物理概念是物理思維的基本單元,是物理知識體系的重要組成部分,它既是邏輯思維的基礎(chǔ),又是構(gòu)成物理規(guī)律和完善物理理論的前提。教學(xué)中能否使學(xué)生正確構(gòu)建物理概念,不但影響學(xué)生對于物理知識的認知、理解,而且影響學(xué)生整體知識網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建與拓展。事實表明:學(xué)生對物理概念總是“學(xué)”得不易,表現(xiàn)有:聽不懂、記不牢、用不會、理解不透,究其原因是物理概念的建立出現(xiàn)故障。那么教師怎樣才能科學(xué)地幫助學(xué)生構(gòu)建物理概念呢?就這一問題,筆者試從以下方面進行總結(jié)。
一、學(xué)生物理概念建構(gòu)過程
根據(jù)建構(gòu)學(xué)習(xí)理論和認知心理學(xué),學(xué)生物理概念形成過程可歸納為如下流程:
可見學(xué)生物理概念的形成過程經(jīng)歷了由感性到理性再感性再到理性螺旋上升的過程,它是一個復(fù)雜的心理思維過程。
二、學(xué)生物理概念建構(gòu)特點
1.感性:概念是抽象的。但如果離開感覺、知覺和表象的有效積累,人們就無法科學(xué)、有效地建構(gòu)概念,從這個意義上講學(xué)生建構(gòu)的物理概念也是感性的,具體的。
2.漸進性:剛開始時學(xué)生或多或少地帶著一些零散的、膚淺的、片面的,甚至還是錯誤的“前概念”,然后在學(xué)習(xí)中不斷地對此加以矯正、完善和強化,逐步地建立趨近于正確的概念。
3.生成性:學(xué)生在新的學(xué)習(xí)過程中,不同程度地擴展、更改或重組頭腦中的已有物理概念從而構(gòu)建自己物理概念結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò),即學(xué)生已構(gòu)建的“物理概念”是“變化”的,呈螺旋上升。
4.嚴謹性:物理概念雖談不上嚴密,但都很嚴謹。例如在力臂和功的概念表述上,學(xué)生稍不留神就會犯錯。這一嚴謹性特點同樣體現(xiàn)在對許多物理規(guī)律的表述上。
5.系統(tǒng)性:物理概念的建構(gòu)不是孤立的,要和其他概念發(fā)生聯(lián)系,概念與概念的聯(lián)系就形成了命題,而命題是知識意義的最小單元。從這個意義上講,概念的建立具有系統(tǒng)性。
三、學(xué)生物理概念建構(gòu)障礙
1.知識貯備不足:缺乏與相關(guān)物理概念建構(gòu)所需的其他知識是形成正確物理概念的一大障礙。如,如果學(xué)生相關(guān)數(shù)學(xué)知識沒學(xué)好,則掌握“合力與分力”概念就難;如果沒有乘車船的體驗,就不可能很好地建構(gòu)“慣性”的概念。
2.思維能力較差:由于學(xué)生思維存在缺乏條理性、靈活性和邏輯性等障礙,遇到問題時,只憑直覺進行判斷,不善于將各種現(xiàn)象進行比較分析,從而抓不住物理事物的本質(zhì)特征,形成錯誤。如學(xué)生往往認為“加速度就是增加的速度”、“力變大物體的速度就變大”等。
3.概念干擾:學(xué)生常受“力是物體運動的原因”、“熱傳遞傳遞的是溫度”等“前概念”的干擾,在功率與效率、相互作用力與平衡力等形式相似或意義相近的概念之間徘徊,還將“壓力與壓強”、“電功與電熱”、“內(nèi)能與熱量”等既聯(lián)系又區(qū)別的概念混淆。
4.思維定勢影響:如學(xué)生在初中學(xué)習(xí)部分電路的歐姆定律時形成的“電源的電壓總是不變的”的思維定勢,必定給高中學(xué)習(xí)“電源的電動勢和路端電壓”帶來不小的阻礙。
四、對物理概念教學(xué)現(xiàn)狀的反思
1.新課改進行了多少年,就對應(yīng)試教學(xué)批判了多少年,但過于強調(diào)物理概念的知識本位,不重視物理概念的形成過程的教學(xué)模式并沒有發(fā)生大的改變(其他學(xué)科也一樣)。因升學(xué)率、優(yōu)生率仍是評價學(xué)校教師的核心標準(這種壓力不只是來自教育主管部門),老師無膽不求學(xué)生階段性的學(xué)業(yè)成績(義務(wù)教育另稱學(xué)業(yè)等級),導(dǎo)致了“素質(zhì)教育”只是紙上培訓(xùn)得轟轟烈烈,而課上開展得冷冷清清的尷尬局面。有人統(tǒng)計在物理概念的建立和理解上本應(yīng)花80%的時間卻只占整個課堂的20%,剩下的用于習(xí)題訓(xùn)練。這種“短、平、快”的題海戰(zhàn)術(shù)雖縮短了學(xué)生的認知過程,但于學(xué)生未經(jīng)感性體驗就“熟記”了的物理概念只是他們頭腦中的符號化的空中樓閣,并無物理概念的內(nèi)涵和外延的實質(zhì)之分。其后果是嚴重的,那就是無法讓學(xué)生的思維感悟“活”起來,只會讓學(xué)生對物理的興趣和熱情漸漸“死”去。
2.教師在教學(xué)時只重給出學(xué)生新的正確的概念,而不重糾正學(xué)生在學(xué)習(xí)物理概念之前,頭腦中根深蒂固的、不全面的、甚至是錯誤的“前概念”。學(xué)生即使記住了新概念,也很難接受新概念。造成在學(xué)生頭腦中,“前概念”與新概念之間形成鳩占鵲巢的情形。
3.多數(shù)物理概念都是比較抽象的,對于這些物理概念的建立需要更多形象的、具體的事實作支撐。有的教師只注重引概念,在得出概念之后就完事大吉了,匆忙進行下面的教學(xué),不注重學(xué)生對概念的理解和拓展。
4.從感性入手和系統(tǒng)建構(gòu)的落實顯得不夠“給力”,重“紙”工,輕“手”工;重演繹,輕歸納;重灌輸,輕啟發(fā);重局部,輕整體的現(xiàn)象還很普遍,從而導(dǎo)致理性辨析缺乏有效性,影響了初中學(xué)生對物理深入、高效的學(xué)習(xí)。
五、物理概念教學(xué)的科學(xué)策略和方法
1.創(chuàng)設(shè)情境引入,讓學(xué)生充分感知物理概念。教學(xué)中,要善于從學(xué)生所熟悉的、能感知的現(xiàn)象、經(jīng)驗、經(jīng)歷中,創(chuàng)設(shè)鮮活的情境,并用靈活的方式、直觀的手段適時展示能反映所教概念本質(zhì)特征和屬性的感受性材料,加深學(xué)生對概念的表象體驗。如利用兒時游泳時,水下能捧起大石頭出水卻捧不動的生動體驗,再用演示實驗來強化引入“浮力”,比單純地用文字“浸入液體里的物體受到液體向上托的力”引入“浮力”更能激發(fā)學(xué)生求知興趣和探索欲望。
2.重視形成過程,讓學(xué)生科學(xué)構(gòu)建物理概念。物理教學(xué)過程就是一個借“物”求“理”的過程,是教師立足于給學(xué)生充足的實例、實物、實驗等感性材料,啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生觀察、分析“現(xiàn)象”的共同屬性,歸納、概括、抽象出其本質(zhì),幫他們逐步構(gòu)建概念的過程。只有經(jīng)歷過程,學(xué)生才能準確對應(yīng)概念源而形成正確概念,并意外獲得“優(yōu)秀思維品質(zhì)和超強探索能力”的昂貴“附加值”。這正是師生共同的目標。
3.優(yōu)化內(nèi)化方式,讓學(xué)生正確理解物理概念。教學(xué)中優(yōu)化選擇類比法、比較法、模型法、公式法和實驗法,將抽象概念具體化、形象化、簡潔化和過程化,強化學(xué)生對所建概念的內(nèi)化和理解,摒棄錯誤的前概念,辨清易混概念。
4.加強社會實踐,讓學(xué)生靈活應(yīng)用物理概念。課后組織學(xué)生參觀調(diào)查家庭、工廠、企業(yè)、社區(qū),指導(dǎo)學(xué)生運用概念搞些小發(fā)明、小設(shè)計,做些小實驗,寫些小論文,強調(diào)物理知識的運用及其與社會和生活的聯(lián)系,讓“從生活走向物理,從物理走向社會”的理念在教學(xué)中升華。
總之,教師只有充分認識學(xué)生物理建構(gòu)過程、特點,全面分析學(xué)生物理建構(gòu)障礙,及時反思自己教學(xué)行為,找到合適概念教學(xué)策略和方法,才能科學(xué)地幫助學(xué)生構(gòu)建正確的物理概念。