浅论知识建模在中学物理教学设计中的作用

刘立文

【摘 要】在中学物理教学设计的过程当中，建立知识模型能够通过对知识网络进行绘制，进而准确描述各个知识点之间的紧密联系，对学生掌握知识的能力具有极大的便利，同时也能够提高教师进行课堂教学方案设计的效果。本文将针对中学物理教学设计中知识建模的现状以及作用进行深入研究，旨在提高知识建模在我国中学物理课堂中的应用效果。

【关键词】知识模型；中学；物理；教学设计

前言

中学物理教学的理论经过多年的发展，总结并沿用了多个种类的有效教学方法，在这些方法当中不无佼佼者，为我国中学物理课堂的教学有效性奠定了坚实的基础。这些教学方法也许出发点不同，所达到的目的也不尽相同，但是却蕴含着较为合理的知识逻辑。将物理整体知识当中的关键点进行抽取，然后以特定的条件进行连接，进而形成知识网络图，与对应的知识逻辑互相印证，对物理知识实现全面分析，这一过程即被称为知识建模。

一、中学物理教学知识建模的研究成果

中學物理教学模式持续到了今天，已经形成了一种严谨且成熟的教学结构，而在物理知识建模方面的研究则主要集中在知识结构的层面当中。这种研究自物理学诞生以来就已经开始发展于人类知识社会当中，其中主要包括两个方面，一方面为物理教学理论，主要的研究方向为物理知识结构的重要性。在物理学领域研究的过程当中，有研究结果的观点是“物理中的知识结构是由物理的各个基础知识及其它们之间的联系构成，物理基础知识又可细分为物理概念（物理量）、物理定律（定理）、物理公式、比例常数和物理常数、物理单位等五类。”另外有其他研究结果的观点是中学生在物理知识的学习方面具有较为明显的缺陷，例如学习能力低下、知识点掌握不足、学习兴趣不高、物理知识较深等问题，这些问题的形成原因主要是由于中学生对于物理知识的特征掌握能力低下。另一方面研究成果为当前物理教师在教学过程当中所掌握并总结的经验，而这类研究成果主要是倾向于知识结构在物理教学中的作用。

上述两种研究方向及研究成果具有共同的特征，那就是在中学物理课堂的教学当中，中学生对物理知识的掌握完全取决于知识结构是否清晰明确，进而在教学当中呈现知识系统化、学习主动化、知识记忆形象化、教师教学层次化、重点化等特点。由此可见，在中学物理教学当中采用知识结构的网络处理模式，能够有效处理物理知识繁多的知识点，为提高课堂教学效率提供更为有效的操作方法。

二、中学物理知识建模在教学设计中的作用

在教学设计当中，最为关键的就是教学任务的制定。在中学物理教学的任务方面，曾有研究观点认为，以学习目标的角度将教学任务区分为两个方面，一方面是建立具有意义的教学活动任务，另一方面是建立实践操作的教学活动任务。而知识建模在这两方面的教学任务当中，均能够起到较为明显的作用。

1.知识建模在具有意义教学活动任务中的作用

在这一类教学任务当中，知识模型当中的组块与知识点类型、知识点间联系等条件具有相关性，但是与知识点的实际内容无任何相关性。因此对于同类型的知识组块当中，可以设计相同的教学任务。为了使得教师能够对教学任务进行更为完善的设计，可以将中学物理当中的常见且相同的知识组块进行分类，各自归为一个单独的知识组块模型，教师通过识别各种膜性进而迅速了解其中的知识组块，进而设计出相应的教学活动任务。接下来，可以参照这些教学任务并将其确立为教学核心，进而围绕核心设计出其他的教学活动，按照任务的顺序确定活动顺序。最后一个环节是将教学当中的任务与活动进行组合，形成一个完整的课堂教学流程。

2.成为教师设计问题的参照物

在任何知识课堂的教学当中，问题的提出能够对学生的知识掌握能力进行最大程度的考验。目前的中学物理教学问题设计技术方面，教师能够进行一些简单的物理问题设计，也就是说从宏观的角度对问题设计进行步骤的介绍，但是缺乏微观与细节方面的分析，因此对于教师的自身能力、经验以及总结性方面提出了较为严峻的考验。将知识建模应用于教师问题设计当中，强调的是以学生的学习目的作为主要设计角度，不仅能够提供更为微观的操作细节，还能够将问题设计摆脱传统依靠教师经验的方式。与此同时，还能够使得教师可以通过对学生知识掌握程度的了解，进行个性化的问题设计，进而缩小每个学生之间的知识掌握差距。

三、结语

中学物理知识建模当中，要进行合理化、科学化、快捷化的应用，一定要遵循一定的教学规律，并且做好前期的准备工作。这样一来，不仅可以使得教师在教学任务设计方面能够取得较为有效的参考与借鉴，还可以在教学效果的检验上取得更大的突破，进而为每一个学生制定个性化的教学方案，使得中学物理学科的教学技术不断发展，提高我国中学物理教学的理性化水平，为培养物理性人才提供更为有效的支持。

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