概念圖在高中物理教學中的應用研究

代桃仁

摘 要：新課程與傳統的物理課程相比更加重視對學生科學學習方法的培養，把教學創新的重心轉向教會學生如何學習，為實現新時代的教學創新提供了巨大的契機。概念圖是一種能有效完善知識的認知工具，也是一種可實現知識可視化的有效教學方法。物理概念圖的靈活運用，能有效地促進概念間的聯系。本文將以概念圖在高中物理教學中的重要性為切入點，結合概念圖的特征及技術特征，簡要分析概念圖在物理教學中的應用方法。

關鍵詞：概念圖；高中物理；知識可視化

高中物理知識系統性和關聯性均很強，因此長期以來高中物理學科一直是很多高中學生很頭痛的科目。因此教師要想提高物理教學水平，解決學生物理學習困難的窘境，必須要不斷革新教學觀念，靈活運用各種新式的教學方法和教學器材。概念圖在高中物理教學中各個環節的應用，為提高高中物理教學效果起到了很顯著的作用，符合了新課改關注學習方法的要求，重視了學生的知識建構，因此對這種現代教學策略進行研究，對解決物理學習困難具有很重要的現實意義。

一、概念圖的特征

概念圖是作為知識可視化的工具，定義廣泛，其主要目的是為了提高學習的質量。概念圖的四個圖表特征為概念、命題、交叉連接和層次結構。概念通常用專有名詞或符號進行標記；命題是對事物現象，結構和規則的陳述；交叉連接表示不同知識領域的相互關系。概念圖作為加強概念間理解的學習工具，能夠有效地促進概念間的知識聯系[1]。

二、概念圖的優勢與可視化技術

概念圖具有可視化特征，表征性特征、經濟性特征、結構化特征，實現了科學性和藝術性的完美結合。概念圖可以從視覺上再現知識結構，外化概念和命題。它是圖表特征中最常用的一種形式，可以生動形象地反映出概念間的關系和意義聯系。人的大腦除了具有時間邏輯思維能力以外，還具有空間思維和直觀思維和形象思維優勢?？梢暬夹g是抽象的事物或過程變成圖形圖像的表示方法，補充了語言邏輯思維的不足，是學習者解決學習困難的有效方式之一。

人在信息加工的過程中短時記憶容量有限，要適應這一局限性，人必須時常對知識點進行系統梳理和鞏固。概念圖以核心概念為中心再連接分支層的概念，可以形成一個以核心概念為中心的完整知識結構。

三、概念圖在物理教學中的應用

（1）概念圖在物理教學中的應用實例分析。高中學生可運用概念圖對學習相關知識的理解，一般概念圖可幫助個體對一個系統知識點進行梳理，但也可被用于表述一些復雜概念或進行頭腦風暴，幫助學生進行創意發散。例如，在學習機械能和能源章節時，可以應用概念圖對該知識點進行梳理和鞏固，以提供后續資訊與學習的初始概念架構。

由圖可以直觀看到復雜概念，即機械能與各小節知識點的聯結及對稱性，教師可以評估學生對本章學習目的、概念與概念間關系的理解程度，并利用概念圖將內隱知識轉換成有組織的知識資源，引出學生前期學習的相關知識，增強后設認知[2]。比如：①理解功、功率的概念，了解功是能量變化的量度；②理解動能、動能定理，了解恒力做功與物體動能變化的關系；③理解重力勢能、機械能守恒定律，弄清楚重力勢能變化與重力做功的關系，能靈活應用機械能守恒定律分析實際生活中的一些問題；④了解能量守恒，了解能源、社會發展、人類生存之間的關系，提高對效率重要性的認知，能借由能量轉化和轉移的方向性，靈活運用機械能守恒定理，實現社會能源的可持續發展。

（2）概念圖在物理教學中的應用方法分析。知識在腦中是以命題為基本單位，采用階層式儲存的，概念圖是現實（抽象）的概念地圖或系統，突出概念節點和關系線，也稱為概念繪制工具，可以反映知識元素的組織，因此有助于學生理解和進行有意義的學習。

概念圖的構建：首先列出總概念（即包含性最廣的概念），可置于圖的頂端或中心；其次往下增加每個不同但具體的小概念，以線將概念串聯起來（最好小概念下不宜再出現三個以上連接的概念），各概念間以連接詞注明（連接詞要能闡述概念兩者間的關系，將闡明概念的實例置于概念旁）；最后概念圖不同部分概念之間的關系要理清楚，并以交叉線聯結，標明連線及連接詞。

高中物理知識點之間具有很高的系統性和關聯性，很多高中生都認為學習物理難度很大，因此物理知識的學習必須是一個循序漸進的過程，如果學生對某一個章節的知識點掌握不扎實、不全面就容易遺忘，導致學習的鏈條斷掉，教師必須靈活運用概念圖，不間斷地對整個知識系統進行牽引、聯系和鞏固，更有助于學生對高中物理知識的學習和掌握。

參考文獻：

[1]趙相平.解析概念圖在高中物理教學中的應用[J].中國科教創新導刊，2014，（9）：115.

[2]王景文.概念圖在高中物理教學中的應用分析[J].中國校外教育，2014，（3）：75.