基于概念圖的高中物理可視化教學策略初探

摘 要：高中物理課程學習內(nèi)容比較復雜和抽象，學生對很多物理學知識在理解上具有難度。因此，在高中物理課程教學過程中將概念圖的教學模式引入進來顯得十分有必要。文章將以高一物理“曲線運動”知識點為例，將從課前、課中和課后三個階段，來對高中物理課程教學中如何基于概念圖的可視化教學模式展開了研究，希望能提升高中物理課程教學質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：概念圖;高中物理;可視化教學;初探

一、 在高中物理課程教學中應用概念圖的可視化教學模式的價值意義

在高中物理課程教學過程中，要想提升課程教學質(zhì)量，就要根據(jù)對物理學科的認識來選擇有效的教學方法。高中物理學科的特點就是以觀察和實驗為基礎，同時高中物理課程中的各類概念、公式也都抽象難懂，對此高中物理老師就可以運用視頻、圖表等各種可視性的教學資料來開展課程教學是十分必要的。同時高中物理課程教學中各類概念和公式也比較多，知識點繁雜，同時各個知識點之間又相互聯(lián)系，這就需要學生經(jīng)常進行歸納和總結(jié)，將物理知識脈絡理清，讓學生在自己的腦海中建立完整的物理學知識體系。從這個角度來說，就需要高中物理老師在教學中將概念圖運用到課程教學中，從而讓學生建立一個完整的知識體系。與當前別的可視化教學工具相比，概念圖也有著自身的優(yōu)勢。從構(gòu)成元素上來說，概念圖是相對全面的，不光有節(jié)點和連線，還有各類連接詞、層次結(jié)構(gòu)等。這樣就能使得概念圖對物理學知識更加直觀、形象地表現(xiàn)。同時，從本質(zhì)上說，概念圖比別的教學工具要豐富得多，在知識的梳理、建構(gòu)和整合方面都有顯著的優(yōu)勢。作者在這里就說下“速度”的概念圖。

圖1 速度概念圖

在諸多可視化教學工具中，概念圖占據(jù)著十分重要的地位。不僅對物理學知識的可視化形成支持，還能對思維過程的可視化形成支持。具體體現(xiàn)在，課前的概念圖將能推動學生更好地開展課程預習。課中概念圖還能以師生交流的載體將學生的思維充分地調(diào)動起來，將充分地體現(xiàn)出學生在學習中的主體性和主動性，同時還能將學生的思維過程借助于概念圖呈現(xiàn)出來，這樣老師在教學過程中能夠及時得到反饋。課后概念圖將是對學生開展學習評價的重要工具，老師就可以按照概念圖的反饋情況對學生的學習情況做出評價，引導學生深入學習和反思。從這些方面就可以看出，在高中物理課程教學中運用可視化的教學工具，將讓整個課程教學過程變得可視化，這對提升課程教學效果具有很大的幫助作用。

二、 在高中物理課程教學過程中基于概念圖的可視化教學模式的具體運用

高中物理課程教學過程中，基于概念圖的可視化教學模式的運用，將是提升課程教學效果的一個重要舉措。作者將以高一物理“曲線運動”這一知識點為例子，研究基于概念圖的可視化教學模式的具體運用。

（一）課前階段

在課前高中物理老師可以運用兩種方式來引導學生將一些概念圖畫出來。第一方式就是高中物理老師在導學案上，先向?qū)W生提供一種不完整的概念圖，要求學生自己來補全。比如，讓學生將日常中見到的曲線運動列出來，這樣就能慢慢地引導和幫助學生將這些運動的共同點找出來，學生就能對曲線運動的定義有個初步的了解。第二種方式就讓高中物理老師提出具體的學習任務，并將全班學生分組。每個小組的同學合作再對直線運動的概念圖進行制作，接著在課堂教學中進行展示。要知道，曲線運動知識的學習是以直線運動為基礎的，以位移、速度描述等方式來讓學生將描述曲線運動的方法盡快找出來。為了讓學生對直線運動和曲線運動的區(qū)別有更好的了解，在課前就要求學生對直線運動的知識進行回顧學習，將直線運動的概念圖畫出來，這樣就能幫助學生構(gòu)建運動學整體的知識體系。通過這種方式，強化學生對新知識學習的能力，還能激發(fā)學生學習的主動性和積極性，培養(yǎng)學生具有良好的課前預習習慣和團結(jié)協(xié)作能力。

高中物理老師在課前備課的時候，也可以借助于概念圖這種可視化的教學工具。老師備課的主要任務是完成相應的課程教學設計，對此有關(guān)的課程教學目標、教學內(nèi)容和教學評價等工作都可以借助于概念圖來實現(xiàn)，然后將不同部分的概念圖進行整合，這樣就構(gòu)建系統(tǒng)化的教學設計。比如，在平拋運動這一課程教學中，對于教學目標的概念圖，要從物理學核心素養(yǎng)的四個維度出發(fā)來對教學設計展開進行設計。同時這些教學目標是相互滲透和聯(lián)系的，最終將實現(xiàn)融合。比如，把“平拋運動進行分解”不僅是思維方法，還是物理學概念。這就能知道在課程教學目標中運用概念圖，對核心素養(yǎng)的思維目標實施融合，并做出綜合性的表述，將能杜絕對目標整體性的忽視。高中物理老師這樣開展教學設計工作，將以教學設計概念圖來與別的老師進行課程教學經(jīng)驗的交流，這樣不同老師之間就可以實現(xiàn)教學的可視化以及思維的可視化，這樣就能推動高中物理老師課前備課工作質(zhì)量的提升。

（二）課中階段

對于新課程引入環(huán)節(jié)，要特別注重對學生學習興趣的激發(fā)，幫助學生建立良好的新舊知識之間的聯(lián)系。運用概念圖注重強調(diào)知識體系的系統(tǒng)性和內(nèi)在聯(lián)系，這種情形下就可以運用對舊知識的復習來將新課程知識引進來。比如，以平拋運動為例，老師可以運用對直線運動和曲線運動兩者的概念圖邊呈現(xiàn)邊復習的方式，幫助學生建立起直線運動、曲線運動和平拋運動三者之間的聯(lián)系。對此，可以先讓學生對直線運動和曲線運動的區(qū)別進行回顧，接著引導學生思考形成曲線運動的具體條件，最后老師借助于多媒體課件來對概念圖進行完善。此外，高中物理老師還要向?qū)W生進行講解，如果物體只是受到了重力，物體的速度方式和重力方向?qū)⑹谴怪保@是一種特殊情況，老師對此以扔粉筆頭來將平拋運動進行演示。

這種教學方法從本質(zhì)上來說，就是讓學生開展聯(lián)想，讓學生通過對舊知識的回憶來慢慢地理解新知識。舊知識的復習為學生學習新知識創(chuàng)造了良好的基礎。運用概念圖來回憶舊知識，不但能提升對舊知識的利用程度，還能對學生的學習情況有更好地了解。當學生在學習新知識的時候，就能將新知識的內(nèi)容和舊知識構(gòu)成具有價值性的連接，這樣就能幫助學生完成對新知識的構(gòu)建。

在新課講解過程中，老師要引導學生注意新舊知識之間的聯(lián)系，要讓學生明白物理概念和規(guī)律具體的形成過程。確保學生對這一過程能夠充分的體驗，并以概念圖的形式呈現(xiàn)出來，這種可視化的教學方法能夠讓學生更好地鞏固舊知識，同時提升對新課程知識的理解能力。在課堂教學總結(jié)階段，要對本節(jié)課堂教學內(nèi)容進行簡單的回顧，讓學生對課堂教學中的重要概念進行回顧。高中物理老師可以以多媒體教學模式將重要的概念呈現(xiàn)出來，引導學生回顧這些概念之間的關(guān)系，這樣就能讓課堂教學知識的概念圖更加完善。讓學生對重要概念以及相互之間的聯(lián)系有所了解，這樣就能讓學生從整體上把握課堂教學的內(nèi)容，還能讓學生更好地理解和深化課堂教學知識，完善學生對物理學課程知識的認知結(jié)構(gòu)。

（三）課后階段

在一個知識點講解完畢之后，老師就可以要求學生完成這個知識點的概念圖。因為知識點中的內(nèi)容比較多，可以引導學生以小組合作的方式來完成概念圖的任務。例如，當老師講解完“曲線運動”這一知識點之后，就可以要求學生利用課余時間將“曲線運動”的概念圖畫出來。在概念圖繪制的時候，學生要回顧平拋運動、曲線運動等內(nèi)容，還要回顧以往所學習的勻速直線運動、自由落體運動等內(nèi)容。同時，曲線運動有的部分是和直線運動是緊密相關(guān)的。將課堂教學中有關(guān)本節(jié)的概念圖畫出來，然后讓學生進行拓展。學生在此技術(shù)上對直線運動的知識點進行補充，從而有效地合作完成整個運動學的概念圖。

此外，還可以讓學生繪制概念圖，老師對此可以檢驗自己的教學成果和學生的學習成效，對學生的知識結(jié)構(gòu)體系和物理學思維過程進行全面的了解，將學生學習中遇到的問題找出來。這樣高中物理老師可以做出教學評價，然后進行教學反思，這樣就能完成師生交互的可視化。在課程教學結(jié)束之后，學生也可以以概念圖來幫助小組成員進行學習上的交流，研究物理試題解答的思路。從上面就可以看出，概念圖可以幫助老師和學生之間的可視化，在課程教學結(jié)束之后可以讓師生之間更好地交流和溝通，從而營造和諧的師生關(guān)系。

三、 結(jié)語

高中物理課程知識抽象性比較高，學生理解上難度比較大，對此學生要想學好物理學知識需要有很強的興趣和主動性。在高中物理課程教學中，運用基于概念圖的可視化教學工具將有助于提升學生對物理課程學習的興趣，還能實現(xiàn)對物理知識的可視化，學生思維過程的可視化，師生交流溝通的可視化，將提升高中物理課程教學的趣味性，從而在很大程度上將調(diào)動學生對物理知識學習的趣味性，將提升學生對物理學知識的理解能力和知識體系的構(gòu)建，很好地鍛煉學生的物理學思維。

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作者簡介：

李旭華，福建省武夷山市，福建省武夷山第一中學。