黃愛輝

物理概念是學習物理、理解物理公式含義、掌握法則規(guī)律等知識的基礎，因此掌握好物理概念是學好物理的關鍵。那么，應如何進行物理概念教學呢？筆者經過長期教學實踐，摸索出概念“稀釋還原”藝術教學路徑。

一、物理概念“稀釋還原”藝術的教育內涵

以觀念建構為本的物理教學理論的核心是：物理學科的基礎概念、基本規(guī)律和物理學科特有的認識論、方法論、思維論是物理學科的基本觀念，教學活動應以幫助學生建構這些基本觀念為目標而展開。為了使學生更好地理解物理概念的內涵，教師就應將教材濃縮而成的物理概念充分地“稀釋還原”，即沿著“概念——稀釋——還原”的教學路徑來實現概念建構的科學思維過程，其教學模式可用如圖1簡圖表示。

二、物理概念“稀釋還原”藝術符合學生的認知規(guī)律、特點

對于物理的概念教學，傳統(tǒng)的教學強化了教學的結果，而忽視了教學的過程，不僅減弱了概念教學本身，而且阻礙了學生能力的培養(yǎng)，不值得提倡。實踐中筆者采用“概念——稀釋——還原”的教學模式，可以有效地解決這種教學困境。

1. 創(chuàng)設情境，直觀感知——還原本質。

高中物理是以感知為基礎，需要從具體到抽象的概括過程。教師應根據認識論的規(guī)律，幫助學生形成表象認識，然后在諸多表象的基礎上，引導學生經過抽象、概括、分析和綜合，并通過類比，建立物理概念。在引入概念前設置一些適當的物理情境，結合一些實例，這樣可以為學生提供更多的感性材料，讓學生能夠直接感知。同時，可以讓學生結合已有的生活經驗，將感性知識上升至理性知識，從而為物理概念的學習打下良好的基礎。

如教授粵教版高中《物理》（必修1） “靜摩擦力” 概念時，教材中是短短的幾句話，即：“當物體具有相對滑動趨勢時，物體間產生的摩擦叫做靜摩擦，這時產生的摩擦力叫靜摩擦力?！笨此破戒佒睌ⅰ⒀院喴赓W的定義，如果只是一味地靠做題套題，在課堂上進行“短平快、粗簡重”的教學，就難以把握概念實質，也就難以實現課堂教學的有效高質。而通過認真解讀、領悟靜摩擦力概念，稀釋后就會發(fā)現靜摩擦力包含四個必要條件：①表面粗糙；②相互接觸；③發(fā)生形變；④有相對運動趨勢。根據上述分析，設計如下概念“還原”教學程序：①找物理課本和化學課本各一本（表面粗糙）；②讓兩本課本的書頁交叉疊放在一起（相互接觸）；③放在桌子上壓一壓（發(fā)生形變）；④用手提起化學課本，則可以把物理課本也提起來（有相對運動趨勢）。師生活動：讓學生共同分析物理課本在升高的過程中，受到的靜摩擦力方向。這樣設計為學生提供一個可以感知的情境，讓他們明白物理課本受到的靜摩擦力為其提供了一個向上的動力。在探究活動中，學生增強了感性認知，通過實驗探究，理解了概念。這樣的概念學習，學生才不會感到空洞，也不會覺得物理概念太抽象，對概念的理解會很透徹，學生可以輕輕松松地掌握物理概念。

“稀釋”再“還原”，讓概念剖析更為細膩，讓示例的作用更為有效，讓規(guī)律的解讀更為豐富，讓課堂教學更有內涵和高效。

2. 分析判斷，抽象加工——還原真諦。

學生在進行物理概念學習之前，對生活中較熟悉的某些物理現象有一定的感性認識，對這些物理概念的認識也就有了一定基礎。因此，在進行概念引入設計時，教師應充分了解學生的學習情況，加強與生活的聯系，創(chuàng)設學生熟悉的生活情境，從而引入物理概念，激發(fā)學生的求知欲望。

如教授粵教版高中《物理》（必修1）“加速度”概念時，加速度是一個學生看似熟悉又陌生的抽象概念，但我們不能指望直截了當地下個定義，就可以使學生對其深刻內涵理解透徹。首先應詮釋加速度概念教學的難點因素：①速度的變化量；②怎樣表述速度的變化快慢。要使學生掌握加速度概念，必須突破這兩個教學瓶頸。筆者將加速度概念“還原”教學設計如下。

先給出表1所列數據，問學生：你是如何比較表中物體速度變化的快慢呢？接著引導學生挖掘出比較速度化快慢的多種方法，具體做法如下。

教師針對表1中的信息，提出如下問題：

（1）高級跑車和磁懸浮列車相比，哪個速度變化得較快？你是怎樣比較兩者速度變化的快慢的？

（2）飛機和高級跑車相比，哪個速度變化得較快？你又是怎樣比較兩者速度變化的快慢的？

對問題（1），學生采用經歷時間相同比速度變化量的方法，不難得出：在12s內，高級跑車速度增大了84m/s，而磁懸浮列車速度只增大了48m/s，所以，高級跑車速度變化得快。

對問題（2），學生采用速度變化相同比經歷時間長短的方法，不難得出：飛機和高級跑車的速度都增大了84m/s，但飛機用的時間是30s，而高級跑車只用了12s，所以，高級跑車速度變化得快。

在這個基礎上，教師進一步提出問題：如果要你比較高級跑車和摩托車的速度變化的快慢情況，表中顯示的它們的速度變化量不同，經歷的時間也不同，你應當怎樣比較兩者速度變化的快慢呢？請與周圍的同學討論一下。

在教師的引導下，學生通過相互討論，可能會得出比較方法：計算出兩種交通工具單位時間內速度變化量的多少，即計算出速度變化量與時間的比值，比值較大的速度變化較快。

教師要求學生計算表1中各種交通工具單位時間內速度的變化量，即速度變化量與時間的比值，進而指出：物理學上將單位時間內速度的變化量叫做加速度，可見，加速度是描述物體速度變化快慢的物理量。

在這個基礎上，教師要求學生根據加速度的物理意義，寫出加速度的定義式a=，并推導出加速度的單位：m/s2。

實踐表明，這種經“稀釋”后孕育、發(fā)展，再“還原”而成的物理概念，才會使學生感到物理有血有肉、清晰豐滿，教學效果更為顯著。

3. 對比觀察、鞏固深化——還原真情。

物理知識的建構具有個體性和情境性。學生只有在一定的情境中經歷物理知識建構的過程，才可能真正理解并掌握知識。沒有經歷物理知識建構的過程，學生就不可能真正理解物理學的真諦，不可能真正感受到物理學的科學美，更不可能開啟物理思維的大門。

如教授粵教版高中《物理》（選修3-2）“楞次定律”概念，“感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化”。“稀釋”楞次定律所包含的物理內涵：①感應電流的方向由哪些因素決定？②遵循什么規(guī)律？③感應電流的磁場怎樣阻礙引起感應電流的磁通量的變化。為此，筆者設計如下概念“還原”實驗探究。

直觀感知：教師演示如圖2甲所示實驗，請學生觀察磁鐵的N（S）極在向下插入或拔出線圈時，電流表的指針是否發(fā)生偏轉？（通過觀察發(fā)現電流表指針發(fā)生偏轉了）教師提出問題：電流表指針為什么會發(fā)生偏轉？（學生討論得出是因為有了感應電流）教師再提出問題：感應電流的方向與哪些因素有關呢？學生展開討論并得出探究的思路：感應電流的方向可能與原磁場的方向有關？可能與磁通量變化的增、減有關？或可能與線圈匝數有關？等等。

領悟體會：學生分組探究完成乙、丙、丁實驗步驟，并觀察各次電流表指針偏轉情況，將觀察到的現象記錄在書上。通過探究進行有明確目標指向、以任務驅動為目的的感知，使教材中的知識結構與學生頭腦中的認知結構逐漸建立聯系，逐步積累電磁感應現象的“增反減同”“來拒去留”等感性經驗。

促進遷移：教師引導學生總結并用課件模擬以上實驗過程，“慢”鏡頭回放觀察到的感應電流、感應電流的磁場、引起感應電流磁場變化情況的動態(tài)過程，讓學生反復感知電磁感應的各種變化狀態(tài)，直觀感受整體與局部、一般與特殊的關系，使學生對此過程有一個更為直觀、具體的視覺認識。

認知內化：學生討論并總結得出以上各次實驗探究感應電流的磁場方向與引起感應電流磁場方向及磁通量變化的規(guī)律，總結得出楞次定律的規(guī)律和結論。在直觀、豐富的情境下，感知問題的基本特征和形式，由“感知—體會—遷移—內化”的逐步深化探究，實現電磁感應概念的“有感至知”的認知遷移。

概念認知正是通過問題的“稀釋”而變得生動，教學正是因為知識過程的探究“還原”而顯得精彩。

總之，由于新的物理概念的建立往往是智力上的巨大飛躍，是從現實到本質的巨大跨越，故需要各種思維形式的參與，需要利用各種思維方法，根據問題的要求以及當時的知識背景，充分發(fā)揮想象力，達到對客觀事物的物理共同屬性和本質特征的認識。高中物理教師要不斷與時俱進，開拓創(chuàng)新，而概念的“稀釋還原”藝術是筆者尋找出的一條適合學生學習的新方式。

責任編輯 羅 峰