高中物理概念轉(zhuǎn)變教學(xué)策略研究

孫 成

(江蘇省泗洪姜堰高級(jí)中學(xué) 223900)

高中物理教學(xué)中學(xué)生概念的認(rèn)識(shí)與掌握情況，會(huì)直接影響到其對(duì)教材知識(shí)的理解與運(yùn)用，并且決定著新舊概念是否存在認(rèn)知沖突，由此凸顯出了概念教學(xué)的重要地位.在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生物理概念掌握不清的情況較為普遍，原因主要是學(xué)生的邏輯思維有待提升，且其頭腦中有著許多與科學(xué)概念不盡相同的固有觀念，對(duì)他們接受新概念造成了阻礙.并且在傳統(tǒng)物理教學(xué)中，教師在教授概念時(shí)認(rèn)為學(xué)生的思維過(guò)程能夠達(dá)成新概念覆蓋舊概念的結(jié)果，最終導(dǎo)致固有觀念與科學(xué)概念在學(xué)生大腦中同時(shí)存在，降低了學(xué)生的科學(xué)概念理解力.針對(duì)以上問(wèn)題，概念改變理論的提出便顯得十分適當(dāng)，將其在應(yīng)用在高中物理教學(xué)當(dāng)中，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)學(xué)生固有觀念的糾正，還能在以學(xué)生為中心的前提下，利用科學(xué)適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略來(lái)培養(yǎng)學(xué)生良好的邏輯思維能力，進(jìn)而提升教學(xué)質(zhì)量與效率，現(xiàn)實(shí)意義顯著.

這部小說(shuō)把那一段歷史作為表現(xiàn)內(nèi)容，把路線(xiàn)的形成過(guò)程作為描寫(xiě)主線(xiàn)，就深入到抗日戰(zhàn)爭(zhēng)的骨子里去了。小說(shuō)的題目是《共赴國(guó)難》，關(guān)鍵在“共赴”二字上。寫(xiě)了策略上的交流、商討、演變，就使原來(lái)各自為政、互不聯(lián)系的分散狀態(tài)扭成一股繩，真正變成了一種合力，使“共赴”二字得到了有力的表現(xiàn)。

1 以情境的創(chuàng)設(shè)引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突

學(xué)生頭腦中存在的與科學(xué)概念不盡相同的固有觀念具有隱蔽性，其自身往往難以意識(shí)到，需要教師在課堂上以恰當(dāng)?shù)姆绞揭龑?dǎo)學(xué)生展現(xiàn)出來(lái)，通過(guò)引發(fā)認(rèn)知沖突而促進(jìn)學(xué)生的思維活動(dòng).那么何為“認(rèn)知沖突”，是指學(xué)習(xí)者原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)同新現(xiàn)象間的不能包容的一些矛盾，并且諸多學(xué)者達(dá)成共識(shí)，認(rèn)為認(rèn)知沖突具有促進(jìn)學(xué)習(xí)者認(rèn)知發(fā)展的作用.因?yàn)樵趯W(xué)生未進(jìn)行新概念的學(xué)習(xí)之前，他們的認(rèn)知水平相對(duì)處在一個(gè)較低的狀態(tài)，這時(shí)候的認(rèn)知是平衡的.而要是產(chǎn)生了認(rèn)知上的沖突，學(xué)生便會(huì)突然意識(shí)到舊概念是不夠完整的、存在局限性的，進(jìn)而打破了認(rèn)知平衡.當(dāng)中學(xué)生若是想要實(shí)現(xiàn)認(rèn)知的平衡，便會(huì)萌生出學(xué)習(xí)新概念的自主意愿，這種力量會(huì)轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變概念的原動(dòng)力，促使學(xué)生進(jìn)行認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重構(gòu)，直至達(dá)成較高的認(rèn)知水平.對(duì)于激發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突的方法，可采用創(chuàng)設(shè)情境的途徑，引導(dǎo)學(xué)生將這些固有觀念調(diào)用出來(lái)，進(jìn)而與科學(xué)概念產(chǎn)生相互作用，經(jīng)歷概念的轉(zhuǎn)變過(guò)程.在具體的概念教學(xué)中，可以創(chuàng)設(shè)一些學(xué)生一時(shí)無(wú)法理解的情境，由教師引出學(xué)生的疑惑，也就是他們的固有觀念，在與新概念的交匯中發(fā)生認(rèn)知上的沖突.另外，在固有觀念暴露出來(lái)后，學(xué)生接下來(lái)的學(xué)習(xí)也會(huì)存在一定的側(cè)重點(diǎn)，學(xué)會(huì)更為關(guān)注一些自己的錯(cuò)誤點(diǎn)，避免被動(dòng)與盲目學(xué)習(xí)，有利于提升教學(xué)效率.如此，我們也可將以情境的創(chuàng)設(shè)來(lái)引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突作為概念轉(zhuǎn)變的起始點(diǎn).在實(shí)際教學(xué)中，教師教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)可從以下幾個(gè)方面去入手：

一是運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)展開(kāi)教學(xué)情境創(chuàng)設(shè).演示實(shí)驗(yàn)是一種在課堂上由教師操作、指導(dǎo)與啟發(fā)學(xué)生展開(kāi)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、概括、分析與總結(jié)的教學(xué)方式，突出了物理學(xué)科的實(shí)驗(yàn)特點(diǎn).同時(shí)借助直觀性的優(yōu)勢(shì)，演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供了深刻而豐富的感性信息，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)思維.曾有研究指出實(shí)驗(yàn)是引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突的有力手段，當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果同與預(yù)想結(jié)果存在差異，就會(huì)對(duì)學(xué)生的思維產(chǎn)生沖擊，進(jìn)而思考自己某方面的錯(cuò)誤認(rèn)知，發(fā)現(xiàn)固有觀念，在與新認(rèn)知的碰撞中再次達(dá)到認(rèn)知平衡，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的重新思考.而教師在當(dāng)中也要進(jìn)行進(jìn)一步的引導(dǎo)，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)新概念而提供幫助.

二是運(yùn)用舉例提問(wèn)展開(kāi)教學(xué)情境創(chuàng)設(shè).如在教學(xué)“靜摩擦力的方向”的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，部分學(xué)生可能受生活經(jīng)驗(yàn)的限制或是因個(gè)人的主觀臆斷而存在固有觀念，得出“靜摩擦力的方向可能與運(yùn)動(dòng)方向存在關(guān)系”的結(jié)論.教師便可把握住學(xué)生的這些特點(diǎn)，將這個(gè)問(wèn)題提出來(lái)，接下來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)展示，舉起講桌上的粉筆，再問(wèn)學(xué)生：“大家認(rèn)為這根粉筆受哪些摩擦力呢？方向又是什么？”學(xué)生通過(guò)思考與分析，回答是“受摩擦力，呈豎直向上的方向”.再然后教師拿起粉筆逐漸地向四周移動(dòng)，讓學(xué)生對(duì)靜摩擦力的方向是否會(huì)發(fā)生變化而再次展開(kāi)思考，大多數(shù)學(xué)生都會(huì)認(rèn)為靜摩擦力的方向是始終沒(méi)有發(fā)生變化的，也就暴露出了他們觀念同理論分析的矛盾之處.而最后經(jīng)歷教師的思想引導(dǎo)，學(xué)生也會(huì)發(fā)現(xiàn)靜摩擦力的方向是不變的，進(jìn)而得到與運(yùn)動(dòng)方向不存在關(guān)聯(lián)的結(jié)論.

第一，可通過(guò)課堂總結(jié)來(lái)鞏固新知.課堂總結(jié)可分成概括式總結(jié)、比較式總結(jié)、懸念式總結(jié)，其中概括式總結(jié)要求學(xué)生就所研究問(wèn)題與知識(shí)展開(kāi)系統(tǒng)概括，建立清晰、系統(tǒng)的整體印象；比較式總結(jié)主要是針對(duì)對(duì)立或是相似的概念，讓學(xué)生通過(guò)比較而加深記憶；而懸念式總結(jié)是對(duì)之前設(shè)計(jì)的懸念的總結(jié)，旨在讓學(xué)生利用新學(xué)知識(shí)而自主解釋?xiě)夷?雖課堂總結(jié)方式較多，但教師需注意無(wú)論是哪種方式的運(yùn)用，都不可自顧自地自說(shuō)自演，要讓學(xué)生積極的參與進(jìn)來(lái)，不斷開(kāi)拓學(xué)生思路.

2 以矛盾的探究構(gòu)建物理科學(xué)概念

二是以類(lèi)比來(lái)進(jìn)行科學(xué)概念的構(gòu)建.物理學(xué)中的一些概念、知識(shí)及研究方法是存在一定相似性的，針對(duì)于這一部分內(nèi)容，教師的教學(xué)可通過(guò)尋找相似之處來(lái)進(jìn)行理論的遷移，進(jìn)而得到新的概念與規(guī)律，這種也是避免學(xué)生死記硬背與減輕學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)的一種有效方法.如速度、電阻、功率等一些概念，可利用比值定義法來(lái)輕松地掌握相關(guān)要點(diǎn)，并做到很快判斷不同物理量間的關(guān)系.還有一些抽象的物理概念，可讓學(xué)生通過(guò)與生活經(jīng)驗(yàn)的類(lèi)比，增強(qiáng)其感性認(rèn)知，在實(shí)現(xiàn)抽象概念與生活實(shí)例相結(jié)合的基礎(chǔ)上，降低學(xué)生概念理解難度.如對(duì)于“磁場(chǎng)”相關(guān)概念的教學(xué)，教師便可結(jié)合“指南針”的實(shí)例，要求學(xué)生進(jìn)行類(lèi)比理解，以磁場(chǎng)類(lèi)比成指南針的功效，對(duì)磁場(chǎng)建立更為形象的理解.

三是以搭建物理模型來(lái)進(jìn)行科學(xué)概念的構(gòu)建.在研究物理學(xué)科的過(guò)程中，人們常常為方便研究而忽略當(dāng)中的次要因素，將主要因素極大地凸顯，或者是說(shuō)將抽象理論轉(zhuǎn)化為形象的理論，這一過(guò)程便是搭建物理模型的過(guò)程，而依照所研究問(wèn)題的差異性，也可將物理模型進(jìn)行分類(lèi)，得到條件模型、過(guò)程模型與實(shí)物模型，學(xué)生借此可有效抓住所研究問(wèn)題的本質(zhì)，并簡(jiǎn)化問(wèn)題研究的過(guò)程.如此看來(lái)，以合適的模型進(jìn)行新概念學(xué)習(xí)是十分有必要的.

2.嚴(yán)格要求。對(duì)學(xué)生而言，許多良好的行為習(xí)慣的養(yǎng)成需要一個(gè)由被動(dòng)到主動(dòng)的轉(zhuǎn)化過(guò)程，而在這個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程中，嚴(yán)格要求是完全必要的。在作業(yè)方面我努力從以下兩方面來(lái)體現(xiàn)這種充滿(mǎn)愛(ài)意的嚴(yán)格要求：

當(dāng)學(xué)生意識(shí)到自身的固有觀念后，便需要教師引導(dǎo)學(xué)生順應(yīng)認(rèn)知來(lái)進(jìn)行原有概念的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而在解決該認(rèn)知沖突的過(guò)程中構(gòu)建起物理科學(xué)概念.關(guān)于物理科學(xué)概念的構(gòu)建，可從以下三個(gè)方面來(lái)入手：

秋天的江水已經(jīng)變得冰冷刺骨，木排浸在水里，沒(méi)有遮風(fēng)擋水的設(shè)施。下水后，戰(zhàn)士們的衣服很快就被江水打濕透了，江風(fēng)一吹，凍得人渾身瑟瑟發(fā)抖。戰(zhàn)士們咬緊牙關(guān)，忍著刺骨的寒冷，憑著頑強(qiáng)的意志完成訓(xùn)練任務(wù)。

3 以練習(xí)與總結(jié)強(qiáng)化物理概念認(rèn)知

當(dāng)學(xué)生順利解決認(rèn)知沖突后，其頭腦中便已經(jīng)建構(gòu)起了物理概念的對(duì)應(yīng)框架，但由于剛剛學(xué)習(xí)，可能對(duì)其的理解與掌握還無(wú)法穩(wěn)定，需要采用練習(xí)與總結(jié)的方法來(lái)強(qiáng)化學(xué)生的概念理解能力，實(shí)現(xiàn)徹底的概念轉(zhuǎn)變.

三是以學(xué)生的合作分享學(xué)習(xí)來(lái)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境.合作分享學(xué)習(xí)中學(xué)生觀點(diǎn)的碰撞，能夠?qū)⑵涔逃杏^念有效暴露出來(lái)，通過(guò)與他人觀點(diǎn)做對(duì)比，進(jìn)行自身想法的重新反思，力求找到自身的問(wèn)題所在.同時(shí)在遇到他人觀點(diǎn)無(wú)法說(shuō)服自己的情況，學(xué)生還可尋找一些新觀點(diǎn)或者想法來(lái)展開(kāi)爭(zhēng)辯，建立新的認(rèn)知平衡，逐漸靠近科學(xué)概念.

一是以探究性實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行科學(xué)概念的構(gòu)建.傳統(tǒng)的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中物理教師習(xí)慣用大量的時(shí)間進(jìn)行知識(shí)概念的講授，這樣就會(huì)減少學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的機(jī)會(huì)，或者是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)間的壓縮，從而限制高中生的思維發(fā)展，導(dǎo)致不能真正地掌握物理科學(xué)概念.而為使學(xué)生對(duì)物理概念做到更好的學(xué)習(xí)，便要發(fā)揮探究性實(shí)驗(yàn)的作用，引導(dǎo)學(xué)生參與到具體的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)來(lái)，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題后實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的解決.當(dāng)中學(xué)生認(rèn)知上的沖突會(huì)使其不斷地深入探究，最終在解決認(rèn)知沖突的基礎(chǔ)上構(gòu)建起科學(xué)概念.如在完成“分力與合力”中的相關(guān)概念時(shí)，部分學(xué)生可能認(rèn)為合力就是代數(shù)相加的關(guān)系，針對(duì)這種固有觀念，教師可運(yùn)用彈簧測(cè)力計(jì)展開(kāi)演示實(shí)驗(yàn)引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，得到兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)示數(shù)之和同鉤碼重力不相等的結(jié)果，之后針對(duì)這一問(wèn)題，便可組織學(xué)生展開(kāi)探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與參與，這一過(guò)程中不僅可以讓學(xué)生更加明確的知曉實(shí)驗(yàn)所需的儀器，還能知道要做什么、如何做，確保物理概念的科學(xué)性.

第二，可通過(guò)課堂練習(xí)來(lái)強(qiáng)化學(xué)生的概念應(yīng)用.概念學(xué)習(xí)的最終目的就是讓學(xué)生將概念成為自己頭腦中的一部分，并實(shí)現(xiàn)在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用.因此當(dāng)完成一些科學(xué)概念的教學(xué)后，教師可嘗試設(shè)置一些練習(xí)題，要求學(xué)生利用新掌握的概念來(lái)解決情境下的問(wèn)題，在幫助學(xué)生加深印象的同時(shí)，提升其知識(shí)的應(yīng)用能力.另外不同類(lèi)型的習(xí)題可能對(duì)同一概念的考察角度不同，也能進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)概念認(rèn)知，讓他們通過(guò)抓住本質(zhì)與要點(diǎn)，順利解決各種類(lèi)型題目.

現(xiàn)如今隨著社會(huì)的進(jìn)步與綜合國(guó)力的增強(qiáng)，峨眉武術(shù)的特色身體文化作為一種通用的身體符號(hào)進(jìn)行溝通、交流，大眾可以無(wú)礙地參與練習(xí)、娛樂(lè)、修身，甚至借助于峨眉武術(shù)這種身體特色文化來(lái)了解巴蜀的文化魅力，探索峨眉武術(shù)獨(dú)特的肢體語(yǔ)言,傳承巴蜀文化中習(xí)武者所秉承的不服輸?shù)奈幕笳鳎婺Y(jié)中國(guó)特色的傳統(tǒng)民族文化。

第三，可通過(guò)思維導(dǎo)圖來(lái)幫助完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu).思維導(dǎo)圖是一種利用直觀圖像而展現(xiàn)知識(shí)聯(lián)系的方法，將其應(yīng)用于概念教學(xué)中，可以將人的思維脈絡(luò)形象地展現(xiàn)出來(lái)，當(dāng)中需要教師引導(dǎo)學(xué)生先確定一個(gè)主題，再?lài)@主題延伸出不同的分支，構(gòu)建成相對(duì)發(fā)散的立體結(jié)構(gòu)，并且碎片化、分散的知識(shí)點(diǎn)間是存在聯(lián)系的，這也顯示了其在知識(shí)整合、總結(jié)方面的突出優(yōu)勢(shì).思維導(dǎo)圖一般可通過(guò)手繪或者使用軟件的方式，在描繪過(guò)程中還可加入生動(dòng)貼切的圖示或是增添一些色彩，讓思維導(dǎo)圖更加直觀和美觀.

總之，采用概念轉(zhuǎn)變的教學(xué)策略對(duì)改善學(xué)生物理學(xué)習(xí)積極性、提升學(xué)生思維能力與學(xué)習(xí)效率有著重要的作用，需要教師在具體的概念教學(xué)中通過(guò)挖掘?qū)W生的固有觀念來(lái)與新概念產(chǎn)生認(rèn)知沖突，繼而引導(dǎo)他們借助視頻講解、實(shí)驗(yàn)探究方式來(lái)解決認(rèn)知上的沖突，從真正意義上對(duì)概念進(jìn)行掌握.另外需要注意的是，教師應(yīng)充分尊重學(xué)生在整個(gè)課堂活動(dòng)中的主體地位，要讓學(xué)生具備自主學(xué)習(xí)的意識(shí)與能力，這樣才能達(dá)成理想教學(xué)目標(biāo)，促進(jìn)學(xué)生的物理核心素養(yǎng).