大学物理教学有效性的研究

摘要:针对传统大学物理教学中课程特点与教学模式的局限性，本文试图将思维导图作为一种可视化的教学辅助工具，从有效提高教学有效性的角度出发，将其应用于大学物理的实际教学中，探索思维导图对大学物理教学有效性提高的积极作用和具体实施模式。

关键词:大学物理;思维导图;教学有效性

1通过思维导图的应用有效提高教师教学有效性

教师的教学有效性从教师教学角度理解，可以概括为:教师在不断建构新的教学理念指导下，以尽可能专业化的教学行为合理设计教学过程，取得理想的教学效果，从而实现特定的教学目标，促进学生的全面自由发展［4］。教师可以辅助学习思维导图的绘制，理顺教学思路，理清知识点间的联系，设计具体教学环节，创设情境、提出有价值的课堂互动问题，更能结合实例，便于学生知识点掌握。在授课前的备课中，通过绘制思维导图全局掌控整体内容，以神经网络结构明确层次，在教学内容结构固定的前提下，每次备课时绘图过程中，都是教师对授课内容的重新思考和丰富创新的过程，也是创造再造知识的过程;在教学过程中通过思维导图的程序化绘制，引导学生发散思维，积极参与到课堂互动中，避免学生输入式听课方式，激发出同学思维输出与教师间思维碰撞的状态，是一个关注学生学习，实践并强化教学方法的过程。这里以大学物理光的干涉中薄膜干涉的教学内容为例，研究思维导图在教学中的具体实施过程。教师可以用红橙黄绿青蓝紫等不同颜色代表课前引言、知识点复习、新知识讲解、演示实验等内容。绘制本节课“课堂引入”分支，结合实例引起同学关注，例如下雨后马路上水洼里的油膜，高级相机镜头表面上所见到的彩色条纹等现象，引入到该节主要内容“薄膜干涉”这一主干上;复习上次“杨氏双缝干涉实验”，总结两种光的干涉现象的共同和区别:“杨氏双缝实验”属于通过分波振面法获得的两束相干光再发生干涉的现象，相比较又联系到主干“薄膜干涉”分振幅法获得的相干光干涉现象;通过迈克尔逊薄膜干涉，牛顿环和劈尖实验演示薄膜干涉和分振幅法得到相干光的实验装置，从而介绍薄膜干涉的分类;结合不同薄膜干涉条纹现象带领学生分析干涉原理，给出半波损失原理解释干涉条纹现象机理，呼应课前导入问题;利用半波损失原理和相干光干涉原理定量的推导牛顿环和劈尖实验中薄膜干涉条纹图样特点的公式，类比分析空气劈尖和介质劈尖的条纹变化，充分理解半波损失发生的条件和对干涉条纹图样的影响，学生自己推导作业本上的习题。授课时教师用彩色粉笔绘制整个过程，使学生根据思维导图理清主题内容层层递进的逻辑性，整体重难点一目了然，可快速、有效把握本节课知识结构和重难点，会解题，会思考，能够举一反三。

2通过思维导图的绘制有效提高学生学习有效性

教师的教学有效性从学生学习角度理解，可以简单概括为:学生对所学课程信息加工改造，主动建构和自由选择的过程，其主要特征是学生主动投入学习过程，体现专业深度，具有创造欲望，师生互动交流，形成反思习惯。通过教师绘制的思维导图，结合课堂学习，学生能够有效提高学习兴趣、激发相关主题的学习热情，掌握课程主题内容，便于理解领会主旨思想，引导思维，帮助构建知识结构，利于学习和记忆。思维导图可以贯穿于学生学习的整个过程，首先在学生课前预习时，可以用思维导图预习课程内容，特别是涉及大学物理实验的内容时，能够在实验操作前做到理论充实，熟悉实验装置和操作流程，避免不必要的时间浪费，了解自己对知识点理解的难易程度。在课堂学习过程中，可以用思维导图记录课堂笔记，将零散知识模块化、系统化。在教师指导下，学生课下在教师思维导图基础上进行自我训练，全面串联知识点，复结思路，开发创新思维模式。每个人思维方式不同，思维导图绘画思路、编排与设计也会有所差别，个体绘制的一幅重点突出、脉络清晰的思维导图都是一次思维的再训练。教师要鼓励学生在每一阶段内容学习结束后，把课上学习的内容进行复习、记忆再整理，结合课后习题中所涉及的知识点一一对应，不只要记住课程内容，更要自己理解内容。绘制思维导图的形式可以分为黑板(纸面)上手绘、PPT上绘制及电脑软件绘制等。对于教师而言，在教学过程中黑板上手绘是知识点的累积过程，像是一棵小树不断长成为枝繁叶茂大树的过程，利于课程整体知识的梳理和总结;PPT上绘制的思维导图内容上更丰富，可通过形象鲜明的图片和视频的加入，吸引学生关注，加深物理现象的印象，起到形象化引导和开创思维的目的;电脑软件绘制的思维导图更符合无纸化数字信息化发展要求，便于复制、编辑加工、传播、共享、保存。三者各有优势，教师在教学中可根据课程需要，自主设计并将三者有机结合，在提高教学有效性方面将会有更好的实施效果。对于学生而言，课前预习、课堂记笔记及课下复习的过程，用手绘的方式一边设计构图，一边理解记忆、发散思维，能够起到更有效的提高学习效率的作用。PPT上绘制或者用电脑软件绘制的方式则更适用于课下同学间的讨论和思想碰撞的过程，是提高观察力、创新力和思维力的有效手段。基于教师教学习惯与课程内容性质，教师和学生可以灵活地将思维导图应用于教学实践和学习复习中，发挥思维导图灵活调整、适用性强的优势。本文尝试从教师和学生两个群体角度，分析将思维导图应用于大学物理教学中的可行性和教学(学习)效果，通过思维导图这一教学辅助工具，从备课、授课、教学互动等多个方面提升教师教学技能，改善教育质量，提高教学有效性;从预习、听课、复习等多个过程提升学生自主学习能力，有效提高学生的学习有效性。思维导图在教师和学生中间教与学的过程中能够扮演者重要的帮手角色，对教学有效性的提高也能起到推动作用。

参考文献:

［1］东尼博赞.启动大脑［M］．北京:中信出版社，2009.

［2］王伟红.新课程背景下思维导图在高中物理教学中应用的实践研究［D］．上海:上海师范大学，2010.

［3］李丛，袁小华，王振华，等.思维导图在非物理专业大学物理教学中的应用［J］．教育现代化，2017，(28):22.

［4］姜云霞，赵阳，王竹萍.基于思维导图的教学可视化方法研究［J］．黑龙江教育(高教研究与评估)，2015，(03):8－9.

作者：李鹏 单位：黑龙江大学物理科学与技术学院