黃文利

(江蘇省江陰市華士高級(jí)中學(xué) 214421)

在當(dāng)前的物理教學(xué)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生之所以感到物理難學(xué)，其原因之一就在于他們對(duì)物理概念的理解和認(rèn)識(shí)止步于對(duì)定義的背誦和對(duì)公式的記憶，他們徹底忽視了物理概念形成的事實(shí)依據(jù)和概念形成背后的思維方法，這些都在一定程度上限制著學(xué)生對(duì)概念的理解與掌握.因此，物理教師要重視學(xué)生對(duì)概念的學(xué)習(xí)，教學(xué)過(guò)程中不僅要引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)相關(guān)概念的物理含義，更要幫助學(xué)生發(fā)掘隱含在概念中的物理思想.教師要積極研究學(xué)生的思維習(xí)慣和認(rèn)知特征，要按照易于學(xué)生理解的方式來(lái)組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，并幫助學(xué)生克服相應(yīng)的認(rèn)知困難.

一、利用學(xué)生的已有認(rèn)知展開(kāi)類(lèi)比，明確概念

和學(xué)生在課外溝通時(shí)，我們也經(jīng)常聽(tīng)到學(xué)生的感慨：教材上的概念表述都很清楚，但是理解起來(lái)卻很難到位.從教師的角度來(lái)講，學(xué)生對(duì)概念的掌握不能只關(guān)心他們是否能夠流利地背誦出來(lái)，而應(yīng)該關(guān)注學(xué)生是否在頭腦中形成較為清晰的認(rèn)識(shí).

比如電流的概念，其定義是“電荷的定向移動(dòng)形成了電流”，如果從字面來(lái)理解，就應(yīng)該認(rèn)為電荷排著整整齊齊的隊(duì)列，邁著整齊的步伐向前運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而形成電流.這種想法顯然是錯(cuò)誤的，實(shí)際上自由電荷本身就在進(jìn)行無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，在此基礎(chǔ)上如果電荷還受到外界電場(chǎng)的影響，就將在原有運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上疊加上一個(gè)定向偏移，這就是電流的形成.初次接觸電流的概念，很多學(xué)生對(duì)電流的傳導(dǎo)速度容易引起誤解，他們會(huì)把這個(gè)速度理解為電荷從導(dǎo)線(xiàn)的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的速度.為了幫助學(xué)生明確電流的實(shí)質(zhì)，教師可以通過(guò)一個(gè)學(xué)生非常熟悉的例子來(lái)幫助學(xué)生來(lái)建立概念：操練隊(duì)形時(shí)，所有的學(xué)生排成了一列，體育老師發(fā)號(hào)施令：齊步走！所有的學(xué)生幾乎同時(shí)發(fā)生移動(dòng)，雖然每一個(gè)學(xué)生的移動(dòng)步調(diào)很小，但是體育老師的命令導(dǎo)致學(xué)生隊(duì)列的整體性運(yùn)動(dòng)，此刻我們就認(rèn)為人群的流動(dòng)已經(jīng)發(fā)生，但是卻無(wú)需讓隊(duì)尾的同學(xué)行進(jìn)到隊(duì)首位置.類(lèi)似的，當(dāng)我們將電鍵閉合時(shí)，電路中的自由電荷就像聽(tīng)到老師命令的學(xué)生一樣，它們統(tǒng)一按照指令向前推進(jìn)，而且?guī)缀踉谕粫r(shí)刻發(fā)生移動(dòng)，整個(gè)電路在同一時(shí)刻感受到電流的存在.在此基礎(chǔ)上，我們告訴學(xué)生，電流的傳導(dǎo)速度其實(shí)應(yīng)該是電場(chǎng)的傳播速度，在數(shù)值上它等同于光速.在這樣的比喻下，學(xué)生能夠更加清晰地建構(gòu)物理模型，并對(duì)電流的微觀機(jī)制產(chǎn)生更加深刻的認(rèn)識(shí)，這也為學(xué)生在后續(xù)諸如“洛倫茲力和安培力關(guān)系”的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ).

二、從學(xué)生熟悉的場(chǎng)景著手，建立變式學(xué)習(xí)

中學(xué)生對(duì)物理概念的學(xué)習(xí)應(yīng)該是一個(gè)由淺入深，逐漸深入的過(guò)程.如果教師只是平鋪直敘地進(jìn)行講授，則學(xué)生未必得對(duì)概念形成深刻的理解.比如在指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)摩擦力時(shí)，教師都會(huì)從其產(chǎn)生的條件著手：存在彈力、接觸面粗糙、兩物體之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)；然后再講摩擦力的分類(lèi)——滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力；再指導(dǎo)學(xué)生對(duì)滑動(dòng)摩擦力的大小和方向進(jìn)行研究；最后再指導(dǎo)學(xué)生對(duì)靜摩擦力的大小和方向進(jìn)行分析.這樣的處理貌似條理分明，學(xué)生在課堂上也是一聽(tīng)就懂，但是在結(jié)合概念處理具體問(wèn)題時(shí)卻一錯(cuò)再錯(cuò).出現(xiàn)上述問(wèn)題的原因是學(xué)生沒(méi)有在頭腦中建立正確的圖景，這也成為教師在教學(xué)過(guò)程中必須進(jìn)行針對(duì)性調(diào)整的地方.

對(duì)摩擦力的認(rèn)識(shí)，我們可以引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際化的場(chǎng)景入手，按照如下次序來(lái)創(chuàng)設(shè)情境.

師：這是本靜止放在講臺(tái)的書(shū)，它受到摩擦力嗎？

生：沒(méi)有.

師：如果用大小為2N的水平力向右推，但是沒(méi)有推動(dòng)，它會(huì)受到摩擦力嗎？

生：受到.

師：這是什么性質(zhì)的摩擦力？

生：由于相對(duì)靜止，因此這屬于靜摩擦力.

師：接觸面必須是粗糙的嗎？

生：是的.

師：如果用大小為6N的水平力來(lái)推書(shū)，書(shū)依然沒(méi)有運(yùn)動(dòng)，這說(shuō)明什么？

生：這表明靜摩擦力的大小是能夠發(fā)生變化的.

師：如果改用7N的水平力來(lái)推書(shū)，書(shū)發(fā)生了運(yùn)動(dòng)，這又說(shuō)明什么？

生：這說(shuō)明靜摩擦力有一定的取值范圍.

師：如果我們繼續(xù)增大這個(gè)推力，書(shū)所受摩擦力還會(huì)增大嗎？

生：這時(shí)就是滑動(dòng)摩擦力了，而且書(shū)又不是平衡狀態(tài)，大小還真不好說(shuō).

師：你有什么辦法來(lái)處理這個(gè)問(wèn)題呢？

生：可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)滑動(dòng)摩擦力的大小進(jìn)行測(cè)量.

師：請(qǐng)大家設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)中研究滑動(dòng)摩擦力的大小和哪些因素有關(guān).

在老師引導(dǎo)下，學(xué)生開(kāi)始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并形成了對(duì)滑動(dòng)摩擦力的認(rèn)識(shí).以上過(guò)程，我們從學(xué)生熟悉的場(chǎng)景出發(fā)，逐步推進(jìn)，引導(dǎo)學(xué)生完成了對(duì)靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力的概念建構(gòu).

三、幫助學(xué)生深刻領(lǐng)會(huì)概念的內(nèi)涵和外延

學(xué)習(xí)物理概念，不僅僅是熟知概念的基本表述，我們還要引導(dǎo)學(xué)生理解概念的內(nèi)涵，一般來(lái)講，內(nèi)涵包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：(1)概念反映的是哪一類(lèi)事物的哪些屬性？(2)概念是如何定義的？(3)對(duì)于定量的概念，其計(jì)算和測(cè)量分別如何進(jìn)行？它的單位是什么？當(dāng)然，我們也必須明確，構(gòu)成概念內(nèi)涵的本質(zhì)屬性可以是一個(gè)，也可以是若干個(gè).比如，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念包括以下三方面含義：(1)物體運(yùn)動(dòng)；(2)運(yùn)動(dòng)軌跡是圓形；(3)速度的大小保持不變，其方向不斷變化.

總之，我們?cè)诟拍罱虒W(xué)時(shí)應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生熟知概念形成的過(guò)程，通過(guò)對(duì)比、辨析概念的內(nèi)涵與外延，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理概念更為準(zhǔn)確和深刻的認(rèn)識(shí).

[1]阮家列．基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高中物理復(fù)習(xí)中學(xué)生思維能力的提升[J]．課程教育研究，2004(1)．