江蘇省鹽南中等專業(yè)學(xué)校(224031)
徐德亞●
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初中物理教學(xué)中概念網(wǎng)絡(luò)圖的引入實(shí)踐思考
江蘇省鹽南中等專業(yè)學(xué)校(224031)
徐德亞●
隨著中學(xué)教育改革的不斷深入,物理作為中學(xué)課程中的重要科目,在中學(xué)教育教學(xué)中起著關(guān)鍵的作用.如何提高物理教學(xué)效率是教育工作者所面臨的首要問題.本文通過對概念網(wǎng)絡(luò)圖相應(yīng)理論進(jìn)行分析,并進(jìn)一步探討概念圖在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用效果,以此為相關(guān)教學(xué)研究提供理論支撐.
初中物理;概念網(wǎng)絡(luò)圖;機(jī)械能守恒定律;應(yīng)用
物理概念作為物理學(xué)框架的基礎(chǔ)構(gòu)成元素,在物理知識學(xué)習(xí)過程中,通過將相關(guān)物理概念予以掌握,乃是學(xué)好物理的重要前提.諾瓦克教授于20世紀(jì)60年代首次提出概念圖,概念圖作為一種對知識予以組織及表征的重要工具,伴隨其應(yīng)用效果的有效性,其已經(jīng)得到人們的高度重視和廣泛關(guān)注.對于概念圖而言,其在教學(xué)中所具有的促進(jìn)作用主要表現(xiàn)在三方面,即評價(jià)策略、學(xué)習(xí)策略及教學(xué)策略.
1984年,著名教育學(xué)家諾瓦克則將概念圖給予了充分表述,即概念圖就是用來對知識進(jìn)行組織及表征的相應(yīng)工具,是一種將科學(xué)命題作為其主要形式,就各個概念之間所存在的聯(lián)系及意義予以顯示的一種工具,概念圖可通過運(yùn)用具體事例,對所表述的知識內(nèi)容加以明確說明,進(jìn)而運(yùn)用有機(jī)形式和途徑將全部基本概念予以連接的一種網(wǎng)絡(luò)圖.概念圖應(yīng)用在定義方面就是運(yùn)用數(shù)學(xué)圖論理論把有關(guān)定義有機(jī)地聯(lián)結(jié)起來,其實(shí)質(zhì)就是通過節(jié)點(diǎn)把概念之間關(guān)系進(jìn)行表達(dá)的網(wǎng)絡(luò)圖.針對各個給定圖而言,其中各個圓圈(方框)當(dāng)中的概念,均與網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的各個節(jié)點(diǎn)相對應(yīng),而在各個圓圈之間,則運(yùn)用連接詞將其緊密連接起來,而此種線則對網(wǎng)絡(luò)中的連線予以對應(yīng).依據(jù)網(wǎng)絡(luò)圖,不僅能夠?qū)D中各個概念的度進(jìn)行分析,還可對諸如集聚系數(shù)等與之相關(guān)的量進(jìn)行分析.對于度的大小而言,其所表示的乃是與某概念存在相應(yīng)關(guān)系的概念的多少;對于集聚系數(shù)相應(yīng)含義而言,則表示為若其值與1越接近,則表明其與它的相近“鄰居”抱成一團(tuán)的緊密程度則會越深,二者之間所具有的關(guān)系也越發(fā)緊密;反之,其值與零越接近,則表明其和它的“鄰居”之間的關(guān)系越發(fā)疏遠(yuǎn).而與之形成對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)圖當(dāng)中,可將各個概念的集聚系數(shù)及度進(jìn)行計(jì)算,從中將那些比較大的集聚系數(shù)及度予以找出.若存在的度越大,則表明其和與之存在關(guān)系的相應(yīng)概念則越多;對于集聚系數(shù)而言,則其值越大則顯示其與周圍概念之間在關(guān)系上就會越發(fā)緊密.因此,對“圖”當(dāng)中的概念的重要性及概念之間在關(guān)系方面的遠(yuǎn)近程度等分析,對我們更好地開展教學(xué)具有很大幫助.
物理學(xué)科與一些學(xué)科相比較,它的理論性比較高,也比較抽象,為了更好地搞好物理教學(xué),物理教師要善于各種方法開展形式多樣的教學(xué)活動.現(xiàn)以《機(jī)械能守恒定律》為例,闡述運(yùn)用概念網(wǎng)絡(luò)圖開展教學(xué)活動的方法.
繪制機(jī)械能守恒定律概念網(wǎng)絡(luò)圖,然后將那些集聚系數(shù)最大及邊數(shù)最多的概念予以找出.無論是勢能還是動能,這兩個概念均存在有五條邊,另外,二者還具有相等的集聚系數(shù),同時(shí)考慮之前所學(xué)的相應(yīng)動能定理,因此,在此節(jié)課的講授方面,則從動能著手.然后則向勢能與動能之間相應(yīng)轉(zhuǎn)化予以過渡,并將一個機(jī)械能守恒模型運(yùn)用抽象手法予以獲取,在對其利用之前,則運(yùn)用勢能及動能將機(jī)械能守恒完成推導(dǎo),此時(shí),便可實(shí)現(xiàn)本節(jié)課所教授內(nèi)容的過渡.
教學(xué)過程:針對物體從A運(yùn)動至B相應(yīng)情況,讓學(xué)生將A和B兩點(diǎn)動能分別寫出,然后則將此過程動能方面所存在的變化量寫出來,此時(shí),便可就動能概念進(jìn)行講解,然后教師引導(dǎo)學(xué)生,就動能之所以發(fā)生改變的具體原因進(jìn)行思考,以此向合外力做功實(shí)施過渡.基于此過程,僅存在重力做功,而相對高度(位移)乘以重力便可得到重力勢能.
對于重力勢能而言,其乃是勢能,而勢能則又歸于機(jī)械能,此時(shí),講課進(jìn)程已經(jīng)到了概念網(wǎng)絡(luò)圖相應(yīng)中心交匯處,即整個設(shè)計(jì)均將此概念網(wǎng)絡(luò)圖為相應(yīng)依據(jù)來開展,在概念網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中得以反應(yīng)的就是此動能為出發(fā)點(diǎn),以此開始講解,通過講解與之相關(guān)的各個概念,經(jīng)環(huán)環(huán)相扣,最終講解內(nèi)容則又重新轉(zhuǎn)回到勢能與動能之間相互轉(zhuǎn)化的軌道上來.
對于機(jī)械能而言,其包括兩種,分別為勢能及動能,而在其中將一個限制條件相加,即為彈力或重力做功,且在實(shí)施運(yùn)動當(dāng)中,所發(fā)生的機(jī)械能乃是守恒的,而此便是本節(jié)課所要學(xué)習(xí)到的新內(nèi)容,即為機(jī)械能守恒定律.
教師還可以通過創(chuàng)設(shè)情境并提出問題的方式,來達(dá)到知識的交融目的,首先讓學(xué)生觀看視頻:公園里過山車翻滾的鏡頭及裝樁機(jī)重錘下落時(shí)的動畫.教師此時(shí)提出問題:試分析過山車下落及打樁機(jī)重錘下落時(shí)能量的是如何轉(zhuǎn)換的?學(xué)生回答道:在重錘自由下落過程中,其重力勢能向動能予以轉(zhuǎn)化,經(jīng)光滑斜面不斷下降過程中,過山車的重力勢能則會向動能進(jìn)行轉(zhuǎn)化,若上升時(shí),則其動能向重力勢能進(jìn)行轉(zhuǎn)化.最后教師回答:當(dāng)重錘自由下落過程中,其高度越高,則就會存在越大的重力勢能,也就具有越大的落地后動能.
采用概念網(wǎng)絡(luò)圖對這節(jié)課進(jìn)行設(shè)計(jì),最終目的在于讓學(xué)生就概念與概念之間所存在的關(guān)系進(jìn)行深入了解,并對重要的定律所存在的相應(yīng)適用條件進(jìn)行掌握,然后則利用課后練習(xí)的方式,對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行收集和反饋,最后利用所反饋出來的相應(yīng)信息,分析最終的教學(xué)效果,利用此種方法和步驟便可較好的加深學(xué)生在概念方面的了解與關(guān)系,從而更加明了的開展物理學(xué)習(xí).
綜上所述,機(jī)械能守恒定律課程教學(xué)中應(yīng)用概念網(wǎng)絡(luò)圖能夠促使學(xué)生對概念關(guān)系的理解,同時(shí)還能夠幫助學(xué)生梳理物理知識框架,從而以更為準(zhǔn)確、清晰的思路開展新知識的學(xué)習(xí),獲取更為豐富和多元的物理知識.
[1]楊華. 談中學(xué)物理教學(xué)中的“巧分類 抓要點(diǎn)”——以“機(jī)械能守恒定律”為例[J]. 中學(xué)物理教學(xué)參考, 2015(4):29-30.
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