摘要：介紹思維導(dǎo)圖和相關(guān)軟件，闡述其在組織物理概念、探討教學(xué)和學(xué)習(xí)問題和指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)等方面的物理教學(xué)中的應(yīng)用。

思維導(dǎo)圖已經(jīng)開始被人們關(guān)注，因?yàn)樗灾庇^形象的方式進(jìn)行表達(dá)和思考，非常接近人的自然思維過程，特別是一些相關(guān)軟件的開發(fā)和應(yīng)用，更使這種思想方法深受歡迎，不論是企業(yè)還是教育，都在探索它的應(yīng)用，因此我們將自己在實(shí)踐中的一些體會寫出，懇請指正。

1．思維導(dǎo)圖簡介

思維導(dǎo)圖是英國人托尼·巴贊創(chuàng)造的一種提出筆記方法，和傳統(tǒng)的直線記錄方法完全不同，它以直觀形象的圖示建立起各個(gè)概念之間的聯(lián)系（如圖1所示）。

思維導(dǎo)圖和傳統(tǒng)的記筆記方法相比有較大的優(yōu)勢。⑴它順應(yīng)了大腦的自然思維模式，可以讓我們的各種觀點(diǎn)自然地在圖上表達(dá)出來。⑵能夠加強(qiáng)記憶，因?yàn)樵趫D示中通過使用關(guān)鍵詞，既可以積極地聽講，又強(qiáng)迫我們在做筆記的時(shí)候就要思考句子的要點(diǎn)到底是什么。⑶激發(fā)右腦，因?yàn)樵趧?chuàng)作導(dǎo)圖的時(shí)候還使用顏色、形狀和想象力。根據(jù)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)人的大腦是由兩部分組成的。左大腦負(fù)責(zé)邏輯、詞匯、數(shù)字，而右大腦負(fù)責(zé)抽象思維、直覺、創(chuàng)造力和想象力。所以，圖像的使用加深了我們的記憶，因?yàn)槭褂谜呖梢园殃P(guān)鍵字和顏色、圖案聯(lián)系起來，這樣就使用了我們的視覺感官。

其實(shí)，思維導(dǎo)圖不僅可以用于做筆記，還在制定計(jì)劃、組織討論等方面有用途。例如討論問題時(shí)，可以由一人擔(dān)任秘書工作，把整個(gè)討論用思維導(dǎo)圖的形式畫出來。（如圖2所示）

對于每一個(gè)新的觀點(diǎn)，秘書決定應(yīng)該加在哪一個(gè)分支的下面。每個(gè)討論者都會有一個(gè)自己的符號框圖（或顏色）。利用這種方法，首先使每個(gè)觀點(diǎn)都可以在圖上根據(jù)它的位置而判斷出其重要性。其次，大家可以明顯地看出討論正在向哪個(gè)方向發(fā)展，可以使參與討論的人員者把注意力集中在主題上而避免跑題。再者，通過每個(gè)人使用不同的符號框圖（或顏色）可以顯示出是否有一兩個(gè)人正在控制整個(gè)討論過程，而刺激其他人員多發(fā)言。

前思維導(dǎo)圖已經(jīng)在企業(yè)屆有了廣泛的應(yīng)用，而且取得了較好的效果，例如波音公司在設(shè)計(jì)波音747飛機(jī)的時(shí)候就使用了思維導(dǎo)圖。據(jù)波音公司的人講，如果使用普通的方法，設(shè)計(jì)波音747這樣一個(gè)大型的項(xiàng)目要花費(fèi)6年的時(shí)間。但是，通過使用思維導(dǎo)圖，他們的工程師只使用了6個(gè)月的時(shí)間就完成了波音747的設(shè)計(jì)！

2.實(shí)現(xiàn)思維導(dǎo)圖的手段

2.1.紙＋筆

準(zhǔn)備：幾張白紙和不同顏色筆。

步驟：

⑴是把主題畫在紙的中央。主題可以用關(guān)鍵字和圖像來表示。所謂關(guān)鍵字，是表達(dá)核心意思的字或詞。關(guān)鍵字應(yīng)該是具體的、有意義的。這樣，有助于我們進(jìn)行回憶。

⑵考慮'次主題'，也就是在上一層主題下的延伸。

⑶在'次主題'后，羅列更為細(xì)節(jié)的要點(diǎn)。這個(gè)時(shí)候要注意的是，不要強(qiáng)迫自己用一定的順序或結(jié)構(gòu)來羅列要點(diǎn)。任何一個(gè)要點(diǎn)出現(xiàn)的時(shí)候，盡可以自然地將它用'關(guān)鍵字'的方式表達(dá)出來，并把它和最相關(guān)的'次主題'連接起來。

⑷整理思維過程。在完成思維導(dǎo)圖后，再用阿拉伯?dāng)?shù)字把它們標(biāo)記出來。任何一個(gè)'次主題'都要用一種顏色來表示。而且，如果可能的話，要盡可能用圖像來表達(dá)一個(gè)關(guān)鍵字，這可以大大加深記憶。

2.2.計(jì)算機(jī)

計(jì)算機(jī)已經(jīng)在許多方面取代了"紙＋筆"，在制作思維導(dǎo)圖上，計(jì)算機(jī)也以它的操作快捷、圖象形式多樣和容量大的特點(diǎn)顯示了比"紙＋筆"工具的優(yōu)勢?，F(xiàn)在，制作思維導(dǎo)圖的軟件很多，如inspiration、mindmanager、personalbrain、brainstorm等，這些軟件互有優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇。圖3是利用不同軟件制作的本文結(jié)構(gòu)圖，從中可以比較出它們的表達(dá)方式的特色。這些軟件都非常容易掌握，因此不僅是教師可以使用，學(xué)生也可以使用，為學(xué)生學(xué)習(xí)又提供了新的工具。

3.應(yīng)用于物理教學(xué)的探索

　 3.1.組織概念，勾勒知識結(jié)構(gòu)圖

　 概念是物理學(xué)科知識的基礎(chǔ)，然而在教學(xué)過程中我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生往往忽視對基本概念的掌握，特別是不能夠形成概念網(wǎng)絡(luò)，更不能夠比較深刻的了解概念間的聯(lián)系，這成為了學(xué)習(xí)困難的主要原因。在一般的教學(xué)過程中，教師也要求學(xué)生總結(jié)概念結(jié)構(gòu)，但是往往由于檢查不及時(shí)等原因，沒有在教學(xué)過程中得到落實(shí)?，F(xiàn)在可以利用有關(guān)軟件，根據(jù)思維導(dǎo)圖的要求，在老師的指導(dǎo)下由學(xué)生總結(jié)概念結(jié)構(gòu)了，這種方法學(xué)生十分愿意接受，首先利用計(jì)算機(jī)可以提高學(xué)生的興趣，調(diào)動學(xué)生積極思考，其次，不同學(xué)生的作品可以很方便的進(jìn)行交流，每個(gè)學(xué)生都可以從他人那里學(xué)習(xí)到自己沒有想到的東西。在實(shí)際操作中，我們有以下一些做法：

教師制作出模版，學(xué)生按照模版完成內(nèi)容。

這種方法適用于學(xué)生剛剛接觸思維導(dǎo)圖或者面對比較復(fù)雜的概念結(jié)構(gòu)。例如：在進(jìn)行完電場的教學(xué)之后，為了使學(xué)生能夠清晰掌握電場的概念結(jié)構(gòu)，我們利用mindmanager制作了下面的模版，（如圖4所示）學(xué)生根據(jù)模版總結(jié)回憶所學(xué)習(xí)的基本知識和它們的關(guān)系，并在文本輸入?yún)^(qū)將各個(gè)概念的具體內(nèi)容寫出來。當(dāng)然，如果學(xué)生有新的想法，可以在模版中進(jìn)行改進(jìn)。

這種方式可以促使學(xué)生積極動手作和動腦思考，使他們能夠從整體上掌握了基本知識結(jié)構(gòu)和各個(gè)知識間的關(guān)系，在頭腦中形成了清晰的概念網(wǎng)絡(luò)。我們特別在高三教學(xué)中進(jìn)行了實(shí)踐，取得了較好的效果。

學(xué)生根據(jù)自己的理解制作思維導(dǎo)圖作品

由于實(shí)現(xiàn)思維導(dǎo)圖的軟件操作簡單，所以學(xué)生非常容易掌握。對于有些內(nèi)容我們會讓學(xué)生自己動手，根據(jù)自己對知識的理解，構(gòu)造概念圖。如圖5所示的是學(xué)生在學(xué)習(xí)完磁場一章內(nèi)容之后總結(jié)的知識結(jié)構(gòu)圖，在這里不僅列出了各個(gè)知識點(diǎn)，而且每一部分都在相應(yīng)的文本區(qū)中寫出了對該知識的理解。

實(shí)踐表明，學(xué)生來制作思維導(dǎo)圖，能夠激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生積極思考，加強(qiáng)對知識的理解，也增強(qiáng)了他們的成就感，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高。另外，也使他們在制作思維導(dǎo)圖的過程中體會、觀察知識間的關(guān)系，甚至發(fā)現(xiàn)自己從來沒有注意和意識到的各個(gè)知識間的關(guān)系，從而產(chǎn)生一些具有創(chuàng)新性的理解，達(dá)到創(chuàng)新性的學(xué)習(xí)之目的。

3.2.探討問題，捕捉討論中的靈感

心理學(xué)研究認(rèn)為，在討論問題的過程中，人們的思維處于高度集中狀態(tài)，接受和處理信息的能力強(qiáng)，靈感容易顯現(xiàn)，所以將討論中大家的意見和觀點(diǎn)及時(shí)的記錄下來，然后進(jìn)行必要的整理，一定能夠得到一個(gè)非常好的思維成果。思維導(dǎo)圖和相關(guān)的軟件在這里能夠扮演重要角色了。

教師在集體備課中共同討論，完成教學(xué)設(shè)計(jì)

備課是重要教學(xué)行為，如何才能提高備課的效果呢？除了教師自己認(rèn)真研讀教材、教學(xué)大綱、查閱有關(guān)資料之外，教師之間的討論也是提高備課效果的重要方式，這樣可以做到集思廣益，智慧大家共享。然而在通常的備課過程中由于缺乏及時(shí)有效的記錄和整理，集體討論效果不好，而且容易跑題?，F(xiàn)在我們按照思維導(dǎo)圖的方法，利用inspiration軟件記錄備課過程，然后進(jìn)行必要的整理，就避免了上述情況，圖6是在一次集體備課中討論"庫侖定律"的教學(xué)時(shí)最終繪制的思維導(dǎo)圖。

在整個(gè)討論過程中，大家僅僅圍繞討論內(nèi)容展開話題，由一名教師負(fù)責(zé)記錄下每個(gè)教師的觀點(diǎn)，通過討論確定各個(gè)部分的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。然后將討論結(jié)果進(jìn)行整理（這在inspiration中做起來非常方便），分別復(fù)制給各位教師，這樣大家就得到了一份凝聚著集體智慧的教學(xué)設(shè)計(jì)了。這種方式特別對青年教師適用，這樣可以使他們盡早的熟悉教學(xué)規(guī)律和教學(xué)內(nèi)容。

學(xué)生小組討論，研究問題。

在探究式課堂教學(xué)中，學(xué)生以小組為單位進(jìn)行討論是非常普遍開展的一種學(xué)習(xí)方式，然而也同樣會出現(xiàn)我們前面所說的討論中出現(xiàn)的問題，在討論式教學(xué)中教學(xué)效率不高的現(xiàn)象是普遍存在的，要改變這種情況，只有將學(xué)生的注意力全部集中到討論的中心話題上來，這正是思維導(dǎo)圖解決的問題，同時(shí)利用適合的軟件，還可以及時(shí)記錄下討論結(jié)果，體現(xiàn)集體思維的成果。在教學(xué)中，我們一般是首先篩選探究的問題，有些問題值得討論，有些討論的價(jià)值不高，在這方面要發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，課前進(jìn)行篩選。在課堂上，學(xué)生分小組學(xué)習(xí)，每個(gè)小組至少一臺計(jì)算機(jī)，一個(gè)學(xué)生作為小組的書記員，記錄大家的討論結(jié)果，因?yàn)榭紤]到mindmanager十分便于快速記錄，所以我們在這樣的課上多使用這個(gè)軟件。圖7就是高三學(xué)生在進(jìn)行"測量電阻"專題復(fù)習(xí)時(shí)一個(gè)小組的課堂討論記錄。

在上述討論中，學(xué)生充分利用自己所掌握的知識對"測量電阻"問題從各種情況進(jìn)行了深入的總結(jié)性研究，并且在每個(gè)欄目的"記錄"中都對該問題進(jìn)行了詳細(xì)的說明，還繪制出了電路圖。當(dāng)小組的討論完成之后，在通過校園局域網(wǎng)將討論結(jié)果公布，交流各個(gè)小組的討論結(jié)果，在這個(gè)過程中教師也可以將自己的總結(jié)公布，這樣相互補(bǔ)充，取得了較好的復(fù)習(xí)教學(xué)效果，特別是從教師的角度來看，真正體會到了"教學(xué)相長"的內(nèi)涵，師生都受益匪淺。

3.3.指導(dǎo)學(xué)生，進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)

研究性學(xué)習(xí)作為一種課程理念，可以單獨(dú)舉辦綜合課程，也可以結(jié)合課堂教學(xué)或者學(xué)科進(jìn)行，如果將這種理念和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)聯(lián)系起來，就產(chǎn)生了WebQuest。我們根據(jù)自己的實(shí)際情況，以課堂教學(xué)的內(nèi)容為研究性學(xué)習(xí)的生長點(diǎn)，以WebQuest為主要學(xué)習(xí)形式，以思維導(dǎo)圖為指導(dǎo)手段，開展了研究性學(xué)習(xí)，非常受學(xué)生歡迎。思維導(dǎo)圖在其中的作用是指導(dǎo)學(xué)生的探究步驟和探究內(nèi)容。如圖8所示，是結(jié)合高中物理"萬有引力定律"開展的WebQuest中思維導(dǎo)圖主體圖。

學(xué)生根據(jù)圖中的內(nèi)容，選擇學(xué)習(xí)和探究方式，其中有的部分是必須要學(xué)習(xí)的，如關(guān)于萬有引力定律的知識部分，還有一些是學(xué)生進(jìn)行選擇的，可以進(jìn)行課題學(xué)習(xí)（一般通過講座、查閱資料的形式），還可以進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，如萬有引力定律的應(yīng)用部分就是要求學(xué)生在學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)知識后進(jìn)行的小課題研究。
4．應(yīng)用展望

通過思維導(dǎo)圖能夠極大地提高理解能力和記憶能力，它對于邏輯思維和創(chuàng)造性思維都有巨大幫助！通過使用"思維導(dǎo)圖"，學(xué)生不再被動地去設(shè)法記下教師師的每句話和閱讀一串串長長的句子，而是積極地對關(guān)鍵字進(jìn)行加工、分析和整理，并和教師積極地對話，另外，它還非常有利于開發(fā)學(xué)生的空間智能。所以我們認(rèn)為將思維導(dǎo)圖引入教學(xué)，是為教學(xué)改革注入了新的活力。