重視物理概念的建構(gòu)過程

梁炳釗

(廣州市番禺區(qū)南村中學(xué) 廣東 廣州 511442)

在物理教學(xué)中，有些教師認(rèn)為學(xué)生的學(xué)習(xí)成績不理想，是因為學(xué)生對知識點記得不牢固,練習(xí)做得少.于是花大量時間讓學(xué)生記憶物理概念、公式和規(guī)律，并反復(fù)做大量的練習(xí)，但是結(jié)果還是不理想.有的教師總是抱怨，“這道題已經(jīng)講了很多遍，學(xué)生也做了很多次，但還是錯誤百出！”

1 理解物理概念是能夠靈活運用物理規(guī)律的前提

美國教育心理學(xué)家加涅的智慧技能層次論把智慧技能分成5個亞類,即辨別、具體概念、定義性概念、規(guī)則、高級規(guī)則，并提出這5種智慧技能的習(xí)得存在著如下的層次關(guān)系.

(1)高級規(guī)則學(xué)習(xí)以簡單規(guī)則學(xué)習(xí)為先決條件；

(2)規(guī)則學(xué)習(xí)以定義性概念學(xué)習(xí)為先決條件；

(3)定義性概念學(xué)習(xí)以具體概念學(xué)習(xí)為先決條件；

(4)具體概念學(xué)習(xí)以知覺辨別為先決條件.

沒有穩(wěn)固的基石，建不成高樓大廈.如果把物理學(xué)科比作高樓大廈，那么,物理概念就是構(gòu)成這座大廈的基石.對物理概念的理解就是學(xué)生能運用物理規(guī)律的前提，很多教師在物理概念的教學(xué)中往往忽視了這一點，在引入物理概念時，沒有讓學(xué)生對概念獲得足夠的感性認(rèn)識，就直接給出物理概念.學(xué)生只能死記硬背這些概念.學(xué)生記住的只是一堆不理解的文字，根本不知道概念的本質(zhì).如果學(xué)生不理解物理概念，我們就算花費大量的時間讓他們進行練習(xí)，結(jié)果必然出現(xiàn)無論做多少遍都會犯錯的現(xiàn)象.

2 重視物理概念的建構(gòu)過程 讓學(xué)生充分理解概念的本質(zhì)

物理概念具有高度的抽象性，它超脫了具體的現(xiàn)象而說明了事物的本質(zhì)屬性和內(nèi)在聯(lián)系.有些教師覺得向?qū)W生解釋，太浪費時間，不如節(jié)省點時間讓學(xué)生做練習(xí)，干脆讓學(xué)生背熟這些概念，結(jié)果學(xué)生做題時一竅不通.所以,只有經(jīng)歷物理概念的建構(gòu)過程，學(xué)生才能真正地理解概念的本質(zhì)，教師和學(xué)生才不會做無用功.

筆者根據(jù)加涅的智慧技能層次論，把物理概念的構(gòu)建過程分為三個階段.

(1)具體水平.學(xué)習(xí)者從其他物體中辨別出某一客體.

(2)再認(rèn)水平.學(xué)習(xí)者從不同的情境或不同的視角認(rèn)識客體.

(3)分類水平.學(xué)習(xí)者能識別新遇到的例證.

有不少教師往往會把第一個階段和第二個階段省略，直接給出概念，讓學(xué)生進行練習(xí)，這樣，后面做再多的練習(xí)也是徒勞的.這三個階段缺一不可.下面以 “短路”概念的建構(gòu)過程進行分析.

在電路中，導(dǎo)線直接與電源兩極相連，這種現(xiàn)象叫短路.短路也可以理解為,有兩條支路可選，一條支路不需要經(jīng)過用電器，而另一條支路有用電器，電流總會走沒有用電器的支路，這種情況叫短路.學(xué)生要明白短路的概念，必須先理解下面3個問題，一是什么叫用電器？二是導(dǎo)線與用電器的區(qū)別.三是電流怎樣選擇路徑？

在前面的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)掌握了用電器的概念，教師先和學(xué)生一起回憶用電器的概念，列舉出電燈、電飯煲、電視機、電風(fēng)扇等常用的用電器，講述“像這些把電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的裝置叫用電器.用電器都有一定的電阻.”然后設(shè)問，“導(dǎo)線是不是像電燈、電飯煲一樣，有電阻呢？”教師提出問題，引發(fā)學(xué)生思考、猜測.接著，教師測出用電器和導(dǎo)線的電阻，學(xué)生發(fā)現(xiàn)用電器電阻較大，而導(dǎo)線的電阻非常小甚至等于零.這樣，學(xué)生就知道導(dǎo)線和用電器是有區(qū)別的，導(dǎo)線并不是用電器.

(1)具體水平.短路的兩個主要特征，一是有兩條或以上的支路選擇，其中一條支路只有導(dǎo)線；二是電流走只有導(dǎo)線那條支路.筆者通過實驗對比凸顯這兩個特征.

教師連接了兩個如圖1所示的電路，閉合開關(guān).

圖1

師：L1有沒有電流通過？你是怎樣判斷的？

生：燈泡能發(fā)光，說明有電流流過燈泡.

教師分別在L1兩端并上另一個燈泡L2和一根導(dǎo)線，如圖2和圖3所示.

師：如圖2,現(xiàn)在有兩條支路，兩條支路都有用電器，電流會流過哪里呢？

這是兩個用電器的并聯(lián)，學(xué)生知道兩條支路都有電流通過.教師讓學(xué)生對比圖2和圖3.

圖2

圖3

師：這兩個電路有什么不同呢？

學(xué)生通過觀察發(fā)現(xiàn)，圖3與圖2最大的不同是有一條支路中沒有用電器.通過辨別對比，學(xué)生掌握了短路的第一個特征.

師：圖3中，由A到B有兩條支路可以走，一條要經(jīng)過用電器L1(電阻很大)，另一條只走導(dǎo)線(電阻很小)，電流會選擇只走導(dǎo)線還是只走有用電器的支路，或者是兩條支路都走呢？請大家選擇一種方式，我們稍后接通電路，大家可以驗證一下自己的選擇是否正確.

接通電路，學(xué)生發(fā)現(xiàn)燈泡L1不發(fā)光.

師：電流經(jīng)過燈泡所在支路嗎？為什么？

生：L1不發(fā)光，證明電流沒有經(jīng)過燈泡所在支路.

師：電流由A到B走哪條路？

學(xué)生都知道電流走了只有導(dǎo)線那條支路.教師用電流表測量導(dǎo)線的電流，學(xué)生發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線電流很大.

師：有兩條支路，支路都有用電器，電流會通過兩條支路，這兩個用電器并聯(lián).但是兩條支路，一條有用電器，而另一條支路只有導(dǎo)線，電流會選擇走哪條路？

通過上面的實驗，學(xué)生都可以回答出，“走導(dǎo)線所在的支路，不走用電器所在的支路.”這樣，教師幫學(xué)生解決了“電流怎樣選擇路徑？”的問題，學(xué)生也掌握了短路的第二個特征.在此基礎(chǔ)上，教師引出短路的概念.學(xué)生經(jīng)歷第一個階段，基本上能了解短路的本質(zhì).

(2)再認(rèn)水平.引入概念后，教師給出了圖4～8共5個電路圖，這些圖既有肯定例證也有否定例證，讓學(xué)生通過概念對這些例證進行辨別.如果學(xué)生能根據(jù)概念辨別出哪些短路，哪些沒有短路，那么，學(xué)生就掌握了短路的概念.

圖4 圖5

圖6 圖7

圖8

師：有兩條支路可選，一條支路不需要經(jīng)過用電器，而另外支路有用電器，電流總會走沒有用電器的支路，這種情況叫短路.請分析下面幾個圖哪個電路會短路？哪個電路不會短路？為什么？

教師根據(jù)學(xué)生回答的情況，就可以知道學(xué)生對短路概念的掌握情況.

(3)分類水平.教師給出了三個新例證讓學(xué)生進行判斷，如圖9～11.

圖9

圖10

圖11

這個階段的目的是檢驗學(xué)生能否識別新遇到的例證.

師：下面3個圖是否短路？為什么？

教師根據(jù)學(xué)生回答的情況，決定是否再給出新的例證，如果學(xué)生都能辨別圖9～11的例證，證明學(xué)生已經(jīng)掌握了短路的本質(zhì)，不需要再出新的例證.反之，則需要進一步讓學(xué)生分析新例證.

學(xué)生經(jīng)歷了概念建構(gòu)的三個階段，才能夠理解概念的本質(zhì)，覺得自己的學(xué)習(xí)不是盲目的接受，而是有意義的，有收獲的.

筆者通過一段時間的嘗試，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對物理概念的掌握不只是停留在記住的層面上，他們都能理解概念的本質(zhì).理解了物理概念后，學(xué)生也能靈活運用各種物理規(guī)律.通過這樣的體驗學(xué)習(xí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)成績有了顯著的提高，對物理的興趣更濃了，學(xué)習(xí)積極性也更高了.

實踐表明，物理概念的學(xué)習(xí)，并不是被動的接受，也不是讓學(xué)生死記硬背就能解決的問題.這樣，只會陷入“記住了但不會做，不會做導(dǎo)致不想學(xué)”的惡性循環(huán)當(dāng)中.所以，我們一定要重視概念的建構(gòu)過程，讓學(xué)生體驗這個過程，在這個過程中理解概念的本質(zhì)，使他們在這一過程中體驗學(xué)習(xí)的樂趣.

參考文獻

1 袁磊．淺析物理的概念教學(xué)．金色年華：教學(xué)參考,2012(11)：124～124

2 劉金強．初中物理概念教學(xué)的策略．師道：教研,2012(10)：87～88