概念图在高中物理教学中的应用研究

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1、概念图在高中物理教学中的应用研究　　一、问题的提出　　新课标要求在高中物理教学中，鼓励学生积极参与、乐于探究、勤于思考，提倡积极采用多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。“学生用什么样的手段和方法、通过什么样的途径获得知识，直接关系到其收获的大小，对学生终身发展的影响也就会明显不同。”　　在形成科学概念之前学生头脑中的物理概念是不完整也是不科学的，有的甚至是错误的，这就是所谓的迷思概念。大量实践证明，物理概念图常被用来诊断和转变学生的迷思概念，在物理教学中应用概念图实施辅助教学可以有效转化学生

2、头脑中的迷思概念，提升学生学习能力。概念图辅助教学是对当前课堂教学模式的一种创新和发展，能够有效解决教学实践中遇到的实际问题，尤其是能够解决学生在学习过程中头脑中存在的伪科学概念。　　二、概念图及研究现状　　1.概念图及其内涵　　概念图又被称为概念地图（conceptmaps）或概念构图（conceptmapping），它是一种通过网络结构的形式来表征知识、检查知识和完善知识的可视化的工具，能有效呈现学习者大脑的知识间联系以及知识的建构过程。概念图开始只是为了测定和评价学生对已有概念的学习的工具，后来逐步演变为知识建构的工具，知识修复与完善的工具，多媒

3、体设计的工具以及课程和教学设计的策略等。大量研究表明：概念图蕴含丰富的教育功能，已经广泛用于欧美等西方发达国家的中小学教学中，并取得了良好的效果。　　2.国内外研究现状　　概念图（conceptmap）是美国康奈尔大学（Cornelluniversity）教授、著名教育家诺瓦克（Novak）首先提出的，是诺瓦克教授及其同事在针对“学会学习”的理论和方法进行系统研究中用于呈现和表征知识间的联系，后经过不断地完善逐渐发展为一种新的教学工具和重要的教学策略。Novak教授分别在1983、1987、1993年分三次在不同的国家主持召开了具有深远影响力的科学教育

4、研究会议，对概念图的应用和研究进行了有力的推广和介绍，有关概念图研究Novak教授的著作《学会学习》（LearningHoeworks）。节点用来表示概念，这些概念往往属于统一体系或具有紧密的相关特性，能够代表一类事物的本质属性，一般用专业术语、特定的符号或科学名词等进行标示；概念之间的连线没有统一的形状，长度可以根据概念图中两个相关概念的具体位置而定；概念之间的关系用命题进行陈述，命题说明概念的鲜明特征或相关概念之间的核心关系；层级结构表示的是概念体系中节点与节点之间的上下位关系。此外，随着概念图的不断演绎和发展，概念图的组织形式也在发生不断变化，广

5、义的概念图包括知识脑图、知识结构图、概念网络、知识框图、树形图等所有表示相关概念之间关系的复杂空间网络结构图。　　2.概念图教学功能研究　　（1）利用概念图组织概念教学，展示科学概念的内涵和外延　　概念图可作为教学工具，具有概念建构和转化功能。概念图是表征、整合、检验、修正、完善知识的认知工具，它把知识高度浓缩，将各种概念及其关系以层次结构的形式排列，清晰地展示了意义建构的实质。概念图以组织和网络化形式明确地给出了各概念的地位、层级和特点，清晰地标明了概念间的相互联系，激活了学习者的知识结构和认知结构，促进了意义学习。教学上概念图作为先行组织者，如果学

6、生在学习新概念之前如果大脑中没有或缺少同化新知识的上位概念，概念图可以为学生呈现一个引导性材料，为学生在新旧知识间架起一座桥梁，便于学生联系已有认知接受新概念。奥苏贝尔的同化理论认为，任何一个新知识均可以通过针对学习者的上位、下位、并列关系寻找与其旧知识的关联点，并据此来设计先行组织者。利用概念图教学更容易理清知识的脉络和体系结构，便于学生接受新概念形成科学概念，同时利用概念图教学便于突出表征核心知识和概念的主题，每一节可重点围绕一两个重要的核心概念讲解，便于学生把握重点和难点，提高课堂教学效率。　　（2）概念图用于章末总结　　在课程与教学规划设计（如

7、编著教材、制定教学计划、课堂教学设计）中，概念图以其简明扼要的层次化结构来展示概念的逻辑关系，使教师便于从整体上把握知识结构，掌握概念的来龙去脉和发展走向，清晰各概念所处的地位和概念间的相互关系，从而优质高效地完成教学预案。在教学设计时，可首先对课程中欲要呈现的主要概念进行排序，形成宏观的大型概念图；然后再对单元中各个中型概念进行分类汇总，形成中观概念图（或称单元概念图）。具体教学时，可根据教学的实际需要，适时地采编以生成我们所需要的课程计划概念图、学年计划概念图、学期计划概念图、章节或单元计划概念图、课时计划概念图等。可见，通过概念图，教师便可从宏观

8、和微观两个角度把握教学内容，梳理各概念间的关系，实施科学教学规划与设计。　　（3）概念图可用作