概念图在高中物理教学中的应用研究

代桃仁

摘 要：新课程与传统的物理课程相比更加重视对学生科学学习方法的培养，把教学创新的重心转向教会学生如何学习，为实现新时代的教学创新提供了巨大的契机。概念图是一种能有效完善知识的认知工具，也是一种可实现知识可视化的有效教学方法。物理概念图的灵活运用，能有效地促进概念间的联系。本文将以概念图在高中物理教学中的重要性为切入点，结合概念图的特征及技术特征，简要分析概念图在物理教学中的应用方法。

关键词：概念图；高中物理；知识可视化

高中物理知识系统性和关联性均很强，因此长期以来高中物理学科一直是很多高中学生很头痛的科目。因此教师要想提高物理教学水平，解决学生物理学习困难的窘境，必须要不断革新教学观念，灵活运用各种新式的教学方法和教学器材。概念图在高中物理教学中各个环节的应用，为提高高中物理教学效果起到了很显著的作用，符合了新课改关注学习方法的要求，重视了学生的知识建构，因此对这种现代教学策略进行研究，对解决物理学习困难具有很重要的现实意义。

一、概念图的特征

概念图是作为知识可视化的工具，定义广泛，其主要目的是为了提高学习的质量。概念图的四个图表特征为概念、命题、交叉连接和层次结构。概念通常用专有名词或符号进行标记；命题是对事物现象，结构和规则的陈述；交叉连接表示不同知识领域的相互关系。概念图作为加强概念间理解的学习工具，能够有效地促进概念间的知识联系[1]。

二、概念图的优势与可视化技术

概念图具有可视化特征，表征性特征、经济性特征、结构化特征，实现了科学性和艺术性的完美结合。概念图可以从视觉上再现知识结构，外化概念和命题。它是图表特征中最常用的一种形式，可以生动形象地反映出概念间的关系和意义联系。人的大脑除了具有时间逻辑思维能力以外，还具有空间思维和直观思维和形象思维优势。可视化技术是抽象的事物或过程变成图形图像的表示方法，补充了语言逻辑思维的不足，是学习者解决学习困难的有效方式之一。

人在信息加工的过程中短时记忆容量有限，要适应这一局限性，人必须时常对知识点进行系统梳理和巩固。概念图以核心概念为中心再连接分支层的概念，可以形成一个以核心概念为中心的完整知识结构。

三、概念图在物理教学中的应用

（1）概念图在物理教学中的应用实例分析。高中学生可运用概念图对学习相关知识的理解，一般概念图可帮助个体对一个系统知识点进行梳理，但也可被用于表述一些复杂概念或进行头脑风暴，帮助学生进行创意发散。例如，在学习机械能和能源章节时，可以应用概念图对该知识点进行梳理和巩固，以提供后续资讯与学习的初始概念架构。

由图可以直观看到复杂概念，即机械能与各小节知识点的联结及对称性，教师可以评估学生对本章学习目的、概念与概念间关系的理解程度，并利用概念图将内隐知识转换成有组织的知识资源，引出学生前期学习的相关知识，增强后设认知[2]。比如：①理解功、功率的概念，了解功是能量变化的量度；②理解动能、动能定理，了解恒力做功与物体动能变化的关系；③理解重力势能、机械能守恒定律，弄清楚重力势能变化与重力做功的关系，能灵活应用机械能守恒定律分析实际生活中的一些问题；④了解能量守恒，了解能源、社会发展、人类生存之间的关系，提高对效率重要性的认知，能借由能量转化和转移的方向性，灵活运用机械能守恒定理，实现社会能源的可持续发展。

（2）概念图在物理教学中的应用方法分析。知识在脑中是以命题为基本单位，采用阶层式储存的，概念图是现实（抽象）的概念地图或系统，突出概念节点和关系线，也称为概念绘制工具，可以反映知识元素的组织，因此有助于学生理解和进行有意义的学习。

概念图的构建：首先列出总概念（即包含性最广的概念），可置于图的顶端或中心；其次往下增加每个不同但具体的小概念，以线将概念串联起来（最好小概念下不宜再出现三个以上连接的概念），各概念间以连接词注明（连接词要能阐述概念两者间的关系，将阐明概念的实例置于概念旁）；最后概念图不同部分概念之间的关系要理清楚，并以交叉线联结，标明连线及连接词。

高中物理知识点之间具有很高的系统性和关联性，很多高中生都认为学习物理难度很大，因此物理知识的学习必须是一个循序渐进的过程，如果学生对某一个章节的知识点掌握不扎实、不全面就容易遗忘，导致学习的链条断掉，教师必须灵活运用概念图，不间断地对整个知识系统进行牵引、联系和巩固，更有助于学生对高中物理知识的学习和掌握。

参考文献：

[1]赵相平.解析概念图在高中物理教学中的应用[J].中国科教创新导刊，2014，（9）：115.

[2]王景文.概念图在高中物理教学中的应用分析[J].中国校外教育，2014，（3）：75.