概念圖及Inspiration軟件在初三物理復(fù)習(xí)中的應(yīng)用初探

徐 華

（蘇州工業(yè)園區(qū)第八中學(xué) 江蘇蘇州 215125）

概念圖及Inspiration軟件在初三物理復(fù)習(xí)中的應(yīng)用初探

徐 華

（蘇州工業(yè)園區(qū)第八中學(xué) 江蘇蘇州 215125）

概念圖是一種用節(jié)點(diǎn)代表概念以連線表示概念間相互關(guān)系的圖示方法，用Inspiration軟件制作概念圖不僅可以呈現(xiàn)物理概念間的聯(lián)系還可以利用他整合ppt、動(dòng)畫、微課等媒體，同時(shí)他在初三物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)、習(xí)題課中有著廣泛的應(yīng)用。能很好的提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)興趣。

概念圖 Inspiration軟件 概念復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí) 習(xí)題課

一、概念圖及Inspiration軟件簡(jiǎn)介

概念圖是一種用節(jié)點(diǎn)代表概念以連線表示概念間相互關(guān)系的圖示方法，概念圖教學(xué)其實(shí)在我們的教學(xué)中早就用到過(guò)了，如我們?cè)趶?fù)習(xí)力和運(yùn)動(dòng)時(shí)常用的如下圖的板書來(lái)呈現(xiàn)整章的概念建立相關(guān)的各級(jí)子概念及其相互間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，層層展開從而讓學(xué)生理解力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。

Inspiration軟件作為一種繪制概念圖的工具，不僅可以揭示概念之間的聯(lián)系，還可以進(jìn)行信息化教育資源動(dòng)態(tài)鏈接，我們可以在每一個(gè)必要的概念節(jié)點(diǎn)上鏈接對(duì)教學(xué)有幫助的課程資源，如幫助學(xué)生理解概念的例題，PPT，實(shí)驗(yàn)的視頻，F(xiàn)lash，Java動(dòng)畫等。如上圖中可以在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變中插入足球比賽中發(fā)角球，頭頂球的視頻，可以在實(shí)驗(yàn)中鏈接視頻，應(yīng)用中鏈接例題。此外還可以生成網(wǎng)絡(luò)化概念圖和微課相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)跨時(shí)空資源交流共享等時(shí)代特征和功能，有效提升了概念圖在信息化教學(xué)背景下的時(shí)代價(jià)值，非常適合普及和推廣整合教學(xué)的實(shí)際需要。

二、概念圖Inspiration軟件在初三復(fù)習(xí)中的應(yīng)用

1．概念復(fù)習(xí)

物理概念是物理思維的細(xì)胞，如果把物理定律比作構(gòu)成宏偉、壯麗的物理學(xué)大廈的支柱，那么物理概念便是構(gòu)成物理學(xué)大廈的磚瓦基石。學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)，其實(shí)是從學(xué)習(xí)物理現(xiàn)象出發(fā)認(rèn)識(shí)物理概念，從現(xiàn)像中歸納物理規(guī)律。如下圖是在能量的復(fù)習(xí)中的的部分概念圖，在機(jī)械能到內(nèi)能的概念連線上添加圖片空氣壓縮引火儀并加上文字壓縮沖程，實(shí)際上就是用空氣壓縮引火儀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象揭示了物理概念機(jī)械能和內(nèi)能之間的聯(lián)系，也可以歸納出內(nèi)能和機(jī)械能的轉(zhuǎn)化規(guī)律，并明確實(shí)際生活中的應(yīng)用。在動(dòng)能和勢(shì)能中添加圖片單擺，也是如此。概念圖的好處在于將物理現(xiàn)象和物理概念、物理規(guī)律有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，讓學(xué)生能真正掌握物理知識(shí)。

由以上分析我們可以知道，概念圖復(fù)習(xí)在重視物理知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，也重視物理是知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系。概念圖復(fù)習(xí)能幫助我們形象化地、聯(lián)系性地理解和記憶各要點(diǎn)，側(cè)重概念的認(rèn)知；著重點(diǎn)與點(diǎn)間的關(guān)系，在理清關(guān)系的過(guò)程中側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)，強(qiáng)化方法的掌握。為了適應(yīng)新課改要求真正培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，在實(shí)際教學(xué)的實(shí)施中采用這樣的模式如下圖，讓學(xué)生在復(fù)習(xí)課前先閱讀課本找出知識(shí)點(diǎn)繪制自己的概念圖，課堂上利用實(shí)物展臺(tái)展示學(xué)生作品和學(xué)生交流，再將自己課前制作的概念圖和他們的對(duì)比，并進(jìn)行完善。基于概念圖的復(fù)習(xí)教學(xué)模式對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生能力有以下好處：①課前學(xué)生自主復(fù)習(xí)教師劃定復(fù)習(xí)范圍內(nèi)的知識(shí)，鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力；②學(xué)生自主搜集、整理有關(guān)概念，繪制個(gè)人概念圖，訓(xùn)練了學(xué)生發(fā)散思維、搜集信息、處理信息的能力；③課堂上組內(nèi)成員共建概念圖的過(guò)程，訓(xùn)練與人溝通、與人協(xié)作、合作探究的能力；④概念圖的繪制鍛煉了思維能力和創(chuàng)造能力。整個(gè)教學(xué)過(guò)程都有學(xué)生的參與，教師是參與者引導(dǎo)者，大大的提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

2．實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)

實(shí)驗(yàn)，作為物理學(xué)科不可缺少的內(nèi)容，在初中階段顯得尤為重要，它在幫助學(xué)生了解物理知識(shí)的同時(shí)，更是培養(yǎng)探究精神的過(guò)程，特別是新課標(biāo)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)方面的要求逐步加強(qiáng)。概念圖在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中的作用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

一是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，如我們?cè)诔跞妼W(xué)復(fù)習(xí)中經(jīng)常遇到這樣一個(gè)問(wèn)題，在缺少電壓表或者電流表，還有一個(gè)定值電阻時(shí)如何測(cè)量未知電阻的值，我們通常稱這類問(wèn)題為安阻法和伏阻法，下面我以伏阻法為例介紹一下概念圖在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用：首先明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)原理，能直接解決的問(wèn)題電壓可測(cè)，下來(lái)是問(wèn)題如何測(cè)量電流，用可視的概念圖很容易讓學(xué)生聯(lián)想到電壓表和R0可以解決電流問(wèn)題，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)電路圖。

二是實(shí)驗(yàn)操作和結(jié)論，新課程改革明確了物理實(shí)驗(yàn)的重要性，并且第一次規(guī)定了一些學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)，中考也是提高了實(shí)驗(yàn)考核的要求，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些實(shí)驗(yàn)操作的細(xì)則要點(diǎn)的考察。學(xué)生雖然在新課學(xué)習(xí)時(shí)都做過(guò)實(shí)驗(yàn)但大多數(shù)學(xué)生只能記得大概，根本就不記得當(dāng)時(shí)的現(xiàn)象和操作了，由于中考復(fù)習(xí)時(shí)間較緊老師在課堂在做一遍也不大現(xiàn)實(shí)。如探究歐姆定律實(shí)驗(yàn)，我們就可以利用Inspiration軟件的超媒體功能將仿真電學(xué)實(shí)驗(yàn)室鏈接過(guò)來(lái)，當(dāng)堂模擬演示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，明確操作過(guò)程及其每一步實(shí)驗(yàn)的目的。凸透鏡成像的規(guī)律是一個(gè)非常重要的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生很難記住其結(jié)論，其實(shí)原因在于這個(gè)實(shí)驗(yàn)距離他們時(shí)間較長(zhǎng)他們忘記了規(guī)律構(gòu)建的過(guò)程和動(dòng)態(tài)的變化，我們可以利用Inspiration軟件將動(dòng)態(tài)的Flash鏈接過(guò)來(lái)讓學(xué)生有規(guī)律的動(dòng)畫中更好的理解規(guī)律。還可以將凸透鏡成像的規(guī)律的微課整合到Inspiration軟件的網(wǎng)絡(luò)課件中去，讓學(xué)生用幾分鐘的微課重溫實(shí)驗(yàn)及其規(guī)律的構(gòu)建過(guò)程。

3．習(xí)題課

現(xiàn)在提倡素質(zhì)教育，要在減輕學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)的情況下，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。但中考又是擺在學(xué)生面前的一個(gè)必須要面對(duì)的問(wèn)題。所以習(xí)題課的教學(xué)就更需要我們思考，如何利用盡量少的習(xí)題盡可能的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)是擺在老師面前的一個(gè)必須要面對(duì)的問(wèn)題。在教學(xué)過(guò)程中我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)題目涉及的內(nèi)容較多、范圍較廣時(shí)，造成了學(xué)生有種捉襟見肘的感覺(jué)，見到題就不知從何下手，難以理清思路。即便是教師講解后可以將題目解出，但時(shí)間一長(zhǎng)或換一道同類型的題目，上述情況仍會(huì)出現(xiàn)。究其原因，就是教師的思路難以完整、透徹地呈現(xiàn)出來(lái)。學(xué)生只知其然不知其所以然，即使當(dāng)時(shí)明白了，但由于不是學(xué)生自己建構(gòu)在已有概念的基礎(chǔ)之上的，因此不能將其很好地同化，當(dāng)問(wèn)題再次出現(xiàn)，同樣的情況就仍會(huì)發(fā)生。但以往的教學(xué)模式主要靠教師通過(guò)聲音講授，學(xué)生一邊忙于記錄繁瑣的筆記一邊聽講，稍一放松便有可能跟不上老師的思路，下課后再?gòu)?fù)習(xí)就更加困難了。復(fù)習(xí)資料也只有殘缺的筆記和習(xí)題的答案。如：（2015無(wú)錫中考27題第三小題，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)每一個(gè)工作循環(huán)活塞經(jīng)歷四個(gè)沖程，帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈，該汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率是69kW，以最大功率工作時(shí)曲軸轉(zhuǎn)速為5000r/min．活塞從氣缸一端運(yùn)動(dòng)到另一端所掃過(guò)的容積為氣缸排氣量，氣缸容積與燃燒室容積之比為壓縮比，如圖為氣缸容積和燃燒室容積的示意圖，該車排氣量是1.8L，壓縮比為10：1，

若該汽車汽油發(fā)動(dòng)機(jī)以最大功率工作時(shí)，吸氣沖程末氣缸內(nèi)每升混合氣體中汽油質(zhì)量是7.2×10-4kg，此時(shí)這臺(tái)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少？（q汽油=4.6×107J/kg）

這題一看就是比較復(fù)雜條件很多，可以用到的公式也很多，學(xué)生就容易無(wú)從下手了，其實(shí)我們這要用如下的概念圖從要求解的效率出發(fā)去尋找與其有聯(lián)系的已知條件就不難找到解決方法。用概念圖解決習(xí)題的基本方法就是從問(wèn)題出發(fā)，一步步的去向解決問(wèn)題的條件靠近，形成解題思路，再將概念圖反推解決問(wèn)題。這樣就能教給學(xué)生一種有條理的解決問(wèn)題的方法，將解題思路用圖示的方法呈現(xiàn)給學(xué)生能讓他們更好的掌握方法，舉一反三從而減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。

結(jié)語(yǔ)

概念圖Inspiration軟件制作方便有強(qiáng)大的媒體整合能力，由于他的思維導(dǎo)圖功能可以很好的呈現(xiàn)物理概念規(guī)律及其聯(lián)系，有助于使知識(shí)系統(tǒng)化，也能為實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)難題的解決提供方法和平臺(tái)。

實(shí)踐表明，經(jīng)常制作概念圖，一方面可以促使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化，另一方面還能促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)和思考。概念圖能清晰地展現(xiàn)概念之間的關(guān)系，可以幫助學(xué)生理清新舊知識(shí)之間的聯(lián)系。研究同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)學(xué)生試圖用概念圖的形式來(lái)表達(dá)對(duì)知識(shí)的理解時(shí)，他們最肯動(dòng)腦筋，對(duì)學(xué)習(xí)物理也最感興趣，學(xué)習(xí)效果也就最好。

［1］李春節(jié)．中學(xué)物理概念教學(xué)漫談．中國(guó)教育文摘，2006(12)