高中物理学习利器-思维展示学习法介绍

  问题解读:“几何头,代数尾,物理化学难到底。”自1977年恢复高考以来,广泛留传在中学生当中的这句口头禅从一定程度上反映了中学理科学习的现状与面临的困境。30多年来,尽管中学教材进行过多次改革,尽管课堂学习形式发生过多次深刻的变化(如由灌输式向启发式转变,由目标学习向素质教育向创新教育再到全面实施新课程),但中学理科课程内容多、难度大的现状并没有发生实质性的变化(如现在的高中数学还增加了导数与微积分内容)。长期的学习实践也使笔者意识到,学生之所以感觉到中学理科难学,之所以不会分析解决理科问题的根本原因在于学习过程中没有形成优秀的思维品质,没有掌握科学的思维方法;而要想形成优秀的思维品质,掌握科学的思维方法,必须要经过长期有素的思维训练。如何针对中学生的心理特点和思维状况进行扎实有效的思维训练是摆在每一个中学理科教师面前的一项亟待解决的任务。

  主要创新点:

  利用“一图”(思维导图)和“一表”(思维展示表)把原本存在于学生头脑中学习过程和解题过程中的内在思维过程外显展示出来,使原本抽象的认知过程形象化、具体化,便于找到学生思维上的障碍点和知识上的缺陷点。

  思维展示学习法有助于学生思维条理性、清晰度和思维深刻性的培养,思维展示学习法还有助于小组合作探究活动落到实处,借助思维导图和思维展示表这两大法宝,可以使小组合作探究活动进行问题探究和讨论时有的放矢,便于学生从思维源头上纠正自己的错误认识和模糊观念,还可以在与小组成员的思维导图和思维展示表对比中找到优势与不足,更有助于知识体系的优化和思维能力的提高;思维展示学习法有助于同一学科知识的综合应用,有助于相关学科知识的渗透和迁移,应用思维导图和思维展示表,可以使学生的想象力更开阔,联想更丰富,头脑更灵活,思维更活跃。每一个具备基本智力的学生都可以从应用思维导图来训练他们的能力,用思维过程展示图来养成良好的思维习惯!

  解决问题所采用的策略与手段:

  思维展示学习法是指学生在学习过程中,充分利用教科书和教学辅导书中的学习内容,借助课堂这一平台,充分利用小组合作学习这一形式,运用已经掌握的知识和方法去思考新问题、去发现“新知识”、去交流新体会、去感受新经验,使课堂成为展示思维过程的平台,成为学生积累“财富”和资源共享的“加油站”。 教师为学生提供探索的空间和时间,努力创设学生自主探究的情境,营造活动的氛围,鼓励学生敢于、善于运用思维导图和思维展示表解析问题解决问题。思维展示学习法最根本的一条就是为学生充分地展示思维过程创造有利条件,让学生在自主探索中学习。

  一、知识学习的策略-思维导图

  思维导图就是用图表的形式把思维的过程可视化表象出来,从而促进思维过程更全面,更系统,高效。作为反省学习,优化思维的工具,对学生学习会有不可限量的作用。

  1.学生可以用思维导图记笔记

  传统的直线型笔记仅仅是对老师课堂内容的机械的不完全的复制,相互之间没有关联、没有重点;而且很多学生忙于记录,没有时间真正地去思考,在这种情况下,教师很难改变自己是课堂主角的地位,只能靠本人的教学魅力来吸引学生跟着学,而不是思考。久而久之,养成了学生记忆知识而不是思考知识的习惯,形成了思维惰性。采用思维导图做笔记,用简单的短语和单词记下重点,顺应大脑的思维方式把它们连接起来,在记的同时就加上了自己的创意。这样学生不仅能轻松跟上老师的节奏,充分地理解,而且解放的大脑还可以顺着老师的思路展开联想。联想老师想到的相关知识点,没想到的知识点,思想上又比老师前进了一步。学生在不知不觉中快乐地思考着。课后,学生再根据自己的喜好涂上颜色,加上图画,重新画一遍,这么有创意的图画,学生怎么会忘?

  2.思维导图用于帮助学生建构知识体系

  学生在学习概念、规律时往往容易犯一些错误,帮助学生建立准确的知识网络非常重要,思维导图是一种很好的实现手段。每个章节可以鼓励学生自己画出概念、规律及其之间区别、联系的思维导图。学习一节、一章或一个单元时,学生可以共同总结、完善思维导图,也可以把讨论过程制作成思维导图,这样再回过头来复习时,不仅对本章、本单元的内容了然于胸,而且当时的学习过程也会历历在目。各章、各单元间不是孤立的,而是互相联系的,让学生自己找出联系把所有的思维导图编织成自己的知识网,整个过程是个其乐无穷的思维历程。

  3.进行小组自主学习时共同创造思维导图

  在探究式课堂教学中,学生以小组为单位进行讨论是非常普遍开展的一种学习方式。让学生以小组为单位进行讨论时,往往效率会不高,而且对小组成员的观点不能有效记录,教师对小组的讨论不能进行有效监控。而这些正是思维导图的强项,教师可以让每个小组记下本小组的主要观点,支持此观点的依据,生活中的实例等等,教师发挥其引导作用,控制讨论方向,不要让学生跑题。然后再把各小组的观点收集起来,制成一张全班的关于某一主题讨论的思维导图,然后全班对此大图进行集体修改、定稿。

  4.思维导图帮助学生更好地做实验

  有些学生在教师做演示实验时没有仔细认真记下重点及注意事项,或记得不全面,自己做实验时就不能正确操作,经常要求助其他同学或老师,实验后又不很好地总结,结果实验能力得不到有效提高,更不能理解此实验的意义。

  如果让学生把实验前的准备,实验中的操作、数据记录,实验后的数据处理、结论导出,做成思维导图将改变学生对物理实验不严谨的作风,切实认识到实验对物理的重要性,并使学生思维在复习实验时更明了。

  

  二、习题解答的策略-思维展示学习表

  解题过程的思维展示,就是解答一道问题时从审题开始到制定解题方案、形成解题思路,并在解答问题中所进行的思维调整过程。具体来说,就是通过阅读题目,理解题意,在弄清题目所描述情景的情况下,仔细分析问题的性质,看它属于哪方面知识的范围内,并回忆自己的解题经验,思考以前是否见过类似的或情境不同但实质相同的问题,从一个图示、一个条件、一个经典题目的中获得启发进行联想,联想时不妨以所来草图为基础,根据题目描述过程满足的条件用公式表达出相应规律,在“画一画、写一写”当中可能就产生了解题的思路,也就可能找到了解决问题的方案。

  任何一道习题的解决过程都要经过阅读题目,获取信息,确定研究对象,分析过程,建立模型,寻找规律,应用工具,解后验证反思的过程。阅读题目,获取信息是解决问题的第一步,信息获取是否正确是成功解决问题的前提,此过程中可要求学生用铅笔在题目中的关键字眼上进行标注,以便于明确题意,确定出已知条件和待求量;在明确文字信息的前提下,可借助题目中给出的图片或是自己画出的草图来进一步理清题目中包含的信息,挖掘题目中的隐含条件。俗话说“一图胜千字”,足见在解题过程中画图对解决问题的重要性。针对题意中要求量和题目中的已知量,确定合适的研究对象往往能起到事半功倍的作用;过程的分析和模型的建立过程是解决问题的关键;这两个过程往往是学生思维内化的过程,最不易体现出来,所以在练习和测试中,教师应对此提出具体严格的要求。过程的分析要详尽具体,不厌其繁,可以结合学生自己所画的思维草图来结合进行;模型的建立过程中可能隐含着联想、类比、反思、分析、综合、演绎、归纳等思维方法,而作为学生对这一过程中所涉及到的思维方法很可能是模糊的。这就要求教师在学习中,应充分强调过程分析和模型建立的重要性,让学生充分暴露自己是如何具体分析过程的,如何建立相应模型的。必要时可以采取学生讲和动手写相结合的方式,比如写出题目中涉及到哪几个过程,每一过程涉及到哪几个知识点,对应着每一过程中的情景符合哪个模型,相应的模型遵守哪些规律等等;这样学生在反复地思维外显展示进程中,都要在头脑中经历一次次思维上的洗炼,从而不断地调整修正自己的思路,使之日臻完善。

  展示学生的思维过程,是学生学习中最重要的部分,然而学生思维过程的展示不是由教师决定的,教师只能通过具体学习形式来引导学生展现。展示学生的思维过程可使用如下思维展示表的形式进行。

  (1)课堂上需要精讲的例题1-2个;

  (2)题意分析表(已知条件、隐含条件、关键字眼):可用特殊符号如三角Δ、波浪形﹋或下划线 在题目上直接标出已知条件,也可在展示表中具体写出;隐含条件的挖掘要与关键字眼的确立相结合,如最大、最小、恰好、刚好等字眼就常常成为关键字眼,根据这些关键字眼,分析出题目中隐藏的隐含条件。

  (3)待求量或待证命题:可直接由题目中找出,一般处于题目末尾。

  (4)知识联想表:与待求量和已知量有关的知识点(概念、定理或定律):根据前面(2)(3)的内容,进行联想可能会用到的知识点(概念、定理或定律)。

  (5)思维展示图(包括过程清晰图、分析综合图、猜想摸索图等):这是思维展示表中最重要的部分,依据题目的实际情况,可设置过程清晰图、分析综合图和猜想摸索图等几种形式,目的在于引导学生独立分析题目的解题思路。

  (6)设计解题方案(确定待求量或待证命题与已知条件之间的关系,选择合适的定理或定律):在待求量和已经量之间搭建“桥梁”,寻找已经量和待求量之间联系的公式、定理和定律,并从中选择最合适最恰当的。

  (7)解题过程:根据解题方案和思维展示图写出解题过程

  (8)解后反思与总结:写出解题过程中成功之处和思维上的收获之处,反思自己在解题过程中采用的方法是否恰当,类比相同或相近的情景,总结解题的规律。

  三.思维展示学习法取得的成果与效果:

  1.思维导图的成果:

  思维导图是一种思维习惯,运用它,每一个学生都可以成为“思想者”,体会到思考的乐趣。

  在学习过程中学生采用思维导图做笔记,用简单的短语和单词记下重点,顺应大脑的思维方式把它们连接起来,在记的同时就加上了自己的创意。由于只需要记录课程中相关的关键词可以节省时间,在进行学习和复习时,只读相关的词可以起到节省时间的作用。

  通过思维导图能够极大地提高理解能力和记忆能力,它对于逻辑思维和创造性思维都有巨大帮助!通过使用“思维导图”,非常有利于开发学生的空间智能。所以将思维导图引入教学,是为教师教学和学习学习注入了新的活力。

  在做思维导图的过程中,学生会处在不断有新发现,提高了学生探究新事物的动手能力和学习能力,这会鼓励和刺激学习的主观能动性,变被动学习为主动学习,从而把学习变成一种乐趣。

  学生来制作思维导图,能够激发他们的学习兴趣,促使学生积极思考,加强对知识的理解,也增强了他们的成就感,促进学生学习能力的提高。另外,也使他们在制作思维导图的过程中体会、观察知识间的关系,甚至发现自己从来没有注意和意识到的各个知识间的关系,从而产生一些具有创新性的理解,达到创新性的学习之目的。

  2.思维展示表的成果:

  思维展示表通过一系列问题和过程的图表设计使学生解题时原本内化的分析过程和思考过程加以外显,有利于找到学生思维上的障碍点和知识上的缺陷点,有利于从根本提高学生的思维能力,有利于学生有针对性地纠正在知识点存在的错误或模糊认识。

  在实施思维展示学习法过程中,教师可以充分利用小组合作探究的方式,在课堂上让学生分组交流疑难问题或是学生独立解决不了的问题,在组内应让每个同学对问题的分析特别是对自己出错问题的分析上“知无不言,言无不尽”,这样才能充分暴露学生思维上知识上的缺陷,特别要抓住思维的启动过程和诱因,为学生创造广阔的思维空间;而在小组之间则可以采取相互倾听、相互评价、相互学习、相互竞争的方式,老师则要为学生提供观察探究表达思考交流表现的平台,使学生养成多思动脑的习惯,使课堂学习成为活的开放系统,使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。

  思维展示学习法以发展学生多方面的思维能力为出发点,立足于学生当前的知识水平和思维状况,使学生掌握一定的思维方法和思维科学,充分展示学生在分析问题解决问题中的思维变化过程,有利于从根本上提高学生的思维能力,形成优秀的思维品质。

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