概念地圖在初中物理教學(xué)中的運(yùn)用

許婉燚

(深圳市龍崗區(qū)寶龍學(xué)校 廣東 深圳 518000)

1 概念地圖概述

概念地圖是美國諾瓦克(J.D.Novak)教授根據(jù)奧蘇貝爾(D.P.Ausubel)的有意義學(xué)習(xí)理論開發(fā)的一種知識結(jié)構(gòu)構(gòu)建與表征的教學(xué)技術(shù)[1].諾瓦克正是在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出概念地圖,他明確提出:以學(xué)科知識的概念地圖作為課程設(shè)計(jì)、教學(xué)設(shè)計(jì)的指導(dǎo),把學(xué)生的概念地圖作為診斷學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和效果、優(yōu)化個(gè)性化學(xué)習(xí)方式的基礎(chǔ),學(xué)生通過制作概念地圖來做深入思考,建立對概念的理解,進(jìn)而形成意義[2].

概念地圖一般圍繞一個(gè)主題展開,包含概念、交叉連接、命題和層級結(jié)構(gòu)等要素.概念是一些能被大家共同認(rèn)知的表達(dá),在概念間用有指向性的線進(jìn)行連接,在線上寫上適當(dāng)?shù)倪B接詞,這樣就構(gòu)成一句有明確意義的命題.而概念地圖最能體現(xiàn)繪制者創(chuàng)造性的地方在于跨越不同層次概念間的連接,稱為長程連接[2].

2 概念地圖在教學(xué)中的功能與作用

概念地圖可作為教師進(jìn)行課前教學(xué)設(shè)計(jì)的支持手段,在課后教師也可以通過修改課前設(shè)計(jì)的概念地圖來達(dá)到教學(xué)反思的目的.另一方面,概念地圖也能作為診斷和評價(jià)學(xué)生知識掌握程度的工具.對于學(xué)生,概念地圖的繪制和修改是他們建立自身知識結(jié)構(gòu)的外顯形式.他們通過這一過程有效地組織獲得的新信息,梳理各層次知識概念之間的關(guān)系.在以學(xué)生為本的課堂,他們需要通過小組與同伴進(jìn)行交流,在全班同學(xué)前展示與表達(dá)自己小組的想法.概念地圖也成為他們進(jìn)行生生、師生交流的重要工具,利用它能清晰便利地表達(dá)和交流觀點(diǎn).

3 概念地圖在初中物理教學(xué)中的運(yùn)用

3.1 幫助教師進(jìn)行課前教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1.1 對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行組織

以八年級物理下冊“第七章第一節(jié) 力”為例,教師需要制作出整個(gè)第七章甚至整個(gè)力學(xué)專題的大概念地圖及每節(jié)課知識內(nèi)容的小概念地圖,如圖1和圖2所示.這與傳統(tǒng)的方式,按課本這一節(jié)知識點(diǎn)出現(xiàn)的順序來列舉知識點(diǎn)不同,教師在繪制概念地圖過程中能比較容易地找到知識與知識之間的本質(zhì)聯(lián)系.如圖2中,力以三要素的不同互相區(qū)分,力的示意圖直觀地體現(xiàn)力的三要素,力的示意圖又是力的直觀體現(xiàn).這是通過繪制概念地圖后發(fā)現(xiàn)的內(nèi)在邏輯,若能以知識內(nèi)在邏輯組織教學(xué)內(nèi)容,而不是簡單地按順序鋪陳這幾個(gè)概念,就會讓學(xué)生有更深的理解和記憶.同時(shí),教師也能在專題概念地圖(圖1)中找到本節(jié)課知識的位置及它與其他后續(xù)需要學(xué)習(xí)的知識之間的關(guān)系,從而能預(yù)先為后續(xù)知識的學(xué)習(xí)埋下伏筆,避免后續(xù)知識突兀地、毫無聯(lián)系地出現(xiàn),減少出現(xiàn)灌輸式教學(xué).

圖2 第7章第1節(jié)“力”的概念地圖

3.1.2 對教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行策劃

對教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行策劃時(shí),需在上述環(huán)節(jié)后進(jìn)行.依據(jù)對所需傳授知識結(jié)構(gòu)的理清,按照其內(nèi)在的邏輯順序?qū)虒W(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行鋪排.教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)也可以用概念地圖表征出來,以期達(dá)到清晰、直觀的效果,如圖3所示.

圖3 “力”的教學(xué)環(huán)節(jié)安排

3.1.3 對教學(xué)策略進(jìn)行優(yōu)化

以奧蘇貝爾的先行組織教學(xué)策略為基礎(chǔ),利用概念地圖和我校開發(fā)的“接應(yīng)性學(xué)習(xí)單”等工具,形成我校初中物理教學(xué)的基本策略.

在課前教師可通過概念地圖對學(xué)生對于新知識的初步認(rèn)識程度進(jìn)行學(xué)前測試.在學(xué)生使用概念地圖的初期,教師可給出“專家骨架概念地圖”,即待補(bǔ)充的、不完整的概念地圖,讓學(xué)生進(jìn)行補(bǔ)充,如圖4、圖5所示.

圖4 待補(bǔ)充概念的“聲”概念地圖

圖5 待補(bǔ)充連接詞的“運(yùn)動和力”概念地圖

待學(xué)生比較熟悉之后,可以進(jìn)一步增大難度,讓學(xué)生從教師給出的若干概念中自行繪制概念地圖,如圖6所示;或者教師僅給出主題,學(xué)生自行選取重要概念繪制,都是可行的.另外,我校開發(fā)了學(xué)生使用的“接引性學(xué)習(xí)單”(圖7),它是從學(xué)生已有生活經(jīng)驗(yàn)和知識結(jié)構(gòu)出發(fā)設(shè)計(jì)的2～3道題目,引導(dǎo)學(xué)生思考新知與已有知識結(jié)構(gòu)的關(guān)系.概念地圖與接引性學(xué)習(xí)單配套使用,能在課前引導(dǎo)學(xué)生建立對新知識的初步理解,也為教師了解學(xué)生情況提供可靠憑證.

圖6 學(xué)生根據(jù)提供的概念完成的“力”概念地圖

圖7 學(xué)生用“接引性學(xué)習(xí)單”

在我校的課堂中,是以學(xué)生為學(xué)習(xí)完全主體的.他們利用課前完成的概念地圖和接引性學(xué)習(xí)單進(jìn)行小組討論:小組成員互相溝通各自對接引性學(xué)習(xí)單問題的看法及概念地圖的繪制思路,各取所長后形成小組共同的意見.隨后小組可以上臺展示自己的看法,回應(yīng)臺下的同學(xué)與老師的質(zhì)疑,接受他們的補(bǔ)充和意見,并修改自己的概念地圖,繪制在黑板上形成板書.該流程不斷重復(fù),直到全班同學(xué)對所有問題達(dá)到共識.在這樣的以學(xué)生活動為主的課堂中,概念地圖成為了生生、師生之間交流的依據(jù),它直觀清晰的特點(diǎn)使得溝通流暢而高效.

課堂既要有集體的交流活動,也要有安靜的與自己對話的時(shí)間.在一節(jié)課進(jìn)行了大半之后,可讓學(xué)生安靜下來,通過修改先前的概念地圖來整理歸納本節(jié)課的知識內(nèi)容結(jié)構(gòu),形成符合自己思考習(xí)慣的、體現(xiàn)自己思維過程的、飽含個(gè)性化情感態(tài)度的概念地圖.圖8和圖9分別為課前準(zhǔn)備的和課后修改的“機(jī)械運(yùn)動”概念地圖.

圖8 課前準(zhǔn)備的“機(jī)械運(yùn)動”概念地圖

圖9 課后修改的“機(jī)械運(yùn)動”概念地圖

教學(xué)策略的設(shè)計(jì)從課前延伸到課中,教師引導(dǎo)學(xué)生利用概念地圖等進(jìn)行自主地、有意義地學(xué)習(xí),這已經(jīng)成為我校初中物理教學(xué)的基本策略.它使課堂真正成為以學(xué)生為主體的課堂,成為學(xué)生自主思考、建構(gòu)并展現(xiàn)自我的思維發(fā)展性課堂.

3.2 幫助教師實(shí)現(xiàn)課后教學(xué)反思 促進(jìn)專業(yè)成長

前面我們提到,教師會在課前制作有關(guān)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的概念地圖,教師在課后通過修改它們即可以快速發(fā)現(xiàn)教學(xué)的缺點(diǎn)并盡快找到方法進(jìn)行調(diào)整.例如圖8是課前設(shè)計(jì)的有關(guān)機(jī)械運(yùn)動的概念地圖,其中有關(guān)“速度”的概念是由“機(jī)械運(yùn)動”的“動與靜”引出的,課后根據(jù)課堂落實(shí)情況,發(fā)現(xiàn)這樣編排并不妥當(dāng):機(jī)械運(yùn)動本身就是一種運(yùn)動,不存在“靜”.故立即對其進(jìn)行修改,將“靜止”與“機(jī)械運(yùn)動”作為一個(gè)并列的概念,如圖9所示.這種細(xì)小的偏頗,由于不是本節(jié)課重難點(diǎn)的部分,在傳統(tǒng)教學(xué)時(shí)并不容易被注意到.正是由于利用概念地圖進(jìn)行教學(xué),筆者才發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行反思和改進(jìn),使教學(xué)改進(jìn)真正落到實(shí)處.

3.3 幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)有意義的學(xué)習(xí)

前面我們已經(jīng)提到概念地圖在課前與課后對學(xué)生學(xué)習(xí)的幫助,實(shí)際上它的作用一直延伸到了課后.概念地圖在此階段對于學(xué)生是一種整理知識的工具,通過繪制章節(jié)或者專題概念地圖,可以形成知識的整體架構(gòu),幫助他們進(jìn)一步理解原來學(xué)習(xí)過的知識概念,厘清它們之間的關(guān)系,解決一些積累的疑惑和誤解.如圖10所示為學(xué)生完成的階段性總結(jié)概念地圖,它們是由課前繪制的初期版本,經(jīng)過課堂交流后修改,并與其他知識概念有機(jī)結(jié)合后的產(chǎn)物.一幅體現(xiàn)自身思考邏輯的概念地圖為后期接收新的知識提供有力的固著結(jié)構(gòu).

圖10 學(xué)生繪制的“質(zhì)量與密度”章節(jié)總結(jié)概念地圖

在整個(gè)的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生通過繪制、修改、優(yōu)化不同層次知識的概念地圖,自主地建構(gòu)了概念及其之間的關(guān)系,實(shí)際上就是實(shí)現(xiàn)有意義學(xué)習(xí)的過程.

3.4 幫助學(xué)生診斷與評價(jià)自己的思維

概念地圖作為一種思維外顯型工具,它在訓(xùn)練學(xué)生的概括能力的同時(shí),又顯現(xiàn)了學(xué)生的思維.故它可以幫助學(xué)生診斷和評價(jià)自己的思維.

學(xué)生在課堂上通過師生、生生的交流,就可以初步評價(jià)其課前繪制的概念地圖.這種形式是顯性的,也是可貴的:傳統(tǒng)的思考方式讓學(xué)習(xí)者比較難清晰觀察到自己的思維過程是什么,而概念地圖卻可以將思維過程“暴露”于眼前,并促使學(xué)習(xí)者不斷對其進(jìn)行修改以達(dá)到最優(yōu)化,這實(shí)際上是一個(gè)元認(rèn)知的過程.

另一方面,對于教師而言,學(xué)生的概念地圖是教學(xué)評價(jià)的有效工具.傳統(tǒng)的評價(jià)方式呈現(xiàn)一個(gè)分?jǐn)?shù),有時(shí)候并不能真實(shí)地體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)情況.而教師通過學(xué)生制作的個(gè)性化概念地圖,即可以了解不同學(xué)生不同階段的學(xué)習(xí)盲點(diǎn)、誤區(qū),能及時(shí)準(zhǔn)確地給予點(diǎn)撥,極大提高教學(xué)效率.

4 結(jié)束語

本文通過對概念地圖的簡單闡述,對其應(yīng)用于教學(xué),特別是初中物理學(xué)科教學(xué)的適用性的理論及實(shí)例分析,力圖證明其對于教學(xué)的正面影響.比如在進(jìn)行章節(jié)知識總結(jié)和期末總復(fù)習(xí)教學(xué)過程中,概念地圖確實(shí)能體現(xiàn)知識的來龍去脈,有利于學(xué)生邏輯思維的培養(yǎng).只要使用方法及方式得當(dāng),便能充分發(fā)揮概念地圖對于學(xué)生自主知識建構(gòu)的積極作用.同時(shí)教師也應(yīng)注意在教學(xué)中根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)和學(xué)生情況,適當(dāng)將概念地圖與其他教學(xué)工具結(jié)合使用,使它們能各司其職地起到作用.