竇新

【摘 要】本文提出在高中物理課堂上引入概念圖的觀點，認(rèn)為通過概念圖讓學(xué)生學(xué)會分析與整理、辨析新舊知識之間的聯(lián)系與區(qū)別，利用概念圖學(xué)會知識點遷移以及學(xué)會科學(xué)的自我評價等四種策略，可以有效打造高中物理的高效課堂。

【關(guān)鍵詞】高中物理 概念圖 高效課堂

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2017）07B-0147-02

概念圖是通過節(jié)點、文字和連線組成的知識結(jié)構(gòu)圖，是一種組織和表征知識結(jié)構(gòu)的工具，能夠有效將某個主題的概念以及概念之間的聯(lián)系直觀、結(jié)構(gòu)化的表現(xiàn)出來。概念圖最早由康奈爾大學(xué)的諾瓦克博士提出，通過研究發(fā)現(xiàn)，概念圖有著多元化的功能與作用，能夠顯著提升學(xué)習(xí)效率與工作效率，此后被很多西方國家引入到教育領(lǐng)域中來。概念圖在我國教育行業(yè)的引入較晚，目前仍處于嘗試和發(fā)展階段。很多國內(nèi)教師已經(jīng)注意到了在課堂教學(xué)中引入概念圖能夠有效加強學(xué)生對知識的理解，使學(xué)生掌握整個知識結(jié)構(gòu)，從而取得高效的教學(xué)效果。筆者于多年前開始在課堂教學(xué)中引入概念圖，總結(jié)了不少利用概念圖提高高中物理課堂教學(xué)效率的具體策略，現(xiàn)與各位同行共同探討。

一、利用概念圖學(xué)會分析與整理

學(xué)生是教學(xué)的主體，教師只是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的幫助者與引導(dǎo)者。為了充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，教師引用概念圖教學(xué)的第一步應(yīng)當(dāng)是引導(dǎo)學(xué)生積極參與并自主制作概念圖。學(xué)生在繪制概念圖的過程中，會主動去閱讀教材，并搜集資料信息進(jìn)行分析整理，這個過程不但可以提高自身的自主學(xué)習(xí)能力，還加深了對知識的認(rèn)知與記憶，起到很好的學(xué)習(xí)效果。

比如筆者在對《行星的運動》這一節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)時，首先讓學(xué)生閱讀課本內(nèi)容，然后留給他們充分的時間通過小組合作繪制這一節(jié)知識的概念圖。有的小組針對開普勒行星運動定律繪制了視覺化、結(jié)構(gòu)化的概念圖，清晰直觀地表達(dá)了開普勒行星運動定律的具體內(nèi)容。首先分為三大定律，分別是第一定律——軌道定律、第二定律——等面積定律、第三定律——周期定律，緊接著分別對這三個定律進(jìn)行了描述。例如軌道定律內(nèi)容是：所有行星各在以太陽為焦點的橢圓形軌道上運行，其公式為：R=（R近+R遠(yuǎn)）/2，此外該小組還繪制了具體的圖式加以說明這一定律，生動而形象（如圖1所示）。

在上述教學(xué)活動中，筆者通過引導(dǎo)學(xué)生將課本中的文字轉(zhuǎn)化為可視化的圖表，減輕了文字與代數(shù)符號累的冷淡感，有利于充分調(diào)動學(xué)生的興趣與思維，同時能夠有效促進(jìn)學(xué)生通過自制概念圖提升相關(guān)知識的記憶效果。

二、利用概念圖揭示新舊知識的聯(lián)系與區(qū)別

通常來說，學(xué)生自主繪制的概念圖是不全面的，可能會忽略相關(guān)概念、知識點或者知識點間的聯(lián)系，也可能會出現(xiàn)條理不清楚、總結(jié)不到位等情況，因此學(xué)生繪制完概念圖后，教師要對其進(jìn)行調(diào)整、改進(jìn)與總結(jié)。一個完整的概念圖應(yīng)當(dāng)能夠使零碎的知識變得結(jié)構(gòu)化、條理化與系統(tǒng)化，因此筆者認(rèn)為，教師應(yīng)當(dāng)通過改進(jìn)學(xué)生自制的概念圖，使概念圖能夠形象直觀地表達(dá)復(fù)雜的知識結(jié)構(gòu)，揭示其內(nèi)在聯(lián)系與區(qū)別，最終幫助學(xué)生在頭腦中建構(gòu)完整的知識網(wǎng)絡(luò)。

比如筆者在對《拋體運動的規(guī)律》一課進(jìn)行教學(xué)時，筆者根據(jù)學(xué)生繪制的概念圖進(jìn)行改進(jìn)，并繪制了一個完整的概念圖，目的是為了讓學(xué)生更加清晰直觀地理解水平拋射的拋體運動及斜向拋射的拋體運動的運動規(guī)律及兩者之間的區(qū)別與聯(lián)系。完善后的概念圖的具體內(nèi)容為：首先曲線運動的加速度可以分解為：切向加速度 as=gsinθ，法向加速度 at=gcosθ，當(dāng)加速度不變時，為二維等加速度運動。水平拋射及斜向拋射的拋體運動其加速度都是重力加速度，主要區(qū)別是初速度的方向不同，水平拋射時豎向初速度為 0（如圖2所示）。把這些內(nèi)容放入概念圖之后，筆者又在概念圖上分別展示了兩種拋體運動在水平方向上、豎直方向上、合運動方向上的加速度、速度以及飛行時間、飛行距離等，然后引導(dǎo)學(xué)生對比兩種拋體運動的區(qū)別與聯(lián)系。

在上述教學(xué)活動中，筆者利用概念圖進(jìn)一步深化了學(xué)生對知識的理解與認(rèn)知，幫助學(xué)生更加清晰地區(qū)分各個概念與知識點，形成了系統(tǒng)化的知識體系，取得了很好的教學(xué)效果。

三、利用概念圖實現(xiàn)知識的遷移

概念圖中經(jīng)常會出現(xiàn)一些交叉連接，體現(xiàn)了不同概念之間的相互關(guān)系。對于概念圖中交叉連接的部分，教師應(yīng)當(dāng)注重加以引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的橫向思維，通過引導(dǎo)其把握知識的特點與聯(lián)系，促進(jìn)他們完成新舊知識之間的遷移，從而使概念圖發(fā)揮更好的效用。

比如學(xué)習(xí)完運動學(xué)的相關(guān)內(nèi)容后，筆者針對質(zhì)點的運動制作了概念圖（如圖3所示）。筆者引導(dǎo)學(xué)生分別復(fù)習(xí)與回顧了直線運動中的勻速直線運動與變速直線運動，曲線運動中的勻變速運動與圓周運動。當(dāng)講到概念圖當(dāng)中的交叉連接部分時，筆者向?qū)W生提問：“大家能分析出平拋運動與自由落體運動的相似之處嗎？”經(jīng)過一段時間的思考與討論，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，平拋運動與自由落體運動的加速度都是重力加速度，區(qū)別在于平拋運動有初速度，而自由落體運動沒有，也就是說當(dāng)平拋運動的初速度 v0=0 時，可以轉(zhuǎn)化為自由落體運動。為了驗證學(xué)生的這一觀點，筆者讓學(xué)生將平拋運動的加速度、速度、運動時間等的計算公式中初速度換為 0，觀察化簡后的公式是否與自由落體運動相同。計算結(jié)束后，學(xué)生驚奇地發(fā)現(xiàn)剛剛所設(shè)想的觀點是正確的，緊接著筆者再進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生去探究并驗證了簡諧運動與勻速圓周運動的關(guān)聯(lián)之處。

在上述教學(xué)活動中，筆者利用概念圖當(dāng)中的交叉連接部分，引導(dǎo)學(xué)生完成了相關(guān)概念與知識點的內(nèi)化與遷移，加深了學(xué)生的理解深度，取得了很好的教學(xué)效果。

四、整體把握，引導(dǎo)自我評價

概念圖不僅是一個能顯著提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果的好方法，還是一個引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我評價的有效工具。因此，教師應(yīng)當(dāng)善于引導(dǎo)學(xué)生利用概念圖進(jìn)行自我評價，通過概念圖去查漏補缺，對自己的知識認(rèn)知情況形成整體把握，從而有針對性地改善與提高自我。

比如筆者在對《摩擦力》這一節(jié)的內(nèi)容展開教學(xué)時，教學(xué)的最后環(huán)節(jié)是引導(dǎo)學(xué)生開展知識總結(jié)活動。學(xué)生需要根據(jù)自己對知識的理解與記憶繪制這一節(jié)內(nèi)容的概念圖，要求繪制過程中不得查閱任何資料，并且概念圖中要包括摩擦力的定義、分類、大小、方向、產(chǎn)生條件以及分類后摩擦力的相關(guān)知識點等。在學(xué)生繪制的過程中，筆者發(fā)現(xiàn)，有的學(xué)生只知道滑動摩擦力的方向是跟接觸面相切并且與物體相對運動的方向相反，并不清楚如何判定靜摩擦力的方向，有的學(xué)生則是忘記了摩擦力的定義。總之，大部分學(xué)生都或多或少地存在著問題。學(xué)生繪制完概念圖后，筆者讓學(xué)生對照課本進(jìn)行改正與查漏補缺，還是無法解決的問題可以向同學(xué)或老師請教，而這兩部分的內(nèi)容都應(yīng)該成為學(xué)生重點復(fù)習(xí)與回顧的部分。

在上述教學(xué)活動中，筆者通過引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)自己的概念圖，以此幫助學(xué)生對所學(xué)知識的理解情況進(jìn)行自我檢測，促進(jìn)學(xué)生通過彌補自身的不足進(jìn)一步提高知識儲備，完善自我。

綜上所述，教師在利用概念圖開展課堂教學(xué)時，通過抓住分析整理、建構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、交叉連接和整體把握這四個要點，能夠有效深化學(xué)生的認(rèn)知，提升物理思維，大大提高課堂教學(xué)的效率。當(dāng)代教師應(yīng)當(dāng)不斷探索與嘗試行之有效的教學(xué)策略，結(jié)合實際學(xué)情高效利用概念圖，提高教學(xué)的質(zhì)量。

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（責(zé)編 韋 力）