江 偉
(合肥市五十中學(xué)東校 安徽合肥 230001)
學(xué)生在未學(xué)習(xí)物理之前,通過生活中的接觸已經(jīng)在頭腦中樹立了一些或正確或不正確的與物理有關(guān)的概念,這種粗淺的、從生活中直接得到的概念就叫前概念,這些前概念通常較難改變。形象地說,學(xué)生們就如同一個玻璃杯,前概念就像鹽水,物理教學(xué)就如同向玻璃杯中倒入糖水,結(jié)果必然很難使原有的咸味完全消失。本文以最近發(fā)展區(qū)理論為指導(dǎo),對中學(xué)物理概念重構(gòu)教學(xué)提出一些可在教學(xué)中運用的策略,從而幫助學(xué)生真正地理解正確的物理概念,避免走入前概念的誤區(qū)。
物理概念是物理學(xué)最重要的基石,要學(xué)好物理學(xué),首先就得讓學(xué)生掌握物理概念。作為一線教師,筆者在教學(xué)中深刻認(rèn)識到物理學(xué)概念不清、概念理解不透等現(xiàn)象普遍存在于中學(xué)生群體中,使物理成為難學(xué)的科目,癥結(jié)之一便是老師的物理概念教學(xué)存在問題。例如:①力臂概念,學(xué)生在畫力臂時錯誤率很高;②參 照物概念,學(xué)生學(xué)過后還對車開動時樹相對于車是運動的感到懷疑;③浮力概念,學(xué)生總認(rèn)木塊比石頭受的浮力大……出現(xiàn)以上問題的原因首先是教師認(rèn)為概念建立最簡單高效的方法就是灌輸,花時間去建立物理概念很低效,從而選擇短視的“功利模式”。當(dāng)然也有部分教師客觀上可能缺乏建立概念的途徑和方法,不能對教材進行二次開發(fā),只能依附于教材而教。其次是幾乎每個老師都存在著不同程度上的對概念教學(xué)的忽視,而是一味地讓學(xué)生多做練習(xí)。練習(xí)確實可以幫助學(xué)生理解概念,但老師不能將概念教學(xué)寄托于練習(xí)上而不注重讓其形成正確的物理概念。而在學(xué)生方面,很多學(xué)生只注重于通過背概念來應(yīng)付概念性考題和通過背公式、做練習(xí)來解決技巧性題目,對概念的理解模糊不清,意蘊豐富的物理定義被囫圇吞棗地學(xué)過去,數(shù)學(xué)符號代替了物理意義,殊不知概念不清會讓學(xué)習(xí)進入瓶頸,無法真正學(xué)好物理。
盧梭曾說:“最重要的教育原則是不要愛惜時間,要浪費時間”。這句話在動不動就講“高效課堂”的今天來說,簡直是謬論。但是他的觀點其實是另一種高效?!袄速M”的時間其實是用于體驗和感受、思考和理解,這樣才能不受束縛地讓學(xué)生發(fā)展心智、提高能力。
物理概念教學(xué)應(yīng)是指向“最近發(fā)展區(qū)”的教學(xué)。什么是最近發(fā)展區(qū)呢?關(guān)于這個詞的解釋我贊同維果斯基的敘述。學(xué)生其實是有兩種發(fā)展水平的,即現(xiàn)有的發(fā)展水平和在經(jīng)過他人或老師的啟發(fā)幫助后可以解決更高深問題的水平,這兩種發(fā)展水平之間的差距便是“最近發(fā)展區(qū)”,即學(xué)生潛在的發(fā)展水平。因此,在他看來,教學(xué)其實是對學(xué)生發(fā)展的一種,通過把隱藏著的發(fā)展水平即最近發(fā)展區(qū)變成現(xiàn)實,并由此可將新的最近發(fā)展區(qū)創(chuàng)造出來以達(dá)到更高的教學(xué)目標(biāo)。
但新的最近發(fā)展區(qū)的創(chuàng)造受到前概念的影響,因此教學(xué)應(yīng)當(dāng)據(jù)此教學(xué),指向?qū)φ_的前概念的發(fā)展和對有誤的前概念的修正。概念的學(xué)習(xí)是對學(xué)生腦中概念的二次強化或修正,以期將其腦中由生活中直接感受到的模糊的概念轉(zhuǎn)化成精確、嚴(yán)謹(jǐn)、經(jīng)過歷史無數(shù)修正的科學(xué)概念。
基于以上分析,我認(rèn)為物理概念教學(xué)其實是對學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的關(guān)注,對學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的覆蓋與創(chuàng)造。教學(xué)中注意“浪費時間”,讓學(xué)生慢下來感受概念在科學(xué)的方法下的重構(gòu)過程,思考概念在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炁c推理中的建立過程,從已有的知識或經(jīng)驗中跳脫出來,提高認(rèn)知發(fā)展水平,強化或修正其腦中原有的認(rèn)知概念,即前概念,如此方為學(xué)生科學(xué)概念形成的必由之路,是學(xué)生對物理本質(zhì)的探索,這樣才能使學(xué)習(xí)饒有興味。
前概念對學(xué)生新知識的學(xué)習(xí)產(chǎn)生的種種影響有促進也有干擾。教師在物理概念教學(xué)中,要對學(xué)生腦海中的前概念有所認(rèn)識,才能尋找到精準(zhǔn)的教學(xué)起點。
學(xué)生前概念影響教學(xué)的主要有以下幾種情況:第一,從生活經(jīng)驗中得到的錯誤認(rèn)識。如學(xué)生會認(rèn)識到杠桿使用時動力作用點到支點的距離越遠(yuǎn)越省力,從而形成力臂是支點到力的作用點的距離的錯誤認(rèn)識。第二,從學(xué)過的知識中得到的不全面認(rèn)識。如數(shù)學(xué)課已學(xué)過速度,學(xué)生認(rèn)為速度就是路程除以時間,物理教師這時要了解學(xué)生的問題所在。第三,學(xué)習(xí)物理時理解不透導(dǎo)致概念混淆。如認(rèn)為壓力大小等于重力大小,認(rèn)為慣性是力、可以克服等。
人們的直觀感覺雖然是外界事物的真實反映,但它具有片面性和表面性,根據(jù)直接觀察所得到的結(jié)論常是不可靠的。物理學(xué)上這方面的例子,如一根直筷子浸入水中,看到的卻是彎折的。若要成功改變或轉(zhuǎn)化學(xué)生原有的概念,必須要滿足四個條件:①學(xué)生對原有概念產(chǎn)生不滿;②新概念易于理解;③新概念的合理性;④新概念的有效性。
我們可以采取以下策略來促使學(xué)生轉(zhuǎn)化原有概念,形成新概念:
1.通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炦^程來完成概念的重構(gòu)。首先在課堂上提出問題,讓學(xué)生感受生活中的物理學(xué)相關(guān)現(xiàn)象,使學(xué)生腦中原有的前概念暴露出來;緊接著通過精心設(shè)計的實驗讓學(xué)生感受到在物理學(xué)中嚴(yán)謹(jǐn)?shù)母拍睿蛊鋵υ拍町a(chǎn)生不滿與懷疑,并通過教師的引導(dǎo)和自己的思考來理解新概念,認(rèn)識到新概念的合理與有效;在實驗之后通過自己、小組和教師的三方研討來逐步修正前概念,形成正確嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)概念。
2.恰當(dāng)運用類比法給學(xué)生一個認(rèn)識概念的“階梯”。類比法是一種極具物理學(xué)特色的教學(xué)方法,在教學(xué)中恰當(dāng)運用會收到意想不到的效果,可以減輕學(xué)生對一些較難概念理解的困難度,使學(xué)生通過類比推理將物理學(xué)拓展到更寬廣的方面,將理性的概念進行感性地認(rèn)識,形成形象生動的物理學(xué)圖景,建構(gòu)美麗精確的物理模型。
3.回歸生活,用實例進一步確認(rèn)物理概念。改變學(xué)生的觀點,其實難度較大,必須允許學(xué)生有時間去進一步理解他們自己的觀點。在教學(xué)中,我們可以在概念建立之后再設(shè)置一個質(zhì)疑確認(rèn)的環(huán)節(jié)。這個環(huán)節(jié)就好比一個陷阱,就在科學(xué)觀念建立之后,給學(xué)生提供新的情景,即設(shè)立了一個物理學(xué)困境,讓學(xué)生在解決矛盾時更深一步地理解剛剛建立的概念,重新思考自己確認(rèn)物理學(xué)的觀點。
比如在得出力和運動的關(guān)系之后,可以設(shè)置一個情境:實心球是體育考試的常考項目,在用手推動實心球后,實心球繼續(xù)運動一段距離后停止下來。是什么原因讓實心球在沒有推力的情況下仍能向前運動,又是什么原因讓實心球由運動到靜止?學(xué)生們通過討論分析,最終確認(rèn)力是改變物體狀態(tài)的原因。
總而言之,物理概念如果想成為融在學(xué)生血液中自覺的意識和行為,就需要經(jīng)過學(xué)生的實際體驗,需要學(xué)生去自行建構(gòu),才能誕生屬于自己的觀點。在前概念的土壤上進行交流與質(zhì)疑,在科學(xué)的實驗與數(shù)據(jù)下建構(gòu)新的科學(xué)的概念,這才是經(jīng)歷考驗之后融于自身的概念。物理教師在概念建構(gòu)過程中應(yīng)當(dāng)發(fā)揮指導(dǎo)作用,了解每一個學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),進行精準(zhǔn)的靶向教育,用學(xué)生喜聞樂見的方式來引導(dǎo)、交流和分享,才能真正完成物理概念的重構(gòu)。