概念图在高中物理教学中的应用

发布时间:2017-07-26 来源: 高中物理 点击:

篇一:概念图在几种常见物理课型中的应用

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概念图在几种常见物理课型中的应用

作者:周玉环

来源:《中学教学参考·理科版》2015年第06期

[摘 要]概念图是物理教学中的一种重要教学工具。为了有效利用概念图进行高中物理教学,进而提高高中物理教学质量,着重探讨了概念图在几种常见物理课型中的应用。实践表明,在高中物理不同课型中适当应用概念图,能取得较好的教学效果。

[关键词]概念图 常见 物理课型 应用

高中物理知识复杂、抽象,且有着自己特殊的知识体系。学生要想学好高中物理知识,就要掌握好物理学科最基本的知识结构,能熟练地运用物理概念及规律解决实际问题。这就要求我们教师在教学中进行有效引导,帮助学生构建系统、全面的物理知识网络,进而激发学生的学习兴趣,提高他们的思维能力和知识迁移能力。概念图是一种知识以及知识之间的关系的网络图形化表征,也是思维可视化表征。概念图作为一种有意义的学习工具,它的使用在很大程度上对我们的教学起到了促进作用。那么,如何有效地利用概念图进行高中物理教学,以提高高中物理教学的质量和效率呢?本文以几种常见物理课型为例探讨概念图在高中物理教学中的应用策略。

一、概念图在预习课中的应用

预习是在教师的指导下进行的一种认知活动,是学生利用现有知识和能力对将要学习的内容进行了解、质疑和思考的求知过程。通过预习,学生阅读速度会加快,思维会更敏捷,且更善于分析综合、归纳演绎、抽象概括,能比较迅速地发现问题及抓住问题的本质。这种自主获取知识的能力一旦形成,学生将终身受用。

预习是一种良好的学习习惯,大多数学生也都会进行预习,但由于学生没有明确的预习目的和缺少正确的预习方法,对预习往往敷衍了事,只做一些表面的文章,使预习流于形式。为此,教师有必要进行预习方法指导,进一步提高学生的预习兴趣。概念图能在原有知识的基础上延伸出新的知识,清晰地展现新旧知识间的关系,进而促进学生的有效学习。因此,在预习课中教师可借助概念图帮助学生对教学内容进行预习,使学生有非常清晰的预习思路,掌握正确的预习方法,逐步养成良好的预习习惯。

例如,在学习高一物理“摩擦力”这一概念时,会涉及静摩擦力和滑动摩擦力两部分内容,虽然学生在初中已经初步学习过有关摩擦的相关知识,对于摩擦力也有简单的了解。但高中所要学习的摩擦力不同于初中,它知识点较多,内容抽象不易理解,学生对摩擦力也难形成整体的认知。为此,我非常重视学生对摩擦力的预习,在预习课中我引导学生阅读课文,然后按“摩擦力有哪几类”“各自的产生条件是什么”“它们之间有哪些共同点”的思路画出有关摩擦力的概念图。通过不断的修正、完善,师生共同得出了如图1所示的摩擦力概念图。

篇二:关于高中物理的概念图

关于高中物理的概念图。

一、概念图的制作:

运用概念图评价教学效果,需要事先教会学生使用制作概念图。

1.软件的获取和使用:

概念图计算机软件很多,目前得到大家公认的适合学校教学使用的概念图工具软件是Inspiration。

2.建立概念图的步骤:

? 选择核心概念:根据老师给出的概念或本节课所学概念,选择核心概念,放在概念图的核心位置。概念要放在椭圆框或方框中。

? 建立分支和层次:将概念按照物理意义分类,将同一类概念放在概念下的同一分支和层次中。类别不同的概念放在不同分支或层次中。

? 建立概念间的连接线和连接词语:在同一或不同分支或层次下面的概念间画连接线,并注明它们之间的物理联系。

? 举例:在相应概念下举出应用概念的一个例子。

下图是一个关于高中物理“速度”的概念图。

三、概念图评价方法:

在教学任务完成以后,教师将评价内容中的核心概念和相关概念挑选出来,或者让学生根据理解找出核心概念和相关概念,要求学生按照概念图的制作步骤完成概念图。然后教师出示事先制作的概念图试题的标准图,对学生概念图中所反映的知识掌握质量进行定性评分。学生也可以依照标准图进行自我评价。由于是在课堂上对当堂学习内容的评价,一般不需要涉及过多的概念以及概念间的联系。在学完一个单元或模块之后,可以考虑让学生制作较为复杂的概念图。

实践表明,如果对概念不理解,概念间关系不清晰,学生是很难将这些概念组织成层次清晰、关联准确的概念图的。经常制作概念图一方面促使学生将所学知识结构化,一方面促使学生深入思考和学习。学生对同一组概念制作的概念图,有一个逐步准确的过程,这个过程是深度学习的过程。所以,概念图评价可以准确地反映学生对相关概念的认知结构和理解程度,是测量学生的理解水平、评价教学效果的理想工具。

篇三:关于在物理概念教学中引入概念图的策略

2014年安徽省基础教育教育教学论文

关于在物理概念教学中引入概念图的策略

项 发 见

(安师大附外, xiangfajian1980@163.com)

摘 要:概念图概念图是一种组织和表征知识的工具,它以直观形象的方式表达知识结构,能有效呈现思考过程及知识联系,在物理概念教学中通过概念图的设计来引导学生进行认知的意义建构,把知识高度浓缩,并将各种概念及其关系进行加工、概括,对已知或未知的知识进行层次排列,可以帮助学习者组织和构建知识体系,使之概括化、网络化、使学习者学会学习,并促使学习者将陈述性知识向程序性知识转化,提高学习效果。概念图是一种非常有效的科学教学的工具,也是一种有效的促进有意义学习的教学策略。本文介绍了概念图的的定义、理论基础及它在物理概念教学中的策略。

关键词:概念图 物理概念教学策略

引 言

概念图不仅是物理基础知识的重要组成部分,而且也是构成物理规律,建立物理公式和完善物理理论的基础和前提。物理概念的抽象性及高中生认知结构中的一些缺陷,构成了学生学习物理概念的障碍。让高中学生在物理概念的学习中掌握并自觉地运用学习策略,这对于提高学习的效果和学习能力都是十分重要的。在实际教学中经常听到学生说课堂上能听懂就是自己做的时候不会解题,也常常听老师抱怨:这道题都讲过N遍了,学生还是不会。这是为什么呢?不是因为老师聪明,而是因为在教师的脑海中有庞大的、严格有序的、立体系统的知识网络。而在学生的脑中却是一个个无序的、孤立的、零碎的知识点,甚至概念混淆、未能系统地掌握邻近或章节知识点间的亲源关系,以致问题解决思路不清晰。为此,笔者在教学中有意识地引入了概念图,指导学生有意识、有规划地将零碎、分散的知识点重新组合为层次结构明晰的知识体系,效果较理想。笔者认为,概念图是一种非常有效的科学教学的工具,也是一种有效的促进有意义学习的教学策略。

一、概念图简介

概念图是由美国康奈儿大学诺瓦克教授等人提出来的,概念图是用来组织与表征知识的工具。它通常是将有关某一主题不同级别的概念置于方框或圆圈中,再以各种连线将相关的

2014年安徽省基础教育教育教学论文 概念连接,这样就形成了关于该主题的概念网络,以此形象地说明概念之间的关系,从而表征学习者对于特定的概念是如何相关联的。概念图由三部分组成:节点、连线、连接语词。节点表示概念,连线表示两个概念之间的意义联系,并用箭头符号指示方向,连接语词是用来标注连线的,描述两个概念间的关系。连线被贴上了标签,被贴上标签的连线解释了节点之间的关系.箭头描绘出关系的方向,这样读起来就像一句话。概念图是用视觉再现认知结构、外化概念和命题的一种方法。由于每个人感知事物及其规律存在差异,每个人制作的概念图结构也各不相同。从某种意义上说,学习就是概念图不断完善的过程,教学者和学习者可以通过不断地构建,寻求达成一致的机会。

下图是一个关于高中物理“速度”的概念图(如图1)。

图1

二、概念图的理论基础

概念图最早是根据奥苏伯尔的有意义学习理论建立起来的一种用于教学评价的方法和技术。奥苏贝尔极力强调,学习者必须自己发现知识的意义,并将之纳入原有的认知结构中加以融会贯通,这才是有意义学习。促进有意义学习的一个有效策略就是在新的概念和学习者已有的认知结构之间建立连接。概念地图就是这种策略的极好例子,概念地图使用节点代表

2014年安徽省基础教育教育教学论文

概念,并用连线表示概念的上下位关系或组合关系,这样的层次排列反映了学习者的认知结构。学习就是建立一个概念网络,并且不断地向网络添加新内容,然后通过概念图的形式外化。

运用建构主义学习理论也可以对概念图进行很好的诠释。建构主义学习理论认为,学习不是把外部知识直接输入到心理的简单过程,而是主体以已有的经验为基础,通过与外部世界的相互作用而主动建构新的理解和心里表征的过程。概念图以图解的形式展现了个人的观点和思维,反映出学生对所获得的知识的理解, 而通过概念图的绘制还可以帮助学生检查自己是否掌握了必要的概念以及所掌握的概念是否正确,同时也可以通过与他人交流以及对概念图的不断修改来提升学生的思维能力。

三、在概念图教学中引入概念的策略

1、运用概念图进行课堂教学设计,帮助学生构建知识网络。

物理课堂教学设计中运用概念图。能将原来显现在教师头脑中的教学内容、教学理论和教学经验以可视化的形式表现出来,便于教师更有效地组织教学。如“功”的教学设计制作的概念图(如图2),在课堂教学中,教师通过帮助学生回顾初中学过的功的知识、引导学生协作探究或动手实验等方式.用概念图将“功”的有关知识的脉络清晰地呈现出来。这样,能有效改变学生的认知方式,便于学生理清概念问的关系,把握知识的整体结构,了解新旧知识间的联系和区别。

因此,教师在进行课堂教学设计时,首先要建立宏观的整体物理概念图。同时还要有小概念图显示某一章节具体教学环节的知识结构,从整个大概念图的某一节点链接到小概念图。从而理顺各物理概念、知识间的联系,形成知识的整体网络结构。学生在物理学习中,往往图2

2014年安徽省基础教育教育教学论文 不能较好地辨别和建构物理知识的有序结构,不善于找出各个概念间的关系,无法解决好具体的实际问题,只能死记硬背大量的原理和公式。其主要原因是学习中偏重于对知识体系的“肢解”,而缺乏对知识体系的“还原”。若教师善于把概念图运用于教学设计,在课堂中作为一种教学策略,并且要求学生在学习过程中自己也去尝试建立概念图。就能使学生成功地把握概念的内涵与外延,从而对自己的学习进行调控。

2、运用概念图能促进学生的意义学习、合作学习和创造性学习,最终使学生学会学习。

概念图作为一种学习的策略,能促进学生思维发展、合作学习和创造性学习,最终使学生学会学习。对学生来说,概念图能促使他们整合新旧知识,建构知识网络,浓缩知识结构,从而使学生从整体上把握知识。概念图还可以作为一种元认知策略,提高学生的自学能力,思维能力和自我反思能力。学生通过画概念图,可以自行判断在学习过程中不同时期所画出的概念图,从而看出自己认知上的改变,同时他们在画概念图的过程中体会、观察知识间的关系,对自己所学过的概念加以组织及整理,而使自己的知识结构更加完整,甚至发现自己从来没有注意和意识到的各个知识间的关系,从而产生一些具有创新性的理解,达到创新性的学习目的。如物理3-1静电场教学中在完成电场力、电场强度、电场力做功、电势、电势能单元教学之后,为了使学生能够清晰掌握相关的概念结构,可让学生回忆所学习的基本知识和它们的关系,建构如下概念图(如图3)。在以后的学习过程中,当他们有新的想法,可以再进行改进、完善。这种方式可以促使学生积极动手和动脑思考,使他们能够从整体上掌握基本知识结构和各个知识间的关系,在头脑中形成清晰的概念网络。

图3

2014年安徽省基础教育教育教学论文

3、运用概念图动态搭建认知“脚手架”,激活学生思维通道。

教学的目的并不是为了把现成的知识灌输给学生,而是在学生学习的过程中向他们提供帮助,加以适时引导,以便使学生学会学习。建构主义学习理论认为,只有学生将新知识同化到已有概念框架中,有意义学习才会发生,教学就是要采取有效的方法促进学生有意义学习的发生。根据学生的“最近发展区”搭建脚手架,引导学生有效地自主建构知识掌握概念,就是一个促使学生有意义学习的好方法。这一策略就是把某一教学内容与学习者的认知结构联系起来,帮助学习者组织所学习的材料。概念图可以完成为学生的“最近发展区”搭建脚手架的使命。例如:讲授平抛运动时,学生已经掌握了匀速直线运动、自由落体运动、力的合成与分解的知识, 教师可在引导学生思考问题的过程中呈现概念图(如图4)。学生就可以在教师所给概念图的启发下,很自然地将分解的思想迁移到平抛运动上来,提出运动分解的假设。再结合实验验证,从而很快就能掌握平抛运动的规律了。

图4

4、运用概念图整合知识,促进学生自我评价和反思。

在教学任务完成以后,教师将评价内容中的核心概念和相关概念挑选出来,或者让学生根据理解找出核心概念和相关概念,要求学生按照概念图的制作步骤完成概念图。然后教师出示事先制作的概念图试题的标准图,对学生概念图中所反映的知识掌握质量进行定性评分。

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