李令軍


【摘要】本文結合知識的雙向建構理論,對蘇科版初中物理教材中的概念圖進行了統計和分析,對概念圖在解題方面的應用進行了探索和嘗試,同時提出了自己的建議。
【關鍵詞】概念圖;知識網絡;概念圖制作;概念圖解題
目前,在各版本的義務教育物理教科書中,蘇科版物理教材以探究性強而著稱,該套教材充分考慮了學生的認知特點和學習興趣,強調“科學·技術·社會”觀念的滲透,力求擔負起在知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等多方面的教育功能和任務,全面體現了《義務教育物理課程標準》所倡導的理念,得到了一線教師的廣泛好評。
由于每學習完一章就要進行單元復習,面對零散瑣碎的知識和水平參差不齊的學生,老師應對處理起來頗感棘手,此時概念圖卻能大顯身手——把知識碎片結構化,為知識能夠靈活遷移做準備。因此,在使用蘇科版物理教材的過程中,筆者特別注意章后概念圖的使用。
概念圖就是用來組織與表征知識的工具。蘇科版物理教材總共18章內容,概念圖只有8張,主要集中在8年級下冊和9年級上冊,重視程度不夠。就每一張概念圖而言,筆者認為最大的缺點是偏重概念與概念之間的邏輯關聯,沒能和具體的情境實例相聯系,簡約但不精致。鑒于初中學生以形象思維為主,抽象思維尚未成熟,去情境化,知識就不容易被建構起來。
圖1是筆者設計的《物態變化》一章的概念圖,特別強調盡可能舉出典型的情境實例。如對于液化,學生若能舉出“夏天清晨花朵上晶瑩的露珠”,對于熔化,學生若能舉出“春天冰雪消融”,對于凝華,學生若能舉出“冬天窗戶玻璃上的冰花” ……可以推測這些物理概念已經與學生的生活經驗對接上了,此時對概念定義本身的記憶倒在其次了。
建構主義學習觀認為,知識的建構是內外化雙向的建構。內化是接受知識,并把知識轉化為能力的過程;外化是內部主體的東西轉化為外部客體的東西。內化的過程離不開原有知識、能力的外化;同樣,知識、能力的外化過程,即知識的運用,是學習主體實踐的內化過程。對于具體認識活動而言,內化為外化提供認知結構,因而制約外化的發展;外化建構豐富并改變實際活動本身,反過來又促進認知結構的更新,因而影響內化的發展。內化與外化互為條件,相輔相成,平行發展,螺旋上升。外化不是對知識的簡單回憶,而是對它的運用,是我們所從事的實踐與創新。因此,外化比內化更有意義。利用概念圖梳理知識結構重在知識的內化建構,那么能否利用概念圖促進知識的外化建構呢?近年來我校物理組在利用概念圖解答物理題方面進行了摸索和嘗試,取得了一定的成效。下面是我們利用概念圖訓練學生解答物理題的一個實例。
【例題】測定鑄鐵里的聲速可用下述方法,在一段空鑄鐵管的一端敲一下,在管的另一端可聽到兩次響聲,第一次是由鑄鐵傳來的,第二次是由空氣傳來的。已知管長1020m,兩次響聲間隔2.8s,當時空氣中的聲速是340m/s,求鑄鐵中的聲速。
解答:令s為鑄鐵管長,t1為聲音在空氣中傳播所用時間,t2為聲音在鑄鐵管中傳播所用時間,v1為空氣中的聲速,v2為鑄鐵中的聲速,則聲音在空氣中傳播所用時間為:
在利用概念圖解題研究的過程中,“新手—專家研究”給了我們很大的啟發,圖2就滲透了這種思想。筆者認為,如果對物理教材中的每一道例題都搭配上類似上述的圖析,使思維過程和路徑可視化,能夠引導學生快速找到解題思路和方法,對學生知識應用能力的提高將會大有裨益。
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