浅谈概念图在初中物理教学中的应用

1、浅谈概念图在初中物理教学中的应用 概念图是盛行于欧美国家的一种教学和学习策略。人们对概念图的研究经久不衰。概念图有着极其广泛的作用，除了是学生进行知识建构学习的工具，还是教师进行教学设计和分析评价学生对知识的理解的程度的工具，可是，究竟什么是概念图？在教学中如何应用？本文结合物理教学实际作些探讨。 一、概念图的基本原理1、什么是概念图 概念图是一种能形象表达命题网络中一系列概念含义及其关系的图解。它是由节点（概念）和连接节点的线段（关系标签）所组成的，它能形象化地表达某一命题中概念节点间的内在逻辑关系。在学习同一命题中的新概念的过程中，通过概念图，新概念所表达的信息总是不断地和学习者头脑中的已

2、有的概念发生相互作用，并加入到学习者已形成的概念结构之中，并且按照“逐渐分化”的过程形成一个较为紧凑的认知结构，其结果具备了这一领域知识的专家型表征结构（Royer,Cisero,1993），这被Jonassen(1993)称为知识的结构化表征。2、概念图的基本要素 概念：Novak所定义的概念是指事件或对象所具有的共通规则性。 关系：将两个概念联结成一道命题的关系而言，其中，联结线和联结词必须表达出这两个概念间的联结关系是有意义且是有效的。 阶层：指概念图中所呈现的阶层个数而言，即由上而下的阶层而其中，每一个附属概念应比其上阶层概念更具特殊性、更不一般化。 联结线及联结语：即将两个概念间，用

3、一条联结线联结，形成一道有意义的命题。划好联结线后，并在该联结线旁加上适当的联结语，用来说明两个概念之间的关系和意义。 交叉联结线：针对概念图中不同群集的概念间，找出具有相关联者并用联结线将其联结起来，在标示适当的联结语，以显示不同群集间的关系，这种联结线叫做交叉联结线。3、如何制作概念图我认为概念图的制作要，通过以下几个步骤来完成：（1）确定关键概念。可以是某一单元或某一章节中的关键概念及与之相关联的其它概念。如：初中物理机械能的关键概念有动能；弹性势能；重力势能。（2）概念的排序。把核心概念置于最顶层，依次向下。（3）进行各级的连接。把一些概念进行连接，并在连线上标明二者是什么关系或者是怎

4、么样的关系。（4）反思与完善。对已经初步完成的概念图进一步的学习和反思。随时调整和充实概念图，完善和重新建构自己的知识结构，从而使概念图成为促进学生学习的有力工具。例： 机械能的概念图 二、概念图在物理教学中的应用物理概念是物理基础知识的重要组成部分，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学生认知结构中的一些缺陷，造成了学生学习物理概念的障碍。并且在中考指挥棒的作用下，有些老师为了赶进度，常采用题海战术。而在物理概念学习中应用简单化的“记住回忆”方式。可是物理概念是人类智慧的结晶，具有高度的概括性和逻辑性，是培养学生思维品质，提高能力的好材料，由于种种原因

5、学生在学习物理概念时只是机械的记忆，并没有真正的理解概念的内涵，造成了学生学过的知识和规律不会在具体问题中应用。如果利用概念图辅助教学，学生可以加深概念的理解，有助于学生利用物理概念解决问题。1、 应用概念图可以促进知识的整合 国外学者研究发现，通过概念图教学，有利于新旧知识的整合，促进学生学习。在物理教学中，为了帮助学生形成完整的认知结构，往往需要教师引导学生抓住知识的内在联系与要领，统揽全局，对所学的知识进行整合，以形成良好的认知结构。例如：学习了同一直线上的二力合成之后，引导学生将知识进一步的深化，外延。图1中从二力合成的两个分力方向上的不同点，引伸出了两个力的合力大小和方向；并且从合力

6、为0引出物体受力平衡。在此基础上学习新的知识点，如图2， 从物体的受力平衡，引伸出了运动状态和二力平衡的条件。 图1图2我在教学中应用上述两个概念图，促进了学生对这部分知识的理解，收到了良好的效果。根据人的记忆规律，如果把所学的概念纳入一个网络，就不容易遗忘，而且在解决问题时也更容易快速检索出所需的概念。在概念网络中激活任意一个网点，都将引出相关的联想。在教学中应用概念图，应当一步步走。学生刚刚接触概念图时面对比较复杂的知识结构，往往无所适从，教师可以先制作出模版，学生按照模版完成内容。对于概念结构较简单的内容，老师可以提供一系列概念，让学生自己动手，根据自己对知识的理解构造概念图。在绘制概念

7、图的过程就是促使学生积极动手和思考的过程，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，促进新旧概念的整合，形成概念网络，随着知识的积累，网络的编织会更加完整。另外，概念图的形成是学生经历一次头脑风暴的过程。这既是原有思维的呈现，更是创造性思维的激发过程。当用概念图把知识展示出来时，知识结构会变得更加清晰，这时很容易产生新想法。概念图中的交叉连接需要横向思维，是发现和形成概念间新的关系、产生新知识的重要一环。2、 应用概念图可以改变学生的认知方式认知方式是个体对外部世界稳定的知觉形式和概念归类模式，它是人对所输入的各种信息的一种处理策略。据研究，学生在学习中优先选择的认知方式有：记忆、

8、规则、质疑、应用。一般认为，选择规则认知的学生，必选择其它认知方式的学生，在进行有意义的学习时更有优势。有人通过实验研究表明，运用概念图策略，学生主要采用以规则为主要认知方式，在学习新概念时，总是习惯于分析概念之间的关系，并加以理解与记忆；而选择一记忆为主要的认知方式的学生，则总是无数次的背诵整个概念，用死记硬背的方式来处理新学的概念。概念图作为一种原认知策略，可以提高学生的自学能力，思维能力和自我反思能力。有效的改变了学生的认知方式。提高了教师的教学效果，促进了学生学会学习。 3、应用概念图进行课堂教学设计，揭示物理概念本质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

9、学理论和教学经验以可视化的形式表现出来，相当于在虚拟的环境中完成了一次教学过程，教师能更有效地组织教学内容。课堂教学中，教师通过概念图把知识整合过程清晰地呈现出来，能改变学生的认知方式，使学生看到概念间的关系。学生掌握的是整体的知识框架，更容易了解新旧知识间的联系和区别，学生通过概念图记忆的知识也必然比简单机械记忆更高，他们将更善于解决问题。许多学生在物理学习过程中往往能够理解某个概念的含义，但是面对真实问题就不知道如何运用自己所学知识，感到物理难学，其重要原因之一就是他们他们头脑中的物理知识不能形成有序的结构，不善于找出各个概念间的关系，处理问题时就难以“创造性”地运用。如果教师能把概念图用

10、于教学设计，并在课堂中用作教学策略，而且也要求学生在学习过程中自己去尝试建立概念图，他们就能成功地把握概念的意义，也能成功地对自己的学习进行控制。我认为教师可以通过学生绘制的概念图从以下三个层次来检查学生对物理概念的理解情况：（1）学生是否明确了概念是从哪些客观事物中抽象出来的；（2）学生是否明确了概念反映了事物的什么本质属性和联系，物理意义是什么。适用的范围有哪些；（3）学生是否能应用概念说明、解释一些有关的物理现象，并解决一些简单物理问题。 教师通过概念图了解学生对知识的掌握程度，就可以针对学生的具体情况进行相关教学。因此，为了使学生对概念的理解进一步得到加深、巩固和发展，就必须使学生理解概念的本质。直观材料是形成概念的基础，但概念不能从直观材料中直接得出。必须通过学生的思维才能把感性认识升华到理性认识。所以，概念图作为一种学习方式，为学生提供了一种有效的思维工具，使学生成为概念学习的主人，真正参与到概念的建构过程中来，同时也提高了学习的效率。三、应用展望通过概念图能够极大地提高理解能力和记忆能力，它对于逻辑思维和创造性思维都有巨大的帮助；通过使用“概念图”学生不是被动的去记老师的每句话和阅读一串串长长的句子，而是积极地对关键字进行加工，分析和整