建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論在物理概念教學(xué)中的有效性

曹春娥

摘要：初中新課程強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，以學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)探究、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和對(duì)所學(xué)知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)，提倡基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)過程。基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的物理概念教學(xué)，精心創(chuàng)設(shè)情境，重視概念引入;轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，關(guān)注概念形成;利用認(rèn)知沖突，引導(dǎo)概念修正;理論聯(lián)系實(shí)際，加強(qiáng)概念應(yīng)用，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)概念的主動(dòng)建構(gòu)。

關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義;物理概念

新課標(biāo)將“改變課程過于關(guān)注知識(shí)傳授的傾向，強(qiáng)調(diào)形成積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度，使獲得基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的過程同時(shí)成為學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和形成正確價(jià)值觀的過程?！边@就要求教師，在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生建立物理概念時(shí)，應(yīng)在學(xué)生原有認(rèn)知的基礎(chǔ)上，利用實(shí)驗(yàn)、活動(dòng)、啟發(fā)、質(zhì)疑等方式引導(dǎo)學(xué)生建立及內(nèi)化物理概念。物理概念的形成過程，也就是學(xué)生通過觀察，運(yùn)用等科學(xué)思維方法，排除各種非本質(zhì)的干擾，掌握科學(xué)現(xiàn)象和概念的本質(zhì)特征的過程。一般概念的建構(gòu)過程要經(jīng)歷以下幾個(gè)階段。

一、認(rèn)知經(jīng)歷階段

這個(gè)階段的活動(dòng)是讓學(xué)生初步形成概念，其次，要求學(xué)生明確概念的含義，知道它們的來龍去脈。例如，了解物理概念的引入、原因和方式。再次，還要求學(xué)生能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決一些實(shí)際問題。這一階段，通常由以下幾個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成：

（一）動(dòng)機(jī)激發(fā)

激發(fā)動(dòng)機(jī)是通過教師創(chuàng)造的情境，激發(fā)學(xué)生的求知欲，讓學(xué)生的意向心理處于活躍狀態(tài)。

在教學(xué)《聲音的發(fā)生和傳播》時(shí)，為了引起學(xué)生的注意和求知欲，可以這樣安排，分別播放各種不同的聲音，然后讓學(xué)生借助現(xiàn)有的一些物品發(fā)出聲音。通過學(xué)生聽聲音、動(dòng)手發(fā)出聲音，然后引入新課，為學(xué)習(xí)聲音是由于物體的振動(dòng)產(chǎn)生的概念打好了基礎(chǔ)。

又如在教學(xué)《大氣壓強(qiáng)》一課時(shí)，我事先設(shè)計(jì)了一個(gè)活動(dòng)，請(qǐng)兩至四個(gè)強(qiáng)壯的男生兩邊拉已經(jīng)抽氣并關(guān)好閥門的馬德堡半球，結(jié)果使出全身力氣，累的氣喘吁吁卻沒有拉開。再請(qǐng)一個(gè)瘦弱的女生（我之前已經(jīng)悄悄把閥門打開了）女生很容易就把它打開了。活動(dòng)后引導(dǎo)學(xué)生思考：為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象？通過這樣的活動(dòng)，讓學(xué)生感知大氣壓的存在。

（二）全面感知

既然感性認(rèn)識(shí)是形成概念的基礎(chǔ)，在學(xué)生學(xué)習(xí)概念時(shí)，就要讓他們?nèi)娓兄?，做好從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)過渡的充分準(zhǔn)備。

仍以《聲音的發(fā)生和傳播》為例，可以讓每位同學(xué)利用一張紙來發(fā)聲，并觀察紙發(fā)聲時(shí)有什么特點(diǎn)？讓學(xué)生初步了解物體發(fā)聲時(shí)的特點(diǎn)。再通過乒乓球靠近發(fā)聲的音叉和不發(fā)生的音叉的情況的比較，來驗(yàn)證音叉發(fā)生時(shí)在振動(dòng)。通過實(shí)驗(yàn)初步感知和比較，讓學(xué)生順理成章地建立起聲音是由于物體的振動(dòng)產(chǎn)生的的概念。

又如在教學(xué)《電磁感應(yīng)》時(shí)，為了有利于學(xué)生形成正確的觀念，以便為建立正確的概念作準(zhǔn)備，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，通過閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的多種方向的運(yùn)動(dòng)是否會(huì)產(chǎn)生電流的觀察，突出了“切割磁感線”才會(huì)產(chǎn)生電流，能讓學(xué)生把握電磁感應(yīng)的條件。

（三）科學(xué)思維

輸入大腦的信息要想儲(chǔ)存下來，必須經(jīng)過登記、分類，將舊信息加以調(diào)整，組成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，以便進(jìn)行檢索，因此，要在學(xué)生已有正確觀念的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)他們進(jìn)行科學(xué)的思維，即運(yùn)用比較、分析、綜合、判斷、推理、想象等方法，抓住事物的本質(zhì)特征，排除那些非本質(zhì)的東西。如在學(xué)習(xí)內(nèi)能的概念后，讓學(xué)生討論：根據(jù)內(nèi)能的定義，物體內(nèi)能的大小和哪些因素有關(guān)，讓學(xué)生理清溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，動(dòng)能總和越大，物體的內(nèi)能也越大;同種物質(zhì)，分子數(shù)目越多，質(zhì)量越大，內(nèi)能越大;還與分子間距離，宏觀表現(xiàn)為物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)系。又如在教學(xué)物態(tài)變化時(shí)，可結(jié)合物質(zhì)的末態(tài)來加深對(duì)物質(zhì)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變過程。

二、鞏固完善

學(xué)生一般只重視概念的定義，但定義往往是僅從某個(gè)主要方面來揭示概念的內(nèi)涵和外延的，除此之外，概念還有其他側(cè)面的表現(xiàn)。所以只有掌握了概念的各個(gè)側(cè)面，對(duì)概念的認(rèn)識(shí)才更完善，才能對(duì)概念靈活運(yùn)用，而這個(gè)完善過程必須在應(yīng)用概念去解決具體問題的實(shí)踐中去完成。

當(dāng)然，用來完善和鞏固對(duì)概念認(rèn)識(shí)的物理問題，要典型和靈活。

典型，就是要抓住概念的本質(zhì)特征進(jìn)行考察。

如：下列說法中正確的是（）

A、機(jī)械效率越高，機(jī)械做功越快

B、做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率一定越高

C、功率越大的機(jī)械，機(jī)械效率一定越高

D、做功越快的機(jī)械，功率一定越大

如果學(xué)生理解功率這個(gè)物理概念的本質(zhì)，那么該問題就迎刃而解了。

靈活，就是從概念的各個(gè)側(cè)面提出問題進(jìn)行考察。例如對(duì)于沸騰的概念的教學(xué)，可以創(chuàng)設(shè)這樣的情境：一只杯子放在開水鍋中，使杯底不觸及鍋底，當(dāng)鍋中的水繼續(xù)用火加熱時(shí)，問杯子里的水能否沸騰。學(xué)生由于對(duì)沸騰概念沒有完全掌握，往往錯(cuò)誤的認(rèn)為只要不斷用火燒，杯子中的水肯定是要沸騰的。這樣的回答就暴露了學(xué)生對(duì)沸騰概念還掌握得不確切、不完善。又如在學(xué)習(xí)功的概念時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生分析哪些力做了功或沒有做功，并分析清楚做功或不做功的原因是什么，這樣，學(xué)生對(duì)功的概念就掌握得更全面，更牢固，為引出功的計(jì)算公式打下基礎(chǔ)。

三、深化擴(kuò)展階段

在物理教學(xué)中，既要讓學(xué)生掌握科學(xué)知識(shí)，又要對(duì)不同概念的不同點(diǎn)有清晰的認(rèn)識(shí)。如在教學(xué)《聲音的發(fā)生和傳播》中，學(xué)習(xí)了聲音能在空氣、固體、液體中傳播的概念和聲速的概念后，可創(chuàng)設(shè)如下情境：一根空心鋼管，甲在一端敲一下，乙在另一端能聽到幾個(gè)聲音？如果鐵管中灌滿水，又可聽到幾個(gè)聲音？為什么？

又如在教學(xué)熱量、溫度、內(nèi)能的概念后，要讓學(xué)生辨析這三個(gè)概念的不同點(diǎn)和聯(lián)系，同時(shí)設(shè)置以下問題：關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能，下列說法正確的是（）

A.物體的溫度越高，所含的熱量越多

B.溫度高的物體，內(nèi)能一定大

C. O℃冰塊，內(nèi)能一定為零

D.物體吸收熱量時(shí)，溫度不一定升高

總之，科學(xué)概念學(xué)習(xí)的實(shí)質(zhì)是要在學(xué)生頭腦中建立正確的概念圖式。因此，在物理概念學(xué)習(xí)中，無(wú)論是教師的演示、講解，還是學(xué)生的實(shí)驗(yàn)、活動(dòng)、討論，一切都是為了促進(jìn)學(xué)生頭腦中概念圖式的構(gòu)建，同時(shí)也能讓新建構(gòu)的概念和原有的認(rèn)知合二為一。在新課程教學(xué)理念的指引下，運(yùn)用建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論細(xì)化建構(gòu)的過程，創(chuàng)設(shè)各種情境，進(jìn)行探究活動(dòng)，才能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的掌握和內(nèi)化。