概念是思維的基礎(chǔ)形式之一,反映的是客觀事物的一般的、本質(zhì)的特征,概念不但在日常生活中使用廣泛,而且在科學(xué)技術(shù)、學(xué)校教學(xué)等方面亦得到普遍應(yīng)用,因此,探討概念形成的內(nèi)在心理學(xué)過(guò)程,并以此指導(dǎo)物理概念的教學(xué)活動(dòng),對(duì)每一位教師都具有重要的意義。
一、概念的獲得
實(shí)質(zhì)上就是要理解一類事物共同的關(guān)鍵屬性,也就是說(shuō),使符號(hào)代表一類事物而不是特殊的事物,概念的形成和概念的同化是獲得概念的兩種基本方式。概念形成需要的是對(duì)物體或事件的直接經(jīng)驗(yàn),主要是通過(guò)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的形式,從這些物體或事件中抽象出它們的關(guān)鍵屬性。兒童的學(xué)習(xí)多屬此類學(xué)生在教學(xué)條件下接受的是系統(tǒng)的學(xué)習(xí),獲得概念的主要形式是概念的同化。所謂概念的同化,就是利用學(xué)習(xí)者知識(shí)結(jié)構(gòu)中已有的概念,以定義的方式直接向?qū)W習(xí)者提示概念的關(guān)鍵特征,從而使學(xué)習(xí)者獲得概念的方式。例如,學(xué)生在學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律時(shí),教師直接告知學(xué)生萬(wàn)有引力定律的定義,學(xué)生首先要接受這一新概念,并與自己認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的知識(shí)(如力是物體間的相互作用,力是產(chǎn)生加速度的原因)聯(lián)系起來(lái),把新概念納入原有概念之中(如萬(wàn)有引力是力的一種表現(xiàn)形式,遵從力的一般規(guī)律);其次,學(xué)生必須精確分化新概念和原有相關(guān)概念(如和萬(wàn)有引力的區(qū)別與聯(lián)系);最后,還須使這些相關(guān)概念與新概念相互融合,貫通成一個(gè)整體結(jié)構(gòu),以便于記憶和運(yùn)用。從上述同化過(guò)程中可以看出,在以下定義進(jìn)行的概念同化過(guò)程中,學(xué)生必須積極主動(dòng)地進(jìn)行認(rèn)知活動(dòng)。但是,在意義接受學(xué)習(xí)結(jié)束后,同化過(guò)程并沒(méi)有結(jié)束,學(xué)生只有將新知識(shí)不斷地改組或重新整合,才能更好習(xí)得并保持知識(shí)。
二、物理概念的教學(xué)要注意以下幾個(gè)環(huán)節(jié)
所謂物理概念,就是反映物理現(xiàn)象和物理過(guò)程本質(zhì)屬性的一種抽象,是在大量觀察、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用邏輯思維方法,把一些事物本質(zhì)的、共同的特征集中起來(lái)加以概括而形成的。它不僅是物理基礎(chǔ)知識(shí)的重要組成部分,而且是構(gòu)成物理規(guī)律、建立物理公式和完善物理理論的基礎(chǔ)和前提。如果學(xué)生沒(méi)有建立起一系列清晰、準(zhǔn)確的物理概念,不能理解特定的語(yǔ)言所代表的物理概念的含義,就失去了進(jìn)一步學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),所以,正確認(rèn)知和深刻理解物理概念是至關(guān)重要的,為了幫助學(xué)生有效地掌握概念,在教學(xué)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1.以準(zhǔn)確的語(yǔ)言揭示概念的本質(zhì),講清概念的物理意義
如R=U/I是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上導(dǎo)出的,學(xué)生往往從數(shù)角度去理解該公式,誤認(rèn)為 /I這時(shí)教師要強(qiáng)調(diào)電阻這個(gè)概念是怎樣從物理現(xiàn)象中抽象概括出來(lái)的,它反映了導(dǎo)體本身哪方面的屬性,同時(shí)指出物理公式的因果關(guān)系不會(huì)由于數(shù)學(xué)表達(dá)式的變化而發(fā)生逆轉(zhuǎn)。
2.講清物理概念建立的來(lái)龍去脈,建立概念提出前的感知環(huán)節(jié)
傳統(tǒng)的教學(xué)方法,很難改變學(xué)生頭腦中的一般感覺(jué)性錯(cuò)誤概念,并且這和不同教師的不同教學(xué)風(fēng)格基本無(wú)關(guān),而按照傳統(tǒng)的教學(xué)觀點(diǎn),這些教師的教學(xué)都是很出色的因此,建立概念提出前的感知環(huán)節(jié)顯得尤為重要。首先,要使學(xué)生回憶、了解建立物理概念所依據(jù)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)和已知的規(guī)律,為學(xué)習(xí)新概念尋找一個(gè)起固定作用的固定點(diǎn)(能夠吸收和固定新概念的原有上位概念,這是形成物理概念的基礎(chǔ)。因?yàn)閷W(xué)生了解與概念有關(guān)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)或規(guī)律的過(guò)程,實(shí)際上就是建立感性認(rèn)識(shí)的過(guò)程,亦是對(duì)研究對(duì)象形成正確、清晰的表象的過(guò)程。其次,應(yīng)使學(xué)生了解建立概念所經(jīng)歷的抽象思維過(guò)程,這不僅是學(xué)生理解物理概念的關(guān)鍵,也是培養(yǎng)學(xué)生能力的重要途徑。第三,充分利用電教手段,消除學(xué)生頭腦中業(yè)已存在的一般感覺(jué)性錯(cuò)誤概念帶來(lái)的負(fù)面影響忽視清晰的感知,對(duì)邏輯分析操之過(guò)急,是導(dǎo)致學(xué)生不理解或錯(cuò)誤理解概念的重要原因。
3.講清概念的內(nèi)涵和外延,促進(jìn)同化過(guò)程的順利進(jìn)行
物理概念的內(nèi)涵主要包括:(1)該概念反映的是哪一客觀事物的哪些本質(zhì)屬性;(2)它是如何定義的,如果是物理量,則其量值是怎樣測(cè)量和計(jì)算的,單位是什么必須指出的是,構(gòu)成物理概念內(nèi)涵的本質(zhì)屬性可能不止一個(gè),因此,在理解物理概念的內(nèi)涵時(shí),不能把物理概念理解為是類事物的所有屬性。
物理概念的外延主要指其適用范圍和條件,該概念與相近概念之間的區(qū)別和聯(lián)系。
4.正例和反例要綜合運(yùn)用
概念教學(xué)時(shí)以例說(shuō)理是必不可少的,尤其在教那些對(duì)學(xué)生而言是比較難的概念時(shí),需要運(yùn)用較多的例子。正例傳遞的信息最有利于概括,為了便于學(xué)生從例子中概括出共同的特征,需要加強(qiáng)變式的教學(xué)反例傳遞的信息則最有利于辨別,有助于加深對(duì)概念本質(zhì)的認(rèn)識(shí),反例的適當(dāng)運(yùn)用,可以有效排除學(xué)習(xí)中無(wú)關(guān)特征的干擾。然而,對(duì)于不同的教學(xué)方法,例子的作用是不同的!概念形成教學(xué)方法下,必須同時(shí)呈現(xiàn)若干正例和反例,其目的是讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)同類事物的共同本質(zhì)特征;概念同化教學(xué)方法下,由于概念的本質(zhì)特征已在定義中被揭示出來(lái),學(xué)生沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的任務(wù),舉例的目的是便于學(xué)生證實(shí)已抽象出來(lái)的特征,因此,往往只需要一個(gè)例子。
5.在實(shí)踐中應(yīng)用概念,提高學(xué)生學(xué)習(xí)概念的興趣
適度訓(xùn)練和及時(shí)反饋,有助于學(xué)生在練習(xí)中更好地理解和掌握概念,在反饋中糾正對(duì)概念的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)!運(yùn)用概念于實(shí)際,是概念的具體化過(guò)程,而概念的每一次具體化,都會(huì)被進(jìn)一步豐富和深化,學(xué)生對(duì)概念的理解就會(huì)更全面、更深刻!在這一過(guò)程中,學(xué)生不是消極地套用教師傳來(lái)的知識(shí),而是根據(jù)自己的理解把教師講授的知識(shí)納入自己的經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng)中,構(gòu)建自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu),按自己的方式掌握概念,學(xué)習(xí)概念的興趣就會(huì)提高!
6.給學(xué)生留下充裕的時(shí)間積極思考
在學(xué)生學(xué)習(xí)概念時(shí),必須為他們提供足夠的時(shí)間來(lái)同化給予他們的信息!也就是說(shuō),當(dāng)學(xué)生提出了假設(shè),教師給予反饋后,直至到接受下一項(xiàng)任務(wù)之前 要給學(xué)生留有一定的時(shí)間予以思考!實(shí)驗(yàn)表明,這是影響概念學(xué)習(xí)的一個(gè)關(guān)鍵因素!
7.要注意概念教學(xué)的階段性,選擇恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間
引導(dǎo)學(xué)生區(qū)分易混淆的物理概念由于物理概念難學(xué),要求學(xué)生一次性理解和掌握是不符合認(rèn)知規(guī)律的!學(xué)生掌握物理概念的過(guò)程,大致可分為領(lǐng)會(huì)、運(yùn)用、完善、擴(kuò)展四個(gè)階段。