利用概念图打造物理高效课堂

窦新

【摘 要】本文提出在高中物理课堂上引入概念图的观点，认为通过概念图让学生学会分析与整理、辨析新旧知识之间的联系与区别，利用概念图学会知识点迁移以及学会科学的自我评价等四种策略，可以有效打造高中物理的高效课堂。

【关键词】高中物理 概念图 高效课堂

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章編号】0450-9889（2017）07B-0147-02

概念图是通过节点、文字和连线组成的知识结构图，是一种组织和表征知识结构的工具，能够有效将某个主题的概念以及概念之间的联系直观、结构化的表现出来。概念图最早由康奈尔大学的诺瓦克博士提出，通过研究发现，概念图有着多元化的功能与作用，能够显著提升学习效率与工作效率，此后被很多西方国家引入到教育领域中来。概念图在我国教育行业的引入较晚，目前仍处于尝试和发展阶段。很多国内教师已经注意到了在课堂教学中引入概念图能够有效加强学生对知识的理解，使学生掌握整个知识结构，从而取得高效的教学效果。笔者于多年前开始在课堂教学中引入概念图，总结了不少利用概念图提高高中物理课堂教学效率的具体策略，现与各位同行共同探讨。

一、利用概念图学会分析与整理

学生是教学的主体，教师只是学生在学习过程中的帮助者与引导者。为了充分发挥学生的主体性，教师引用概念图教学的第一步应当是引导学生积极参与并自主制作概念图。学生在绘制概念图的过程中，会主动去阅读教材，并搜集资料信息进行分析整理，这个过程不但可以提高自身的自主学习能力，还加深了对知识的认知与记忆，起到很好的学习效果。

比如笔者在对《行星的运动》这一节的内容进行教学时，首先让学生阅读课本内容，然后留给他们充分的时间通过小组合作绘制这一节知识的概念图。有的小组针对开普勒行星运动定律绘制了视觉化、结构化的概念图，清晰直观地表达了开普勒行星运动定律的具体内容。首先分为三大定律，分别是第一定律——轨道定律、第二定律——等面积定律、第三定律——周期定律，紧接着分别对这三个定律进行了描述。例如轨道定律内容是：所有行星各在以太阳为焦点的椭圆形轨道上运行，其公式为：R=（R近+R远）/2，此外该小组还绘制了具体的图式加以说明这一定律，生动而形象（如图1所示）。

在上述教学活动中，笔者通过引导学生将课本中的文字转化为可视化的图表，减轻了文字与代数符号累的冷淡感，有利于充分调动学生的兴趣与思维，同时能够有效促进学生通过自制概念图提升相关知识的记忆效果。

二、利用概念图揭示新旧知识的联系与区别

通常来说，学生自主绘制的概念图是不全面的，可能会忽略相关概念、知识点或者知识点间的联系，也可能会出现条理不清楚、总结不到位等情况，因此学生绘制完概念图后，教师要对其进行调整、改进与总结。一个完整的概念图应当能够使零碎的知识变得结构化、条理化与系统化，因此笔者认为，教师应当通过改进学生自制的概念图，使概念图能够形象直观地表达复杂的知识结构，揭示其内在联系与区别，最终帮助学生在头脑中建构完整的知识网络。

比如笔者在对《抛体运动的规律》一课进行教学时，笔者根据学生绘制的概念图进行改进，并绘制了一个完整的概念图，目的是为了让学生更加清晰直观地理解水平抛射的抛体运动及斜向抛射的抛体运动的运动规律及两者之间的区别与联系。完善后的概念图的具体内容为：首先曲线运动的加速度可以分解为：切向加速度 as=gsinθ，法向加速度 at=gcosθ，当加速度不变时，为二维等加速度运动。水平抛射及斜向抛射的抛体运动其加速度都是重力加速度，主要区别是初速度的方向不同，水平抛射时竖向初速度为 0（如图2所示）。把这些内容放入概念图之后，笔者又在概念图上分别展示了两种抛体运动在水平方向上、竖直方向上、合运动方向上的加速度、速度以及飞行时间、飞行距离等，然后引导学生对比两种抛体运动的区别与联系。

在上述教学活动中，笔者利用概念图进一步深化了学生对知识的理解与认知，帮助学生更加清晰地区分各个概念与知识点，形成了系统化的知识体系，取得了很好的教学效果。

三、利用概念图实现知识的迁移

概念图中经常会出现一些交叉连接，体现了不同概念之间的相互关系。对于概念图中交叉连接的部分，教师应当注重加以引导，激发学生的横向思维，通过引导其把握知识的特点与联系，促进他们完成新旧知识之间的迁移，从而使概念图发挥更好的效用。

比如学习完运动学的相关内容后，笔者针对质点的运动制作了概念图（如图3所示）。笔者引导学生分别复习与回顾了直线运动中的匀速直线运动与变速直线运动，曲线运动中的匀变速运动与圆周运动。当讲到概念图当中的交叉连接部分时，笔者向学生提问：“大家能分析出平抛运动与自由落体运动的相似之处吗？”经过一段时间的思考与讨论，学生发现，平抛运动与自由落体运动的加速度都是重力加速度，区别在于平抛运动有初速度，而自由落体运动没有，也就是说当平抛运动的初速度 v0=0 时，可以转化为自由落体运动。为了验证学生的这一观点，笔者让学生将平抛运动的加速度、速度、运动时间等的计算公式中初速度换为 0，观察化简后的公式是否与自由落体运动相同。计算结束后，学生惊奇地发现刚刚所设想的观点是正确的，紧接着笔者再进一步引导学生去探究并验证了简谐运动与匀速圆周运动的关联之处。

在上述教学活动中，笔者利用概念图当中的交叉连接部分，引导学生完成了相关概念与知识点的内化与迁移，加深了学生的理解深度，取得了很好的教学效果。

四、整体把握，引导自我评价

概念图不仅是一个能显著提高学生学习效果的好方法，还是一个引导学生进行自我评价的有效工具。因此，教师应当善于引导学生利用概念图进行自我评价，通过概念图去查漏补缺，对自己的知识认知情况形成整体把握，从而有针对性地改善与提高自我。

比如笔者在对《摩擦力》这一节的内容展开教学时，教学的最后环节是引导学生开展知识总结活动。学生需要根据自己对知识的理解与记忆绘制这一节内容的概念图，要求绘制过程中不得查阅任何资料，并且概念图中要包括摩擦力的定义、分类、大小、方向、产生条件以及分类后摩擦力的相关知识点等。在学生绘制的过程中，笔者发现，有的学生只知道滑动摩擦力的方向是跟接触面相切并且与物体相对运动的方向相反，并不清楚如何判定静摩擦力的方向，有的学生则是忘记了摩擦力的定义。总之，大部分学生都或多或少地存在着问题。学生绘制完概念图后，笔者让学生对照课本进行改正与查漏补缺，还是无法解决的问题可以向同学或老师请教，而这两部分的内容都应该成为学生重点复习与回顾的部分。

在上述教学活动中，笔者通过引导学生建构自己的概念图，以此帮助学生对所学知识的理解情况进行自我检测，促进学生通过弥补自身的不足进一步提高知识储备，完善自我。

综上所述，教师在利用概念图开展课堂教学时，通过抓住分析整理、建构网络、交叉连接和整体把握这四个要点，能够有效深化学生的认知，提升物理思维，大大提高课堂教学的效率。当代教师应当不断探索与尝试行之有效的教学策略，结合实际学情高效利用概念图，提高教学的质量。

【参考文献】

[1]潘军秀.分析概念图在高中物理教学中的应用[J].才智，2015（22）

[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（8）

[3]张雅美.概念图在高中物理教学中的应用研究[J].山西师范大学学报，2007（S1）

（责编 韦 力）