重視概念教學(xué) 推動學(xué)生物理認知的系統(tǒng)化建構(gòu)

蔣亞林

(江蘇省溧陽中學(xué) 213300)

在平常的教學(xué)過程中，我們發(fā)現(xiàn)很多教師重視規(guī)律教學(xué)勝過概念教學(xué)，這并不是教師沒有認識到概念的教學(xué)重要性，只是對教師來講，他們覺得將重心放在規(guī)律上，學(xué)生必然會在規(guī)律理解的基礎(chǔ)上進一步強化對概念的理解，即學(xué)生將對規(guī)律和概念實現(xiàn)同步理解，這可以達到一舉兩得的效果.筆者認為，這樣的教學(xué)處理是不恰當(dāng)?shù)?，以下是筆者的分析和思考.

一、厘清物理概念和規(guī)律的關(guān)系

在物理研究中，概念首先是研究者對物理現(xiàn)象和基本過程進行描述的基本工具，可以說如果連概念都非常缺失，又如何來確定問題的表述，又如何來推進對問題的研究呢？正如我們在指導(dǎo)學(xué)生討論“伽利略對自由落體運動的研究”中，我們就要分析到這樣一個史實：伽利略首先面對的困難是概念上的缺失，當(dāng)時人們對速度都沒有一個相對準確的概念，因此伽利略建立了包括平均速度、瞬時速度、加速度等概念，然后才展開了那段震古爍今的探究歷史.由此可見，物理概念是規(guī)律探究的前提，如果沒有嚴格的概念建立過程，學(xué)生的規(guī)律研究也就是無本之木.

物理概念是學(xué)生建構(gòu)物理知識網(wǎng)絡(luò)的重要節(jié)點，正是一系列概念才將整個知識網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)起來，才形成了諸多物理規(guī)律.所以認識物理概念，理解概念內(nèi)涵與學(xué)生的物理規(guī)律探究是完全統(tǒng)一的過程，學(xué)生只有對概念形成一個清晰而深刻的認識，他們才能真正對物理規(guī)律產(chǎn)生理解.

物理概念還與規(guī)律之間存在著相互聯(lián)系和補充的關(guān)系，對問題的研究來講，我們既需要通過概念來對問題進行科學(xué)而簡潔的表征，也需要通過物理規(guī)律來形成更加本質(zhì)的解釋.換言之，僅有概念或僅有規(guī)律，是不足以完成對問題的分析和研究的.比如在研究物體的做功現(xiàn)象時，我們不僅要把握住功的概念，理解功的定義式，同樣也需要能夠從動能定理、功能關(guān)系，以及機械能守恒定律等物理規(guī)律著手展開研究，而且這一思路在那些復(fù)雜問題中顯像得尤其明顯.

總之，無論是概念還是規(guī)律都是對物理本質(zhì)的刻畫，是物理知識的基本組成單元，如果在教學(xué)過程中刻意割裂它們之間的關(guān)系，在教學(xué)過程中厚此薄彼，這樣的操作只能注定教學(xué)上的失敗，學(xué)生也只會越學(xué)越累，最終腦子中一片混沌，他們物理學(xué)習(xí)將陷入困境.

二、重視物理概念中所蘊含的物理思想

物理概念是物理知識最為精華的組成，關(guān)于這一點，我們可以首先關(guān)注到物理概念表達的簡潔性上.物理研究倡導(dǎo)簡潔之美，有的時候一個簡單的名稱就可以涵蓋一個復(fù)雜的現(xiàn)象，這也讓某些沒有系統(tǒng)學(xué)過物理的人感到無比的玄妙.比如在電視機正常播放的過程中，突然將插頭拔下，人們會發(fā)現(xiàn)插頭處迸發(fā)出火花，什么情況？兩個字就可以解釋——“自感”；再比如干燥的冬天睡覺前將毛衣脫下來時，我們會發(fā)現(xiàn)閃光，甚至還會聽到嗶哩叭啦的聲音，這是什么名堂？也是兩個字就能解釋——“靜電”，這些都是物理研究中的核心概念，當(dāng)然其背后又隱含著一系列物理規(guī)律與之對應(yīng).

物理概念的形成也對應(yīng)著很多物理研究思想的運用，而這些也是我們在指導(dǎo)學(xué)生研究物理概念時，必須要加以強調(diào)和重視的.比如“質(zhì)點”概念的提出，其目的是為了簡化問題的研究，而在具體操作中是將物體的大小和形狀徹底忽略，將物體視為一個有質(zhì)量的“點”來進行研究.學(xué)生在學(xué)習(xí)這一概念時，必然會認識到質(zhì)點并非生活中的真實存在，一切物體都有自身的大小和形狀.教師則要順勢讓學(xué)生認識到，類似于“質(zhì)點”的概念在物理研究中被稱為“理想模型法”，對應(yīng)的概念還包括“輕繩”——忽略質(zhì)量和彈性的繩子，其拉力大小處處一致；“點電荷”——帶電的點，也沒有大小和形狀等等.我們在指導(dǎo)學(xué)生研究這些概念時，要善于讓學(xué)生結(jié)合具體的場景來進行分析和研究，要讓學(xué)生深切意識到相關(guān)概念提出的必要性，由此學(xué)生也將強化對概念產(chǎn)生過程的理解.

還有一些概念之間的比較也蘊含著豐富的方法性，比如平均速度和瞬時速度，一般來講，“平均速度”的概念比較容易理解，它是物體發(fā)生的位移與位移所發(fā)生時間之間的比值，這是一個過程量，其求解過程也相對比較簡單；“瞬時速度”概念本身的理解難度并不大，它對應(yīng)的是物體某時刻的速度，但是它的理解則存在很強的方法性.在概念建立中，教師要引導(dǎo)學(xué)生認識到如果將研究過程取得非常短，則對應(yīng)過程中的平均速度就可以視為某個時刻的瞬時速度.這里就包含著極限的思路，類似的“平均加速度”和“瞬時加速度”之間也是這個關(guān)系，而這一關(guān)系還將成為學(xué)生研究“微分”這一概念的基礎(chǔ).

三、關(guān)注物理概念學(xué)習(xí)的難點

在強化概念教學(xué)的過程中，教師必須要關(guān)注學(xué)生概念學(xué)習(xí)的難點所在，唯有如此，教師才能對癥下藥，對學(xué)生施以針對性的引導(dǎo)和幫扶，由此來降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，讓學(xué)生更加順暢地建立相關(guān)理解與認識.

學(xué)生在概念學(xué)習(xí)中的首要難點是抽象性，正如前文所述，概念是用最簡潔的語言對最本質(zhì)的物理現(xiàn)象進行了刻畫，所以學(xué)生如果只是從字面上來解讀概念的含義，這顯然是不夠的.怎樣來避免這一情況呢？筆者認為，教師要積極創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生在更加鮮活的背景下認識概念的面貌，由此來對概念形成深刻而直接的理解.比如自感現(xiàn)象，教師就要通過實驗來創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生真實地看到線圈由于自身電流的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，由此學(xué)生才能深刻理解概念.

學(xué)生的學(xué)習(xí)障礙有時還源于概念的相近性，研究某個物理現(xiàn)象可能存在多個角度，這時也就產(chǎn)生很多不同的概念，甚至部分概念在名稱上還非常接近，這也就必然導(dǎo)致學(xué)生發(fā)生混淆，所以這也成為教師必須引導(dǎo)學(xué)生進行糾正的關(guān)鍵點.比如動能和動量，它們都是對物體運動狀態(tài)的描述，而且都與質(zhì)量以及速度這兩個物理量有關(guān)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難免出現(xiàn)混淆.因此教師必須要幫助學(xué)生對此展開糾正，要從定義表達、定義式、矢標性等角度著手，讓學(xué)生真正認識到這兩個概念之間的差別，讓學(xué)生在初學(xué)階段就區(qū)分這兩個概念，這將確保學(xué)生在后續(xù)學(xué)習(xí)中的條理性.

綜上所述，高中物理教師要將物理概念的教學(xué)放到其應(yīng)有的高度，要對應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點來優(yōu)化概念的教學(xué)，提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效率.