物理概念是一類物理現(xiàn)象的共同特征和本質(zhì)屬性在人腦中概括和抽象的反映,是組成物理知識的基本單元。它的學(xué)習(xí)是物理學(xué)習(xí)中最基本、最重要的內(nèi)容。學(xué)生對物理概念的學(xué)習(xí)不僅包括理解概念的物理意義,還包括運(yùn)用概念解釋自然、生活中常見的物理現(xiàn)象,解答有關(guān)的物理問題。本文試從教學(xué)策略的優(yōu)化上,利用“臺階法”來討論概念的教與學(xué)。
一、關(guān)注教與學(xué)的本質(zhì)屬性
學(xué)習(xí)是在學(xué)習(xí)者的頭腦中建立或者修改一個(gè)知識體系。即新知識和“舊”知識必須發(fā)生實(shí)質(zhì)聯(lián)系才能被學(xué)習(xí)者所接受,才能長時(shí)期地駐留于學(xué)習(xí)者的頭腦之中。教學(xué)是幫助學(xué)習(xí)者,并在學(xué)習(xí)者的頭腦中建立或者修改一個(gè)知識體系。
由于學(xué)習(xí)者自身的原有情況不同,因此其接受知識并使知識駐留在頭腦中的方式也不同,即對學(xué)生來講,“新”知識的新鮮程度是不一樣的。學(xué)生原有的知識背景越多,知識體系質(zhì)量越好,其融合新概念的難度就越小,教師的概念教學(xué)的起點(diǎn)就可以高一點(diǎn);反之,若原有的知識背景越少,質(zhì)量越差,則他融合新概念的難度就越大,教師的概念教學(xué)的起點(diǎn)就必須要低。因此了解學(xué)生原有的知識結(jié)構(gòu)成了教師教學(xué)的必須。
二、用創(chuàng)造性的概念教學(xué)來體現(xiàn)不同概念教學(xué)的特殊性
幫助學(xué)生獲取、加工和處理概念并使之同化到學(xué)生固有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,是一項(xiàng)艱巨的、富有創(chuàng)造性的教育工程。筆者經(jīng)過多年的教學(xué)工作實(shí)踐認(rèn)為:概念教學(xué)成功的關(guān)鍵是用通俗感人的直觀材料、簡明扼要的分析推理、生動形象的語言,并輔以良好的學(xué)習(xí)環(huán)境來為學(xué)生的概念學(xué)習(xí)鋪好臺階。這些臺階主要由以下幾部分組成:
臺階一:豐富學(xué)生的感性認(rèn)識
學(xué)生對物理概念的認(rèn)識,來源于各種感性知識:一種形式是通過觀察實(shí)驗(yàn)對正在發(fā)生的物理現(xiàn)象的感知;另一種形式是通過聽講、閱讀教材獲得的感知;教師用常見的生活事例引發(fā)學(xué)生的感性認(rèn)識,用畫示意圖、過程的流程圖,都是為了使學(xué)生對研究對象獲得比較完整的感知。例如學(xué)生在學(xué)習(xí)動量這個(gè)概念時(shí)很有可能提出這樣一個(gè)問題:動量僅僅是在速度的基礎(chǔ)上乘以物體的質(zhì)量,而物體的質(zhì)量是不變的,動量實(shí)質(zhì)上不就是速度嗎?這時(shí)教師可以舉出這樣一個(gè)例子來簡單說明提出動量概念的必要性:假如一只蚊子和一列火車均以5m/s的速度撞在你的身上,你的感覺如何?學(xué)生會在“都沒感覺”的回答聲和笑聲中領(lǐng)悟提出動量這個(gè)概念必要性。
臺階二:建立科學(xué)的物理表象
表象是人們過去對事物的反映在頭腦中所留下的痕跡,當(dāng)這些痕跡在人的活動中恢復(fù)或再現(xiàn)的時(shí)候,就成為表象。大量的實(shí)驗(yàn)研究證明,許多學(xué)生在日常生活中形成的物理表象很多是錯誤的,對物理實(shí)驗(yàn)后在大腦中儲存的物理圖景有許多是片面、孤立、以個(gè)人為中心建立的,并形成了一些與物理知識相悖或不盡一致的觀念和規(guī)則,這就是前概念。
前概念具有廣泛性、膚淺性、頑固性、隱蔽性。對力與運(yùn)動的關(guān)系有許多前概念,例如:要使物體不斷運(yùn)動必須始終有拉力;拉力越大物體運(yùn)動得越快;勻速運(yùn)動時(shí)物體受到的動力大于阻力;加速運(yùn)動的物體受到的力應(yīng)不斷增加;物體受到的力逐漸減小時(shí),速度也在減小。
臺階三:幫助學(xué)生掌握一些物理中定義物理量的方法
高中物理的概念很多,而且大多很抽象。比如電場強(qiáng)度E,由于電場本身就是一種很難被人類感知的物質(zhì),要去定義這樣一種物質(zhì)的屬性,對那些對電場缺乏感性認(rèn)識的學(xué)生來說確實(shí)困難。若教師以前就教授學(xué)生用“比值法”定義物理量的方法,學(xué)生此時(shí)接受這種抽象的概念也許會輕松一點(diǎn)。例如在講授物質(zhì)的密度ρ=m/V時(shí),就講授此為“比值法”定義,且說明某一種物質(zhì)的密度與物體的質(zhì)量和他的體積、形狀無關(guān),物質(zhì)的密度是物質(zhì)的本質(zhì)屬性。以此類推E=F/Q中,電場強(qiáng)度E與檢驗(yàn)電荷Q的大小、正負(fù)無關(guān),它反映的就是電場本身的屬性。當(dāng)然同樣也可以定義:U=W/Q;C=Q/U;B=F/IL等一系列抽象的概念。
臺階四:詮釋概念,關(guān)鍵是用學(xué)生的操作語言講透概念
教師在講解概念時(shí),有必要把前人在對概念下定義時(shí)用高度概括和抽象的語言分解開來,然后再還原回去;變化不同的角度、使用不同的詞匯來解釋概念。教師可以做以下幾個(gè)方面工作:
1.明確概念的內(nèi)涵。即明確概念所反映的物理現(xiàn)象或過程所特有的本質(zhì)屬性。例如,在說明物距和像距應(yīng)特別強(qiáng)調(diào):物距是物點(diǎn)在主軸上的投影到光心的距離,而不是物點(diǎn)到光心的距離。
2.明確概念的外延。即明確概念的運(yùn)用條件和適用范圍。例如講解三個(gè)場強(qiáng)公式E=F/Q、E=kQ/r2、E=U/d,應(yīng)讓學(xué)生明確公式的適用范圍。E=F/Q是電場強(qiáng)度的定義式,可以用在任何場合;E=kQ/r2由于是根據(jù)庫侖定律F=kQ1Q2/r2推導(dǎo)出來的,因此該公式只能用在點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中;而E=U/d,在高中階段只能應(yīng)用在勻強(qiáng)電場中。
3.了解相關(guān)概念的區(qū)別和聯(lián)系。例如做功與傳熱都是改變物體內(nèi)能的兩種方式,在使物體內(nèi)能變化上功與熱量是等效的;但是做功是一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種形式的能,而熱傳遞是內(nèi)能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,但形式?jīng)]有變化。
臺階五:概念學(xué)習(xí)要不斷、主動地重復(fù)
教學(xué)過程就是幫助學(xué)生獲取和加工處理信息并使之同化于學(xué)生固有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過程。新攝入到學(xué)習(xí)者頭腦中的信息必然與學(xué)習(xí)者頭腦中已然存在的信息交匯在一起,從而引起對其信息體系(即其認(rèn)知結(jié)構(gòu))更新的過程。老師可以采取下面兩種方法:
1.精心設(shè)計(jì)練習(xí)。在設(shè)計(jì)練習(xí)時(shí)分清練習(xí)題目的目的和層次,練習(xí)要有很強(qiáng)的概念性和針對性,要有難度上的梯次變化,對那些內(nèi)涵深、外延廣的概念的練習(xí)要能從不同側(cè)面來反映這個(gè)概念。
2.努力培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的批判性思維能力。所謂批判性思維能力指的是一個(gè)人對各種信息進(jìn)行獨(dú)立的分析、判斷、評價(jià)、演繹和歸納的能力,其最重要的特征是對各種信息的逆向、甚至多向的思維傾向。概念的教學(xué)需要學(xué)生自身對新獲取的信息進(jìn)行獨(dú)立的分析、判斷、評價(jià)、演繹和歸納,否則他們頭腦中的新舊信息不可能進(jìn)行有效同化并將同化的結(jié)果合理地固化于其認(rèn)知結(jié)構(gòu)之中。
另外,教學(xué)必須根據(jù)學(xué)生的特殊性來表現(xiàn)其創(chuàng)造性,這就是經(jīng)常所說的具有隨機(jī)性的教、學(xué)互動,教師只有在隨機(jī)的互動中表現(xiàn)出創(chuàng)造性,才可能處理好教學(xué)中的問題,課堂教學(xué)中才可能發(fā)生讓師生雙方都心醉的魅力。在概念教學(xué)中不可以唯書、唯上,創(chuàng)造性教學(xué)是教學(xué)煥發(fā)新生命的原動力。
?。ㄗ髡邌挝?江蘇省張家港外國語學(xué)校)