支三,接触面粗糙程度因素;分支四,运动速度因素。学生通过探究上述四个因素,开展不同的实验探究活动,最终得出相关的实验结果并反馈到思维导图上。在思维导图的辅助下,不仅让学生对相关的实验知识更加明确了解和认知,而且进一步强化了实验教学的效果。
四、高中物理课堂复习中思维导图的应用
高中物理教材中涉及的相关知识比较复杂,很多知识点具有一定的抽象性特征,学生在学习的过程中会出现畏难情绪。因此,为了能够让知识变得简单容易理解,教师还可以引导学生开展阶段性的课堂复习活动。在复习的过程中帮助学生查缺补漏,深化学生对知识的理解,不断完善学生的知识体系。为了进一步优化物理复习教学效果,教师可以在复习过程中充分发挥思维导图的教学价值,利用思维导图所具有的层次性特征和递进性特征,引导学生一边复习一边构建思维导图,通过知识点的层层拓展和延伸,不断强化各知识点之间的关联性,帮助学生建立更加系统、完善的知识体系。
以高中物理“牛顿运动定律的应用”的教学为例,在复习本单元内容的过程中,物理教师可以带领学生就本单元学习的物理知识建立相关的思维导图。学生以“牛顿运动定律”为关键点引出五个分支。分支一,牛顿第一定律;分支二,牛顿第二定律;分支三,牛顿第三定律;分支四,相关的物理学史;分支五,与牛顿运动定理相关的实际问题。在复习的过程中,学生还可以在思维导图的基础上对各分支所涉及的知识点进一步细化和延伸。比如针对牛顿的三个定律,学生可以从以下四个方面分别对其进行细化:一是定律内容;二是对定律的理解;三是定律的应用;四是与定律相关的实验。通过以上物理知识的层层拓展和细化建立一个完整、系统的思维导图,促进学生对本单元的知识形成全面的认知,进一步提升了学生的复习效果。
结语
高中物理教学活动的开展需要认真落实和实施新课程标准的要求,借助思维导图的优势改进传统教学模式,并将思维导图渗透到教学的全过程中,简化学生的学习难度,帮助学生建立系统、整体的物理知识框架和体系,拓展学生对物理知识理解的深度和广度,发展学生的物理思维能力和综合素养,进一步优化高中物理教学效果,实现学生学科素养和能力的综合发展和提升。
【参考文献】
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