概念图在中学物理复习教学中的应用毕业论文(设计)

1、本科毕业论文本科毕业论文(设计设计) 院(系)级班： 专 业： 教 育 技 术 学 题 目：概念图在中学物理复习教学中的应用 指导教师： 导师职称： 学 号： 姓 名： 同 组 人： 年 月 日 摘摘 要要 概念图是物理教学中一种的重要教学工具,它可以灵活、形象地用图示的方式将 概念与概念之间、知识与知识之间的关系，简洁而又直观地表现出来。对于任何一 门学科来说，知识框架都是很重要的，有了一个系统的框架可以帮助学生更好学习 或者说复习该门功课。 物理教学，由于它本身就是一种逻辑性比较强的学科，而且还要求学生要不断 地创新、探究，所以对于大多的学生来说，学习物理是比较难的。概念图的出现， 突破了

2、这一难题。本文主要是介绍概念图的概念及其学习理论基础,并以多种学习方 式分别论述了概念图在物理教学中的应用。 关键词关键词 概念图；中学物理；探究式学习；合作学习 abstract the concept diagram is a kind of important teaching tools in the physical teaching and it can be vivid and the image earths surface reach a mutually contact of the knowledge, concept. for any academics, the kn

3、owledge frame is very important, the frame which has a system in aid of student better study perhaps says that review that homework. for the physical teaching, because it is a kind of logic to compare a stronger academics, and still request a student to want constantly creative, so for mostly of stu

4、dent, study physics is more difficult.the emergence of the concept diagram broke this hard nut to crack.the concept diagram uses a kind of way that the diagram show concept and the relation between the knowledge of the concept and of the knowledge, simple and direct but again the convenient performa

5、nce come out, and the student pass oneself to draw concept diagram, is draw of the process establish the knowledge and become a knowledge structure system. key words concept diagram;high school physics;investigation the type study;cooperate learning 目 录 摘 要-i abstract-ii 第 1 章 绪论-1 第 2 章 概念图的概述-2 2.

6、1 概念图的背景及其定义-2 2.2 概念图的特征-4 2.3 概念图的作用-4 2.3.1 作为先行组织者-4 2.3.2 促进知识的迁移-5 2.3.3 诊断学习者学习存在的问题-5 2.3.4 评价学习者的学习成果-5 2.3.5 促进知识的整合-6 第 3 章 新课程改革与中学物理教学-8 3.1 当前中学物理的现状-8 3.1.1 教师因素-8 3.1.2 学生因素-9 3.1.3 社会因素-9 3.2 新课程改革针对传统教学所作的具体改变-9 3.2.1 课程教材面向生活、面向社会-9 3.2.2 课程教材走向创新-10 3.3 新课程改革对中学物理教学的要求-10 第 4 章 概

7、念图在中学物理复习教学中的应用-12 4.1 应用概念图对中学物理进行探究式学习-12 4.2 应用概念图进行合作式学习-13 4.3 应用概念图进行创新性学习-14 4.4 应用概念图进行物理复习教学-14 第 5 章 概念图对中学物理教学的启示-19 5.1 现代中学物理教学存在的现象-19 5.2 教学启示-20 结束语-21 致 谢-22 参考文献-23 第第 1 章章绪论绪论 在新技术引领潮流的今天，什么才是教育技术领域最值得推荐的应用呢？ 据统计，全世界有数百万的学生和教师在利用纸笔手绘或电脑软件绘制概念图 的方法来学习。1 概念图是二十一世纪盛行于欧洲的一种教学工具，它的出现大大

8、改善了现 代的教学形式，将教学的要求提高到一个新的高度。概念图目前在一些发达国 家被广泛应用于课堂教学，在我国科学教育课程中也逐渐被人们关注，并且也 有教育工作者把概念图作为教学工具应用到教学当中，但是其应用的广泛度还 不够，还处于一个贫乏的状态，这也提醒我们教育工作者应该在教学中广泛应 用有利于教学的教学方式，充分体现新课程教学的教学理念。 基于可视化学习的概念图是一种具有多功能的教学软件，广泛应用在语言 艺术、科学、社会研究以及任何在思维构建过程当中。使用群体小到六年级的 学生，大到成人。概念图直观、易用的界面可以非常形象地表达抽象的思维及 复杂概念之间的关系。有利于教师促进学生的知识迁移

9、，提高学生的学习质量； 有利于教师更好利用概念图来定制以及评价学生的学习，从而促进教学。操作 计算机用概念图软件来制作图形比纸笔手绘概念图更有效率，并且我们可以在 概念图上设计超链接，使其不仅是一幅思维逻辑图，而且是更多相关信息的汇 聚点。因此，概念图软件可以说是脑科学与信息技术的完美结合。 概念图作为一种用图形呈现概念知识的技术，能将学生思维外化，理清知 识间的内在联系，能促进对概念及整体知识的理解，有效地提高了教学效率。 因此在教学领域的关注度持续上升。 概念图在教学中发挥的作用符合当今在新课程改革背景下的教学，所以值 得我们进一步的重视 1 王小波.概念图是教育技术的“杀手级”应用j.信

10、息技术教育,2005.7:第 25 页 第第 2 章章 概念图的概述概念图的概述 2.1 概念图的背景及其定义 概念图(concept map)是康乃尔大学的诺瓦克(j.d.novak)根据奥苏贝尔 (david p.ausubel)的有意义学习理论提出的一种教学技术。奥苏贝尔认为:影 响学习的最重要因素是学生已有的内容,弄清了这一点后,才能进行相应的教学。 2这也是奥苏贝尔整个学习理论体系的核心。他认为,学生的学习如果要有价 值话,则应该尽可能地有意义。在传统的教学中，我们大多强调地接受学习而忽 略了学习的意义。在接受学习中，学习的内容以定论的形式呈现给学习者，学 习者通过同化过程将新知识纳

11、入自己的知识结构中，并使认知结构发生变化。 而奥苏贝尔的意义学习理论强调的是有意义地学习：“用符号所代表的新知识 与学习认知结构中已有的适当知识建立起非人为的、非任意的、实质性的和非 字面的联系。3 那什么是概念图呢？概念图是一种用节点代表概念、连线表示概念间关系 的图示法，通常是将有关某一主题不同级别的概念或置于方框或圆圈中，再以 各种连线将相关的概念连接起来，并在连线旁边注明表示概念之间关系的文字， 形成关于该主题的概念或命题网络。4例如在“能量”、“功”两个概念结点 之间画上一条连线，连线的箭头指向“功”，线旁边写“能够”字，表示“能 量能够功”，如图所示： 能量 能够 功 图 2-1

12、概念图示例 （这里提到的能量是指物体本身具有的能量，“能够做功”指的是做功的本领， 而并不表示物体实际上做了功。因此，能量只是描述物体做功本领的大小，物 2 罗盛章,陈彦忠.概念图在物理教学中的应用j.牡丹江教育学院学报,2005:第70页 3 周小山,严先元.新课程教学设计思路与教学模式m.四川:四川大学出版社,2006:第31页 4 李和平,李峻峰,彭芳. 概念图及其在知识表征中的应用j.南昌高专学区建设报,2006,3：第8页 体的能量大，则它能够做的功多。） 概念图中可以包含两个以上的任意数量的概念，这些概念之间可以是任何 关系，通过连线它们将构成一个巨大的概念网络。 概念图是一种用来

13、组织与表征知识的有用工具，也是一种测量学生个体的 知识结构和组织的方法。概念、命题 、交叉连接和层级结构是概念图的四个图 表特征。概念图是表示概念和概念之间相互关系的空间网络结构图。概念图的 图表结构包括节点（又称结点），连线和连接词三个部分。节点表示概念感知 到的同类事物的属性；通常用几何图形、图案等符号，其中关键概念处于概念 图的最上层,一般概念在下面,实例和具体概念处于最底层,这样就构成了概念图 结构,概念的呈现以及概念之间的关系都是通过层级结构的方式来实现的。层级 包含有两种意义：一是指同一层次中的层级结构，即同一知识领域中的概念依 其概括性水平不同而分层排布；二是不同的层面中的层级结

14、构，即不同知识领 域的概念可因某一概念实现超连接。连线是用来连接各节点,以连接概念之间存 在的某种关系,连线可以是单向的也可以是非方向的。连接词就是连接线上用以 表示节点之间关系的描述性词语,如“连接”、“横向联系” ，在两个概念之 间通过某个连接词而形成了一种意义关系,这就是命题。为使命题能够准确表达 概念间的关系,常使用“是”、“包括”、“表示”等更为准确的连接词。5 图 2-2 是诺瓦克教授在 1984 年开发出了一种典型的概念图型 图 2-2 诺瓦克概念图型 5 李和平,李峻峰,彭芳. 概念图及其在知识表征中的应用j.南昌高专学区建设报,2006,3：8-9 从中可以看出,结点、连线和

15、连接词这三个部分将所有与主关键词有关的概 念都联接到了概念图中，形成一个与该关键词有关的知识体系框架。 2.2 概念图的特征 （1）直观鲜明 概念图本身的特性就是利用节点代表概念，用连线和箭头代表概念间的相 互关系的知识框架图,从而形象地、直观地呈现各知识点之间的联系。利用学习 者原有知识经验，借助自己的想象与联想，直觉和灵感来建立概念之间的连接, 将一种隐性知识显形化、非结构化知识直观化。它能以直观鲜明的图形结构来 促进学习者对知识、技能的反思、理解和提升。 （2）系统整体 概念图的层级性和交叉连接的特征,使概念图不仅能反映某一领域知识的系 统性和完整性，同时也能反映不同领域知识的内在关系,

16、使学习者能够从系统上、 整体上来把握知识的结构,不但增进了对概念的理解，而且也能对概念形成一个 整体性的把握。 （3）简约再生 学习者对知识的学习是一个不断深入的过程,但是随着学习的不断深入,学 习者就会对原有知识的理解不断地加深和改变,所以概念图就会不断地被修改和 完善。在修改和完善的过程，学习者还能不断地理解新知识，从而达到知识同 化的目的。 （4）创新探索 学习者在制作概念图的过程中，不断地在大脑搜索自己已有的知识，然后 在已有的知识基础上不断地创新，不断地探索与此有关的知识，充分发挥学习 者的发散思维、探索思维和创新思维。 2.3概念图的作用 概念图的作用是多方面的，主要从以下几个方面

17、来体现： 2.3.1 作为先行组织者作为先行组织者 只有将新知识同化到学生已有的概念框架中,有意义学习才会发生,教学就 是要采取有效方法促进学生进行有意义的学习。先行组织者策略就是一个促使 学生有意义学习的好方法。先行组织者策略是根据奥苏贝尔的有意义学习理论, 设计出相互联系的内容群。在推理演绎中首先出现范围较广的上位概念,接着出 现范围较窄的下位概念。所谓的“先行组织者”是指安排在学习任务之前呈示 给学习者的引导材料，它比学习任务具有更高一层的抽象性和包摄性。6先行 组织者的使命,一是把课的内容与学习者的认知结构联系起来,二是帮助学习者 组织所学习的材料。学习者在建构概念图的过程，概念图就完

18、成了先行组织者 的使命，所以说概念图不仅起到先行组织者的作用，而且还促进了学习者进行 自主学习。 2.3.2 促进知识的迁移促进知识的迁移 学习的过程就是一种知识迁移的过程，学习者要进行知识的迁移，就必须 对知识有一个整体性的把握。而概念图就是让学习者建构框架，让学习者在建 构中的过程中逐步的掌握所学知识，在这一过程中，学习者不仅对知识进行了 复习，而且还对知识加深了进一步的理解，促进了知识的迁移。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，所以教师在提出应该如何处理平抛运动的问题时，学习者会想到用分解力 的方法。 2.3.3 诊断学习者学习存在的

19、问题诊断学习者学习存在的问题 在教学过程中，教学者可能会发现许多的学生根据自己日常生活中所得到 知识应用到教学中，造成他们知识的误区。所以为了克服这种先入为主,凭直觉 印象形成的前科学概念对建立科学概念产生的负面影响,教师在教学中可以采用 引发认知冲突的策略,即揭示新知识、新现象与学生原有认知结构中的前概念的 矛盾,从而动摇其前概念,进而通过前概念与科学概念的反复对比,揭示前概念的 局限性、表面性,逐步形成科学概念。概念图技术可以帮助教师有效地揭示学生 在前概念方面的错误，帮助学习者进行接受正确的知识。7 2.3.4 评价学习者的学习成果评价学习者的学习成果 根据学习者所做的概念图,可以检测出

20、传统的客观题、主观题无法检测出学 习者的知识结构和知识之间的相互关系。利用概念图作为评价手段,概念图的层 级结构就可以反映学生搜索已有概念、把握知识特点、联系和产生出新知的能 6 何克抗,林君芬,张文兰.教学系统设计m.北京:等教学出版社,2006:第 132 页 7 罗盛章.概念图在物理教学中的应用j.中国职业技术教育,2005:第36页 力；从列举的具体事例中也可获知学生对概念意义理解的清晰程度和深度,有利 于教师对学生创造性思维的评价；学生在绘制概念图的过程中使用的各种各样 的图形、连接词, 可以反映学生自己对知识的理性认识程度,据此也可评价其态 度、情感和价值观。通过学生画的概念图,教

21、师可及时了解和诊断学生的学习问 题,反思自己的教学过程,改进教学方式。学生通过画概念图时遇到了困难,会自 觉地想到自己在学习中还存在哪些不足；通过与同学或老师所画的概念图相比 较,来发现自己的知识欠缺,激励自己不断努力去弄清含糊不清的问题。概念图 是起到了充分地评价和反馈学生真实信息的作用,为教师在以后的教学中改进自 己的教学方式起到了一定的作用。 2.3.5 促进知识的整合促进知识的整合 概念图作为一种学习工具, 它以直观化、结构化的形式表征知识,有助于学 习者把握某个知识领域的全部, 深入理解已有概念之间存在的某种联系; 有助于 学习者促进知识的迁移，将知识融会贯通,发展对知识体系的理解；

22、有助于学习 者在学习的过程中不断地探索，将与构架知识相关的知识添加到里面去。 概念图的制作 奥苏贝尔说,影响课堂教学中意义学习的最重要的因素是认知结构,而认知结 构是学生现有知识的数量、清晰度组成的,是由学生眼下能回想起的事实、概念、 命题、理论等构成。因此,要促进新知识的学习,首先要增强学生认知结构中与 新知识相关的概念。概念图的制作过程就是学生的认知结构逐步形成的过程。 从安排教学内容这个角度来讲,要注意两个方面:要尽可能先传授学科中具有最 大包摄性、概括性和最有说服力的概念和原理,以便能对学习内容加以组织和综 合；二是要注进性，知识的迁移。可以通过概念图直观快速地把握一个概念体 系。从知

23、识表示的角度看,概念图能够构造一个清晰的知识网络,学习者对整个 知识架构的掌握,有利于直觉思维的形成,促进它用于表征概念之间的相互关系。 概念图的制作过程是学生在初步掌握概念图的制作技能后, 教师根据教学 内容和教学目标,选定一个主题,由学生独立或者合作完成与主题相关的概念图 制作的过程。制作概念图是概念图教学的核心部分, 教师和学生的行为都是围 绕构图活动而展开的,学生最终的知识建构是通过构图任务的完成而实现的。概 念图的制作方式有两种，一种用是计算机绘制，另一种是用笔纸手绘。不过制 作概念图主要的几个步骤是一样的，主要有以下几点： （1）教师在进行教学设计时,给出一个主题,并且给出一定数目

24、且随机排列 的概念和设计好的概念图模板,要求学生必须使用这些概念来制作概念图。“例 如,学习完机械能这一章,让学生用“ 机械能”、“动能”、“势能”、“重力 势能”、“弹性势能”、“速度”、“质量”、“位置”、“ 弹性形变”等概 念来制作概念图”。8 （2）让学习者确定关键概念和概念等级，然后对这些关键概念进行排序， 从最一般、最概括的概念到最特殊、最具体的概念依次排列。 （3）建立概念之间的连接，并在连线上用连接词标明两者之间的关系，概 念之间的联系有时很复杂，任何概念之间都可以形成某种联系，我们应该选择 最有意义并适合于当前知识背景的交叉连接。 （4）在以后的学习中不断修改和完善初步的概念

25、图以后，随着学习的深入， 学习者对原有知识的理解是会加深和改变的，所以，概念图应不断的修改和完 善。好的概念图一般要修改多次以上。因此，计算机在这一点上具有优势。 8 杨亮涛.概念图是促进学生知识建构的有效工具m.新知学堂,2006;第11页 第第 3 章章 新课程改革新课程改革与中学物理教学与中学物理教学 3.1 当前中学物理的现状 中学物理教学水平，从整体上来说还处于一种中偏低的水平，由于教学环 境，师资力量，教学设备的不够完善，导致了中学物理的教学水平参差不齐， 学生得不到合适的教学方法，所以学生对物理这一学科产生了厌学的态度。 当前中学物理学的教学形式主要是以教师为主体，学生为客体，学

26、生被动 地接受教师所传授给他们的知识，学生通过死记硬背的方式来学习知识，所以 导致学习者不能够深刻地理解知识，造成学习者容易对知识掌握不牢，不能同 化到自己知识的现象。 学习者对物理学科学习的认识与学习者所经历的教学背景以及在这一背景 下的学习方式方法有密切的关系。由于长期以来受到片面追求升学率的影响， 国内的学生普遍只知道学习死的知识，机械地了解自然科学工作者的原理和方 法，而很少像科学家那样去做一些有意义的探究，去尝试那些定律、原则、理 论产生的艰难、曲折的过程。因此，要改变学生的学习方式，一要为学生创造 一个和谐的学习环境，使学生从传统应试教学中解脱出来；二要将学生学习评 价的重点放在学

27、习的过程中，放在知识技能的应用上，放在参与探索性实践活 动中；三是课程内容求精不求多；四是要重视学生的学会学习，而不是仅仅是 机械性接受学习。 从整体上看影响物理教学的原因有以下几点： 3.1.1 教师因素教师因素 物理教学在提高学生的素质方面有着无可代替的作用，因此社会对物理教 师的要求也越来越高了。一个好的教师应具有丰富的学科专业知识，较多的情 感投入，理解教与学的规律，具有较高的教学能力，良好的个性品质。9所以 教师素质的高低和师生互动的课堂有着很大的关系。主要有几方面：一是教师 的物理知识。一个好的教师应该有较为完善的教学体系，同样的作为物理教师 也不例外。不仅要对所讲授的知识做心中有

28、数，对与物理学科有关的知识也应 该了如指掌。例如在讲授分子势能的时候，可以采取和重力势能相对比的方法 9 陈琦.当代教育心理学m.北京:北京师范大学出版社,1997:第 322 页 进行讲解，这样能加深印象和理解。对速度这一内容的讲授时可以和数学上的 路程、速度这些进行对比相信会手到事半功倍的效果。教师只有拥有过硬的知 识体系才能为师生互动的课堂提供保障。三是教师的个性品质。在教学中要充 分调动学生的学习热情，然而教师的个性品质在这里也起到了至关重要的作用。 学生在学习过程中潜移默化的受到教师的影响，一个积极上进的教师会让学生 感到有生命力，找到学习的方向同时也是师生互动关系建立的必要因素。

29、3.1.2 学生因素学生因素 学生的智力因素，大多数情况下能上中学的学生他们在智力方面的差异都 不是太大，只是要看怎样去激发和培养而已。所以在物理教学时，智力因素是 其中的一点但不是最重要的因素。 另一方面学生的非智力因素，在学习物理的时候学生的学习动机，学习兴 趣以及情感等都起着十分重要的作用。学生的学习热情高不高，学生的学习兴 趣怎么样，都直接影响着物理课堂师生互动的构建。对学生学习动机，学习兴 趣，意志品质等的培养是十分关键的。 3.1.3 社会因素社会因素 在师生互动的课堂中社会因素也是十分重要的。如在生活中对一些物理现 象的认识，力、压强等等都会直接给学生造成影响，也会给师生互动的课

30、堂造 成影响。现在的家庭比较看重学生的分数，这也给物理的教学造成了一定的压 力。 3.2 新课程改革针对传统教学所作的具体改变 我国的新课程改革要求课程教学改革走向生活、走向创新、走向综合、走 向新科学。在这里主要讲两个方面： 3.2.1 课程教材面向生活、面向社会课程教材面向生活、面向社会 在教学的过程中，应该随时更新教学内容，增加或加强与当今社会生活相 联系的学习内容，尤其是那些当前与学生的生活、当今社会实际、现代化技术 和生产实际中出现的新问题、新情况、新课题（特别那些最新的技术难题）联 系紧密的学习内容，从而在宏观上进一步扩大学生们的知识面，拓展他们的学 习广度。 再者在各科中要全面渗

31、透 sts（科学、技术、社会）课程设计思想。如， 在物理学科中可增加与日常生活息息相关的学习内容（如相对湿度、降水概率、 绝热过程，动量守恒，各种磁卡，电话卡等等）对现行课程教材中在日常生活 与社会生活中很少用到的、过于学术性和理论性的学科知识（牛顿第二定律、 连接体等所谓物理学“重点知识” 、 “主干知识” 、 “典型问题” ）进行大力删减。 10 另外，要注意在进一步加强科学精神、科学态度、科学观念、科学方法这 些科学素养的培养。相对而言，形成科学的思维方式比科学知识对日后的生活 和工作的影响更具渗透性，更深远持久。 3.2.2 课程教材走向创新课程教材走向创新 跟传统教学方式相比，新课程

32、改革更注重了学习创新思维的培养。要为创 新能力的培养打下坚实的基础，就必须强调激发学生的求知欲，培养学生主动 探究的愿望和能力，重视从小开始在各科中有计划、有系统、分步骤地逐渐培 养学生的多种综合能力和态度，如研究能力、问题解决能力、创造能力、学习 能力（学习能务中一个重要成分是乐于不断接受新知的兴趣、意向和态度） ，重 视从小开始逐步地培养学生的科学精神、科学态度、科学观念，科学方法 这些科学素养，构成了创新能力的基础与核心。 新课程改革要求教学在教学中重视研究、探究、思考的过程，强调发现式 学习和课程研究，在整个教学中给学生提供足够的亲身实践科学过程的机会， 让学生从他们的现实生活和社会实

33、际的需要中进行理论的学习，让学生养成科 学思维的习惯。 创新的过程是学生在知识的理解上升到一个新的高度，学生通过创新性的 学习方式，重新组合自己原有知识，与新知识充分的结合起来，使学生在不断 地创新过程中不断扩大的知识结构网络体系，让学生在学习的过程中，也将原 有知识进行一个重新复习，而学生在复习所反馈的信息，让教师了解学生对知 识的掌握情况进行评价，帮助学生在以后的教学中进行有效的学习。 3.3 新课程改革对中学物理教学的要求 基础教育课程改革纲要（试行）中明确指出：“改变课程实施过于强 10 张大昌.中学物理与素质教育.课程.教材.教法j,1998.8 调接受学习、死记硬背、机械训练的现状

34、，倡导学生主动参与，乐于探究，勤 于动手，培养学生搜集和处理信息的能力，获取新知识的能力 ，分析和解决问 题的能力以及交流与合作的能力。”11我国现在的教学方式以被动接受式为主 要的特征，过于强调接受学习，死记硬背和机械训练，忽视了学生主动去参与 学习过程，学习体验以及探究和创新的能力。 新课程改革对物理这一学科强调要进行探索性学习。在新课程中，老师充 其量只是顾问，每一个学生都要主动地初步亲身经历科学探究的完整过程，从 中明白物理是有用的。不少学生认为物理比较难学，也有不少物理老师弄不懂 现在学生为什么物理学不好。究其原因最主要的还是学生的学习方法与物理老 师的教学方法不对。物理这门课程要求

35、学生活学活用，靠死背概念与死套公式 是学不好的，记牢的公式、概念也是没有用的。因为他们根本没有理解其真实 含义，只是将理解放在了概念的表面。当然，也不是说概念、规律与公式不需 要记了，而是要在理解的基础上记牢。 为此，作为物理老师更应转变教学理念，教师在整个物理教学过程中应与 学生积极互动、共同探索，注重学生独立性和自主性的发挥，引导学生质疑、 调查、探究，在实践中学习。 11 高凌飚,陈冀平.物理教学与学业评价m.广东:广东教育出版社,2006:第25页 第第 4 章章 概念图在中学物理复习教学中的应用概念图在中学物理复习教学中的应用 概念图作为一种教与学的认知工具，它把知识高度浓缩，将各种

36、概念及其 关系以层状结构形式排列，清晰地揭示了意义建构学习的实质。在物理教学中, 概念图充分体现了它的价值所在。 4.1 应用概念图对中学物理进行探究式学习 新课程改革要求学习者成为具有创新精神和实践能力的人才,从教育部对我 国中小学的调查的结果来看,79%的小学生和90%的初中生主要是以被动接受性的 学习方式学习的,很多学生根本就没有搞过调查、观察，更不会写调查报告。从 目前的理论研究和实践经验来看，“探究教学”和“活动教学”是培养学习新 知识能力的主导教学模式。12 探究式教学是针对传统的“灌输式”教学提出来的。因为教学的作用不是 填鸭子式地把尽可能多的知识塞满学生的脑子，而是要引导学生养

37、成批判观察 的习惯，以及理解与解决问题相关的原则、标准；也就是说要培养学生独立思 考的习惯和摆脱当前成见与偏见的探究精神。13教师的教学不是机械向学生传 授知识的过程，而是要作为探究的促进者和合作者,引导学生自己领会知识、学 会思考的过程。 中学物理要求要有具体的演示过程，制作概念图的过程就是学生进行思维 演示的过程，学生借助自己的头脑风暴，对所学的知识进行深刻地理解。小学 阶段，学生的思维以感性思维为主，中学生的思维方式逐渐从具体的形象思维 发展为抽象的逻辑思维，但他们的空间想象能力还不够成熟，逻辑思维仍需要 直观感性经验的支持。14所以，教师在教学的过程当中借助各种具体模型、实 验、图示激

38、发学生学习的兴趣，并在观察现象、发现问题、解决问题的过程当 中培养学生的探究知识的能力，开发他们的智力。探究性的概念图的直观性、 形象性不但能使学生能够加深对知识的理解和掌握，还可以培养学生敏锐的观 察力和丰富的想象力。 在探究教学的具体实施中，应把重点放在提出问题、建立假设上。这是因 12 周小山,严先元.新课程教学设计思路与教学模式m.四川:四川大学出版社,2006:第 88 页 13 高凌飚,陈冀平.物理教学与学业评价m.广东:广东教育出版社,2006:第115页 14 靳玉乐.探究学习m.四川:四川教育出版社,2006:第165页 为，一方面，传统的教学过于注重知识的传授，对提出问题和

39、建立假说重视不 够；另一方面，问题是的探究的起点，没有问题就没有探究，而发现问题是提 出问题的前提，只有发现了问题，才可能提出问题。问题是连接探究问题和实 验的一座桥梁。15我们可以将探究问题、原有知识和经验、现有知识、实验设 计、假设之间的关系，用图4-1表示 探究问题 假设 图4-1 问题的探究图 从图中我们可以看出，假设虽不是结果，但是它却是探究的中心。在物理教学 中，作为教师应用多以提问的方式进行教学，让学生自主的进行问题的探究， 如果在提问的过程结合概念图进行互动，应该是可以让学生对物理学习内容做 到进一步的了解，所以在设计概念图的过程，教师应该充分考虑，怎样才能充 分调动学生的探究

40、问题的积极性。 4.2 应用概念图进行合作式学习 在新课程改革中也提到了合作学习，对于中学物理复习教学来说，由于知 识点太多，学习者有可能对某个知识点不够清楚，这时就可以通过合作学习来 达到互补的作用。在合作情境中，学习者个体会寻找既有利于自己，也有利于 小组其他成员的结果。在制作概念图的过程当中，教师也可以让学生进行分组， 以概念图为载体来进行合作式学习。学生通过个体之间的交流来促进自己和他 人学习效果的最大化。学习者在合作学习中当然离开不了讨论，因此组员之间 就会产生更多的认知不平衡，这样可以刺激学习、认知、创造性和社会性的发 展。学生进行更加细致的思考，接受或做出更多的解释，并且在材料讨

41、论中更 15 高凌飚,陈冀平.物理教学与学业评价m.广东:广东教育出版社,2006:第 119 页 原有知识和经验现有知识 实验设计 频繁地吸收他人的观点，这些都可以增加学生理解深度、推理的质量和长时记 忆的精确性。 概念图就是学习者进行合作学习交流的工具，在构建概念图的过程中，通 过小组成员之间的交流、争议、综合，建构起对学生知识更深层次的理解；在 交流过程中，他们的想法和思路都明确和外显化，从而对自己的理解和思维过 程进行监控。通过共创概念图，使各自的概念网络延伸、扩展、完善。16 4.3 应用概念图进行创新性学习 在当前的教育中，我们经常听到的是学生要具有创新思维，所以对于教师 来说在课

42、堂上应进行创新性的教学。 创新源于问题解决，学生创新能力的形成离不开一定的问题情境。在传统 的教学中教师还是在课堂上进行问答式的教学，其起到效果比进行讲授式教学 的效果要好，但是还是不能满足学生创新思维的培养。所以现在在新课程改革 当中，提出要充分发挥学生的创新思维，提高学生对知识的理解程度。 创新性学习提倡的是从对问题的理解出发去解决预设的问题，对概念的理 解主要体现在以后的学习中实现对该概念支配和扩展。而在创新性教学中，除 了教师应该创设创新性的问题情境外，更重要的是教师要鼓励和教会学生自我 提问，在自问的过程中，学生能检查出对概念的理解程度。而学生在制作概念 图的过程中，就可以实现创新的

43、过程。物理复习教学中，就是要让学生对自己 所学习的内容进行创新，从而超链接到与之相关的其他知识领域去。 4.4 应用概念图进行物理复习教学 中学物理教学应该说是物理教学的基础，高中的物理教学是基于初中的物 理教学而来的，而物理复习教学更是课堂教学中不可缺少，物理课程的复习是 师生双方从新的视角对所学知识进行系统梳理、深化拓宽及灵活应用的教学过 程，它以促进知识迁移、能力发展及情感态度与价值观的培养为最终目的。 “复习的最高境界就是利用最少的时间，呈现最大的信息量、培养最强的应用 能力和科学探究能力。将概念图用于复习，可以使学生对所学知识经过梳理、 拓宽而达到概括化、网络化，并能灵活进行迁移。”

44、17在运用概念图进行复习 时，选取制作概念图的知识领域范围往往相对较大，如一章的内容，或整个一 16 贾湘. 概念图:化学教与学的重要工具j. 教育理论与实践,2005:59-60 17 赵俊莉、赵冬生. 概念图在信息技术课堂中的应用j.现代教育技术,2005:第12页 本书的内容。因此在进行物理复习教学时，教师要充分考虑到问题的设计，考 虑到学生已有的知识、能力情况。学习者在制作概念图的过程中，就相当于在 进行知识的检索，通过知识之间存在相互关系，不断地延伸出来，用准确地连 接词将其连接起来，在这一过程当中，教师可以指导学生进行探究式学习，让 学习者在已有的基础上不断地创新，提出更多地问题，

45、学生通过运用科学的方 法进行复习，主动获取知识，发展科学探究能力，形成科学观念，培养积极探 索未知世界的实践活动。 教师指导学生运用所学的该章知识自己画出它的概念图，改变了过去只有 教师创设问题情景。现在学生成了问题探索的主角，能使学生体会到主动学习 的乐趣；同时，物理学科本身的逻辑性很强，要大体把握住本章知识体系，对 那些主干与核心知识，要深刻理解，并且要把与它们有关的众多概念和规律联 系起来，建立起知识网络，使知识高度系统化、网络化。通过自我总结来建构 概念图，使学生系统梳理了该章知识，如果学生对本章知识有所掌握，就能理 顺概念关系，正确地、快速地画出概念图；如果学生对本章知识未能完全掌握

46、， 遗漏了某些概念或不完全明白概念之间的关系，就很难画出概念图或画出的概 念图不完整，学生就清楚自己的不足并有助于关注自己的学习。教师也可以通 过对概念图的检查或抽查发现学生对知识的掌握情况，帮助学生清理知识死角， 起到查漏补缺的作用。 学生分组讨论各自建构的概念图，并形成各小组的概念图以便交流，使学 生在协作学习的环境中取长补短，优势互补。图4-2 是学生在学习了机械能这 一章后做的概念图。 动能 ek=1/2mv2 重力势能 ep=mgh 图4-2 机械能复习概念图1 这里我们可以看出来这里包含了“速度”、“质量”、“位置”这三个概 念，所以教师可以指导学生再进行进一步的扩展。从这里我们看

47、出概念图强大 的延伸功能。 势能 弹性势能 e=1/2kx2 机械能 e=ek+ep 教师在帮助学习者设计概念图时，也可以设计一些缺少部分概念的可填充 的基图，让学生根据自己的知识经验，先把基图填充完整,再对基图扩充。让学 生在填充同时不断地搜索自己大脑的知识，从而将头脑中比较模糊的部分重新 整理起来。 重力 力 支持力 摩擦力 弹性势能 e=1/2kx2 动摩擦力（摩擦系数） 图4-3 力的复习概念图 当学习者填写完这个概念图后，从图中我们看到了势能这一概念，这里我 们就可以和图4-2结合起，成来一个较完整的关于力的复习概念图。 教师也可以在学习者对概念图有一定掌握的基础上，让学习者自己画图

48、， 通过制作概念图，将抽象的东西形象化，充分发挥学生的创新思维和抽象思维， 不仅如此，概念图还可以促进学生进行自主学习，通过这样一个建构知识的学 习活动，“能够对自己的学习过程、学习态度、学习行为进行自我观察、自我 审视、自我调节；在学习活动之后，能够对自己的学习结果进行自我检查、自 我总结、自我评价和自我补救。培养学生的自我意识和自我监控，并养成习惯， 促进学生学习。”18 如何利用概念图对物理复习教学进探究性活动呢？这就涉及到在课堂教学中 该如何培养学生进行探究活动。利用概念图对物理复习教学进行探究活动流程 图如图4-4所示： 18 高凌飚,陈冀平.物理教学与学业评价m.广东:东教育出版社

49、,2006：第 27 页 z 图4-4 探究活动流程图 分析本章（教师） 知识结构 提出问题（学生）创设的情 境（教师） 思考讨论 （学生） 讨论分析 小组 1 讨论分析 小组 2 讨论分析 小组 3 讨论分析 小组 4 结论 3 学生分组 进行合作 学习 小组合作学 习 得出结论 分析、论证 与各小组所作出 的结果进行对比， 进行评价 目标达成情况 的探究与合作 结论 4结论 2结论 1 可以进行适 当的创新 对所做出的结 论进行分析交 流 在这里以概念图为载体的课堂探究教学中，对学生的作出了以下几方面的要 求： 1）学会提问 在具体的课堂教学中，首先教师是要让学生找出关键字或词。所以这就要

50、求 学生对学习过的知识要有系统性的把握。在这一过程中，要求教师巧设关键词， 可以通过游戏性的方式让学生找关键词，让学生学会自主学习，激发学生的兴 趣、好奇心、让学生在疑惑和好奇心的驱使下明确探究的问题。例如，学生在 学习了机械能这一章后，通过给出多个与此相关的词语，让学生在通过自己的 努力找到关键词。在这里教师也组织学生进行合作式学习，通过小组讨论的方 式给出答案。 2）进行合理的讨论与分析，并为自己的构图寻找充分的证据 在找到关键词之后，学生应针对他们要探究的方向和可能出现的结果初步下 结论，根据学生自身的知识结构，制作出与关键词相关的概念图。如 动能 ek=1/2mv2速度 重力势能 ep

51、=mgh 势能 图4-5 机械能复习概念图 2 这是个基本的机械能复习概念图。在这里还可以延伸到根据物理做不同直线运 动进一步的分析。 3）学会收集、分析和信息处理。 在小组进行讨论后，最后制作出的概念图与其他的小组进行比较。这就涉及 到学生的分析能力以及处理信息的能力。对于哪些知识可以链接的，可以进超 链接。对于哪些遗漏的知识应添加的，可以利用概念图软件的进行添加分枝。 最后还要对小组制作出的概念图进行分析。 4）学会评价 当所有小组都完成制作概念图的过程后，教师就可让学生对自己所作的概念 图进行评价和讨论发现在问题，分析问题，解决问题。达到所制作出的概念图 弹性势能 e=1/2kx2 机械

52、能 e=ek+ep 匀速直线运动 非匀速直线运动 达到最优化。 第第 5 章章概念图对中学物理教学的启示概念图对中学物理教学的启示 5.1 现代中学物理教学存在的现象 中学物理教学的本身的特点就是具有很强逻辑性，新课程强调以物理知识 载体，让学生经历科学探究的过程，学习科学探究的方法，培养科学探究的精 神、实践能力、创新意识；改变以书本为主，实验为辅的传统教学模式，提倡 多样化的教学方式。过去的物理课程偏重于从物理学科本身出发，选择那些 “基础的、难度适度的、学生能接受的物理知识”作为教学内容，在这一 过程中，重视知识的积累和传承，没有提及科学探究，也没有强调学习过程。 为了改变这种传统的教学

53、方式，我们尝试运用了借助其他的教育技术应用 来进行教学，概念图是属于教育技术的一种教学应用，是从国外引进来的一种 新的教学方式。由于其全英语的界面，所以在我国应用还处于一个初步阶段。 基础教育中的教学技术应用，还处于一种发展中的状态，目前全国各级教 育部门正在进行日益重视和加快推广。就国内当前在基础教育中的应用整体而 言，硬件的发展还是比较快的。一般大中城市的重点中学及发达地区的中小学， 都配备有多媒体教室，有些中学甚至每间教室都装配了全套的多媒体教学设备。 但教学软件的建设，无论在规模上还是质量上，都未能满足教学的实际需要， 加上教师的培训也尚未真正普及，致使教学技术的应用在大多的时候还处于

54、一 种观摩课的教学状态，距离真正进入教学第一线而成为一种主要教学手段，还 有不小的距离。其主要体现在以下两个方面： 1）虽然市场上已经有一定数量的教学软件，但由于教学本身是一种性化非 常强的活动，能普遍适用于实际教学中的软件并不多。因此，大多数实际使用 的课件、概念图等教育技术应用都由特定的软件开发人员来进行的，由于学科 教师不熟悉计算机操作技能而无法发挥其最佳优势。 2）现时多数课件的开发太过单纯地追求直观和生动，忽略了作为主体存在 的学生的主动性，教学设计都是围绕如何“教”而展开，很少涉及学生如何 “学”的问题，致使学生大部分处于被动接受状态，而教师也受到定型情节的 课件影响，缺少了课堂教

55、学中最为精彩的“即兴发挥” 。19 19 高凌飚,陈冀平.物理教学与学业评价m.广东:广东教育出版社,2006:145-146 5.2 教学启示 面于这种形式，首先要求教师在教学的过程当中，不但要注重课本上的知 识，还应该让学生灌输当前应用比较新的一些信息技术。对于有条件的学校应 该充分利用他们所拥有一切设施，开展一些以教育技术为基础的教学，如应用 多媒体课件、计算机辅助实验教学、虚拟现实技术、基于 web 的网络课程等。 其次，在具体的教学当中，比如物理教学，可以通过实验激发学生的学习兴趣， 培养了学生分析事物、研究自然现象的习惯；学会了实验的方法，可以激发学 生学习学科知识的积极性，又易于掌握知识点，在实践中获得知识。再次，教 师在设计问题情境时，可以适当涉及其他的学科方面的知识，使学生在学习本 科之余又增长了其他科的知识，充分体现新课程改革中要求我们的学科走向综 合的特点。最后，在教学的过程中，教师还可以运用形象化的教学手段帮助学 生建立形象，直观的体验和感受，并先提出问题，让学生自己寻找解决问题的 办法，培养学生的发现性思维及多样性思维和自我的创新能力。比如制作概念 图，在制作过程中，采用了尝试，启发，点拨的方法。使学生对这个应用软件 有个总体的了解，同时根据不同水平，让学生自主选择辅助练习，完善制作的 不同练习方法，使不同层次的学生都能尝到成