高中階段物理知識(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)建探究

摘?要：相對(duì)于初中階段的學(xué)生，高中階段的學(xué)生在知識(shí)能力與思想方面有一定的進(jìn)步。但是通過觀察，我們也不難發(fā)現(xiàn)在知識(shí)能力進(jìn)步了一些的基礎(chǔ)上，很多學(xué)生并沒有形成良好的知識(shí)框架結(jié)構(gòu)，這也導(dǎo)致了他們?cè)诟咧形锢韺W(xué)習(xí)過程中的困難，為解決學(xué)生學(xué)習(xí)物理的相關(guān)難點(diǎn)，在課堂教學(xué)過程中，教師就要用好知識(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)建方法，形成相關(guān)的骨架脈絡(luò)，結(jié)合知識(shí)點(diǎn)分析，不斷充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)教學(xué)課堂的有效升華。

關(guān)鍵詞：高中物理;知識(shí)結(jié)構(gòu);教學(xué)方法

一、 引言

近幾年來隨著教育模式的不斷改革，進(jìn)入高中階段的學(xué)生面臨著巨大的挑戰(zhàn)，這時(shí)他們?cè)谡n堂學(xué)習(xí)過程中應(yīng)轉(zhuǎn)變相關(guān)觀念，不能再用題海戰(zhàn)術(shù)而是要更為積極高效地投入學(xué)習(xí)。如何構(gòu)建高效的物理課堂教學(xué)、引導(dǎo)學(xué)生建立相關(guān)物理知識(shí)框架是教師教學(xué)的重要內(nèi)容之一。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)首先具有整個(gè)高中物理知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，加強(qiáng)引導(dǎo)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)建，注重學(xué)生的能力提升，做學(xué)生學(xué)習(xí)道路上的引路人，讓學(xué)生構(gòu)建更為科學(xué)、更為完善的知識(shí)體系。

二、 目前學(xué)生物理知識(shí)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀分析

從中學(xué)物理課程體系來看，在高中物理教學(xué)過程中教師需要求學(xué)生掌握力學(xué)基礎(chǔ)、熱學(xué)基礎(chǔ)、光學(xué)基礎(chǔ)、電磁學(xué)基礎(chǔ)、原子物理這幾部分的內(nèi)容。并要求學(xué)生在掌握的基礎(chǔ)上畫出每章結(jié)構(gòu)圖，掌握相關(guān)知識(shí)。

但通過布置相應(yīng)的作業(yè)和作業(yè)上交結(jié)果，我們卻發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生并不會(huì)畫結(jié)構(gòu)框架圖。而大約半數(shù)的本一邊緣層次學(xué)生則對(duì)各章的知識(shí)點(diǎn)與學(xué)習(xí)方法概括不全。這反映了學(xué)生在高中物理知識(shí)學(xué)習(xí)方面的問題，大多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)時(shí)缺乏全面性、結(jié)構(gòu)性，這造成了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的相關(guān)聯(lián)缺陷。如果把知識(shí)點(diǎn)和方法比作一顆顆珍珠，學(xué)生學(xué)習(xí)了許多知識(shí)點(diǎn)和方法，就像手捧這一捧珍珠，容易丟，容易散，如果能在知識(shí)方法上建立框架結(jié)構(gòu)，就像把珍珠串成項(xiàng)鏈，每顆珍珠在項(xiàng)鏈中的位置特點(diǎn)一目了然。

為此為改變學(xué)生的這種情況，教師也要結(jié)合總體教學(xué)特點(diǎn)，在教學(xué)方法方面做出改進(jìn)，注重物理課堂教學(xué)的知識(shí)構(gòu)建，引導(dǎo)并幫助學(xué)生建立物理知識(shí)結(jié)構(gòu)，應(yīng)用科學(xué)教學(xué)方法，更高效地發(fā)揮出物理課堂的功能。

三、 物理知識(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)建的重要性

認(rèn)知心理學(xué)強(qiáng)調(diào)，學(xué)習(xí)是一個(gè)知識(shí)構(gòu)建的過程，這個(gè)過程不僅需要學(xué)習(xí)新知識(shí)、方法，還要對(duì)已學(xué)的知識(shí)、方法進(jìn)行梳理，以某種邏輯關(guān)系組成一個(gè)縱橫交錯(cuò)，井然有序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。有邏輯地運(yùn)用知識(shí)結(jié)構(gòu)來思考學(xué)習(xí)能讓我們更全面、快速、深入地分析解決問題以及高效地學(xué)習(xí)新知識(shí)。無(wú)論是大到整個(gè)中學(xué)物理知識(shí)體系，還是小到具體的某一章節(jié)，都是一個(gè)個(gè)大大小小的系統(tǒng)，而知識(shí)結(jié)構(gòu)就是對(duì)構(gòu)成這些系統(tǒng)的知識(shí)和知識(shí)之間的聯(lián)系的簡(jiǎn)化體現(xiàn)。

當(dāng)前在物理教學(xué)中，大多數(shù)教師都能夠發(fā)現(xiàn)目前物理教學(xué)存在的一大突出問題就是很多學(xué)生在運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力較弱。為解決這一問題，很多教師在課堂上常采用的就是題海戰(zhàn)術(shù)。他們企圖通過多做題來幫助學(xué)生克服困難，但是這樣的做題效率卻是非常低的，浪費(fèi)了教師和學(xué)生很多時(shí)間。這樣枯燥呆板的訓(xùn)練模式給物理教學(xué)帶來了毀滅性的災(zāi)難，許多學(xué)生即使花很多時(shí)間精力在物理學(xué)習(xí)上也無(wú)法達(dá)到解決問題能力的有效提高。為此在物理課堂上，教師也要深刻體會(huì)到物理教學(xué)的任務(wù)不僅僅是傳授知識(shí)，更重要的是引導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)構(gòu)建成一個(gè)個(gè)有序的結(jié)構(gòu)體系。在重視局部知識(shí)教學(xué)的基礎(chǔ)之上，突出局部與整體結(jié)合特性。將物理知識(shí)原理從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層面進(jìn)行分析，加強(qiáng)學(xué)生參與，使學(xué)生能夠在課堂學(xué)習(xí)過程中將知識(shí)方法整體化，系統(tǒng)化。

四、 高中物理知識(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)建方法

（一）注重學(xué)生知識(shí)“框架”的形成

就像建筑大樓一樣，在學(xué)生的知識(shí)構(gòu)建過程中，教師也需先讓學(xué)生擁有“地基”“框架”。然后引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)、方法對(duì)其進(jìn)行添磚加瓦。在新授課上幫助學(xué)生掌握各知識(shí)環(huán)節(jié)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，了解其處于知識(shí)結(jié)構(gòu)的什么地位，有什么特點(diǎn)。復(fù)習(xí)課上幫助學(xué)生總結(jié)規(guī)律方法，并引導(dǎo)學(xué)生不斷梳理，形成學(xué)生容易認(rèn)知的知識(shí)結(jié)構(gòu)，最終完成學(xué)生的局部知識(shí)與教材整體內(nèi)容的統(tǒng)一。這時(shí)學(xué)生就會(huì)清楚某一知識(shí)點(diǎn)在教材中的具體地位，掌握各知識(shí)之間的實(shí)際聯(lián)系以及知識(shí)板塊之間的區(qū)別聯(lián)系。通過梳理，大多數(shù)學(xué)生的整體知識(shí)體系就會(huì)變得十分有條理。它們會(huì)以一種系統(tǒng)化的模式存在于學(xué)生的腦海之中，這更有利于學(xué)生進(jìn)行記憶，在遇到問題時(shí)及時(shí)儲(chǔ)存、快速提取。

更加重要的是，教師在教學(xué)過程中還可以引導(dǎo)學(xué)生寫出某章的小結(jié)，在學(xué)習(xí)完知識(shí)點(diǎn)后提取出相關(guān)的物理規(guī)律、物理方法、典型例題、存在問題。通過這樣的知識(shí)梳理方案，學(xué)生也加深了對(duì)于某一物理概念的總體認(rèn)識(shí)。它能夠幫助學(xué)生掌握具體的物理規(guī)律，這也會(huì)為學(xué)生的后期學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。在教學(xué)過程中，教師要用好這些方法培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)過程中的知識(shí)基礎(chǔ)與思維品質(zhì)，構(gòu)建學(xué)生良好的高中物理知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。

（二）注重知識(shí)點(diǎn)分析，建立物理解題模型

良好的知識(shí)結(jié)構(gòu)，不僅需要有豐富的具體的知識(shí)，還要能便捷地使用。這可以通過建立物理解題模型的方法。為此在教學(xué)過程中，教師也要堅(jiān)持不懈的引導(dǎo)學(xué)生建立和使用物理模型。

自學(xué)生進(jìn)入高中以來，知識(shí)容量和學(xué)習(xí)強(qiáng)度加大，這時(shí)他們的整體知識(shí)體系就更需要完善、更需要科學(xué)化了。為幫助學(xué)生完成知識(shí)體系構(gòu)建，在教學(xué)過程中教師就要引領(lǐng)學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，并建立解題小模型，即給某種類型的題目或方法“貼標(biāo)簽”。根據(jù)這幾年的高考分析，我們也能夠看出在理綜試卷物理部分的試題仍然是以高中的主線物理知識(shí)出題的。它涉及各類力學(xué)以及電磁學(xué)的相關(guān)概念，力和運(yùn)動(dòng)、能量問題，動(dòng)量問題，電場(chǎng)與磁場(chǎng)就是整個(gè)高中物理教學(xué)過程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)。比如在力和運(yùn)動(dòng)教學(xué)過程中建立典型的“等時(shí)圓”模型、“小船過河”模型、“滑塊木板”模型、“傳送帶”模型、“一根繩”模型等等。這些大大小小的物理解題模型的建立過程能使學(xué)生對(duì)新的知識(shí)和方法的理解，而給模型起名即“貼標(biāo)簽”后，再加以訓(xùn)練，能使學(xué)生在解題過程中迅速找到相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)方法，順利解決問題。

教師要以提升教材分析能力作為重要教學(xué)基礎(chǔ)，加強(qiáng)學(xué)生建立物理模型和使用物理模型的訓(xùn)練，注重學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，在教學(xué)過程中了解學(xué)生學(xué)習(xí)的認(rèn)知過程。學(xué)習(xí)就是將一個(gè)個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整理，完成知識(shí)構(gòu)建的有效過程。

（三）注重物理知識(shí)點(diǎn)、模型與“框架”的緊密結(jié)合

若僅僅只是依靠“框架”構(gòu)建，那么學(xué)生在知識(shí)學(xué)習(xí)過程中也只是處于一種空架子狀態(tài)。在教學(xué)過程中教師應(yīng)不斷延伸相關(guān)物理知識(shí)，把以往分散獨(dú)立的知識(shí)點(diǎn)根據(jù)某種邏輯關(guān)系進(jìn)行整體整合，找到各知識(shí)點(diǎn)之間的相互聯(lián)系點(diǎn)，形成一個(gè)綜合性的物理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，幫助學(xué)生以某一特殊知識(shí)點(diǎn)為中心或線索找到各知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系關(guān)系。

例如在魯科版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理選修3-5的原子物理這一部分的教學(xué)中，可以以人們認(rèn)識(shí)微觀粒子的進(jìn)展為線索，把“原子結(jié)構(gòu)”“原子核與放射性”“核能”“波與粒子”這四章知識(shí)有序串起來。起初是人們認(rèn)為構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒是原子，以為原子不能再分，直到電子的發(fā)現(xiàn)改變了這種看法。既然原子可以再分，那么原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎樣的？經(jīng)過湯姆孫、盧瑟福、玻爾等科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)和理論分析層層推進(jìn)，展示人們對(duì)原子的認(rèn)識(shí)過程。而后又以原子外層電子躍遷解釋了氫原子光譜。從整體到局部，從外到內(nèi)進(jìn)一步分析到對(duì)原子內(nèi)層——原子核的認(rèn)識(shí)，包括其內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)和核反應(yīng)。普朗克將不連續(xù)性引入了物理學(xué)，提出能量子的概念，打開了禁錮人們思想的枷鎖，于是，光，麥克斯韋電磁理論中的波，愛因斯坦卻發(fā)現(xiàn)了它的粒子性，很好地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象和康普頓效應(yīng)。而德布羅意又卻實(shí)驗(yàn)探索質(zhì)子、電子等實(shí)物粒子的波動(dòng)性。整個(gè)原子物理教學(xué)隨著人們對(duì)微觀世界的認(rèn)知過程一氣呵成。知識(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)建好了，就需要有相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)和方法去充實(shí)它。例如方法中有研究帶電粒子的方法——通過加靜電場(chǎng)和磁場(chǎng)，研究電子的比荷，質(zhì)子的質(zhì)量、電量以及α射線、β射線、γ射線;α粒子散射實(shí)驗(yàn)——得出原子核式結(jié)構(gòu)模型;光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)合愛因斯坦光電效應(yīng)方程、光電管的飽和電流、反向遏制電壓——研究光的粒子性等等。

在教學(xué)過程中教師就可以引導(dǎo)學(xué)生把相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)結(jié)合知識(shí)結(jié)構(gòu)整合成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的知識(shí)板塊。在教學(xué)過程中點(diǎn)帶線，線帶面，做到綱舉目張。結(jié)合解題模型，加強(qiáng)物理知識(shí)和科學(xué)方法應(yīng)用的水乳交融關(guān)系，這時(shí)整個(gè)物理課堂教學(xué)才能夠真正做到提升。

（四）實(shí)現(xiàn)能力的提升

在教學(xué)過程中教師結(jié)合相關(guān)教材，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)過不斷學(xué)習(xí)新的知識(shí)點(diǎn)、方法，建立解題模型，構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中也會(huì)有很大收獲，這時(shí)他們的物理知識(shí)體系會(huì)變得更為緊實(shí)、有條理。在應(yīng)用過程中實(shí)現(xiàn)從量變到質(zhì)變的轉(zhuǎn)化，這時(shí)的相關(guān)技能也會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的實(shí)質(zhì)能力，并遷移到各個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中去，變成一種終生學(xué)習(xí)的能力，而這些正是學(xué)生學(xué)習(xí)所必須擁有的。

五、 總結(jié)

“不積跬步何以至千里”，物理知識(shí)的學(xué)習(xí)過程就是一個(gè)漫長(zhǎng)的不斷構(gòu)建的過程，在新型的課堂改革模式下教師注重對(duì)于學(xué)生的引導(dǎo)，讓每個(gè)學(xué)生都能體會(huì)知識(shí)構(gòu)建的意義、積極主動(dòng)去構(gòu)建科學(xué)的、符合自己認(rèn)知的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，在物理教學(xué)過程中注重整體知識(shí)體系的完善性，構(gòu)建相關(guān)的知識(shí)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)。聯(lián)合各知識(shí)體系之間的相互關(guān)系，綜合構(gòu)建學(xué)生的知識(shí)框架。還需要我們不斷的努力和探索。高中物理教師必須結(jié)合自我實(shí)際能力做好相應(yīng)的課堂改革，讓物理課堂真正服務(wù)于學(xué)生。

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作者簡(jiǎn)介：

曾芳，福建省南平市，福建省南平市建甌一中。