基于概念图的高中物理可视化教学策略初探

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　　摘 要：高中物理课程学习内容比较复杂和抽象，学生对很多物理学知识在理解上具有难度。因此，在高中物理课程教学过程中将概念图的教学模式引入进来显得十分有必要。文章将以高一物理“曲线运动”知识点为例，将从课前、课中和课后三个阶段，来对高中物理课程教学中如何基于概念图的可视化教学模式展开了研究，希望能提升高中物理课程教学质量。
　　关键词：概念图;高中物理;可视化教学;初探
　　
　　一、 在高中物理课程教学中应用概念图的可视化教学模式的价值意义
　　在高中物理课程教学过程中，要想提升课程教学质量，就要根据对物理学科的认识来选择有效的教学方法。高中物理学科的特点就是以观察和实验为基础，同时高中物理课程中的各类概念、公式也都抽象难懂，对此高中物理老师就可以运用视频、图表等各种可视性的教学资料来开展课程教学是十分必要的。同时高中物理课程教学中各类概念和公式也比較多，知识点繁杂，同时各个知识点之间又相互联系，这就需要学生经常进行归纳和总结，将物理知识脉络理清，让学生在自己的脑海中建立完整的物理学知识体系。从这个角度来说，就需要高中物理老师在教学中将概念图运用到课程教学中，从而让学生建立一个完整的知识体系。与当前别的可视化教学工具相比，概念图也有着自身的优势。从构成元素上来说，概念图是相对全面的，不光有节点和连线，还有各类连接词、层次结构等。这样就能使得概念图对物理学知识更加直观、形象地表现。同时，从本质上说，概念图比别的教学工具要丰富得多，在知识的梳理、建构和整合方面都有显著的优势。作者在这里就说下“速度”的概念图。
　　图1 速度概念图
　　在诸多可视化教学工具中，概念图占据着十分重要的地位。不仅对物理学知识的可视化形成支持，还能对思维过程的可视化形成支持。具体体现在，课前的概念图将能推动学生更好地开展课程预习。课中概念图还能以师生交流的载体将学生的思维充分地调动起来，将充分地体现出学生在学习中的主体性和主动性，同时还能将学生的思维过程借助于概念图呈现出来，这样老师在教学过程中能够及时得到反馈。课后概念图将是对学生开展学习评价的重要工具，老师就可以按照概念图的反馈情况对学生的学习情况做出评价，引导学生深入学习和反思。从这些方面就可以看出，在高中物理课程教学中运用可视化的教学工具，将让整个课程教学过程变得可视化，这对提升课程教学效果具有很大的帮助作用。
　　二、 在高中物理课程教学过程中基于概念图的可视化教学模式的具体运用
　　高中物理课程教学过程中，基于概念图的可视化教学模式的运用，将是提升课程教学效果的一个重要举措。作者将以高一物理“曲线运动”这一知识点为例子，研究基于概念图的可视化教学模式的具体运用。
　　（一）课前阶段
　　在课前高中物理老师可以运用两种方式来引导学生将一些概念图画出来。第一方式就是高中物理老师在导学案上，先向学生提供一种不完整的概念图，要求学生自己来补全。比如，让学生将日常中见到的曲线运动列出来，这样就能慢慢地引导和帮助学生将这些运动的共同点找出来，学生就能对曲线运动的定义有个初步的了解。第二种方式就让高中物理老师提出具体的学习任务，并将全班学生分组。每个小组的同学合作再对直线运动的概念图进行制作，接着在课堂教学中进行展示。要知道，曲线运动知识的学习是以直线运动为基础的，以位移、速度描述等方式来让学生将描述曲线运动的方法尽快找出来。为了让学生对直线运动和曲线运动的区别有更好的了解，在课前就要求学生对直线运动的知识进行回顾学习，将直线运动的概念图画出来，这样就能帮助学生构建运动学整体的知识体系。通过这种方式，强化学生对新知识学习的能力，还能激发学生学习的主动性和积极性，培养学生具有良好的课前预习习惯和团结协作能力。
　　高中物理老师在课前备课的时候，也可以借助于概念图这种可视化的教学工具。老师备课的主要任务是完成相应的课程教学设计，对此有关的课程教学目标、教学内容和教学评价等工作都可以借助于概念图来实现，然后将不同部分的概念图进行整合，这样就构建系统化的教学设计。比如，在平抛运动这一课程教学中，对于教学目标的概念图，要从物理学核心素养的四个维度出发来对教学设计展开进行设计。同时这些教学目标是相互渗透和联系的，最终将实现融合。比如，把“平抛运动进行分解”不仅是思维方法，还是物理学概念。这就能知道在课程教学目标中运用概念图，对核心素养的思维目标实施融合，并做出综合性的表述，将能杜绝对目标整体性的忽视。高中物理老师这样开展教学设计工作，将以教学设计概念图来与别的老师进行课程教学经验的交流，这样不同老师之间就可以实现教学的可视化以及思维的可视化，这样就能推动高中物理老师课前备课工作质量的提升。
　　（二）课中阶段
　　对于新课程引入环节，要特别注重对学生学习兴趣的激发，帮助学生建立良好的新旧知识之间的联系。运用概念图注重强调知识体系的系统性和内在联系，这种情形下就可以运用对旧知识的复习来将新课程知识引进来。比如，以平抛运动为例，老师可以运用对直线运动和曲线运动两者的概念图边呈现边复习的方式，帮助学生建立起直线运动、曲线运动和平抛运动三者之间的联系。对此，可以先让学生对直线运动和曲线运动的区别进行回顾，接着引导学生思考形成曲线运动的具体条件，最后老师借助于多媒体课件来对概念图进行完善。此外，高中物理老师还要向学生进行讲解，如果物体只是受到了重力，物体的速度方式和重力方向将是垂直，这是一种特殊情况，老师对此以扔粉笔头来将平抛运动进行演示。
　　这种教学方法从本质上来说，就是让学生开展联想，让学生通过对旧知识的回忆来慢慢地理解新知识。旧知识的复习为学生学习新知识创造了良好的基础。运用概念图来回忆旧知识，不但能提升对旧知识的利用程度，还能对学生的学习情况有更好地了解。当学生在学习新知识的时候，就能将新知识的内容和旧知识构成具有价值性的连接，这样就能帮助学生完成对新知识的构建。 　　在新课讲解过程中，老师要引导学生注意新旧知识之间的联系，要让学生明白物理概念和规律具体的形成过程。确保学生对这一过程能够充分的体验，并以概念图的形式呈现出来，这种可视化的教学方法能够让学生更好地巩固旧知识，同时提升对新课程知识的理解能力。在课堂教学总结阶段，要对本节课堂教学内容进行简单的回顾，让学生对课堂教学中的重要概念进行回顾。高中物理老师可以以多媒体教学模式将重要的概念呈现出来，引导学生回顾这些概念之间的关系，这样就能让课堂教學知识的概念图更加完善。让学生对重要概念以及相互之间的联系有所了解，这样就能让学生从整体上把握课堂教学的内容，还能让学生更好地理解和深化课堂教学知识，完善学生对物理学课程知识的认知结构。
　　（三）课后阶段
　　在一个知识点讲解完毕之后，老师就可以要求学生完成这个知识点的概念图。因为知识点中的内容比较多，可以引导学生以小组合作的方式来完成概念图的任务。例如，当老师讲解完“曲线运动”这一知识点之后，就可以要求学生利用课余时间将“曲线运动”的概念图画出来。在概念图绘制的时候，学生要回顾平抛运动、曲线运动等内容，还要回顾以往所学习的匀速直线运动、自由落体运动等内容。同时，曲线运动有的部分是和直线运动是紧密相关的。将课堂教学中有关本节的概念图画出来，然后让学生进行拓展。学生在此技术上对直线运动的知识点进行补充，从而有效地合作完成整个运动学的概念图。
　　此外，还可以让学生绘制概念图，老师对此可以检验自己的教学成果和学生的学习成效，对学生的知识结构体系和物理学思维过程进行全面的了解，将学生学习中遇到的问题找出来。这样高中物理老师可以做出教学评价，然后进行教学反思，这样就能完成师生交互的可视化。在课程教学结束之后，学生也可以以概念图来帮助小组成员进行学习上的交流，研究物理试题解答的思路。从上面就可以看出，概念图可以帮助老师和学生之间的可视化，在课程教学结束之后可以让师生之间更好地交流和沟通，从而营造和谐的师生关系。
　　三、 结语
　　高中物理课程知识抽象性比较高，学生理解上难度比较大，对此学生要想学好物理学知识需要有很强的兴趣和主动性。在高中物理课程教学中，运用基于概念图的可视化教学工具将有助于提升学生对物理课程学习的兴趣，还能实现对物理知识的可视化，学生思维过程的可视化，师生交流沟通的可视化，将提升高中物理课程教学的趣味性，从而在很大程度上将调动学生对物理知识学习的趣味性，将提升学生对物理学知识的理解能力和知识体系的构建，很好地锻炼学生的物理学思维。
　　参考文献：
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　　作者简介：
　　李旭华，福建省武夷山市，福建省武夷山第一中学。
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