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研究性学习旨在通过改变学生的学习方式来培养他们的创新精神和实践能力。在研究性学习中，学生不是被动地记忆、理解教师传授的知识，而是以类似科学研究的方式，查资料、做实验、通过假设、求证，最后得出物理结论。基于高中物理学科特点，结合教学实践，文章对高中物理教学中开展研究性学习的教学模式进行了积极的探索。 概念图将各种概念及其关系以大脑储存知识的层级结构形式排列，是一种表征、检查、修正、完善知识的认知工具。它能促进新旧知识整合，建构知识网络，浓缩知识结构，进而从整体上把握知识。研究表明，概念图在课程与教学设计、教与学、教学评估、创造性思维能力培养与问题解决、引导元认知、合作学习等方面的应用效果较显著。但概念图在研究性学习中的应用目前尚未开展。 本文在介绍物理研究性学习、概念图涵义以及其意义的基础上，寻找其相应的理论基础及自身的理论体系，探讨了利用概念图开展物理研究性学习的可行性和必要性。在借鉴国内外开展研究性学习的实践成果的基础上，结合实践研究，探索出课上和课外的两种教学模式，最后通过教学实验，对基于概念图开展研究性学习的效果进行了实验研究，并对实验结果进行了统计和分析。结果表明概念图能促进研究性学习的有效开展，提高教学质量、促进学生学会学习，能提高学生的学业成绩，提高物理教学质量。