王進(jìn)峰

(嘉興高級(jí)中學(xué) 浙江 嘉興 314000)

1 教學(xué)中遇到的困惑

物理是一門邏輯性很強(qiáng)的學(xué)科，概念的教學(xué)尤為重要，在新課教學(xué)中，有時(shí)對(duì)于一個(gè)概念的教學(xué)反反復(fù)復(fù)地講，但是學(xué)生要么一頭霧水，不知所云；要么就死記硬背，沒(méi)有掌握本質(zhì)，教學(xué)的效果很不理想.譬如，磁通量為什么就是磁感線的條數(shù)、電容器的電容的定義、電勢(shì)能的概念等等.這些概念對(duì)于學(xué)生很難深入本質(zhì)地理解到位，筆者通過(guò)反思自己的教學(xué)環(huán)節(jié)，發(fā)覺(jué)需要反省的正是概念教學(xué)的方式.

新課階段，學(xué)生對(duì)于陌生的物理概念很難一下理解掌握，假如教師只是單純地重復(fù)，學(xué)生只能機(jī)械地記憶，并不能深入理解概念的本質(zhì)，也就形不成有效教學(xué).“同化”過(guò)程如果出了問(wèn)題，對(duì)學(xué)生后期的發(fā)展將會(huì)是很大的隱患.譬如，不理解電勢(shì)，就很難理解電勢(shì)能.物理知識(shí)的系統(tǒng)性很強(qiáng)，某一個(gè)環(huán)節(jié)出了問(wèn)題，將會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而失去對(duì)物理的學(xué)習(xí)熱情.

因此，我們?cè)谛抡n的概念教學(xué)過(guò)程中，不要一步到位，應(yīng)該搭一個(gè)臺(tái)階，讓學(xué)生能順著臺(tái)階一步步地走，就好像給學(xué)生一個(gè)桃子，不能放太高，太高了他們夠不著，就會(huì)失去追求的熱情；也不能放太低，太低了就沒(méi)有吸引力；應(yīng)該放在一個(gè)他們跳一跳恰好能夠到的地方，這樣“誘使”他們一步步達(dá)到成功的彼岸.

這樣質(zhì)樸的道理也是有深刻的理論依據(jù)作為支撐的，前蘇聯(lián)教育理論家維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)”理論與筆者思考的觀點(diǎn)不謀而合[1].

2 尋找理論支撐

“最近發(fā)展區(qū)理論”認(rèn)為學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展有兩種水平，一種是學(xué)生的現(xiàn)有水平，指獨(dú)立活動(dòng)時(shí)所能達(dá)到的解決問(wèn)題的水平；另一種是學(xué)生可能的發(fā)展水平，也就是通過(guò)教學(xué)所獲得的潛力，兩者之間的差異就是“最近發(fā)展區(qū)”.教學(xué)應(yīng)著眼于學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，為學(xué)生提供帶有難度的內(nèi)容，從而,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，發(fā)揮其潛能，超越其“最近發(fā)展區(qū)”而達(dá)到其可能發(fā)展到的水平，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行下一個(gè)“發(fā)展區(qū)”的發(fā)展[2].

根據(jù)“最近發(fā)展區(qū)”理論，教學(xué)必須遵循因材施教的原則.從學(xué)生整體而言，比如一個(gè)班，教學(xué)應(yīng)面向絕大多數(shù)學(xué)生，使教學(xué)的深度為大多數(shù)學(xué)生經(jīng)過(guò)努力所能接受.這就得從大多數(shù)學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，考慮他們整體的現(xiàn)有水平和潛在水平，正確處理教學(xué)中的難與易，快與慢，多與少的關(guān)系，使教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度符合學(xué)生整體的“最近發(fā)展區(qū)”.例如，遇到較難的章節(jié)，教師可以添加一些為大多數(shù)學(xué)生所能接受的例子，不一定全部按照課本的例題照搬，防止“本本主義”，以便各有所獲.對(duì)于個(gè)體學(xué)生來(lái)說(shuō)，有的學(xué)生認(rèn)知能力強(qiáng)，興趣廣泛，思維敏捷，記憶力強(qiáng)，他們不滿足按部就班的學(xué)習(xí) ，迫切希望教師傳授給他們未知的知識(shí)，要求更有深度的拓展.教師應(yīng)根據(jù)他們的“最近發(fā)展區(qū)”的特點(diǎn)，實(shí)施針對(duì)性教學(xué).

3 在實(shí)踐中積極嘗試

依據(jù)“最近發(fā)展區(qū)”理論，教學(xué)也應(yīng)采取相適應(yīng)的手段，教師借助教學(xué)方法、手段，引導(dǎo)學(xué)生掌握新知識(shí)，形成技能、技巧，要實(shí)現(xiàn)這一目的關(guān)鍵在于正確分析學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，然后鋪好臺(tái)階，因材施教.下面講兩個(gè)筆者在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)用理論指導(dǎo)教學(xué)的案例.

3.1 勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式的推導(dǎo)

在講新課之前，先對(duì)學(xué)生和教材進(jìn)行詳細(xì)地分析.

學(xué)生已有的知識(shí)背景分析：能求勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移，知道位移x=vt.

學(xué)生可能的發(fā)展水平分析：處理變速直線運(yùn)動(dòng)的位移，化變?yōu)楹愕乃枷?，極限思想.

在已有知識(shí)和可能的發(fā)展水平之間存在巨大的鴻溝，怎樣搭起一座過(guò)渡的橋梁呢？筆者的教學(xué)設(shè)計(jì)是,用一張形狀不規(guī)則的紙張(圖1)，讓學(xué)生想想怎樣求這張紙的面積.

圖1 不規(guī)則紙張

生：畫格子法(圖2).畫好格子然后數(shù)格子數(shù)，不滿半格的舍去，超過(guò)半格的算一格，設(shè)格子的總數(shù)為n，每一格的面積為S0，總面積為S=nS0.

圖2 畫格法

師：怎樣才能更精確點(diǎn)？

生：格子更小一些就行了.當(dāng)格子足夠小時(shí)，面積就精確地等于格子的總面積之和.

師：既然不規(guī)則的面積可以分成很多小的規(guī)則的格子，那么，勻變速直線運(yùn)動(dòng)該怎么樣來(lái)處理？

學(xué)生很自然就想到采用分割的方法,將變速運(yùn)動(dòng)分解成很多個(gè)運(yùn)動(dòng)，每一個(gè)運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，最后，將勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移求和就是整個(gè)勻變速運(yùn)動(dòng)的位移了，將不熟悉的知識(shí)歸為已學(xué)知識(shí)和已經(jīng)掌握的方法.

評(píng)析：求不規(guī)則平面面積的例子其實(shí)已經(jīng)滲透了“極限”的思想，然后,再提出將變速運(yùn)動(dòng)切割成無(wú)限多段“勻速運(yùn)動(dòng)”就順理成章了.給學(xué)生搭了一個(gè)思維的臺(tái)階，就能順利達(dá)成教學(xué)目標(biāo)了.

3.2 電勢(shì)能概念教學(xué)

“電勢(shì)能”是電學(xué)里很難直觀表述清楚的概念，因?yàn)殡妶?chǎng)本身看不見(jiàn)摸不著，非常抽象，而能量是教學(xué)中的又一個(gè)難點(diǎn)，兩個(gè)加在一起，學(xué)生要想理解并掌握它非常困難，所以，我們不妨借助“最近發(fā)展區(qū)”理論來(lái)尋找教學(xué)的突破口.在實(shí)施新課教學(xué)之前，先分析學(xué)生的知識(shí)和能力水平.

學(xué)生已有的知識(shí)背景分析：初步有了電場(chǎng)的概念，電場(chǎng)的強(qiáng)度也已經(jīng)能表達(dá)，但是對(duì)于電場(chǎng)中的能還沒(méi)有概念.

學(xué)生可能的發(fā)展水平分析：電荷在電場(chǎng)中具有的能量叫電勢(shì)能.電勢(shì)能與電場(chǎng)力做功密切相關(guān)，電場(chǎng)力做的功等于電勢(shì)能的變化.

從電場(chǎng)的“強(qiáng)弱”到電場(chǎng)具有“能”是一個(gè)巨大的思維跳躍，學(xué)生的思維還沒(méi)有準(zhǔn)備好，但是學(xué)生已經(jīng)在“機(jī)械能”一章里學(xué)習(xí)了重力勢(shì)能的概念，知道重力勢(shì)能與自身重力和高度都有關(guān)，而勢(shì)能差與重力做功有關(guān).筆者的教學(xué)設(shè)計(jì)就從他們熟悉的情境入手.

物體放在高處，為什么具有重力勢(shì)能？怎樣體現(xiàn)的？學(xué)生知道,因?yàn)橹亓?huì)做功，所以具有重力勢(shì)能.然后舉電荷的例子，電荷放在電場(chǎng)中會(huì)運(yùn)動(dòng)嗎？學(xué)生知道電荷在電場(chǎng)力作用下會(huì)加速,也就是說(shuō)電場(chǎng)力能對(duì)電荷做功，會(huì)做功說(shuō)明電荷在電場(chǎng)中具有能量，叫電勢(shì)能.然后,與重力勢(shì)能的表達(dá)式類比.電場(chǎng)能肯定與自身的電荷有關(guān)，又與在電場(chǎng)中的位置有關(guān)，于是可得到電勢(shì)能的表達(dá)式.這樣的過(guò)渡與類比非常自然貼切，化解了教學(xué)的難點(diǎn)，順利實(shí)現(xiàn)過(guò)渡.

評(píng)析：從電場(chǎng)強(qiáng)度到電勢(shì)能，這個(gè)跨度可謂巨大，但是經(jīng)過(guò)分析整合，利用類比將知識(shí)的鴻溝一步步填平，使得學(xué)生跳一跳能夠得到新的知識(shí)，發(fā)展新的能力，符合最近發(fā)展區(qū)理論提出的觀點(diǎn).

3.3 磁通量教學(xué)

磁通量是磁場(chǎng)一章的一個(gè)難點(diǎn)，學(xué)生可以采用類比的方法對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度從電場(chǎng)強(qiáng)度里尋找靈感，但是磁通量是很抽象的，主要是為了電磁感應(yīng)而引入的概念，那么，怎樣尋找“最近發(fā)展區(qū)”呢？

學(xué)生已有的知識(shí)背景分析：有磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念，已經(jīng)建立磁感線的概念.

學(xué)生可能的發(fā)展水平分析：從磁通量的意義來(lái)看，磁通量所表示的是穿過(guò)磁場(chǎng)中某個(gè)面的磁感線的有效條數(shù)；從場(chǎng)線角度來(lái)看，穿過(guò)線圈的磁通量與線圈匝數(shù)無(wú)關(guān).

磁通量是標(biāo)量，但它有正、負(fù)之分，其計(jì)算遵守代數(shù)運(yùn)算法則.在研究某個(gè)面處于多磁場(chǎng)時(shí)，必須考慮正、負(fù)磁通量的代數(shù)和的效果.但是很多學(xué)生沒(méi)有這樣的概念，不妨以收入與支出打個(gè)比方，即你收入100元，支出30元，還剩多少？那么，我們?cè)诶斫獯磐康母拍顣r(shí)，也可以采用“收入、支出相抵”的方法來(lái)理解，看抵消后還剩下多少條就是磁通量的含義了.不妨舉個(gè)例子，如圖3所示，平行長(zhǎng)直導(dǎo)線P，Q中通過(guò)同方向、同大小的電流，矩形導(dǎo)線框abcd與P，Q處在同一平面.在矩形導(dǎo)線框從圖示位置Ⅰ向右勻速運(yùn)動(dòng)到Ⅱ的過(guò)程中，穿過(guò)它的磁通量如何變化？

圖3 磁通量變化情況分析

解析：因?yàn)榫€圈處于兩個(gè)導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)中，所以，穿過(guò)線圈的磁通量必須考慮代數(shù)和.越靠近通電導(dǎo)線磁場(chǎng)越強(qiáng)，越遠(yuǎn)離則磁場(chǎng)越弱，由于兩根導(dǎo)線通過(guò)的電流大小、方向均相同，則線框處于中間位置時(shí)，穿過(guò)它的磁通量的代數(shù)和為零；在中間位置偏左側(cè)，穿過(guò)線框的磁通量的代數(shù)和表現(xiàn)為垂直于線框向里，且越靠近導(dǎo)線P，穿過(guò)線框的磁通量越大；在中間位置靠右側(cè)，穿過(guò)線框的磁通量的代數(shù)和表現(xiàn)為“垂直于線框向外，且越靠近導(dǎo)線Q，穿過(guò)線框的磁通量越大”，因此，在線框從Ⅰ位置移到Ⅱ位置的過(guò)程，穿過(guò)線框的磁通量表現(xiàn)為先減小，后增加.

評(píng)析：磁通量過(guò)于抽象，如果沒(méi)有鋪墊，學(xué)生難以一步到位理解透徹，所以，需要搭橋.物理概念常常需要通過(guò)類比將知識(shí)的鴻溝一步步填平，可以是概念類比，也可以用生活經(jīng)驗(yàn)類比，可以使抽象的概念更加直接形象，也更容易被學(xué)生接受.

4 實(shí)踐后的感想

有了“最近發(fā)展區(qū)”理論的指導(dǎo)，在教學(xué)前仔細(xì)分析學(xué)生已有知識(shí)水平和可能的發(fā)展水平，如果跨度不大，學(xué)生可以接受的，直接講概念；如果跨度很大的話，則就在它們之間尋找一個(gè)個(gè)教學(xué)臺(tái)階，讓學(xué)生站在臺(tái)階上，再往更高處看，就能看得更遠(yuǎn)，知識(shí)就能順利銜接.這樣，學(xué)生會(huì)一路隨著你的指引，行到水窮處，坐看云起時(shí).

參考文獻(xiàn)

1 張大均.教育心理學(xué).北京：人民教育出版社，2003

2 徐美娜.“最近發(fā)展區(qū)”理論及對(duì)教育的影響與啟示.教育與教學(xué)研究，2010(5)