以“科学”为核心的全景图（适合建立宏观认知）
这个框架将整个科学作为一个大树，根、干、枝、叶分别代表不同的科学概念和分支。
中心主题：科学
-
根基 - 科学方法
- 观察: 发现问题
- 提问: 提出可研究的假设
- 假设: 对现象的暂时性解释
- 实验/验证:
- 控制变量法
- 设计对照实验
- 收集数据
- 分析: 处理和解读数据
- 得出结论，支持或推翻假设
- 交流: 分享研究成果
-
主干 - 核心学科
- 物理学:
- 力学: 力、运动、牛顿定律、能量、功、功率
- 热学: 温度、热量、热传递、热力学定律
- 光学: 光的直线传播、反射、折射、透镜、色散
- 电磁学: 电荷、电流、电路、磁场、电磁感应
- 声学: 声音的产生、传播、特性
- 化学:
- 物质: 元素、化合物、混合物、纯净物
- 原子与分子: 原子结构、元素周期表、化学键
- 化学反应: 化合、分解、置换、复分解、质量守恒
- 溶液: 溶解度、浓度、酸碱盐
- 常见物质: 金属、非金属、有机物、无机物
- 生物学:
- 细胞: 细胞结构、细胞分裂、细胞学说
- 遗传与变异: DNA、基因、遗传规律、进化论
- 生物多样性: 动物、植物、微生物、生态系统
- 生命活动: 新陈代谢、光合作用、呼吸作用、消化、循环
- 生物与环境: 种群、群落、生态系统、环境保护
- 物理学:
-
枝叶 - 交叉与应用
- 地球与宇宙科学:
- 地球: 岩石圈、水圈、大气圈、板块构造
- 宇宙: 太阳系、银河系、恒星、行星、宇宙起源
- 现代科技:
- 信息技术: 人工智能、大数据、物联网
- 生物技术: 基因工程、克隆、发酵工程
- 新材料科学: 纳米材料、智能材料
- 能源技术: 核能、太阳能、风能
- 科学、技术、社会与环境:
- 伦理: 科技发展的道德问题
- 影响: 科技对社会、环境的影响
- 可持续发展
- 地球与宇宙科学:
-
果实 - 科学精神
- 好奇心
- 求真务实
- 批判性思维
- 创新精神
- 合作与交流
以“生命活动”为中心的生物学专题图（适合深入某个主题）
这个框架聚焦于生物学中的核心概念——生命活动,并将其分解为各个系统。
中心主题：生命活动
-
基本单位 - 细胞
- 结构:
- 细胞膜 (控制物质进出)
- 细胞质 (新陈代谢场所)
- 细胞核 (遗传信息库)
- 细胞器 (线粒体、叶绿体等)
- 功能: 新陈代谢、生长、繁殖、应激性
- 结构:
-
能量代谢
- 来源: 食物中的化学能
- 核心过程:
- 光合作用: (场所:叶绿体) 光能 → 化学能 (储存于有机物)
- 呼吸作用: (场所:线粒体) 有机物 → 化学能 (供细胞利用)
- 物质循环: 碳循环、水循环
-
物质运输
- 植物: 根部吸收 (水分、无机盐) → 茎中运输 (导管、筛管)
- 动物:
- 循环系统: 心脏、血管、血液
- 血液组成: 血浆、血细胞 (红细胞、白细胞、血小板)
- 功能: 运输氧气、营养物质、激素；防御、调节体温
-
信息传递与调节
- 神经系统:
- 中枢: 脑、脊髓
- 周围: 脑神经、脊神经
- 反射弧: 感受器 → 传入神经 → 神经中枢 → 传出神经 → 效应器
- 内分泌系统:
- 主要腺体: 垂体、甲状腺、胰岛、性腺
- 化学物质: 激素
- 特点: 体液运输、缓慢、持久
- 神经系统:
-
繁殖与遗传
- 方式: 有性生殖、无性生殖
- 遗传物质: DNA (基因)
- 规律: 孟德尔遗传定律 (分离定律、自由组合定律)
- 变异: 基因突变、基因重组、染色体变异
-
适应与进化
- 自然选择: 过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存
- 证据: 化石、比较解剖学、胚胎学、分子生物学
以“力与运动”为中心的物理学专题图（适合深入力学主题）
中心主题：力与运动
-
基本概念
- 力: 物体对物体的作用
- 三要素: 大小、方向、作用点
- 作用效果: 改变物体的形状；改变物体的运动状态
- 运动: 物体位置的变化
- 描述: 参照物、速度、路程、时间、加速度
- 力: 物体对物体的作用
-
力的种类
- 按性质分:
- 重力: G = mg (方向:竖直向下)
- 弹力: F = kx (方向:与形变方向相反)
- 摩擦力: f (方向:与相对运动或趋势方向相反)
- 分子力、电磁力等
- 按效果分: 拉力、压力、支持力、动力、阻力
- 按性质分:
-
力与运动的关系 (牛顿定律)
- 牛顿第一定律 (惯性定律):
- 内容: 一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
- 惯性: 物体保持静止或匀速直线运动状态的性质。
- 牛顿第二定律 (F=ma):
- 内容: 物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
- 核心公式: F_合 = ma
- 牛顿第三定律 (作用力与反作用力):
内容: 两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，大小相等,方向相反。
- 牛顿第一定律 (惯性定律):
-
力与能
- 功: W = Fs cosθ (力对物体空间积累的效应)
- 功率: P = W/t (表示做功快慢的物理量)
- 能量: 物体做功本领的量度
- 动能: E_k = ½mv² (物体由于运动而具有的能)
- 势能:
- 重力势能: E_p = mgh (物体由于被举高而具有的能)
- 弹性势能 (物体由于发生弹性形变而具有的能)
- 机械能守恒定律: 在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。
-
应用实例
- 交通工具的启动与刹车
- 体育运动中的力学分析 (如:跳远、投篮)
- 简单机械: 杠杆、滑轮、斜面
如何使用这些思维导图：
- 选择主题: 根据你当前的学习内容（比如在学“光合作用”或“牛顿定律”）,选择最相关的框架。
- 手绘或软件绘制:
- 手绘: 在纸上用中心图和分支进行绘制,有助于加深记忆和理解。
- 软件: 使用 XMind, MindNode, FreeMind 等工具，可以轻松修改、添加和整理。
- 个性化填充: 这只是一个骨架，你需要用自己的话、关键词、图示和例子来填充每一个分支,让它成为你自己的知识网络。
- 定期回顾: 思维导图不是一次性的工作，在复习时，看着导图回忆具体内容,是最高效的复习方式之一。
希望这些框架能帮助你更好地构建科学知识体系！
