聚焦意識平臺 提升物理素養(yǎng)

摘 ? 要：意識是能力的一種前期表現(xiàn)，意識蘊(yùn)育著能力，意識的培養(yǎng)將會促成能力的發(fā)展，提升學(xué)生的物理素養(yǎng)。因此，在物理教學(xué)過程中加強(qiáng)諸多重要意識的訓(xùn)練，構(gòu)建意識網(wǎng)絡(luò)體系，進(jìn)而形成一種“意識流”，從而突破物理教學(xué)中的難點(diǎn)，提高學(xué)生“悟理”的能力，全面提升學(xué)生的物理素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：意識;意識網(wǎng)絡(luò);意識流;物理素養(yǎng)

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ?文章編號：1003-6148（2022）2-0061-3

人的意識是大腦對客觀存在的物理世界的反映，是大腦思維、感知和感覺等人的心理反應(yīng)過程的總和。意識是能力的一種前期表現(xiàn)，意識蘊(yùn)育著能力，意識的培養(yǎng)將會促成能力的發(fā)展，活化我們的物理教學(xué)。在物理學(xué)習(xí)的過程中，這種直覺的意識活動是解決物理問題的前期表現(xiàn)，它指引著我們的思維過程，決定解題的方向。如果人腦的意識方向錯了，那就可能努力也是白費(fèi)。有時學(xué)生也會捫心自問，這個問題為什么要這樣解呢？筆者就會提醒學(xué)生們，這是考試的智慧，是物理意識的覺醒。因此，在物理教學(xué)過程中必須加強(qiáng)諸多重要意識的訓(xùn)練，聚焦各種意識平臺，進(jìn)而形成一種“意識流”，就能突破物理教學(xué)中的難點(diǎn)，提高學(xué)生“悟理”的能力，全面提升學(xué)生的物理素養(yǎng)。

1 ? ?整體意識

在這里“整體”具有廣泛的意義，可以是指研究對象整體，也可以是物理過程整體。研究對象整體，如某個連結(jié)體，某個系統(tǒng)，乃至幾個系統(tǒng)的總和。有時組成力學(xué)系統(tǒng)的物體數(shù)目過多，對某個子系統(tǒng)應(yīng)用守恒定律，問題過于復(fù)雜，無從下手。但是，如果整個大的系統(tǒng)能滿足相關(guān)的定理條件，那就首先可考慮運(yùn)用整個系統(tǒng)來列方程，這就是通常我們所說的整體法。物理過程整體，可以是指某個物理子過程，可以是幾個子過程的全體，也可以是研究對象的整個過程。這種“整體”在物理學(xué)中比比皆是。如重要的物理規(guī)律——物質(zhì)不滅、能量守恒、動量守恒、電荷數(shù)守恒等，就是取某個系統(tǒng)或某個物理過程來研究的。物理中的概念、規(guī)律具有獨(dú)立性，又有關(guān)聯(lián)性。物理中的情景往往錯綜交織。因此，一方面物理概念規(guī)律需要通過相互聯(lián)系形成整體結(jié)構(gòu)，才可能有整體功能;另一方面應(yīng)用物理概念規(guī)律解決問題時，要有全局觀念，要有通盤的視角，去觀察分析，從而培養(yǎng)學(xué)生的“整體意識”。

2 ? ?精簡意識

常言道：“書”要越讀越“薄”，“經(jīng)”要越念越“精”。面對琳瑯滿目的知識（知識是一種優(yōu)美的東西），學(xué)者不能“貪心”太重，不擇手段“魚”和“熊掌”都要。要舍得讓一部分“富余人員”——無關(guān)緊要的知識“下崗”，通過調(diào)整組合，去粗取精，去偽存真，抓樞舉綱，提高知識的“運(yùn)轉(zhuǎn)”效率。例如，高中物理力學(xué)內(nèi)容，可以精簡為一“樞”（力和運(yùn)動的關(guān)系），三“綱”（力與運(yùn)動狀態(tài)的變化——牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式;沖量與動量的變化——動量定理結(jié)合動量守恒定律;功與能量的變化——動能定理結(jié)合機(jī)械能守恒定律）。又如，用概念概括高中物理內(nèi)容，則可精煉為“力的概念”“場的概念”“物質(zhì)結(jié)構(gòu)概念”“能的概念”“波粒二象性的概念”（包括波的概念和粒子的概念）等。

3 ? ?對比意識

對比是學(xué)習(xí)中的一種常用手法，是對不同內(nèi)容知識進(jìn)行分類對比，是利用所學(xué)的兩種物理規(guī)律和物理現(xiàn)象之間的相同或近似，從而推出其他相同或相近似的方法。如用衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的規(guī)律去理解玻爾原子模型中電子繞核運(yùn)動的規(guī)律（電子的動能、勢能、速度、周期等隨軌道半徑變化的關(guān)系）;將重力場中在重力作用下的平拋運(yùn)動與在電場中在電場力作用下的帶電粒子運(yùn)動進(jìn)行類比遷移，重力場與電場的對比，將F=G與F=k對比，就能殊途同歸、得心應(yīng)手了。表1、表2所列的就是電學(xué)中的庫侖定律與力學(xué)中的萬有引力定律的對比，重力場與電場的對比。

4 ? ?等效意識

普通意義上講“等效”，就是從不同的途徑，以不同的行為，用不同的方法，取得相同的效果，其實質(zhì)是替代。如兩個共點(diǎn)力的效果可用它們的合力代替;平拋運(yùn)動的效果，可用水平與豎直兩個分運(yùn)動處理;對改變物體的內(nèi)能，做4.2焦耳的功與傳遞1卡的熱效果相同;環(huán)形電流與小磁針等效……深層意義上講，“等效”是一種刪繁就簡，化難為易，優(yōu)化處理問題的方法，其實現(xiàn)的手段是“轉(zhuǎn)化”。

5 ? ?聯(lián)想意識

學(xué)習(xí)要會由此及彼、縱橫點(diǎn)串知識，善于將關(guān)聯(lián)的重要知識編織形成網(wǎng)絡(luò)，便于知識在大腦中的存與取。如圖1所示“功”的聯(lián)想知識網(wǎng)絡(luò)，聯(lián)想是記憶的翅膀，聯(lián)想意識強(qiáng)，記憶效率高。

6 ? ?模型意識

中學(xué)生具體解題的過程，就是通過實際的情境，在讀題的過程中獲取解題信息，從情境中建立正確的物理模型的過程。模型是實際事物的一種抽象，依據(jù)中學(xué)物理研究的基本模式，能否從物理情境中，恰當(dāng)?shù)卮_認(rèn)模型，合理地構(gòu)建模型，熟練地運(yùn)用與模型相應(yīng)的規(guī)律，往往是能否準(zhǔn)確、簡便解決問題的關(guān)鍵點(diǎn)。建立模型意識，不但要從適用條件、構(gòu)建要素、研究方法、相應(yīng)規(guī)律等方面去全面認(rèn)識模型，還要注意挖掘模型潛在的一些重要內(nèi)涵。

學(xué)生在具體解某個物理題目時，按照思維的程度應(yīng)該考慮三個方向的問題：第一是涉及的研究對象是誰（實體模型）;第二是分析物理情境中出現(xiàn)的各種狀態(tài)（狀態(tài)模型）;第三是鏈接初態(tài)與末態(tài)之間的物理過程是什么（過程模型）。針對所述的這三點(diǎn)，中學(xué)物理中的物理模型可以分為三大類。一是客觀存在的實體模型，如剛體、質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、點(diǎn)光源、電場、磁場、圖表、電路圖等都屬于實體物理模型。二是物理狀態(tài)模型，我們可理解為用狀態(tài)參量來定義研究對象所處的狀態(tài)。一般情況下，某個狀態(tài)往往是由幾個狀態(tài)參量的集合來表達(dá)的。如熱學(xué)中的理想氣體，我們可用溫度、壓強(qiáng)和體積三個參量來描述;如直線運(yùn)動過程中，我們分別引入時間、速度、位移和加速度四個參量來描寫;恒定電流的電路分析，我們是用電阻、電流和電壓來表征的。在中學(xué)物理中經(jīng)常利用圖線分析物理規(guī)律。在所描述的直觀圖線中，圖線中的每個點(diǎn)就是物理過程中涉及的狀態(tài)。三是物理過程模型，如力學(xué)中的勻變速直線運(yùn)動、自由落體運(yùn)動、簡諧運(yùn)動和平拋運(yùn)動;熱學(xué)中各條件下的定律，如等溫過程、等容過程、等壓過程和絕熱過程的研究。我們平時寫出的物理公式就是過程方程，如等溫過程的規(guī)律公式p1V1=p2V2，勻變速直線運(yùn)動公式s=v0tat2。如果把它們畫成直觀的函數(shù)圖線，圖線坐標(biāo)中狀態(tài)點(diǎn)構(gòu)成的某條線段就是過程模型的直觀表述。

7 ? ?追源意識

“追源”就是要多有疑問，“這是為什么？”“它從何處來？”“它代表什么？”“為什么不能那樣？”刨根問底，弄清原委，有一種打破砂鍋問到底的執(zhí)著精神。盡管不可能立刻做到有疑必釋，有問必答，但是對于那些具有強(qiáng)烈追源意識的學(xué)生，某些至今還無法得到合理解釋的“為什么”，很可能就會在腦海深處打下重重的烙印，乃至成為今后立志探索的課題?！耙庾R”轉(zhuǎn)化為“意向”，新知識的生長點(diǎn)也許就從“追源”開始。愛因斯坦在研究伽利略坐標(biāo)變換時，就曾疑問為什么沒有時間變換？并立志攻克而不懈努力，創(chuàng)立出狹義相對論。

8 ? ?創(chuàng)新意識

所謂學(xué)生的創(chuàng)新意識，是指學(xué)生根據(jù)實際情況的需要，在大腦中產(chǎn)生的強(qiáng)烈的不安于現(xiàn)實狀態(tài)，執(zhí)意于創(chuàng)造要求的內(nèi)在驅(qū)動力。人類的創(chuàng)新能力是一個民族進(jìn)步的靈魂，也是一個國家興旺發(fā)達(dá)的動力之源?？梢哉f，創(chuàng)新意識也是學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)步的一種動力，創(chuàng)新就是不單純模仿照搬，不拘于一格，不墨守成規(guī)，要創(chuàng)自己的品牌。如上復(fù)習(xí)課，教師不但要摒棄機(jī)械重復(fù)結(jié)“流水賬”，向?qū)W生“滿堂灌”，或按序擺布“空穴”讓學(xué)生填，或以某些資料為藍(lán)本要學(xué)生照搬等僵化教法，還要自身努力敢于創(chuàng)立與眾不同的、具有自身特色的、簡易有效的方法來。

中學(xué)生的知識水平處于形式運(yùn)算的初級階段，他們能夠監(jiān)控和調(diào)整自己的思維活動[1]，并且能夠根據(jù)自己的目標(biāo)設(shè)定和檢驗假設(shè)。處于這個階段的學(xué)生好奇心強(qiáng)，獲取知識的欲望強(qiáng)烈，敢于進(jìn)取、創(chuàng)新。但是，中學(xué)生應(yīng)該不是去進(jìn)行創(chuàng)造的最佳時期，發(fā)明、創(chuàng)造的最佳時期應(yīng)該是在青年時期。中學(xué)階段正是學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識、培養(yǎng)能力的階段，要為今后打下堅實的基礎(chǔ)。因此，我們在物理教學(xué)中， 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，更具有普遍意義的應(yīng)該是培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識，開發(fā)他們的創(chuàng)新潛能?？梢哉f，創(chuàng)新意識也是學(xué)習(xí)的一種動力，意識蘊(yùn)育著能力，創(chuàng)新意識的培養(yǎng)將會促成能力的發(fā)展。在物理教學(xué)中，可通過介紹工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科技生產(chǎn)知識，使他們了解技術(shù)革命的力量，社會的發(fā)展、企業(yè)的生存靠的就是科技創(chuàng)新。古代的“四大發(fā)明”和今天社會主義初級階段實現(xiàn)四個現(xiàn)代化的歷史意義，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的社會責(zé)任感，點(diǎn)燃了他們的內(nèi)在驅(qū)動力，此力量正是創(chuàng)新之源，創(chuàng)新之本。

意識蘊(yùn)育著能力，若能形成強(qiáng)烈的“意識流”，聚焦意識平臺，且達(dá)到呼之欲出的境地，那么就升華了物理知識的教學(xué)，開發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造潛能，全面提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。當(dāng)然，“意識”的形成不會是朝夕之事，課堂是教學(xué)的主“場”，若執(zhí)教者在課堂教學(xué)中能始終貫徹這個指導(dǎo)思想，那么功夫不負(fù)有心人，你所培養(yǎng)的學(xué)生就會從中終身受益。

參考文獻(xiàn)：

[1]陶漢斌. 物理“潛在課程”與學(xué)生創(chuàng)造“潛能”的開發(fā)[J].物理教學(xué)探討，2003，21（04）：21-22.

（欄目編輯 ? ?蔣小平）

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