高中物理概念教學(xué)學(xué)習(xí)路徑探究策略

蔡賢輝

（湖南省東安縣第一中學(xué)，湖南 東安 425900）

高中物理概念是構(gòu)成高中物理的基本內(nèi)容，又是科學(xué)規(guī)律和理論的基礎(chǔ)，更是思維過程的核心內(nèi)容之一。在概念教學(xué)中，只有通過研究學(xué)生的概念學(xué)習(xí)路徑，才能促進(jìn)學(xué)生概念的形成或轉(zhuǎn)變，使概念教學(xué)課堂變得更有效。只有充分了解物理概念的歷史及學(xué)生原有的知識水平、思維過程和表征方式，才能為教師優(yōu)化教學(xué)路徑提供依據(jù)，才能優(yōu)化概念的學(xué)習(xí)路徑，促進(jìn)學(xué)生概念的形成或轉(zhuǎn)變。因此，物理概念的教學(xué)中，提出以學(xué)生已有的概念表征為起點，以學(xué)生概念學(xué)習(xí)的思維過程為主線，以優(yōu)化概念表征為目的的三位一體策略，不僅優(yōu)化概念教學(xué)路徑，而且優(yōu)化學(xué)生概念的形成和轉(zhuǎn)化，幫助學(xué)生形成正確而科學(xué)的概念體系，從而提升物理學(xué)習(xí)力。

一、以學(xué)生已有的概念表征為起點

（一）利用原有上位概念同化新概念

奧蘇貝爾認(rèn)為，促進(jìn)學(xué)習(xí)和防止干擾的最有效的策略，是利用適當(dāng)相關(guān)的和包攝性較廣的、最清晰和最穩(wěn)定的引導(dǎo)性材料，這種引導(dǎo)性材料就是所謂的組織者。因此，教師在學(xué)生學(xué)習(xí)新概念的知識之前，有必要將這些組織者呈現(xiàn)給學(xué)生，則可以促進(jìn)新命題與學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的命題之間產(chǎn)生相互作用。

（二）利用原有相似概念形成新概念

在物理新概念學(xué)習(xí)時，若原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的概念與新概念之間有著相同或相似的關(guān)系，那么教學(xué)中可采用類比的方法，實現(xiàn)新舊概念的正遷移，更容易突破難點，從而建立對新概念的認(rèn)知。比如，形成磁感應(yīng)強(qiáng)度這一抽象概念需要與之相似概念作為先行組織者，那就是電場和電場強(qiáng)度。可以通過問題引入：磁場的基本性質(zhì)是什么？用不同磁體吸引相同的鐵塊，現(xiàn)象相同嗎，這說明什么？進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到磁場與電場一樣都是一種特殊的物質(zhì)，具有力的性質(zhì)和強(qiáng)弱之分。再次思考：通過與電場對比分析，怎樣認(rèn)識和描述磁場的方向與強(qiáng)弱？

（三）創(chuàng)設(shè)情境主動探究生成新概念

物理概念的形成過程，就是學(xué)生通過對物理現(xiàn)象、物理實驗和物理事實的觀察和分析，進(jìn)一步分析歸納、概括總結(jié)、科學(xué)抽象，從而習(xí)得新概念的過程。這里的物理現(xiàn)象、物理實驗和物理事實即是所創(chuàng)設(shè)的情境，旨在重新提取學(xué)生頭腦中原有的概念表象表征，以激發(fā)學(xué)生思維，從而將學(xué)生的認(rèn)知引向新概念的形成。創(chuàng)設(shè)情境的目的就是引起學(xué)生的注意和興趣，還可以是引起學(xué)生對現(xiàn)有概念的不滿，本質(zhì)上是為了揭示事物之間的矛盾或引起學(xué)生認(rèn)知上的沖突，使學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的平衡狀態(tài)被打破，從而激活學(xué)生的思維，激發(fā)其學(xué)習(xí)新知的內(nèi)驅(qū)力，達(dá)到自覺主動地學(xué)習(xí)新概念的目的。

二、以學(xué)生概念學(xué)習(xí)的思維過程為主線

物理概念的形成通常要經(jīng)歷對大量的實驗和事實進(jìn)行觀察和分析的過程，然后對這些物理現(xiàn)象和過程的共同特征進(jìn)行歸納、概括和抽象，還可能需要實驗驗證，甚至進(jìn)行科學(xué)推理，最終確定其最本質(zhì)的特征，形成概念的表征。所以，物理概念的形成過程就是學(xué)生通過歸納概括某一概念關(guān)鍵屬性的思維過程。因此，教學(xué)過程要注重體現(xiàn)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展，以優(yōu)化概念學(xué)習(xí)的路徑，使學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和科學(xué)探究能力得到提高。

優(yōu)化教學(xué)過程就要以學(xué)生的認(rèn)知水平為基礎(chǔ)，以學(xué)生概念學(xué)習(xí)思維路徑為主線。按照概念的不同分類，概念學(xué)習(xí)的路徑也必將有所不同，因此依據(jù)概念學(xué)習(xí)路徑確定的教學(xué)過程也是不同的。若將概念按照關(guān)系來分，可分成上位概念、下位概念和并列概念。根據(jù)概念之間的這些關(guān)系進(jìn)行學(xué)習(xí)，常常會使抽象難理解的概念變得容易習(xí)得。當(dāng)學(xué)生具有下位概念時，學(xué)習(xí)上位概念就更容易理解。

三、以優(yōu)化概念表征為目的

（一）強(qiáng)化概念表象表征

反映學(xué)生物理能力高低的一個重要標(biāo)志就是看他認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的物理圖景表象表征是否足夠豐富、足夠清晰。而缺少表象表征的學(xué)生，由于在學(xué)習(xí)物理的過程中沒有形成清晰、正確的物理圖景，影響了概念習(xí)得的效果。因此，在教學(xué)過程中，教師要提供豐富的感性材料，強(qiáng)化概念表象表征，能夠在頭腦中形成正確的物理圖景，這也是概念教學(xué)的第一步，也是學(xué)生后續(xù)獲得概念的重要條件和基礎(chǔ)。比如，在學(xué)習(xí)“彈力”概念中，教師提供豐富的感性素材有實驗和多媒體課件所展示的利用彈力的生活場景視頻：運動員撐桿跳高、跳水運動員在跳板上的起跳、拉弓射箭等。學(xué)生通過觀察、歸納得出彈力產(chǎn)生的兩個定義特征：直接接觸和發(fā)生彈性形變。

（二）利用概念圖式建立概念聯(lián)系

物理概念的表征方式除了命題表征之外，還可以用圖示表征方式。若學(xué)生將學(xué)習(xí)過的幾個相關(guān)的不同級別的概念圖式或命題組成一個網(wǎng)絡(luò)，就形成一個概念圖。至于其中的新概念，由于不同概念之間的關(guān)系得以明確顯示，使新概念的含義更加豐富，這非常有助于學(xué)生運用已知概念來學(xué)習(xí)新的概念，進(jìn)而強(qiáng)化了新概念的表征。

結(jié)束語：

因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)新概念時，若僅對概念進(jìn)行孤立、零散的記憶存儲，不利于信息的加工和提取。因此，可以有意識地將要學(xué)習(xí)的關(guān)鍵概念與自己頭腦中已有的其他概念進(jìn)行聯(lián)系，形成以概念圖式或命題相聯(lián)結(jié)的概念圖，真正的學(xué)習(xí)才會發(fā)生，知識的建構(gòu)才能實現(xiàn)。通過概念運用優(yōu)化概念表征一個平衡位置和具有往復(fù)性，而且回復(fù)力的作用是當(dāng)學(xué)生面對新問題情境時，能應(yīng)用所學(xué)的物理新概念進(jìn)行解決，則物理新概念得到進(jìn)一步鞏固而同化到原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。若面對新問題情境所呈現(xiàn)的物理過程或現(xiàn)象是學(xué)生用新概念知識無法解決的，那么學(xué)生便會重新審視所學(xué)的新概念，且對物理新概念進(jìn)行再次修正和完善以使認(rèn)知結(jié)構(gòu)重新達(dá)到平衡。在應(yīng)用物理新概念解決實際問題中，有效地拓展了物理新概念的內(nèi)涵和外延，也進(jìn)一步鞏固和深化對物理新概念的表征。