魯靈敏
【摘要】中學(xué)物理概念的掌握是對已經(jīng)建立的物理概念的一個有組織的學(xué)習(xí)過程,它雖不像科學(xué)史上建立物理概念那樣曲折漫長,但也是分階段的,且極其復(fù)雜的,需要經(jīng)歷從具體到抽象、從感性到理性、從模糊到精確、從簡單到系統(tǒng)的發(fā)展過程。為了使中學(xué)生有效地掌握物理概念,我們根據(jù)中學(xué)生形成概念的心理過程和學(xué)習(xí)概念的心理障礙,提出如下教學(xué)策略。
【關(guān)鍵詞】中學(xué)物理概念教學(xué)心理過程
【中圖分類號】G633.7 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)04-0126-01
1.使學(xué)生獲得必要的感性認識,是掌握物理概念的基礎(chǔ)
感性認識是進行思維加工以形成物理概念的基本材料,是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機和興趣的有效武器。感性認識不足,是學(xué)習(xí)物理概念的主要障礙。因此,要使學(xué)生更好地掌握物理概念,必須創(chuàng)造一個適應(yīng)教學(xué)要求,借以引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生挖掘問題、思考問題、探索事物的共同特征和本質(zhì)屬性的學(xué)習(xí)環(huán)境,使學(xué)生獲得必要的、充分的感性認識。
1.1運用實驗
實驗是獲得感性認識的重要途徑。運用實驗來展示有關(guān)的物理現(xiàn)象和過程,可以使學(xué)生獲得更典型、更生動、更深刻、更能反映事物的本質(zhì)屬性和共同特征的感性認識。在進行大氣壓教學(xué)時,教師可先做馬德堡半球?qū)嶒?或其他類似的實驗),使學(xué)生觀察到當(dāng)馬德堡半球內(nèi)的空氣越來越稀薄時,要兩半球分開所需要的拉力越來越大,從而認識到馬德堡半球受到大氣的一種作用力。這是掌握大氣壓概念的必要基礎(chǔ),如果沒有與此類似的感性認識,無論如何也無法理解大氣壓的概念。
1.2列舉生活中的典型事例
學(xué)生在日常生活中,觀察和接觸過許多與物理概念有關(guān)的現(xiàn)象和事實,恰當(dāng)?shù)亓信e生活中的典型事例,可以創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)物理概念的環(huán)境,喚起學(xué)生已有的感性認識,在此基礎(chǔ)上形成正確的物理概念。例如,在進行密度概念教學(xué)時,教師可列舉一些從日常生活中早已獲得的鐵比木頭重、鉛比鋁重、水比汽油重等感性認識,引導(dǎo)學(xué)生比較集中地再現(xiàn)這些感性認識,然后提出問題:“難道一只小鐵釘比一根大木梁還重嗎?難道一杯水比一筒汽油還重嗎?”從而使學(xué)生認識到“重”這個詞不能說明上述事實。那么應(yīng)該怎樣描述物質(zhì)的這一性質(zhì)呢,在此基礎(chǔ)上,再引導(dǎo)學(xué)生通過一系列的思維加工,建立密度的概念。這樣講解,學(xué)生對于為什么要引入密度的概念,對于密度這一概念的內(nèi)涵、外延,會理解得十分深刻。每一個物理概念都能概括大量的具體事例。在進行教學(xué)時,要重視感性認識,但并不是具體事例越多越好。因為這不僅是不可能的,也是不必要的,特別是在每一個物理概念所概括的大量事例中,有的是含有事物本質(zhì)屬性的例證(肯定例證),有的是不含事物本質(zhì)屬性的例證(否定例證),有的是與物理概念有關(guān)的特征,有的則是與物理概念無關(guān)的特征。
在教學(xué)中,為了使學(xué)生能在感性認識的基礎(chǔ)上通過思維加工,形成并理解物理概念,教師必須注意變式的作用。變式是指從不同角度、方面和方式變換事物的非本質(zhì)屬性,以便揭示其本質(zhì)屬性的過程。變式不充分或不正確,往往會產(chǎn)生概念的內(nèi)涵混淆、外延擴大或縮小的錯誤。通過變式,列舉足夠充分的、典型的、恰當(dāng)?shù)?、學(xué)生熟知的肯定例證,比較與科學(xué)概念有關(guān)的特征,并分析概括這些例證,抽象出科學(xué)概念,然后再列舉足夠多的、恰當(dāng)?shù)姆穸ɡC,比較與物理概念無關(guān)的特征,使學(xué)生真正掌握概念的內(nèi)涵和外延。
2.使學(xué)生掌握建立概念的方法,是掌握概念的關(guān)鍵
物理概念是對自然界的現(xiàn)象、過程等感性材料進行科學(xué)的抽象的產(chǎn)物。在物理概念的教學(xué)中,若只向?qū)W生提供形成概念的感性材料,而不讓學(xué)生參與思維加工活動,掌握建立概念的思維方法,盡管教師在引出概念的文字或數(shù)學(xué)表達式時講得很清楚,但對學(xué)生來說,表面聯(lián)系和本質(zhì)聯(lián)系、感性認識和理性認識、生活經(jīng)驗和物理概念仍處于“分離狀態(tài)”,對物理概念的認識只能是膚淺的、片面的,在解決實際問題時就會出現(xiàn)錯誤。因此,要使學(xué)生真正理解物理概念的內(nèi)涵和外延,排除思維定勢的消極影響,靈活運用物理概念解決實際問題,就必須在他們獲得必要的感性認識的基礎(chǔ)上,按照物理概念建立的思維過程,引導(dǎo)學(xué)生運用分析、綜合、比較抽象、概括、類比、等效等思維方法,對感性材料進行思維加工,抓住主要因素和本質(zhì)聯(lián)系,忽略次要因素和非本質(zhì)聯(lián)系,抽象概括出事物的本質(zhì)屬性和共同特征,形成物理概念,這是掌握物理概念的關(guān)鍵。
當(dāng)然,在科學(xué)發(fā)展史上,人們建立一個物理概念往往需要經(jīng)過漫長而曲折的過程,學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念時不可能完全重復(fù)這一過程。這就要求教師在教學(xué)中精心選擇典型事例,有意識地突出本質(zhì)屬性,摒棄非本質(zhì)屬性,選擇既不違背歷史,又符合學(xué)生認知特點,便于學(xué)生接受的思維方法和過程,引導(dǎo)學(xué)生對物理概念有一個正確的、深刻的、全面的理解。
3.使學(xué)生明確物理概念的內(nèi)涵,了解物理概念的外延,形成物理概念的結(jié)構(gòu),是掌握物理概念的根本
物理概念的內(nèi)涵是指物理概念所反映的對象、現(xiàn)象、過程所特有的本質(zhì)屆屬性。如力的內(nèi)涵是指“一個物體對另一個物體的作用”;物理概念的外延是指具有物理概念所反映的本質(zhì)屬性的全體對象。如重力、形力、摩擦力、萬有引力、電磁力、強相互作用力、弱相互作用力等都屬于力這一概念的外延。在物理教學(xué)中,要使學(xué)生明確物理概念的內(nèi)涵,了解物理概念的外延,引導(dǎo)學(xué)生搞清概念間的聯(lián)系及關(guān)系,這是掌握物理概念的根本之一。
形成物理概念的結(jié)構(gòu)是掌握物理概念的又一根本。提出這一要求的理論依據(jù)是布魯納的認知結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)理論、皮亞杰的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和奧蘇伯爾的認知同化學(xué)習(xí)理論。這些理論的共同特點之一就是重視認知結(jié)構(gòu),在具體的學(xué)科學(xué)習(xí)中即為具體的學(xué)科結(jié)構(gòu)。只有將新概念納入概念學(xué)習(xí)或?qū)W科結(jié)構(gòu)中,才能真正理解概念的實質(zhì)和地位。近年來,國外在科學(xué)教學(xué)中特別重視概念圖示的研究,將這種概念圖示作為一種工具,以便使學(xué)生對科學(xué)概念更深入的理解。這實質(zhì)上就是形成科學(xué)概念的結(jié)構(gòu)。
概念的運用是學(xué)習(xí)概念的目的,也是檢驗概念掌握情況的重要標(biāo)志,還是加深對概念理解的重要環(huán)節(jié)。因為只有通過運用,學(xué)生才能真正掌握概念;同時,在運用過程中,學(xué)生對概念理解上的缺陷才能暴露出來,才能進一步有針對性地加以糾正,完善和深化學(xué)生對概念的理解。在教學(xué)中,教師要注意總結(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念中的心理障礙及容易出現(xiàn)的問題,了解學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)和能力狀況,有針對性地選擇一些典型的習(xí)題,并從物理概念出發(fā)對解題時出現(xiàn)的問題加以糾正,從而使學(xué)生更好地、全面地、深入地理解和掌握物理概念。
最后要指出,由于學(xué)生理解概念大致經(jīng)歷領(lǐng)會、運用、完善、擴展四個階段,因此,在教學(xué)中要注意不同階段有不同的教學(xué)要求。
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