盛德安

按照建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，情境、協(xié)作、會(huì)話(huà)、意義建構(gòu)被認(rèn)為是知識(shí)形成的四個(gè)決定性因素。因此，在物理教學(xué)中，教師應(yīng)該深入了解和研究學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知水平和知識(shí)結(jié)構(gòu)，同時(shí)為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源，在倡導(dǎo)合作式學(xué)習(xí)和研究式學(xué)習(xí)中完成知識(shí)意義的建構(gòu)。對(duì)中學(xué)物理概念教學(xué)而言，所要建構(gòu)的意義是指概念的內(nèi)涵和概念間的聯(lián)系。物理教師在教學(xué)過(guò)程中要?jiǎng)?chuàng)造多樣化的物理環(huán)境，幫助學(xué)生對(duì)當(dāng)前物理概念所反映的事物的性質(zhì)、適用范圍及概念之間的內(nèi)在聯(lián)系形成較深刻的理解。這種理解在大腦中的長(zhǎng)期儲(chǔ)存形式就是物理概念的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

一、設(shè)法營(yíng)造學(xué)習(xí)物理概念的環(huán)境

學(xué)生只有在充滿(mǎn)自主、探究和真情實(shí)感的物理環(huán)境中，才能真正抓住物理概念的本質(zhì)特征，理解概念的內(nèi)涵與外延。因而，教師在教學(xué)過(guò)程中，要依據(jù)建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論、適應(yīng)新課程的要求，為學(xué)生營(yíng)造適宜建構(gòu)物理概念的學(xué)習(xí)環(huán)境。

1.利用日常生活經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境

學(xué)生在日常生活中觀(guān)察和接觸過(guò)大量物理現(xiàn)象和物理知識(shí)應(yīng)用的實(shí)例。有些實(shí)例屬于有意注意，在學(xué)生記憶中留下很深的印象。如果教師善于充分利用學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)，就能在講授過(guò)程中營(yíng)造出良好的物理環(huán)境，把學(xué)生引入到經(jīng)驗(yàn)的剖析中。這樣的情境學(xué)生會(huì)倍感親切，有身臨其境之感，同時(shí)降低概念的生成難度，符合“從生活到物理，從物理到社會(huì)”的新課程理念。譬如力的概念可以從手拉彈簧、腳踢足球等學(xué)生身邊的現(xiàn)象引入；速度概念可由學(xué)生討論百米賽跑的成績(jī)引入。

2.利用演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境

實(shí)驗(yàn)是理論的基礎(chǔ)。演示實(shí)驗(yàn)可給學(xué)生提供觀(guān)察物理現(xiàn)象的感性材料，豐富感性認(rèn)識(shí)，從而有利于物理概念的形成和規(guī)律的掌握。另外，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)展示物理現(xiàn)象和過(guò)程，還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)探究的欲望。例如，在大氣壓概念的教學(xué)中，可通過(guò)課堂小實(shí)驗(yàn)的演示引導(dǎo)學(xué)生加以剖析思考。學(xué)習(xí)大氣壓時(shí)，可先演示：把玻璃杯注滿(mǎn)水，杯口覆上一張牛皮紙，然后手壓住牛皮紙快速地把杯子倒置。把倒置的杯子舉在空中，讓學(xué)生觀(guān)察現(xiàn)象。學(xué)生會(huì)很驚奇地發(fā)現(xiàn)，牛皮紙緊緊地貼在杯口，而且水不往外漏。然后老師可從二力平衡的知識(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析水不向下流的原因，從而引出大氣壓的存在。接著列舉生活中的輪胎爆裂、針筒抽藥液、吸管吸牛奶等事例讓學(xué)生進(jìn)行分析，加深對(duì)大氣壓的理解。

3.抓住新舊知識(shí)的邏輯聯(lián)系

新概念往往與已學(xué)過(guò)的概念、規(guī)律之間存在有機(jī)聯(lián)系。從已有知識(shí)點(diǎn)出發(fā)，通過(guò)邏輯分析，把新概念自然地引申出來(lái)，也可以創(chuàng)造學(xué)習(xí)物理概念的良好環(huán)境。這樣的處理方法符合知識(shí)的建構(gòu)過(guò)程，學(xué)生只要把新概念同化到原有圖式中即可。知識(shí)體系連貫，便于學(xué)生理解。例如，描述物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)中，位移、速度、加速度是基本的物理量。教師在講授時(shí)可結(jié)合生活實(shí)例指出，速度是描述物體位移快慢的物理量，加速度是描述速度變化快慢的物理量。速度是通過(guò)位移引入的，而加速度是通過(guò)速度引入的。

二、引導(dǎo)學(xué)生對(duì)概念進(jìn)行科學(xué)的思維加工

物理概念是對(duì)物理現(xiàn)象、物理過(guò)程等感性材料進(jìn)行科學(xué)抽象的產(chǎn)物。學(xué)生雖然能從生活經(jīng)驗(yàn)及物理過(guò)程中獲得豐富的感性材料，但很難從對(duì)感性材料的感知中直接得出概念。這就需要教師采用靈活的方法引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)比較、分析、綜合等思維方法，對(duì)大量的感性材料進(jìn)行篩選分析、抽象概括出事物的本質(zhì)屬性，上升為理性認(rèn)識(shí)，最終形成概念。然后在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生用精練的語(yǔ)言把概念的內(nèi)涵表達(dá)出來(lái)。

1.正確表述物理概念

每個(gè)物理概念形成后，都要用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言把它確切地表達(dá)出來(lái)。敘述概念的語(yǔ)言必須符合準(zhǔn)確性、科學(xué)性和邏輯性。通常概念的表述方法有如下幾種：①直接定義，即由物理現(xiàn)象直接下定義。如，“質(zhì)量”是指“物體所含物質(zhì)的多少”。②比值定義，即物理概念的定義式是一個(gè)比值。如，密度、速度、電場(chǎng)強(qiáng)度、電阻、電流強(qiáng)度、功率、比熱容，等等。③乘積定義，即物理概念的定義式是幾個(gè)物理量的乘積。如，功、力矩、動(dòng)能、重力勢(shì)能、動(dòng)量、沖量，等等。對(duì)這類(lèi)物理概念應(yīng)從它所產(chǎn)生的效果去認(rèn)識(shí)它的特性。④差值定義，即概念的定義式是幾個(gè)物理量的差。如，電勢(shì)差、速度改變量、位移等。⑤和值定義，即概念的定義式是幾個(gè)物理量之和。如，合力、總功等。⑥極限思維定義，即概念的定義式是幾個(gè)物理量的數(shù)學(xué)極限形式。如，瞬時(shí)速度、瞬時(shí)加速度等。⑦函數(shù)定義，即概念的定義式是幾個(gè)物理量的函數(shù)表達(dá)式。如，正弦電流、正弦電壓等。

2.明確物理概念的內(nèi)涵和外延

物理概念的內(nèi)涵是反映在概念中的物理現(xiàn)象的本質(zhì)屬性，是該事物區(qū)別于其他事物的本質(zhì)特征；物理概念的外延是指所反映的物理現(xiàn)象本質(zhì)屬性的對(duì)象，即它的運(yùn)用條件和范圍。定義是明確概念內(nèi)涵和外延的依據(jù)。所以，為了找出概念的內(nèi)涵和外延，必須從分析概念的定義入手。比如，力的定義是“物體對(duì)物體的作用”，力的概念所反映的事物的特有屬性是“相互作用”，此即力的內(nèi)涵。力的概念所反映的特有屬性的事物是具有這種特有屬性的所有的力，如萬(wàn)有引力、電磁力、核力等具體的力，此即力的外延。

3.識(shí)別物理概念的適用條件

物理學(xué)中的公式有定義式、規(guī)律公式、推導(dǎo)公式等。定義式是由物理概念的表述轉(zhuǎn)變而來(lái)的，但未必決定概念的本質(zhì)屬性。例如，電場(chǎng)強(qiáng)度是反映靜電場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量，其公式是E=F/q。場(chǎng)強(qiáng)的大小僅僅與電場(chǎng)本身的特性有關(guān)，而與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)。

4.理解物理概念之間的區(qū)別和聯(lián)系

對(duì)比是常用來(lái)認(rèn)識(shí)幾種事物的質(zhì)或量之間關(guān)系的一種有效方法。在概念教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用對(duì)比的方法，區(qū)分相關(guān)概念之間的區(qū)別和聯(lián)系，加深對(duì)概念的理解。譬如，合力和分力、蒸發(fā)和沸騰、做功和熱傳遞、內(nèi)能和熱量、串聯(lián)和并聯(lián)、電動(dòng)勢(shì)和電壓、干涉和衍射、折射和反射，等等。

自從物理新課程實(shí)施以來(lái)，新的教學(xué)理念和教學(xué)模式逐漸被教師所認(rèn)識(shí)和應(yīng)用。教學(xué)改革一直為廣大教師所孜孜追求，特別是他們已經(jīng)逐步認(rèn)識(shí)到建構(gòu)主義理論對(duì)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)概念的重要作用。物理老師既要在觀(guān)念上認(rèn)識(shí)到物理概念的教學(xué)是整個(gè)物理教學(xué)活動(dòng)的關(guān)鍵，是開(kāi)發(fā)學(xué)生智力、培養(yǎng)學(xué)生能力的重要途徑；又要在實(shí)踐中注重概念情境的創(chuàng)設(shè)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。