概念教學(xué)切莫“偽建構(gòu)”

楊明

摘 要：概念教學(xué)是物理教學(xué)中的核心內(nèi)容，是學(xué)生思維不斷參與加工的過程，然而部分概念教學(xué)課堂出現(xiàn)“看似轟轟烈烈、實(shí)質(zhì)一無所學(xué)”的假教學(xué)，嚴(yán)重破環(huán)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的基礎(chǔ)，更不利于學(xué)生物理觀念與科學(xué)思維的發(fā)展，這就是概念教學(xué)的“偽建構(gòu)”.為此，本文以認(rèn)知過程為主線，按照“情境引入、設(shè)置問題、概念建構(gòu)、鞏固應(yīng)用”的方法進(jìn)行概念教學(xué)，進(jìn)而避免概念教學(xué)“偽建構(gòu)”的存在.

關(guān)鍵詞：概念教學(xué);科學(xué)建構(gòu);力臂概念

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1008-4134（2021）12-0057-03

物理概念是客觀事物共同的物理屬性與本質(zhì)特征在人們頭腦中的科學(xué)反映，是學(xué)生思維不斷參與加工的過程，因此，概念教學(xué)是一個(gè)從觀察現(xiàn)象到歸納本質(zhì)的過程，是復(fù)雜思維的集中體現(xiàn)過程[1].然而，部分教師忽視概念建構(gòu)的必要性，“假大空”式談概念，甚至根據(jù)問題直接拋出概念，讓學(xué)生背誦概念等，將復(fù)雜的概念教學(xué)給“短路”化，這就是所謂的概念教學(xué)出現(xiàn)的“偽建構(gòu)”現(xiàn)象，這是一種明顯的“看似轟轟烈烈、實(shí)質(zhì)一無所學(xué)”的假教學(xué)，嚴(yán)重破環(huán)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的基礎(chǔ)，更不利于學(xué)生物理觀念與科學(xué)思維的發(fā)展.

1 概念教學(xué)出現(xiàn)“偽建構(gòu)”的原因

概念教學(xué)是物理教學(xué)的基礎(chǔ)，是落實(shí)核心素養(yǎng)中物理觀念的方法之一，更是實(shí)現(xiàn)育人功能的途徑之一，為此，通過對(duì)部分初中物理教師進(jìn)行紙質(zhì)問卷、網(wǎng)絡(luò)問卷、教研活動(dòng)等有效途徑進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)概念教學(xué)出現(xiàn)“偽建構(gòu)”的原因主要表現(xiàn)在以下三點(diǎn)[2].

1.1 違背認(rèn)知規(guī)律，忽視引入價(jià)值

部分教師違背學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，認(rèn)為初中物理概念較為簡(jiǎn)單，只需要向?qū)W生介紹概念“是什么”，不需要讓學(xué)生經(jīng)歷概念的建立過程，這是忽視概念引入的價(jià)值的教學(xué)行為（為什么會(huì)有這個(gè)概念，而不是另外一個(gè)概念）.這樣，不僅會(huì)使學(xué)生錯(cuò)誤認(rèn)為概念非常簡(jiǎn)單、只要背下來即可，更能輕視物理在整個(gè)自然科學(xué)中的地位，并且無法從本質(zhì)上激發(fā)學(xué)生對(duì)概念學(xué)習(xí)的熱情，建構(gòu)概念將成為無源之水、無本之木.因此，對(duì)于概念教學(xué)只有在概念的引入上激起學(xué)生認(rèn)知上的共鳴，才能在概念教學(xué)上開啟良好開端.

1.2 缺少概念建構(gòu)關(guān)聯(lián)點(diǎn)，建構(gòu)過程簡(jiǎn)單化

概念教學(xué)出現(xiàn)“偽建構(gòu)”的原因是教師沒有充分挖掘概念建構(gòu)過程中各思維節(jié)點(diǎn)的邏輯聯(lián)系，而把教學(xué)僅停留在“一問一答”的簡(jiǎn)單枚舉上，違反了邏輯學(xué)的充分性原理，這樣既不能實(shí)現(xiàn)概念真正意義上的建構(gòu)，也不能培養(yǎng)科學(xué)論證與質(zhì)疑的能力，同時(shí)更不能實(shí)現(xiàn)物理觀念在核心素養(yǎng)上的有效落實(shí).

1.3 缺少確證意識(shí)，建構(gòu)過程受到質(zhì)疑

在概念教學(xué)過程中，有的時(shí)候?yàn)榱私?gòu)而建構(gòu)，這也是一種“偽建構(gòu)”，這種情況看似偶然，實(shí)質(zhì)是在情理之中，這樣使得概念“一建即過”的境地，整個(gè)概念建構(gòu)過程受到質(zhì)疑.

為此，對(duì)于學(xué)生而言，概念要能實(shí)現(xiàn)真正意義上的建構(gòu)，還必須在概念建構(gòu)過程中開展元認(rèn)知，可以對(duì)每一個(gè)隨機(jī)切入節(jié)點(diǎn)不斷展開反思，從而確保每一個(gè)建構(gòu)節(jié)點(diǎn)的正確性與準(zhǔn)確性.

2 概念教學(xué)切莫“偽建構(gòu)”的方法

概念教學(xué)是一個(gè)由現(xiàn)象歸納本質(zhì)的思維過程，是揭示某一類物理現(xiàn)象、規(guī)律、過程等的共同屬性及本質(zhì)特征在人們頭腦中的科學(xué)反映.因此，概念教學(xué)過程不僅需要科學(xué)思維的滲透，而且還是學(xué)生認(rèn)知過程不斷深化的過程.為此，本文以認(rèn)知過程為主線，按照“情境引入、設(shè)置問題、概念建構(gòu)、鞏固應(yīng)用”的概念教學(xué)的方法，如圖1所示，在整個(gè)概念教學(xué)的方法中，情境引入是基礎(chǔ)、設(shè)置問題是關(guān)鍵、概念建構(gòu)是本質(zhì)、鞏固應(yīng)用是目的，這樣的概念教學(xué)將在一定程度上避免了“偽建構(gòu)”的存在.

3 概念教學(xué)切莫“偽建構(gòu)”的案例分析

概念教學(xué)的過程不僅是新知學(xué)習(xí)的過程，更是鞏固舊知，概念建立過程是新舊知識(shí)有機(jī)交融、相互滲透的動(dòng)態(tài)過程，實(shí)現(xiàn)在概念建構(gòu)的同時(shí)由以知識(shí)為中心向素養(yǎng)為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)變.其中杠桿知識(shí)是連接力與機(jī)械的橋梁，其中力臂概念對(duì)于學(xué)生來說是較為抽象的，學(xué)生無法感知其存在，因此概念教學(xué)是實(shí)現(xiàn)初中生形象思維向抽象思維過渡的一種教學(xué)途徑.為此，以力臂概念的“偽建構(gòu)”與“真建構(gòu)”進(jìn)行對(duì)比分析，為概念教學(xué)提供一些可借鑒的模式.

3.1 力臂概念的“偽建構(gòu)”

教師：出示生活中常見的三個(gè)情境：以生活中常見的撬石塊、蹺蹺板、瓶蓋起子、鋼絲鉗為例，如圖2所示，由學(xué)生自己獨(dú)立歸納出這四個(gè)用具有什么共同特點(diǎn)？

學(xué)生：在使用這些用具時(shí)都可以繞著某一點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng).

教師：在物理學(xué)中，在力的作用下能夠繞著某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫作杠桿（杠桿定義）.

教師：（接著教師直接對(duì)杠桿中五要素進(jìn)行介紹，忽略對(duì)力臂概念進(jìn)行建構(gòu)，而是直接通過作圖拋出杠桿五要素，包括最抽象的力臂概念）以上面情境中撬石塊為例，如圖3所示，作出杠桿中五要素：動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂、支點(diǎn).

通過數(shù)學(xué)中作垂直的方法直接介紹力臂，讓學(xué)生誤認(rèn)為“力臂就是垂直力臂就是數(shù)學(xué)”等錯(cuò)誤觀念，然后再讓學(xué)生通過大量地對(duì)杠桿中力臂進(jìn)行作圖來鞏固力臂概念，實(shí)現(xiàn)對(duì)力臂概念“偽建構(gòu)”教學(xué)，這是典型的概念“短路化”教學(xué).

3.2 力臂概念的“真建構(gòu)”

探究器材：一根稍長的細(xì)木棍、大小石塊各一個(gè).

探究原理：運(yùn)用力的三要素、平衡知識(shí)，結(jié)合建構(gòu)思想引入力臂概念.

探究效果：將抽象的力臂概念形象化處理.

3.2.1 情境引入

以圖3中撬石塊為情境，利用準(zhǔn)備好的一根稍長的細(xì)木棍、大小石塊各一個(gè)來構(gòu)建撬石塊情境，當(dāng)用力向下撬大石塊時(shí)，可以觀察到大石塊被木棍輕輕抬起，這時(shí)保持手、木棍、大石塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，即保持平衡狀態(tài)，此時(shí)可以將木棍當(dāng)成一根杠桿，木棍與小石塊接觸點(diǎn)為支點(diǎn)O.

3.2.2 設(shè)置問題

根據(jù)二力平衡的條件，作用在木棍上的兩個(gè)力大小不相等，方向不相反，且不在同一直線上，為什么木棍還能保持平衡呢？

3.2.3 概念建構(gòu)

現(xiàn)對(duì)撬石塊情境中木棍進(jìn)行受力分析，木棍受到兩個(gè)力的作用，即手對(duì)木棍有向下的壓力（定義為動(dòng)力F1），大石塊同時(shí)對(duì)木棍也有向下的力（定義為阻力F2），在分析力時(shí)需要注意力的三要素，即力的大小、方向以及作用點(diǎn)，在探究實(shí)驗(yàn)中木棍處于平衡狀態(tài)，根據(jù)二力平衡的條件（作用在同一物體上的二個(gè)力大小相等、方向相反，且在一條直線上）對(duì)木棍進(jìn)行分析.

運(yùn)用力的三要素、二力平衡知識(shí)，結(jié)合建構(gòu)思想引入力臂概念.直接搬起大石塊是有困難的，但是借助撬石塊這種途徑可以輕松撬動(dòng)，這說明手對(duì)木棍向下的動(dòng)力F1小于大石塊對(duì)木棍向下的阻力F2，此時(shí)木棍處于平衡狀態(tài)，根據(jù)二力平衡的條件（作用在同一物體上的二個(gè)力大小相等、方向相反，且在一條直線上）進(jìn)行反思，作用在木棍上的動(dòng)力F1與阻力F2同二力平衡的條件不一樣，二力平衡是否存在適用條件？引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，深入思考.

原來杠桿平衡不僅與動(dòng)力F1和阻力F2有關(guān)，還與杠桿中另一個(gè)因素有關(guān)，這個(gè)無形的因素分別是支點(diǎn)O到動(dòng)力F1和阻力F2的作用線有關(guān)，這就是杠桿中的另一個(gè)要素，即力臂L大小有關(guān)（力臂概念建構(gòu)），由于作用在木棍上有動(dòng)力F1和阻力F2，于是向?qū)W生分別介紹動(dòng)力臂L1（支點(diǎn)O到動(dòng)力F1作用線的距離）和阻力臂L2（支點(diǎn)O到阻力F2作用線的距離）[3].然后向?qū)W生介紹如圖3所示的杠桿中五要素：動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂、支點(diǎn).

這樣的力臂概念建構(gòu)過程，不僅實(shí)現(xiàn)了新知識(shí)的學(xué)習(xí)，而且更重要的是對(duì)舊知識(shí)的鞏固，提高了學(xué)生分析概念、建構(gòu)概念的能力，實(shí)現(xiàn)在傳授知識(shí)的同時(shí)提升了核心素養(yǎng).

3.2.4 鞏固應(yīng)用

以生活中學(xué)生喜聞樂見的釣魚為例，如圖4所示，請(qǐng)同學(xué)們作出釣魚竿的五要素.

3.2.5 解決問題

假如某天我們班級(jí)上的門在里面被一塊大石頭堵住了，同學(xué)們無法進(jìn)入教室，如圖5所示，你怎么將門打開，需要什么器材？

學(xué)生討論：利用長木棍，將長木棍當(dāng)成杠桿進(jìn)行撬門縫即可，這里動(dòng)力作用在木棍上的一端力臂要稍微長些.

4 總結(jié)

以上是筆者對(duì)概念教學(xué)切莫“偽建構(gòu)”的一點(diǎn)簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)，在概念教學(xué)過程中切莫將概念建立過程“短路化”，甚至“簡(jiǎn)單化死記硬背化”，概念教學(xué)要以學(xué)生認(rèn)知規(guī)律為前提、情境引入為基礎(chǔ)、設(shè)置問題為關(guān)鍵、概念建構(gòu)為本質(zhì)、鞏固應(yīng)用為目的，進(jìn)而達(dá)到對(duì)概念教學(xué)的科學(xué)建構(gòu).

參考文獻(xiàn)：

[1]馮杰.物理概念教學(xué)與物理規(guī)律教學(xué)之差異性探討[J].物理教師，2020，41（01）：2-8.

[2]陳宗成.初中物理概念建構(gòu)思維可視化策略——以浮力概念的建構(gòu)為例[J].教學(xué)與管理，2019（31）：72-75.

[3]田美.深度學(xué)習(xí)下激起學(xué)生認(rèn)知沖突的有效策略——以“杠桿中力臂的引入”為例[J].中學(xué)物理，2020，38（06）：4-6.

（收稿日期：2021-03-19）