張建忠

濱州市濱城區(qū)楊柳雪鎮(zhèn)中心中學(xué) 山東濱州 256655

知識構(gòu)建在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用

張建忠

濱州市濱城區(qū)楊柳雪鎮(zhèn)中心中學(xué) 山東濱州 256655

10.3969/j.issn.1671-489X.2013.01.077

1 前言

結(jié)構(gòu)教學(xué)理論的代表人物布魯姆說過：“不論我們教什么學(xué)科，務(wù)必使學(xué)生理解掌握學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)，……學(xué)生獲得的知識，如果沒有圓滿的結(jié)構(gòu)把它聯(lián)在一起，那是一種多半會遺忘的知識?！苯?gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為：“情景”“協(xié)作”“會話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素。

物理教學(xué)過程中，常發(fā)現(xiàn)學(xué)生上課聽得懂、看書看得懂，但在解決問題時(shí)一做就容易錯(cuò)的情況。通過自己的反思與理論學(xué)習(xí)，筆者發(fā)現(xiàn)這種情況的主要原因是學(xué)生頭腦中沒有建構(gòu)起完整、準(zhǔn)確的物理情景。所以教師在物理教學(xué)中要充分利用建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論來幫助學(xué)生對知識的意義的建構(gòu)，營造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境、不斷明確學(xué)習(xí)目標(biāo)、采取各種教學(xué)方式實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程最優(yōu)化，以達(dá)到充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，提高學(xué)習(xí)能力的目的。所以將教師“學(xué)科知識建構(gòu)”和學(xué)生“知識構(gòu)建”引入物理課堂。

2 利用多媒體技術(shù)，幫助學(xué)生打造好物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)的基石

1）教師要建構(gòu)知識體系，為學(xué)生提供必要的探究學(xué)習(xí)資料。建構(gòu)的模式可以是：物理學(xué)科知識總圖——章節(jié)知識圖——單元知識圖——課時(shí)知識圖。單元知識圖包括：單元知識結(jié)構(gòu)圖——標(biāo)注——知識鏈接。知識鏈接包括：前置探究作業(yè)——德育滲透點(diǎn)——重難點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn)標(biāo)注——課時(shí)教案——課時(shí)課件——題庫（課時(shí)練習(xí)、過關(guān)檢測題）——視頻/數(shù)據(jù)/文本/網(wǎng)頁等

2）幫助學(xué)生建構(gòu)完整、有序的物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)，先要使學(xué)生理解物理概念、規(guī)律、觀念、方法。怎樣使學(xué)生理解物理概念、規(guī)律、觀念、方法呢？這項(xiàng)工作必須通過實(shí)驗(yàn)或現(xiàn)象分析、數(shù)學(xué)推理，揭示物理現(xiàn)象、物理量之間定性或定量的關(guān)系。并通過分析、概括、推理等思維活動歸納出物理概念、規(guī)律。這一過程可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退季S能力，體會和認(rèn)識物理學(xué)的研究方法和思維方法。通過對這部分內(nèi)容的整體把握，歸納和梳理，利用知識構(gòu)建地圖軟件，將相關(guān)概念、實(shí)驗(yàn)演示視頻、現(xiàn)象分析、前置問題以及習(xí)題等與地圖軟件建立鏈接，形成結(jié)構(gòu)圖，再將知識結(jié)構(gòu)圖內(nèi)在的聯(lián)系建立網(wǎng)絡(luò)鏈接，使之形成一個(gè)有機(jī)的整體，為學(xué)生探究和建構(gòu)新知提供必要的支持，提高課堂教學(xué)效率。

例如，密度概念對初中學(xué)生來說較抽象，用傳授式的方法是行不通的，教師要以學(xué)生動手、體驗(yàn)為主，借助教師知識建構(gòu)中豐富的探究資源，師生互動，共同探究，測出不同體積的銅、鐵的質(zhì)量，并將數(shù)據(jù)記錄在表格中。

然后通過設(shè)問“體積相同的銅塊與鐵塊質(zhì)量是否相同？體積不同的銅塊（或鐵塊），它們的質(zhì)量是否相同”，引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)，初步感知質(zhì)量不但跟體積有關(guān)，還和物質(zhì)種類有關(guān)。進(jìn)一步設(shè)問：“對銅塊（或鐵塊）來說，它的質(zhì)量跟體積有什么關(guān)系？質(zhì)量與體積之比又有什么特點(diǎn)？銅、鐵的質(zhì)量與體積之比是否相同？它表明了什么？”通過學(xué)生對表格中數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析討論，認(rèn)識到同種物質(zhì)的質(zhì)量與它的體積成正比；對同種物質(zhì)來說，質(zhì)量/體積的值不變，與質(zhì)量、體積無關(guān)，而不同的物質(zhì)，質(zhì)量/體積的值一般不同；說明質(zhì)量/體積的值反映了物質(zhì)的一種特性，為了表示物質(zhì)的這種特性，物理學(xué)中引進(jìn)了密度這一物理量。

通過這種知識建構(gòu)方法，將各章節(jié)知識建立網(wǎng)絡(luò)鏈接，建構(gòu)成為一個(gè)備課與上課的資源庫，它的內(nèi)容收錄廣泛，實(shí)用性強(qiáng)，讓師生快捷地從中獲得學(xué)習(xí)探究中所需的數(shù)據(jù)、演示記錄、視頻資料、歷史史料、網(wǎng)頁、題庫等，形成“學(xué)科知識建構(gòu)”，為學(xué)生的探究學(xué)習(xí)提供有效的保障。

另外，師生互動、學(xué)生主動參與、積極體驗(yàn)的過程使學(xué)生在一開始就對物理概念、規(guī)律有了較好的理解或掌握，對物理概念、規(guī)律形成過程中的科學(xué)思想、方法（如控制變量法、從特殊到一般的研究方法等）也有較深的領(lǐng)悟。

3 通過構(gòu)建知識地圖，幫助學(xué)生建構(gòu)完整的物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)

3.1 讓學(xué)生弄清并畫出每一單元概念、規(guī)律間的邏輯體系

每一單元內(nèi)容學(xué)習(xí)完后，要讓學(xué)生根據(jù)自己的理解畫出頭腦中這一單元的概念、規(guī)律間的邏輯體系圖，學(xué)生畫出的圖豐富多彩，各具特色，對他們加以引導(dǎo)，學(xué)生有能力使自己畫出的圖更接近客觀的邏輯體系圖。

3.2 幫助學(xué)生將物理觀念、方法和上述邏輯體系有機(jī)組合

在弄清并畫出概念、規(guī)律間的邏輯體系的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生將該邏輯體系與物理觀念、方法有機(jī)聯(lián)系起來，去了解完整的物理知識結(jié)構(gòu)，弄清知識的基本結(jié)構(gòu)和內(nèi)在規(guī)律，使學(xué)生的物理學(xué)習(xí)躍上較高的層次。同樣，通過引導(dǎo)，學(xué)生能畫出較完整的某單元或幾個(gè)單元有機(jī)聯(lián)系的認(rèn)知結(jié)構(gòu)圖,將零散的知識系統(tǒng)化、整體化，開發(fā)學(xué)生的智力潛能，提高聯(lián)想、分析、判斷等邏輯思維能力，提高學(xué)生的有效記憶能力和創(chuàng)新能力。

例如，學(xué)生將密度、壓強(qiáng)、浮力幾個(gè)單元的概念、規(guī)律間的邏輯體系圖分別畫出后，引導(dǎo)學(xué)生將物理觀念、方法有機(jī)融合到這幾個(gè)體系中去，使學(xué)生找到這些體系之間的有機(jī)聯(lián)系。比如，用控制變量法可將密度、壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)等概念聯(lián)系起來，因?yàn)檫@些概念的形成過程都用到了這一探究方法；用演繹推理的思維方法可將壓力和浮力概念、密度、液體壓強(qiáng)、阿基米德原理有機(jī)聯(lián)系起來。

總之，要鼓勵(lì)學(xué)生多角度尋找同一或不同體系中概念、規(guī)律間的聯(lián)系，進(jìn)行合理的建構(gòu)，這樣，學(xué)生頭腦中的物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)會逐漸變得縱橫交錯(cuò)、變得穩(wěn)固起來，逐漸變得靈動起來，也就逐漸建構(gòu)起學(xué)生自己的具有個(gè)性化的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

3.3 構(gòu)建物理情景和物理模型

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，物理與實(shí)際生活緊密聯(lián)系。因此，在教學(xué)過程中要注意情景的引入、實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)、物理模型的講解，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中把一些物理情景、物理實(shí)驗(yàn)、物理模型深深地印在自己的大腦里面，這樣比死記一些概念、規(guī)律效果應(yīng)該好得多。而且學(xué)生這樣學(xué)習(xí)知識掌握得更加牢固，也許終身都不會忘記。

下面一起來分析幾個(gè)例子。

1）在學(xué)習(xí)光現(xiàn)象的時(shí)候就要讓學(xué)生把相關(guān)的圖深深地印在大腦里，這樣光的反射規(guī)律就記得很牢固，而且也很容易理解反射規(guī)律的內(nèi)涵。

2）在學(xué)習(xí)物態(tài)變化時(shí)，就要明確告訴學(xué)生一定要把當(dāng)時(shí)做實(shí)驗(yàn)的過程深深印在自己的大腦里面，這樣就很容易理解各種物態(tài)變化的真正含義。比如觀察水的沸騰的實(shí)驗(yàn)，在水沸騰前和沸騰時(shí)，始終在對水進(jìn)行加熱，反過來說明液體沸騰前和沸騰時(shí)都要吸收熱量，沸騰又是汽化的一種方式，也就說明汽化要吸熱；而液化是汽化的逆過程，所以液化就要放熱。

當(dāng)然，要讓學(xué)生學(xué)得有興趣，需要教師多加引導(dǎo)，逐步培養(yǎng)學(xué)生自動建構(gòu)物理情景和物理模型。