趙一芳

（蘇州市田家炳高級(jí)中學(xué)，江蘇 蘇州 215000）

學(xué)生用什么樣的手段和方法、通過(guò)什么樣的途徑獲得知識(shí)，直接關(guān)系到其學(xué)習(xí)收獲的大小，對(duì)學(xué)生終身發(fā)展的影響也明顯不同，因此，在中學(xué)物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力是一個(gè)重要的教學(xué)目標(biāo).

我國(guó)著名物理學(xué)家吳有訓(xùn)先生曾多次告誡學(xué)生：“學(xué)物理首先要概念清楚.”物理概念是物理學(xué)重要的基礎(chǔ)，是學(xué)生建構(gòu)物理學(xué)知識(shí)的核心組成部分.物理概念學(xué)習(xí)效果的好壞，直接影響到學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的理解，關(guān)系到學(xué)生對(duì)物理科學(xué)方法的掌握.如何在物理概念教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力呢？筆者根據(jù)自己多年的教學(xué)實(shí)踐，認(rèn)為應(yīng)該重視如下幾個(gè)方面的問(wèn)題.

1 主動(dòng)聯(lián)系生活、自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)情境引入物理概念

概念的引入是物理概念教學(xué)的首要環(huán)節(jié).在物理概念教學(xué)中，教師要給學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的物理情境，引起學(xué)生的注意、造成認(rèn)知沖突、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生投入到新問(wèn)題的探究之中.

1.1 密切聯(lián)系生活，喚起學(xué)生親身體驗(yàn)，自主感知新概念

中學(xué)物理課程標(biāo)準(zhǔn)在教學(xué)建議中提出“應(yīng)使物理貼近學(xué)生生活、聯(lián)系社會(huì)實(shí)際.”物理概念的產(chǎn)生源于生活，而概念的應(yīng)用又要回歸生活，因此在進(jìn)行物理概念教學(xué)時(shí)要密切聯(lián)系生活，關(guān)注學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，打通書(shū)本與現(xiàn)實(shí)生活之間的界限.

每個(gè)人在日常生活中，都會(huì)通過(guò)感覺(jué)、知覺(jué)對(duì)某一事物得到一些體驗(yàn)，在大腦中留下一些印象、記憶，人們常稱(chēng)之為“前概念”.在物理概念教學(xué)中要注意發(fā)掘?qū)W生頭腦中存在的“前概念”，剖析這些“前概念”是錯(cuò)誤的還是有不足之處.教師可通過(guò)提供資料、方法，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)正確的“前概念”加以“豐富”，將新的概念納入其原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)之中；還應(yīng)引導(dǎo)他們對(duì)片面或錯(cuò)誤的“前概念”進(jìn)行“修正”，將錯(cuò)誤的概念轉(zhuǎn)變?yōu)檎_的概念.充分發(fā)揮 “前概念”的積極作用，帶動(dòng)學(xué)生自主想象、促使學(xué)生自主思考，培養(yǎng)學(xué)生親自動(dòng)手感知、動(dòng)腦思維的習(xí)慣，實(shí)現(xiàn)“前概念”向物理概念的轉(zhuǎn)化，從而取得事半功倍的教學(xué)效果.

例如，學(xué)習(xí)“慣性”這一概念時(shí)，通過(guò)喚起學(xué)生乘坐公共汽車(chē)時(shí)，司機(jī)突然啟動(dòng)或緊急剎車(chē)時(shí)的感受，讓學(xué)生自主感知“物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”的含義.這實(shí)質(zhì)上是幫助學(xué)生提取儲(chǔ)存在頭腦中的感性知識(shí)，并在此基礎(chǔ)上加工形成概念.而從生活實(shí)際中引入概念簡(jiǎn)便易行、親切自然，有助于培養(yǎng)學(xué)生注意觀(guān)察、勤于思考的良好習(xí)慣.

1.2 自主選擇、設(shè)計(jì)、演示隨堂實(shí)驗(yàn)，直觀(guān)描述新概念的特征

任何物理概念都建立在客觀(guān)事實(shí)的基礎(chǔ)上，物理概念的學(xué)習(xí)應(yīng)該貫徹“從生動(dòng)的直觀(guān)到抽象的思維”這一基本的認(rèn)識(shí)規(guī)律.引人入勝的實(shí)驗(yàn)?zāi)芗て饘W(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生對(duì)所研究的問(wèn)題產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知愿望.在感知新概念時(shí)從演示實(shí)驗(yàn)出發(fā)，引起學(xué)生的選擇性知覺(jué)，啟發(fā)學(xué)生自主進(jìn)行“隨堂小實(shí)驗(yàn)”，使學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象有清晰的認(rèn)識(shí)，然后分析現(xiàn)象的本質(zhì)，幫助學(xué)生從具體的感性認(rèn)識(shí)過(guò)渡到抽象的理性認(rèn)識(shí).

例如：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像是余弦（或正弦）曲線(xiàn).這一概念的特征，可通過(guò)理論推導(dǎo)得出振動(dòng)方程，但對(duì)高中學(xué)生來(lái)說(shuō)要求太高，不易理解.如果讓學(xué)生自主選擇或者設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，親自演示并描繪出振動(dòng)物體的位置隨時(shí)間的變化直觀(guān)軌跡，那么展現(xiàn)在學(xué)生面前的不僅是一條曲線(xiàn)，而且是讓學(xué)生親自感知“簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)”的過(guò)程.又如在“微小形變”概念引入時(shí)，幫助學(xué)生親手自做一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)：用一個(gè)玻璃瓶裝滿(mǎn)紅色液，密封瓶口并插一根細(xì)管，用手?jǐn)D壓瓶子，可以看到細(xì)管中的液體的位置發(fā)生變化，從而說(shuō)明瓶子發(fā)生了形變.這既符合物理學(xué)科的特點(diǎn)，又符合人們認(rèn)識(shí)的特點(diǎn)，還符合中學(xué)生好奇、好學(xué)、好動(dòng)的心理特點(diǎn).

2 通過(guò)對(duì)概念的組織和辨別，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力

通過(guò)概念的組織和辨別，可以使概念的多維度屬性在概念內(nèi)和概念間建立多種聯(lián)系，防止概念的混淆和遺忘.在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，這一階段往往沒(méi)有被普遍重視，誤以為多記憶幾遍定義、多做一些練習(xí)題就能達(dá)到理解概念的目的.事實(shí)上，理解概念不應(yīng)該通過(guò)機(jī)械重復(fù)和強(qiáng)化訓(xùn)練來(lái)實(shí)現(xiàn)，而是要通過(guò)概念的變式和自主重組認(rèn)知結(jié)構(gòu)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn).

2.1 自主運(yùn)用概念變式，使新概念的構(gòu)建立體化

物理現(xiàn)象的本質(zhì)特征往往比較隱蔽、抽象，不易直接觀(guān)察，難于把握，在物理概念教學(xué)中采用變式教學(xué)能有效地糾正和消除對(duì)概念片面的認(rèn)識(shí)，幫助學(xué)生認(rèn)清概念的內(nèi)涵與外延，從而建立科學(xué)的物理概念.

例如在講授“力”這一概念時(shí)，教師應(yīng)抓住力是物體間的相互作用這一本質(zhì)特征，變化其他非本質(zhì)特性，運(yùn)動(dòng)物體間、靜止物體間、接觸物體與非接觸物體間都可以產(chǎn)生力.這樣有利于學(xué)生把握力的本質(zhì)特征.又如磁場(chǎng)方向的表述也可以運(yùn)用概念的變式來(lái)加以認(rèn)識(shí)，“磁感線(xiàn)的切線(xiàn)方向表示磁場(chǎng)的方向”與“磁場(chǎng)的方向是小磁針靜止時(shí)N極的指向”兩種表述具有相同的本質(zhì)，它們都是根據(jù)磁場(chǎng)的基本特性來(lái)得出的.

2.2 自主辨別相似概念的異同，進(jìn)行整理分類(lèi)

在物理學(xué)中，有些概念很相似，但其意義卻有本質(zhì)的區(qū)別.在教學(xué)中既要注意某一概念的本身，又要注意不同概念之間的聯(lián)系，可以采用找聯(lián)系、抓類(lèi)比的教學(xué)方法，來(lái)幫助學(xué)生理解這些概念，讓學(xué)生知道其間的區(qū)別和聯(lián)系.這對(duì)幫助學(xué)生理解和掌握概念有很大的幫助.

例如許多概念都有比值定義式：壓強(qiáng)P＝F／S，密度ρ＝m／V，電阻R＝U／I等等.這些物理概念的定義式形式相似，可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這一類(lèi)概念進(jìn)行整理、歸類(lèi)，進(jìn)一步分析其共性，通過(guò)理解一個(gè)概念來(lái)理解一類(lèi)概念.再如學(xué)習(xí)電場(chǎng)強(qiáng)度定義式E＝F／q時(shí)，如何理解“電場(chǎng)強(qiáng)度E是電場(chǎng)本身的性質(zhì)”是重點(diǎn)也是難點(diǎn).學(xué)生在理解“電場(chǎng)中的某一點(diǎn)F與q的比值為恒量，F(xiàn)、q的變化并不改變E的值”時(shí)往往有困難.把電場(chǎng)強(qiáng)度與密度、電阻歸為同一類(lèi)，引導(dǎo)學(xué)生在理解密度、電阻的基礎(chǔ)上進(jìn)行類(lèi)比，可以對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度這一概念的理解起到推波助瀾的作用.

2.3 自主構(gòu)建概念體系，促進(jìn)新舊概念間的融會(huì)貫通

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，知識(shí)不是通過(guò)教師傳授得到，而是學(xué)習(xí)者在一定的情景中，借助其他人（教師或?qū)W習(xí)伙伴）的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過(guò)意義建構(gòu)的方式而獲得的.教師如何幫助學(xué)生富有成效的學(xué)習(xí)概念呢？答案是幫助學(xué)生通過(guò)聯(lián)系來(lái)形成概念，要引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)自己的概念網(wǎng)絡(luò)體系，形成對(duì)概念多方面多角度的全面理解，以便促進(jìn)學(xué)生學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)意義建構(gòu).

高中物理涉及的概念都可以根據(jù)其特征以及與其它概念之間的相互聯(lián)系形成完整的知識(shí)體系.教學(xué)過(guò)程中教師在幫助學(xué)生構(gòu)建概念體系的同時(shí)，還要引導(dǎo)學(xué)生努力尋找與這一概念相關(guān)的知識(shí)，使學(xué)生知識(shí)體系中已有概念網(wǎng)絡(luò)得以延伸和擴(kuò)展，形成更為完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，便于運(yùn)用時(shí)提取所需的信息.

例如學(xué)習(xí)電勢(shì)能的概念時(shí)，首先要激活電荷、電勢(shì)、電勢(shì)差、電場(chǎng)線(xiàn)等概念，同時(shí)把重力做功與重力勢(shì)能的變化作為先行組織者，把“重力做功”和“電場(chǎng)力做功”進(jìn)行類(lèi)比，得出電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系.

自主構(gòu)建概念體系，找到新概念的懸掛點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)體系中激活任意一個(gè)點(diǎn)，都將引出相關(guān)的聯(lián)想.隨著知識(shí)的積累，網(wǎng)絡(luò)的編織將更加完善，有利于新概念的鞏固.構(gòu)建概念體系的過(guò)程既是學(xué)生理解概念、準(zhǔn)確運(yùn)用概念解決問(wèn)題的過(guò)程，也是提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的過(guò)程.

3 創(chuàng)設(shè)多種情景運(yùn)用概念，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力

在中學(xué)物理教學(xué)中經(jīng)常會(huì)遇到這樣的情況：上課內(nèi)容都聽(tīng)的懂，而課后卻做不出練習(xí)題.筆者認(rèn)為現(xiàn)在的學(xué)生不善于分析某一特定情景中的物理知識(shí)，特別是物理概念的運(yùn)用，從而造成對(duì)物理問(wèn)題“一聽(tīng)就懂，一看就會(huì)，一做就錯(cuò)”這種現(xiàn)象的出現(xiàn).教師要引導(dǎo)學(xué)生自主呈現(xiàn)生活情景、通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)自主設(shè)計(jì)情景、根據(jù)問(wèn)題自主創(chuàng)造情景，在情景中運(yùn)用概念、掌握概念.

3.1 根據(jù)生活實(shí)際創(chuàng)設(shè)物理情境

師生結(jié)合物理概念在生活、生產(chǎn)及科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用呈現(xiàn)針對(duì)性的情景，有助于學(xué)生獲得必要的感性認(rèn)識(shí)，使學(xué)生感到親切，容易接受，有利于培養(yǎng)他們自主觀(guān)察、自主思考、自主分析的能力.

例如在學(xué)習(xí)“交變電流”后，讓學(xué)生思考：如何來(lái)解釋在有日光燈的房間里開(kāi)、關(guān)電風(fēng)扇時(shí)，其扇葉看起來(lái)有時(shí)是靜止的，有時(shí)是正向轉(zhuǎn)動(dòng)或反向轉(zhuǎn)動(dòng)的.通過(guò)自主分析生活現(xiàn)象既讓學(xué)生體會(huì)學(xué)習(xí)物理知識(shí)的價(jià)值和意義，又從中培養(yǎng)了學(xué)生自主分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力.

3.2 基于實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)物理情境

有些概念所涉及的物理現(xiàn)象和過(guò)程不是學(xué)生在日常生活中常見(jiàn)的，僅僅依靠學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)是不夠的，這時(shí)教師就要運(yùn)用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)物理情境，將生活、生產(chǎn)實(shí)踐中不易觀(guān)察到的物理現(xiàn)象顯示出來(lái).

例如在“電磁感應(yīng)現(xiàn)象的運(yùn)用——變壓器”這節(jié)課中，首先給學(xué)生出示變壓器的模型，并介紹變壓器左右兩邊纏有不同匝數(shù)的線(xiàn)圈，右邊線(xiàn)圈接1節(jié)干電池，組成閉合電路.教師閉合電鍵后讓兩個(gè)學(xué)生手拉手分別接觸左邊的線(xiàn)圈的兩端，并讓學(xué)生說(shuō)出自己體驗(yàn)到的感覺(jué).然后突然斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，學(xué)生感到瞬間發(fā)麻就本能地?cái)嚅_(kāi)原來(lái)拉著的手，他們告訴全班學(xué)生被電擊的感覺(jué).真實(shí)的感受具有很強(qiáng)的說(shuō)服力和感染力，能激發(fā)起學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的興趣，能調(diào)動(dòng)起他們自主探究的熱情.學(xué)生運(yùn)用物理概念自主開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)課堂小實(shí)驗(yàn)，是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力提高的表現(xiàn)，也為他們今后在學(xué)習(xí)、生活、生產(chǎn)實(shí)踐中解決實(shí)際問(wèn)題打下良好的基礎(chǔ).

3.3 利用網(wǎng)絡(luò)資源創(chuàng)設(shè)物理情境

學(xué)生在生活中所見(jiàn)的物理情境比較分散，若不加以再現(xiàn)、比較、提煉，難以分析出其中包含的物理概念及規(guī)律.網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，使得在課堂上展示多種物理情境成為了可能.例如，加速度的概念離學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)比較遠(yuǎn)，學(xué)生在運(yùn)用時(shí)容易犯錯(cuò).教師可以指導(dǎo)學(xué)生自主查找網(wǎng)絡(luò)資源，在課堂上展示：撲蝶可以徒手，而打蒼蠅不僅要用蒼蠅拍，動(dòng)作還必須敏捷；載重汽車(chē)、小轎車(chē)在紅燈變綠燈后的快速啟動(dòng)；遇到緊急情況下的急剎車(chē)等等.通過(guò)情境再現(xiàn)，學(xué)生便容易從對(duì)比中理解這些物體速度變化快慢的不一樣：在以上情景中蒼蠅比蝴蝶速度變化快，小轎車(chē)比載重汽車(chē)速度變化快.顯然，利用網(wǎng)絡(luò)資源再現(xiàn)物理情境，同樣有助于學(xué)生正確地運(yùn)用物理概念，從中也可以提高學(xué)生搜集、處理信息的能力.

筆者在物理概念教學(xué)實(shí)踐中注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng).在課堂上創(chuàng)造讓學(xué)生主動(dòng)參與的教學(xué)情景和氣氛，激發(fā)學(xué)生思維的火花，在教學(xué)過(guò)程中起到引路人的作用.而學(xué)生的主動(dòng)參與、自主預(yù)習(xí)，通過(guò)各種途徑搜集資料、提出自己的觀(guān)點(diǎn)、看法并積極討論以及合作學(xué)習(xí)和自主評(píng)價(jià)等活動(dòng)，使他們逐步地成為了學(xué)習(xí)的主人，他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、能動(dòng)性和獨(dú)立性都有了較大程度的提高.

1 閻金鐸，田世昆.中學(xué)物理教學(xué)概論.北京：高等教育出版社，2005.

2 劉力.新課程理念下的物理教學(xué)論.北京：科學(xué)出版社，2007.

3 孫孜.變式教學(xué)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題.教育實(shí)踐與研究，2009（6B）：36－38

4 王學(xué)文，趙永華.探究物理概念的基本特征.物理通報(bào)，2007（11）.