高中物理習題教學中概念圖的運用

孔祥平

摘 要：所謂的概念圖就是一種以圖示形式為主的表現方法，其需要用各個節點表達概念，通過串聯這些節點幫助人們縷清不同概念之間的關系.高中物理有著很多的概念，高中物理教學對于概念圖的應用具有現實性意義，且指導性與優越性十分突出，有助于讓學生更明確自己所學知識的結果.基于這一角度本文將以核心素養為基礎，介紹高中物理在習題中的概念圖應用方式.

關鍵詞：高中物理;習題教學;概念圖

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2020）12-0052-02

高中物理有著很多的內容需要學習，是對初中物理在深度與廣度的大范圍延伸知識.物理知識本身和生活有著密切聯系，但是在高中教育階段，這種聯系實際上并不夠緊密，很多時候甚至無法連接到一起.高中生的思維正處于快速發展時期，此時學生已經出現了動態思維理解、抽象思維意識的需求.面對現代化教育背景，教師有必要貫徹物理核心素養教育要求.教師在教學中需要立足于物理模型以及物理實驗，帶領學生深度探究問題，思考相關知識.通過概念圖的引導完成學生物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任的培養，在學生知識體系獲得全方位增長以后，學生的能力將會變得更加出眾.

一、高中物理教學中的概念圖功能

高中物理對概念圖的利用可以極大的提升學生的物理能力與成績.在概念圖的加持下，教師的教學活動組織將會更加從容，教學材料安排與組織將會更加便利.教師可以根據教學任務、教學目標形象設計教學流程、教學內容.在使用概念圖的過程中，減少教師的教學壓力，進而最大化發揮教師專業素養價值.使用教學工具的時候，教師可以實效、針對性的完成學生學習表現的監控，調整自己的教學結構、教學思路、教學內容.在概念圖的使用下原本復雜、抽象、繁多的條理被整合到了一起.學生的理解和分析將會變得十分的順利，學生能夠輕松的解讀問題，建立對問題與知識的正確認知，保障自身認知質量和認知效果.

二、現階段高中物理教學問題

高中物理有著非常多的知識點，學生在學習過程中最怕的就是在熟悉的領域中使用了錯誤的概念.由于概念之間存有一定聯系、一定相似點，所以這種錯用概念的現象十分普遍.之所以很多學生在解答習題時候沒有能夠使用正確的概念.一方面是因為對概念不夠熟悉，另一方面是許多出題人本就是希望利用這種方式來檢驗學生的概念理解水平.對此教師在平時教學中有必要主動利用概念圖，在解答題目的過程中巧用、活用概念圖幫助學生區分不同概念之間的聯系，提高學生的概念理解與使用水平，這對學生今后的學習有很大的幫助.

三、習題處理中的概念圖使用

解答習題的時候概念圖作用非常的突出.當然必須說明的是，處理習題的過程中往往用不到非常復雜的知識點公式.教師需要做大的就是讓學生明白正確的解題方法和思路.在該過程中夯實學生基礎，保障學生能夠明確與掌握概念關系，這樣解答過程將會變得十分清晰與順利，為學生帶來流暢的解題思路與感受，幫助學生建立正確的物理觀念與物理思維意識.接下來將具體說明.在學習《力與運動》章節《牛頓第二定律》知識時，有這樣一個問題：問民航飛機緊急出口如果往下鋪氣囊，機艙口到地面有3.2米，氣囊斜面長6.5米，假設一個體重120斤的人滑下遇到240N的阻力，求滑動速度.在解答這道問題的時候首先要知道的是需要用到哪些概念，如圖1所示就是需要用到的知識點.

圖1具體解答思路就是先利用力學知識，將人看作為質點.在學習這一章節知識的時候必須明確質點的學習重要性與作用.隨后將氣囊看做斜面模型，在人從機艙口往下滑動的時候初始速度為0.當然在斜面運動的時候必然會受到力施加的作用，根據問題得知，質點有向下重力G以及斜面支撐力N和斜面阻力f.利用重力分解，區分重力關系，得出質點沒有垂直斜面運動，這是因為重力分離與支持力被抵消，此時質點只是受到了斜面方向力，即質點保持勻加速運動.

這道題目的分析過程需要用到勻加速直線運動、靜止、力的分解、阻力、支持力、重力、質點等關鍵詞.以概念圖出發，分析受力、重力、質點與支持力關系得出這些要點的聯系.隨后確認了重力與力分解關聯，得出質點以勻加速直線形式運動，此時重力分力與阻力建立聯系.這些聯系串聯了各個概念知識關系，學生在解答這個問題的過程中憑借著概念圖的幫助，腦海中建立了知識深刻的印象.完全呈現出解題思路以后，就可以非常簡單的處理問題.

利用概念圖得出的知識點和概念進行分析，此時物體沿斜面下合力不等于0，根據牛頓定律得出物體為勻加速直線運動，利用勻變速直線公式V2-0=2ax，隨后使用三角函數關系與公式得出v=6.2m/s.

再比如《靜電場》一課中有這樣一個問題：某電子在靜止出發以后遭到了1000V電壓加速，隨后進入高達5000N/C的勻強偏轉電場，此時速度方向和電場方向保持垂直.設偏轉電極為6厘米，問電子在離開偏轉電場以后的速度.根據本題目問題得出如圖2的概念圖.

圖2題目中的電子在進入加速電場以后出現偏轉.這道題目最大的難點就在于如何使電子獲得速度.加速電子速度等同于電子進入偏轉電場初速度.以概念圖得出，電子在加速電場中會受到電場力作用，此時電子運動方向和力方向相同.電場為正功狀態，隨后動能不斷變大，速度也漸漸增長.最后電子進入偏轉電場.在運動方向垂直電場力作用下，電子保持平拋運動，最后離場.類平拋運動可以用運動分解、運動合成方式處理，將其分解為勻加速直線運動.圖2可視化了解答本題所需要用到的所有要素，根據概念圖可以清楚地了解運動分解、運動合成、類平拋、動能定理等知識點.并且學生也會在嚴謹的思考中理解實驗探究意義，形成科學的實驗態度與責任.學生在環環相扣的知識點帶領下，一步步找到所需要求證的答案與結果.

加速電場中電子能夠獲得相應動能，以動能定理得出eU=mv2/2-0

隨后在電子進入電場以后開始了類平拋，此時的水平方向為勻速直線運動.假設垂直方向一直以初速度做勻加速直線運動，那么最后的 v=1.9*107m/s

根據本文的兩個案例可以看到在引入概念圖以后，本來十分復雜的解題思路被加工與整理后變得十分清晰.使用概念圖能夠讓所有學生都能夠意識到問題與問題、概念與概念之間的聯系.引人入勝、環環相扣的網絡結構可以幫助學生順利的理解知識，增強對問題的見解與消化水平.

本文以實踐案例的方式解讀了高中物理習題解答過程中概念圖的正確使用思路，梳理了其中比較具有代表性的問題，希望能夠為提高學生問題解答能力提供相應幫助.簡單題目的學習與處理完全可以依靠這種方式去解讀，在對待難度較大的時候則要考慮小組合作形式，做好學生團隊意識、合作精神培養，確保學生能夠更好的迎接生活、迎接未來.

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[責任編輯：李 璟]