试论初中物理教学中基于概念图的思维训练运用

任文彬

(福建省三明市第八中学 365000)

概念图的绘制过程，体现对物理知识的整合能力，通过连接不同文字信息，将概念之间的本质结构予以显示，利用图示法，完成概念间联合的目标，解决物理知识难懂的问题，充分衔接各部分的内容，使学生更好地掌握基础知识.利用概念图可以激发学生主动探究的兴趣，有助于转变现阶段的物理教学办法，实时对接新课改的有关要求，加强对整理能力、观察能力、发散思维能力和创新能力的培养力度，适应学生发展.

一、概念图的制作办法

物理概念图的制作主要分为以下几个步骤：(1)选定物理知识区域：概念图的初始位置要与制作目的相匹配，明确想要展示的物理知识，挑选实验、概念所指引的基本方向，设定分层结构，圈定整体图示所包含的内容；(2)排列不同概念：概念间分为整体性和具体性两个层面，以机械能为例，机械能则属于整体性概念，而热能、动能、内能等属于具体性概念.排列好基本顺序后，理顺对立和包含关系，找到平行概念，标记好具体内容；(3)布控层级结构：层级结构指的是高层和低层所涵盖的知识内容，将涵盖物理知识最广的作为顶层，依照涵盖范围的广阔程度顺次排列；(4)连接平级和跨级概念：不同内容间产生联系的方式不同，找到二者能产生联系的物理介质，在连接线上具体标明，从而完成概念图的制作.

二、运用概念图对于训练学生思维的积极作用

利用概念图使学生充分地了解到自己在前期学习当中的认知错误和仍需要继续深化的部分，优化学生的认知结构，纠正错误物理知识理念，断开没有关系的知识连接，从而为思维能力的养成提供坚实的基础，提升对新旧知识点间的联系程度，以便于后续逐步增加知识内容.构建概念图的过程是锻炼学生动手能力和整合能力的重要环节，学生通过从庞大的文字信息中提取关键内容，体现对物理理论结构的认知程度，分级设定物理概念，属于整合思维和抽象思维的具体运用.概念图的特点是具有高度的可变性，体现出对物理知识理论理解层面的不同，同样也体现出学生在初中学习阶段思维的形态，便于教师掌握基本动态，理解每个学生思维发展的情况，核定创新、发散、数形结合等思维养成进度，便于使学生明确自身知识缺口，定位发展情况.

三、初中物理思维训练如何运用概念图

1.发散思维

发散思维为学生提供更多的思考方向，便于统合不同的知识内容，并充分展现物理理论的可变性，将学生思维深度发散到不同的层面，有助于加强与实际生活间的联系，从而完成理论与生活实践紧密相连的任务.发散思维包含横向、逆向和转化三大类，其中横向指的是知识类目平行层面的扩展，例如电场、磁场、重力场之间存在一定的联系，运用对比的办法即可看出三者同时指向的物理本质，运用概念图可列举其下级概念所包含的知识，显示出知识内容间存在的本质关系，以直观的形态使学生了解到“场”这一概念在初中物理的应用范围，由思维发散转变为物理模型构建的层级上，有助于联系更为广阔的物理知识，提升学生在结构内容上的分析能力.构建合理的概念图，能够将一部分概念转变为直观的结构，初中阶段的学生更愿意接受图像内容，通过图像结构，有助于深化学生对同类概念的理解，从而设定多种物理情境，提升对问题的感知能力，便于发散到其他知识内容上，扩展思维.

例如，教师在讲解有关机械能的问题时，可预先为学生制定概念图模板(如图1所示)，要求学生根据教师展示的模板优化其中的内容，并添加上自己觉得更为重要的知识点，学生在完善概念图的过程中是对知识的再次巩固.由于概念图结构并不是确定的，横向和纵向的内容均可以改变，与发散思维的训练有着异曲同工之妙，学生修正概念图内容，添加各种限定条件，体现对基础知识的掌握程度，有助于落实基本理论，为思维训练提供强有力的基础.

图1

2.实践思维方面

学生是存在于现实生活的个体，其行为能动性充分体现出思维与外界环境的矛盾，而个体思维发展往往经过不断的调节、实践和渗透其他思想来完成，逐步刺激反思能力的形成，由此可见学生实践思维的形成需要在真实化的场景中得以训练.解决真实问题是体现学生与实际环境间的交互作用，通过加工主体内部信息，对接外部问题，利用不确定性原则，多角度探查问题的解决模式和办法，这体现出物理探究的基本过程.同时，在构建概念图的过程中，学生需要将知识转换，合理界定概念间的关系，从而理解知识学科间的联系和差异，充分运用学生的思维监控能力，深加工已有信息，灵活运用多角度的物理信息，保证现实问题的实践性质，体现真实的问题场景对于提升知识水平和迁移能力培养的作用.通过以上内容的分析可知，实践思维训练与概念图构建有着相似的作用过程，教师应当在实践教学中注重使用概念图逐步加强理论知识与实际问题间的联系，将知识内容扩充到实际应用的层面，并通过逐步融合多种知识，升华某个知识点.

例如，在讲解物态变化的有关内容时，可通过逐步加入实际生活现象，完善该部分知识的概念图.教师首先与学生共同构建图2-1所示的概念图，基本可以体现气态与液态、液态与固态间的变化关系，学生基本掌握汽化、液化、熔化、凝固这四个物理概念，接着提出问题：“同学们，你们在生活中有没有发现在寒冷的冬天，已经冻上的衣服却能够在一段时间内敲掉冰块，而里边的衣服已经完全干燥？”，有的学生没有生活在教师构建的场景中，对于此种现象并不理解，教师可播放一段实验视频.视频的内容与教师阐释的场景相同，经过时间的流转，衣服完全变干，学生产生疑虑，增强了探究的兴趣.教师为学生明确出现此种现象的原因，引出升华的概念，学生了解升华有关知识后，补充概念图.教师利用反向思维，提出升华的概念，从而将三态变化以图2-2的形式展现出来.并可继续加入生活化材料，使学生明确物态变化过程中的热量变化，最终完善概念图2-3结构，达到训练实践思维的目的.

综上所述，在初中物理教学中开展思维训练活动可利用概念图，通过优化概念图的建构环节，加入思维训练的有关内容，可促进学生思维能力的提升，便于优化后续学习内容，达到全方位发展的目标.为保证思维训练效果和概念图制作的完备程度，教师要提升自身教学能力，加入现代化教学理论，从而对接核心素养构建的要求.