理性思維視域下初中物理概念教學(xué)

張震

【摘? 要】初中物理概念教學(xué)，應(yīng)突出物理概念的學(xué)科本質(zhì)，凸顯概念形成過程中的科學(xué)思維，將教學(xué)建立在比較充分的理性思考的基礎(chǔ)之上，使學(xué)生在理解、質(zhì)疑、批判與重構(gòu)中建構(gòu)對新的物理概念深刻、正確的理解，發(fā)展其物理思維，提升物理學(xué)科核心素養(yǎng)。文章以“升華和凝華”教學(xué)為例，探討了理性思維視域下初中物理概念教學(xué)。

【關(guān)鍵詞】理性思維;物理;概念教學(xué)

中圖分類號：G633.7? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? 文章編號：0493-2099（2021）14-0110-02

Physics Concept Teaching in Junior Middle School From the Perspective of Rational Thinking

——On "Sublimation and Sublimation" Teaching as An Example

（Hailing Middle School， Hai'an City， Jiangsu Province，China） ZHANG Zhen

【Abstract】The teaching of physics concepts in junior high schools should highlight the disciplinary nature of physics concepts， highlight the scientific thinking in the process of concept formation， and build teaching on the basis of relatively sufficient rational thinking， so that students can construct the right way in understanding， questioning， criticism and reconstruction.Profound and correct understanding of new physics concepts， develop their physical thinking， and improve the core literacy of physics.Taking the teaching of "sublimation and sublimation" as an example， this article discusses the teaching of physics concepts in junior high schools from the perspective of rational thinking.

【Keywords】Rational thinking; Physics; Concept teaching

一、借助生活經(jīng)驗(yàn)，引出物理概念，喚醒學(xué)生理性思維

教學(xué)中教師要利用學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象、并將情境與問題有機(jī)結(jié)合起來，為理性思維創(chuàng)造一個生長機(jī)遇，讓學(xué)生的好奇心被調(diào)動起來，產(chǎn)生求知憤懣感，激活學(xué)生理性思維。如“升華和凝華”一課，在引入教學(xué)內(nèi)容之前，筆者先借助多媒體展示日常生活中的一些現(xiàn)象。現(xiàn)象一：冬天，掛在室外潮濕的衣服中的水結(jié)成了冰，可是，冰凍的衣服干了?，F(xiàn)象二：寒冷的冬天，早晨站在窗前，看到屋外的物體上經(jīng)常會掛著一層霜?，F(xiàn)象三：家庭衣柜中，人們會放一些樟腦球，隨著時間的推移，樟腦球逐漸變小，到最后不見了。在學(xué)生觀看這些現(xiàn)象，生發(fā)出驚訝之態(tài)時，因勢提出問題：為什么冰凍的衣服也會干？室外物體上的霜是哪里來的？衣柜中的樟腦球去了哪里？在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生結(jié)合自己所學(xué)的知識，調(diào)動生活經(jīng)驗(yàn)，提出自己的猜想。然后教師利用投影儀揭示答案：冰升華為水蒸氣;水蒸氣直接凝華成小冰粒（霜）;樟腦球升華變?yōu)檎魵?。在揭示答案時，教師有意識突出“升華”和“凝華”兩個關(guān)鍵詞，將學(xué)生的注意力和思維集中到需要建構(gòu)的物理概念。教師將問題和情境的有機(jī)相生，又引導(dǎo)學(xué)生將思維焦點(diǎn)從現(xiàn)象轉(zhuǎn)向本質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜測，從而在揭開答案的過程中自然地引出物理概念，做足物理概念建構(gòu)的準(zhǔn)備。

二、實(shí)驗(yàn)還原事實(shí)，生成物理概念，引發(fā)深度理性思考

物理概念提出后，學(xué)生對物理概念的理解還停留在語言文字符號層面。因此要使學(xué)生的對物理概念有進(jìn)一步的認(rèn)知，就需要教師引導(dǎo)學(xué)生還原事實(shí)，讓學(xué)生從物理現(xiàn)象的“旁觀者”進(jìn)入物理現(xiàn)象。教學(xué)中，教師要基于所要建構(gòu)的物理概念，精心設(shè)計物理實(shí)驗(yàn)，既要保證物理實(shí)驗(yàn)與概念的高度匹配度，又要關(guān)注物理實(shí)驗(yàn)的顯性效果，從而引領(lǐng)學(xué)生調(diào)動理性思維，進(jìn)行分析推理，自主生成物理概念。

“升華和凝華”一課，在引出新概念后，進(jìn)入新知探究環(huán)節(jié)，筆者設(shè)計了一個典型而常見的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)之前，先引導(dǎo)學(xué)生觀察試管中的物質(zhì)，并提出問題：這是什么物質(zhì)？現(xiàn)在是怎樣的狀態(tài)？學(xué)生很快說出是固態(tài)，但對“碘”的認(rèn)知不了解，筆者通過資料鏈接的方式，向?qū)W生展示了一段關(guān)于“碘”的資料。然后，告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)的目的和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：給燒杯中注入一些熱水，然后給試管加熱，觀察試管中物質(zhì)的狀態(tài)變化;再將試管從熱水中拿出來，觀察現(xiàn)象是怎樣的。實(shí)驗(yàn)操作時，教師要改變演示的做法，讓學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和觀察，在最后，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合導(dǎo)入環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)，讓學(xué)生說說實(shí)驗(yàn)中涉及的物理概念。學(xué)生很快說出“升華”和“凝華”現(xiàn)象。物理實(shí)驗(yàn)為學(xué)生創(chuàng)造了一個還原事實(shí)的機(jī)會，學(xué)生由于親自參與實(shí)驗(yàn)操作的過程，并獲得了直觀的體驗(yàn)，學(xué)生對“升華”和“凝華”的認(rèn)知熱情就更加高漲。

三、建立物理模型，理解物理概念，促進(jìn)理性思維生長

模型的選擇需要對接物理概念教學(xué)的實(shí)際，兼顧物理教學(xué)的現(xiàn)實(shí)環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生在建模過程中調(diào)動理性思維，在思維活動中理解物理概念?！吧A”和“凝華”的概念建構(gòu)，是筆者利用模擬仿真技術(shù)建構(gòu)過程模型和狀態(tài)模型建構(gòu)的。筆者先利用3D技術(shù)，將“碘”加熱后，從固態(tài)變化為氣態(tài)的過程模擬出來，讓學(xué)生直觀感受到從固態(tài)到氣態(tài)的發(fā)展過程;再將加熱后的試管從熱水中抽出來，借助3D技術(shù)模擬紫色氣體消失的過程。學(xué)生借助模型形成的理想化效果，對“升華”和“凝華”概念的理解就從淺層向深層推進(jìn)。

四、有機(jī)關(guān)聯(lián)生活，深化物理概念，引領(lǐng)理性思維深入

初步接觸物理的初中學(xué)生，需要對物理概念進(jìn)行反復(fù)地了解，需要從淺層逐步地走向深入。學(xué)生物理概念形成后，教師可以將物理概念再放置生活大場景下，引導(dǎo)學(xué)生借助相關(guān)生活現(xiàn)象、場景等，對形成的物理概念進(jìn)行“反芻式”消化，在二次乃至多次消化過程中調(diào)動并發(fā)展理性思維，讓物理概念理解更加透徹?！吧A”和“凝華”在模擬演示的基礎(chǔ)上，教師再引導(dǎo)學(xué)生將視線投向生活，列舉生活中還有哪些“升華”和“凝華”現(xiàn)象，并對這些現(xiàn)象進(jìn)行深入的思考：除了物質(zhì)形態(tài)的變化之外，伴隨著“升華”和“凝華”，還有沒有其他現(xiàn)象的發(fā)生？此時，教師再借助“碘”的實(shí)驗(yàn)視頻，引導(dǎo)學(xué)生探究分析升華和凝華過程中還伴隨的現(xiàn)象。很快，學(xué)生得出新的發(fā)現(xiàn)：升華需要吸熱，凝華需要放熱。這個環(huán)節(jié)基于學(xué)生的思維，學(xué)生從生活大場景中梳理了種種現(xiàn)象，使其認(rèn)識到升華和凝華伴隨著吸熱和放熱的現(xiàn)象，學(xué)生對“升華”和“凝華”的認(rèn)識，從顯性的狀態(tài)變化逐步深入學(xué)習(xí)吸放熱，因此學(xué)生對物理概念的理解就更加全面，也為物理概念的運(yùn)用奠定基礎(chǔ)。而且學(xué)生的思維也經(jīng)歷了從現(xiàn)象到本質(zhì)，從感性到理性深入過程。

五、歸向?qū)嵺`運(yùn)用，活用物理概念，促發(fā)理性思維創(chuàng)造

物理學(xué)科的目的在于探索物質(zhì)運(yùn)動的客觀規(guī)律，從而在掌握客觀規(guī)律的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)人們運(yùn)用物理規(guī)律指導(dǎo)生活實(shí)踐。物理概念教學(xué)的價值取向也是如此，物理教師要基于理性思維視域，將物理概念教學(xué)指向?qū)嵺`運(yùn)用，引領(lǐng)學(xué)生在生活實(shí)踐的基礎(chǔ)上，活用物理概念，讓物理概念促進(jìn)學(xué)生理性思維發(fā)展，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的物理素養(yǎng)。當(dāng)前“升華”和“凝華”物理概念建構(gòu)還停留在兩種現(xiàn)象的判斷層次。理性視域下，筆者改變傳統(tǒng)建構(gòu)做法，在實(shí)踐運(yùn)用環(huán)節(jié)，布置學(xué)生進(jìn)行如下實(shí)踐活動：用自己的語言給“升華”和“凝華”下一個定義，并根據(jù)你對“升華”和“凝華”概念的認(rèn)識，結(jié)合生活實(shí)踐，運(yùn)用“升華”“凝華”知識設(shè)計一個應(yīng)用方案，并運(yùn)用所學(xué)的知識闡述方案的可行性。實(shí)踐運(yùn)用讓學(xué)生物理概念與理性思維有機(jī)結(jié)合起來，在設(shè)計方案的實(shí)踐活動中，學(xué)生對物理概念的理解更加靈活，學(xué)生理性思維也借助實(shí)踐活動得到較好的發(fā)展。

總之，物理概念唯有借助理性思維，物理概念教學(xué)才能走向深入，才能使物理概念從符號走向有意義的自主建構(gòu)，促進(jìn)學(xué)生建構(gòu)與理解科學(xué)概念，構(gòu)建與拓展其整體的知識網(wǎng)絡(luò)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張文杰.理性思維在科學(xué)課堂中的生長之路[J].上海教育科研，2018（05）.

（責(zé)任編輯? 李? 芳）