概念圖在物理教學(xué)中的應(yīng)用

黃富強(qiáng)

【摘 要】主要講解概念圖在物理教學(xué)中的具體應(yīng)用：教會(huì)學(xué)生繪制物理知識(shí)概念圖，以概念圖促進(jìn)新舊知識(shí)的整合，利用概念圖改變學(xué)生的認(rèn)知方式。

【關(guān)鍵詞】物理教學(xué) 概念圖 實(shí)際應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2016）01B-0142-02

概念圖究竟是什么？在教學(xué)中又是怎樣應(yīng)用的？本文將結(jié)合物理教學(xué)的實(shí)際操作，進(jìn)行深入地討論。

一、對(duì)概念圖的認(rèn)識(shí)

（一）什么是概念圖

概念圖就是能夠表達(dá)命題含義和關(guān)系的圖解，它能夠形象地表達(dá)一個(gè)命題中各要素之間的邏輯關(guān)系。

（二）怎樣制作概念圖

概念圖的制作，通常需要以下步驟來完成。首先確定關(guān)鍵概念。關(guān)鍵概念可以是某一章節(jié)中的關(guān)鍵詞或與之相關(guān)的關(guān)鍵詞。其次確定概念的次序。把核心的概念放在最上端，從高到低依次排列。再次進(jìn)行各級(jí)之間的連接。注明概念和概念之間的關(guān)系。最后要不斷反思與完善。對(duì)初步完成的概念圖進(jìn)行不斷地反思和完善，從而使新調(diào)整出來的概念圖更能幫助學(xué)生的學(xué)習(xí)。

二、物理概念教學(xué)的誤區(qū)

物理基礎(chǔ)知識(shí)的重要組成部分是物理概念，物理概念是物理規(guī)律、公式、理論的基礎(chǔ)和必要前提。由于物理概念是比較抽象的，因此學(xué)生在認(rèn)知方面并不是能夠完全理解。所以學(xué)生在學(xué)習(xí)物理概念的時(shí)候通常是比較吃力的。在平常的物理概念的學(xué)習(xí)中教師通常是讓學(xué)生通過先記住，后再不斷回憶的方式來鞏固物理概念的。這種機(jī)械的記憶起不到很好的作用。還一種情況，一些教師為了趕課程進(jìn)度來應(yīng)對(duì)考試的各種壓力，往往會(huì)讓學(xué)生通過做大量的習(xí)題來熟悉物理概念。這種方式也不好。

一條簡(jiǎn)明扼要的物理概念是人類智慧的高度濃縮，具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬓院透爬ㄐ裕翘岣邔W(xué)生學(xué)習(xí)能力的最佳材料。但是由于受各種各樣的原因影響，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理概念的時(shí)候，大多只能進(jìn)行機(jī)械記憶，沒有多少同學(xué)能夠完全明白其中的博大精深，理解概念的真正內(nèi)涵。以至于他們只是簡(jiǎn)單地記住了公式和概念，并不會(huì)較好地運(yùn)用到解決具體的問題之中。

但是，如果運(yùn)用概念圖來輔助教學(xué)，不但可以加深學(xué)生對(duì)概念的理解，而且還可以讓學(xué)生在學(xué)會(huì)物理概念后，把它更好地運(yùn)用到解決具體問題中去。

三、概念圖在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用

（一）教會(huì)學(xué)生繪制物理知識(shí)概念圖

在教學(xué)的過程中，教師要耐心引導(dǎo)學(xué)生繪制和使用概念圖。當(dāng)學(xué)生突然面對(duì)一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的概念圖的時(shí)候，往往會(huì)找不著頭緒，感覺摸不著頭腦。因此教師應(yīng)該先制作出一個(gè)概念圖的模板讓學(xué)生模仿。在初期的時(shí)候，學(xué)生可以根據(jù)已有的模板完成相關(guān)模板所對(duì)應(yīng)的內(nèi)容。教師先從一些簡(jiǎn)單的概念結(jié)構(gòu)開始，讓學(xué)生自己動(dòng)腦，理清與此相關(guān)的其他概念，找到知識(shí)和知識(shí)之間的聯(lián)系，然后自己制作出概念圖。通過對(duì)新舊知識(shí)之間進(jìn)行整合，讓學(xué)生加深對(duì)已經(jīng)學(xué)過的知識(shí)的認(rèn)識(shí)，將它引入新知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，并隨著知識(shí)的不斷增加，不斷完善，慢慢地概念圖的結(jié)構(gòu)也會(huì)不斷增大。

概念圖的出現(xiàn)對(duì)學(xué)生來說是一個(gè)新的內(nèi)容。概念圖既能使學(xué)生牢固掌握之前所學(xué)習(xí)的知識(shí)，又能在此基礎(chǔ)上補(bǔ)充新的知識(shí)，把所學(xué)過的知識(shí)整合在一起，讓知識(shí)脈絡(luò)變得更加清晰。學(xué)生也能夠從概念圖中發(fā)現(xiàn)自己在學(xué)習(xí)中掌握不牢固的知識(shí)點(diǎn)和所出現(xiàn)的問題，讓學(xué)生更具有針對(duì)性。比如，在內(nèi)能這個(gè)章節(jié)，學(xué)生可以在老師的引導(dǎo)下對(duì)整章的學(xué)習(xí)內(nèi)容做一個(gè)較系統(tǒng)的梳理，通過畫概念圖把內(nèi)能的相關(guān)概念、知識(shí)點(diǎn)以及它們之間的相互關(guān)系形象的呈現(xiàn)出來（如圖3所示）。

（二）以概念圖促進(jìn)新舊知識(shí)的整合

據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，概念圖可以將新知識(shí)和舊知識(shí)之間進(jìn)行整合，方便教師進(jìn)行教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生更好地進(jìn)行學(xué)習(xí)。在物理習(xí)題教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生建立一個(gè)完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生抓住知識(shí)內(nèi)部的主要聯(lián)系，統(tǒng)籌全局，從而對(duì)新舊知識(shí)進(jìn)行有機(jī)整合。這樣學(xué)生才能夠形成有條理的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

比如，教師教授同一直線上兩個(gè)合力之間的關(guān)系之后，要慢慢地引導(dǎo)學(xué)生對(duì)課堂上所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行進(jìn)一步地深化、延伸，繪出概念圖來加深學(xué)生的理解和認(rèn)識(shí)。

教師在教學(xué)中運(yùn)用這樣的概念圖，可以讓學(xué)生能夠?qū)χR(shí)進(jìn)行更好地理解和把握。使教學(xué)能夠收到良好的效果，同時(shí)對(duì)學(xué)生自身學(xué)習(xí)的過程，也有很大的幫助。在繪制概念圖的過程中，由于我們可以根據(jù)記憶的規(guī)律，把我們學(xué)過的新舊知識(shí)系統(tǒng)地列入一個(gè)圖表中，形成明晰的思路。這樣，我們就不容易將學(xué)過的知識(shí)遺忘。在鞏固學(xué)習(xí)新知識(shí)的同時(shí)也能溫習(xí)已經(jīng)學(xué)過的東西。若在腦海里有一張清晰的脈絡(luò)清楚的概念圖，那么在解決問題的時(shí)候就能夠準(zhǔn)確地調(diào)出所需要的概念，快捷地解決問題。

（三）利用概念圖改變學(xué)生的認(rèn)知方式

所謂的認(rèn)知就是人對(duì)世界的認(rèn)識(shí)，可以把這些認(rèn)識(shí)統(tǒng)統(tǒng)歸類為概念。它主要表現(xiàn)為人對(duì)自己已有的信息的一種處理方式。一般人腦中對(duì)認(rèn)知具有優(yōu)先權(quán)的部分是記憶、規(guī)律。如學(xué)生能夠選擇規(guī)律進(jìn)行認(rèn)知，那么學(xué)生在學(xué)習(xí)中就能占有更大的優(yōu)勢(shì)。概念圖主要是運(yùn)用規(guī)律來分析和解決知識(shí)整合問題的，如果學(xué)生能夠把剛學(xué)到的概念、知識(shí)等按照一定的規(guī)律將其通過概念圖構(gòu)建出知識(shí)網(wǎng)絡(luò)來，對(duì)知識(shí)進(jìn)行很好地歸類，那么學(xué)生就能很好地掌握了這些概念和知識(shí)。

概念圖作為一種認(rèn)知的方式。它不但可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，而且能夠讓學(xué)生在不斷完善和改進(jìn)概念圖的過程中，不斷進(jìn)步，提高學(xué)生的認(rèn)知和理解能力。

比如，用大小為80牛的水平推力推動(dòng)地面上150N的箱子向前運(yùn)動(dòng)30m，總共用了15秒的時(shí)間，求解推動(dòng)箱子運(yùn)動(dòng)的過程中對(duì)箱子做了多少功，箱子重力對(duì)箱子做了多少功。

在對(duì)這道題進(jìn)行解決的過程中，老師可以讓學(xué)生對(duì)習(xí)題中涉及到的已知條件和相關(guān)信息進(jìn)行有效轉(zhuǎn)化，結(jié)合習(xí)題中的實(shí)際題意，構(gòu)建出合理的物理情境，通過概念圖（如圖4所示）來解答。

通過以上的案例說明老師在初中物理習(xí)題教學(xué)中對(duì)概念圖的靈活運(yùn)用，通過概念圖對(duì)復(fù)雜問題進(jìn)行形象化呈現(xiàn)，可極大地降低了學(xué)生分析問題和解決問題的難度，提高學(xué)生自主思考和動(dòng)手能力，進(jìn)一步提高物理教學(xué)質(zhì)量。

四、在課堂上利用概念圖來輔助教學(xué)效果更明顯

（一）利用概念圖可以讓課堂教學(xué)更有效

概念圖設(shè)計(jì)在物理課堂教學(xué)中是有必要的。它能夠?qū)⒔處熢戎挥性谀X海里的教學(xué)內(nèi)容，通過概念圖以直觀的形式表現(xiàn)出來。教師在構(gòu)建這些框架的時(shí)候，相當(dāng)于在無形的過程中，進(jìn)行了一次教學(xué)，從而使老師能夠更有條理地把這些知識(shí)搭建起來。教師通過運(yùn)用這種方式不僅可以改變學(xué)生的認(rèn)知方式，而且還可以讓學(xué)生能夠看到概念和概念之間的關(guān)系。學(xué)生在掌握整體的知識(shí)框架的同時(shí)，能夠把新知識(shí)和舊知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來，從而能夠清楚地知道它們之間的區(qū)別，以及內(nèi)部之間存在共同點(diǎn)。學(xué)生對(duì)物理概念的認(rèn)知也就不是死記硬背，而是更有效率地掌握。

很多學(xué)生都存在這樣的問題，在學(xué)習(xí)的過程中，對(duì)某一概念的含義是理解的，但是在具體應(yīng)用中卻不知道怎么運(yùn)用。他們通常覺得物理可能是中學(xué)中一門比較難學(xué)的科目。產(chǎn)生這樣認(rèn)知的原因是因?yàn)樵谒麄兊念^腦中沒有形成清晰、有序的結(jié)構(gòu)圖，不能夠找出概念和概念之間的聯(lián)系和區(qū)別。若中學(xué)物理教師能夠?qū)⒏拍顖D運(yùn)用到教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生搭建概念圖，那么他們對(duì)物理概念的學(xué)習(xí)也就成功了一半了，課堂教學(xué)的效率就提高了。

（二）利用概念圖來檢測(cè)學(xué)生理解和掌握物理概念的情況

在教學(xué)中，教師可以讓學(xué)生根據(jù)以下要求來繪制概念圖，從而觀察他們對(duì)概念的理解情況。

（1）概念是從哪些客觀存在的事物中抽象出來的？

（2）概念反映了什么事物之間的聯(lián)系和本質(zhì)？

（3）通過運(yùn)用物理概念能否解釋一些物理現(xiàn)象，從而能夠解決一些簡(jiǎn)單的物理問題？

教師通過以上三個(gè)問題，可以較快地了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。從中發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題，然后根據(jù)問題提出相應(yīng)的解決辦法，更好地引導(dǎo)學(xué)生去理解概念的本質(zhì)，并對(duì)所掌握的概念進(jìn)行進(jìn)一步的加深和完善。

概念圖作為一種新型的學(xué)習(xí)方式，不僅能夠?qū)χR(shí)進(jìn)行有效整合，而且能夠讓學(xué)生更自主地學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，提高學(xué)生的理解能力和對(duì)新舊知識(shí)的記憶能力，改變了以往的死記硬背的學(xué)習(xí)方式。

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（責(zé)編 盧建龍）