芻議初中物理的概念教學(xué)

翁紫梅

摘 要：本文結(jié)合實(shí)例，分析了學(xué)生在構(gòu)建物理概念時(shí)存在的困難，并探討了初中課堂中實(shí)現(xiàn)物理概念有效教學(xué)的對(duì)策。

關(guān)鍵詞：物理概念；有效教學(xué)；對(duì)策

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2014）8（S）-0022-4

物理概念是對(duì)物理事實(shí)的抽象概括，是構(gòu)成整個(gè)物理學(xué)知識(shí)體系的基礎(chǔ)。教學(xué)中能否使學(xué)生形成正確的物理概念，直接關(guān)系到學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的認(rèn)知程度，進(jìn)而影響到學(xué)生整體知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和拓展。李政道曾經(jīng)說過：“學(xué)習(xí)物理的首要問題是弄清物理學(xué)中的基本概念”。因此，在初中物理教學(xué)中，必須重視對(duì)物理概念的教學(xué)。本文將結(jié)合實(shí)例談?wù)勗诔踔姓n堂中如何有效地進(jìn)行物理概念教學(xué)。

1 物理概念教學(xué)的目標(biāo)

2011年版的義務(wù)教育物理學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[1]中，最大變化是突出了重要概念的教學(xué)。標(biāo)準(zhǔn)中指出，物理概念是“課程內(nèi)容”中科學(xué)內(nèi)容的重要部分，在教學(xué)設(shè)計(jì)中不僅應(yīng)重視物理概念的具體內(nèi)容、意義等，而且還應(yīng)重視學(xué)生建立物理概念的過程。經(jīng)過對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)的梳理，我們將概念教學(xué)的目標(biāo)分為三個(gè)層次，如表1所示。

從上表可以看出，多數(shù)物理概念在初中階段的教學(xué)目標(biāo)是達(dá)到了解的層次，少數(shù)概念要求達(dá)到認(rèn)識(shí)和理解的層次。教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，雖然概念學(xué)習(xí)存在目標(biāo)要求程度差異，但在每個(gè)目標(biāo)層次內(nèi)都會(huì)有幾個(gè)學(xué)生掌握起來比較困難的概念，比如重力、摩擦力、比熱容、浮力、功、密度、壓強(qiáng)、電功、電功率等概念。分析這些概念學(xué)習(xí)困難的原因，挖掘其中的干擾因素，將有助于提高物理概念教學(xué)的有效性。

2 干擾物理概念學(xué)習(xí)的因素

物理概念的建立過程是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，影響學(xué)生物理概念學(xué)習(xí)的因素也有很多。一般來說，主要有以下幾個(gè)干擾物理概念學(xué)習(xí)的因素：

2.1 已有的生活經(jīng)驗(yàn)所形成的錯(cuò)誤的前概念

前概念是指學(xué)生在接受正規(guī)的科學(xué)教育之前已形成的概念，是對(duì)所感知的現(xiàn)象、生活中的常識(shí)與經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)加工得出的認(rèn)識(shí)和理解。根據(jù)調(diào)查，大部分學(xué)生對(duì)于初中物理聲現(xiàn)象、熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象的基礎(chǔ)知識(shí)具有較正確的前概念[2]，而對(duì)于力現(xiàn)象和光現(xiàn)象的基礎(chǔ)知識(shí)則存在較多的錯(cuò)誤的前概念。比如，對(duì)于力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，較多學(xué)生會(huì)認(rèn)為，“運(yùn)動(dòng)的物體才受到摩擦力”，“摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)”，“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”，“物體的速度越大，慣性越大”等。

2.2 概念過于抽象，學(xué)生缺乏相應(yīng)的感性認(rèn)識(shí)

物理學(xué)的概念大多是比較抽象的，而初中學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)往往以感性為主，他們的抽象思維較差，這使得學(xué)生在學(xué)習(xí)概念、特別是較為抽象的概念時(shí)，由于缺乏相應(yīng)的感性認(rèn)識(shí)，而無法理解概念的含義，影響后續(xù)的進(jìn)一步學(xué)習(xí)，如對(duì)電阻、磁場(chǎng)、功、內(nèi)能、比熱容等概念的學(xué)習(xí)就存在這樣的問題。

2.3 學(xué)生的理解水平有限

在學(xué)習(xí)概念的過程中，容易抓不住概念的本質(zhì)和內(nèi)涵，形成錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，特別是對(duì)于物理中一些相關(guān)的物理概念，學(xué)生較易出現(xiàn)“張冠李戴”、“以偏概全”的問題。比如，學(xué)習(xí)重力概念時(shí)，容易將“重力”、“質(zhì)量”和“重量”這三個(gè)概念搞混，認(rèn)為“質(zhì)量就是重量”，或?qū)⒅亓Φ膯挝粚懗伞扒Э恕?。學(xué)習(xí)壓力概念時(shí)，較多學(xué)生會(huì)誤以為“壓力一定等于重力”等。

3 物理概念有效教學(xué)的對(duì)策

根據(jù)物理概念的教學(xué)目標(biāo)，針對(duì)干擾物理概念學(xué)習(xí)的因素，可以從以下幾個(gè)方面來提升物理概念的教學(xué)效果。

3.1 創(chuàng)設(shè)生活情境，激活學(xué)生積極情感

新課程背景下的物理課程基于建構(gòu)理論，提出要重視學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程是基于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)構(gòu)建知識(shí)的過程。在物理概念教學(xué)中，充分挖掘?qū)W生的已有經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)學(xué)生所熟悉的生活情景或感興趣的事物，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而在學(xué)生正確的前概念的基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生順利構(gòu)建物理概念。

如在進(jìn)行《壓強(qiáng)》概念教學(xué)時(shí)，首先從學(xué)生接觸較多的生活實(shí)例出發(fā)，提出懸念：“為什么寬的書包帶背在肩上比窄的舒服些？”“為什么人們坐在沙發(fā)比坐在椅子舒服？”“為什么鐵軌要鋪在枕木上？”“為什么用久的刀要磨一磨才好用？”對(duì)于生活中這些習(xí)以為常的事情，學(xué)生可能從沒想過為什么，教師一提出來立即引發(fā)學(xué)生的積極思考，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的興趣，從而使學(xué)生積極主動(dòng)參與到概念教學(xué)的活動(dòng)中來，達(dá)到良好的教學(xué)效果。

在教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)生活情境來引入概念，利用學(xué)生已有的前概念或幫助學(xué)生形成正確的前概念，有利于激活學(xué)生學(xué)習(xí)概念的積極情感，助力學(xué)生對(duì)概念的理解。

3.2 運(yùn)用矛盾事件，實(shí)現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變

正確的前概念對(duì)學(xué)習(xí)是一種積極因素，能使學(xué)生對(duì)認(rèn)知事物產(chǎn)生共鳴，降低學(xué)習(xí)難度，幫助學(xué)生更好地理解新知。而錯(cuò)誤的前概念則是學(xué)習(xí)的一種阻力，且一旦形成還較難糾正，往往會(huì)使學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的效果大打折扣。因此，在進(jìn)行概念教學(xué)前，教師應(yīng)了解學(xué)生的前概念儲(chǔ)備，特別是對(duì)存在錯(cuò)誤前概念的情況，應(yīng)積極尋找有效的教學(xué)策略予以糾正。在教學(xué)中，克服錯(cuò)誤前概念的影響，實(shí)現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變的有效做法之一是運(yùn)用矛盾事件，創(chuàng)設(shè)能引起學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突的教學(xué)情境，促進(jìn)學(xué)生對(duì)新概念的建構(gòu)[4]。

比如，在《摩擦力》的反饋練習(xí)中，學(xué)生憑借自己的生活經(jīng)驗(yàn)和理解，往往容易形成錯(cuò)誤的前概念——摩擦力總是阻礙物體運(yùn)動(dòng)。這時(shí)教師可以適時(shí)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：如圖1所示，把電動(dòng)玩具車懸掛起來，驅(qū)動(dòng)輪懸空轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，汽車沒有運(yùn)動(dòng)。當(dāng)下面的木板與車輪接觸時(shí)，玩具車就能在木板上向前運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)了“玩具車在摩擦力的作用下反而能向前運(yùn)動(dòng)”這一與學(xué)生前概念相悖的矛盾事件，打破了學(xué)生原有的認(rèn)知平衡，激發(fā)學(xué)生重新思考、重新架構(gòu)知識(shí)，從而促使學(xué)生構(gòu)建新概念——摩擦力總是阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)成認(rèn)知的新平衡。

3.3 提供實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，增加思維素材

對(duì)于比較抽象的物理概念，學(xué)生往往由于缺乏相應(yīng)的感性認(rèn)識(shí)，容易形成學(xué)習(xí)時(shí)的思維障礙。如果教師能精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，把隱性的物理性質(zhì)，轉(zhuǎn)化為顯性的、可直接觀察的物理現(xiàn)象，將有助于學(xué)生理解概念。例如對(duì)地磁場(chǎng)概念的建立，可以設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：