高中物理概念學習進階理論的現(xiàn)狀

張亞強　劉旭乾

摘 要：在高中的課程學習中，物理是一門概念極其抽象且難度較大的重要學科，該門學科學習的好壞對學生的學習效果有著巨大影響。因此，在學習高中物理概念時，需要合理地梳理和分析高中物理的核心概念，并在不同的學習階段明確學習目標，制訂科學的學習計劃。本文主要對高中物理概念及學習進階進行研究，進一步規(guī)劃科學的學習方法，深化學生的知識構建。

關鍵詞：高中物理;概念;學習進階理論;現(xiàn)狀

中圖分類號：G63? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2022）05-0111-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.05.054

在高中物理教學中，最基本、最重要的內容就是物理的各種概念。物理概念是掌握物理規(guī)律和形成學生認知能力的基礎。但是，物理概念難以記憶，而且內容十分抽象和枯燥，無論是學生的學習還是教師的教學都存在一定難度?；诖?，為了加深學生對物理概念的掌握和理解，教師在教學過程中所采用的教學方法就要有針對性。

一、高中物理概念分析與研究

（一）物理概念分析

在我國，不同的學者對于物理概念有著不同的稱謂，如基本概念、大概念、關鍵概念等。到目前為止，關于概念的界定，在學術界還沒有一個統(tǒng)一的共識?；靖拍?、大概念、關鍵概念三者是有一定區(qū)別的，并不是從屬的關系。對于某一學科而言，如核心引力的大概念并不是該學科的核心概念。因此，物理概念是一個廣義的自然事物解釋力的知識，是一個定位于科學和學科中心的且經(jīng)過檢驗的概念，是一個學科概念結構的概括和抽象。（1）基本概念?；靖拍钍墙處熛Ｍ麑W生在忘記周圍信息的情況下，仍能記住、理解和應用的知識?；靖拍钍墙?jīng)得起時間考驗的學科知識，并不是每個人都能夠理解，但其憑借主要的知識領域，仍被廣泛使用。（2）大概念。大概念是對一定范圍內的現(xiàn)象和對象進行抽象的概念解釋，而用于具體的實驗和觀察的概念被稱為小概念。（3）關鍵概念。關鍵概念是學科的主干知識，能夠展現(xiàn)當代科學或學科愿景的概念原理。學生在學習知識時會將科學的概念應用在各種情境中，而科學概念的形成與理解正是在這種情境中形成的。關鍵概念是以學科為中心的概念知識，包括理論、原理、概念以及一些基本的解釋[1]。

（二）核心概念分析

核心概念是指居于學科中心，具有超越課堂之外的持久價值和遷移價值的關鍵性概念、原理或方法。在我國，對核心概念的理解主要有上下兩層：上層是一些覆蓋面廣、抽象程度高的概念，如時間、能量、物質等都是上層的核心概念;而下層概念則是一些覆蓋面較窄、很容易理解的概念。近年來，物理學中的核心概念定義也在不斷增加，物理學的基本概念是牛頓動力學。在每一個核心概念中，很多概念是相關聯(lián)的，而且也能使人們對它的研究不斷深化，從而融合成一種新的聯(lián)系。

在現(xiàn)代課堂的教學中，知識量在不斷增加，新概念層出不窮，也在不斷地被使用。但作為高中生，他們并不能快速地接受大量的科學概念，而且在思想上也沒有形成一個全面統(tǒng)籌的認識。因此，學生應將重點放在核心概念的學習上，如力學知識所涉及的概念較多，需要學生充分了解每個概念之間的關系。

（三）物理核心概念研究

目前，物理核心概念是抽象難懂的，且概念之間的聯(lián)系較為密切，學生如果不能深入理解，就不能有效建立自己的知識體系。因此，教師應結合核心概念的邏輯結構，梳理出一些以學生為主體的概念，使學生從中學習和加深印象，強化概念的學習。以“力與動”這一核心概念為例，教師可以比較和分析一些學生的錯誤行為，以此來反映學生在學習過程中的學習效果。有的學生認為力學一定對運動有影響，有的學生將力和運動機械聯(lián)系起來，有的學生能夠熟悉力與運動的關系，有的學生在不理解的情況下將力與加速度聯(lián)系起來。通過對學生學習進階的分析，我們可以將學生學習進階分為三個階段：（1）早期階段，學生對于物理的理解過于理性，他們認為物理中的力學就是不斷作用摩擦，促使運動速度減慢;（2）中期階段，學生所理解的物體變化和運動會受到非平衡力的影響，所受到的合外力并不為零，同時在這個階段學生能夠理解各種力與運動的關系;（3）后期階段，學生所理解的力與運動的關系是綜合性的關系，是一種技巧，便于學生掌握解題的思路。

在學習物理知識的過程中，學生對所學內容的理解缺乏深度，而且構建核心概念的能力也是十分欠缺的，因此需要學生轉變學習觀念，在大腦中形成正確的觀念，并在學習的過程中深入探究。在這種趨勢下，核心概念可以不斷形成并且長期保持，是學習物理知識的關鍵。學生在這個階段不僅能形成一定的學習認知，還能夠將此發(fā)揮到較高水平[2]。

二、高中物理學習進階理論描述

學習進階是將教材中的核心概念和知識結構放在課程的學習中心，并對這一部分內容重復學習。隨著學習的不斷深入，學生對核心概念的理解會更加深入?？傊?，學生在長期的學習過程中要不斷深化知識學習，積極地圍繞核心概念展開學習和研究，促進學習效果的良性發(fā)展。

學者在研究物理概念變化時試圖延長時間，整合概念變化的模式，將概念認知模型進行構建，這是高級學習進階研究的內容。進階學習是學生在不斷探索和學習知識時自身思維方式逐步發(fā)展和進化的路徑描述。學習進階是指學生在圍繞核心概念進行構建時，在不同層次上所掌握的能力和知識構架，從而在深入研究性學習的過程中實現(xiàn)學生長遠的發(fā)展。學習進階的層次不同所代表的對科學概念的掌握也不相同：在低位點是學習進階的起點，是學生在學習的前概念;在高位點是學習進階的終點，學生要充分掌握科學的概念;在進階點是學生在起點后，終點前所需要理解的步驟。

學習進階實現(xiàn)了以學生為中心的教育理念，因此教師要以此為中心開展，通過了解和掌握學生的進階點來調整教學的策略和方法，以保證調整后的教學方法和策略是高效的。

三、高中物理核心概念的重要性與學習進階

學習進階是對學生在不同階段針對同一主題進行學習的過程，特別是在最初理解概念階段時所遵循的描述學習路徑和思維路徑。它可以作為科學研究的結論，也可以作為學生學期期望的參考。高中物理概念的學習過程其本身是特殊的，它對于其他相關概念的學習成果是十分依賴的，因此需要更多的關注概念的外延和內涵來對核心進行界定。

（一）高中物理核心概念的重要性

高中物理課堂教學是圍繞物理學的核心概念開展的，能夠強化學生對深層知識的理解，為后期深入地學習物理知識打下堅實的基礎。在傳統(tǒng)的教學模式下，物理理論知識的學習并不是很深刻，而且對于記憶教學和深層理解遠遠達不到要求，導致學生對物理的原理和規(guī)律無法概括。物理課程教學是幫助學生樹立和建立深層次物理核心概念的理解能力，并不是浮于表面地掌握學科的基礎知識。因此，教師的首要任務就是幫助學生明白核心概念是什么，其所代表的是什么，再培養(yǎng)學生開拓思維、深入挖掘知識、抽象內容簡化的能力，提高學生在遇到問題時分析和解決的能力。

（二）高中物理核心概念的學習進階

1.強化物理概念與現(xiàn)實生活的聯(lián)系。物理的核心概念是抽象的描述客觀事物的本質特征和共同屬性，是高度概括了客觀的規(guī)律。然而，高中生處在成長階段，對于生活方式和經(jīng)驗極度缺乏，難以理解抽象的事物。因此，在物理概念教學中，教師要將核心概念和現(xiàn)實生活緊密地聯(lián)系起來，通過細致準備實現(xiàn)教學情境的建立，并且為學生帶來能夠通俗易懂的學習資料，并使學生熟悉和理解教學內容，最終上升到感性的層面。

2.重視實驗教學。每一個物理核心概念都是通過反復實驗和思考獲得的，如果能夠讓學生再次發(fā)現(xiàn)物理的核心概念，促使學生探索、研究和了解知識的產(chǎn)生及發(fā)展過程，對于學生深入理解核心概念大有裨益。在探索的過程中，學生對于知識的認知則會更加的感性和深刻，并且也有利于核心概念的形成，有利于學生學習方法和認知思想的修正。這樣，學生才能更加清晰地了解物理的概念，提高對事物的思考、學習和理解的能力。

3.控制知識形成過程。新課程標準強調知識形成的過程和方法，因此教師在教學核心概念時既要讓學生了解物理概念在產(chǎn)生、發(fā)展、完善以及概念外延的全過程，而且也要滿足學生對物理概念的理解需求。具體來說，在教學的過程中，概念的引入要保證舊知識和新內容的有效銜接，也要夯實學生基礎。教師要注重現(xiàn)實生活和核心概念的聯(lián)系，所提供的生活素材能夠增強學生的理解能力，并以物理核心概念的發(fā)展和形成為基礎，控制概念學習和物理實驗的過程，注重學生接受知識的過程，并且建立一個平等、有效的師生溝通環(huán)境，幫助學生縱向地理解核心概念，完成進階學習。

4.注重教學的層次性。高中物理知識點層次分明，結構清晰，具有系統(tǒng)性和科學性。針對高中物理核心概念的教學，教師要合理聯(lián)系實際生活，將物理核心概念以通俗易懂的方式描繪出來，并通過進階的方式逐步深入，使學生在學習物理知識時有個由簡到難的過程，逐步提高學生的理解能力。總之，核心概念的學習進階方法要靈活，進而激發(fā)學生的探究欲望，提高學生的物理學習水平。

參考文獻：

[1]? ?盧文福.學習進階理論下高中物理概念的教學調適[J].中學課程資源，2021（1）：27.

[2]? ?林艷欽，柯曉露，林冰冰.學習進階理論視域下物理線上課后作業(yè)設計[J].中學理科園地，2020（5）：14.

作者簡介：張亞強（1989.9— ），男，漢族，甘肅定西人，中小學一級，研究方向：物理教學。

劉旭乾（1980.9— ），男，漢族，甘肅天水人，中小學一級，研究方向：物理教學。

課題項目：本文系甘肅省教育科學“十三五”規(guī)劃2020年度一般課題《基于概念學習進階的高中物理教師教學行為研究》（課題立項號：GS[2020]GHB3163）的研究成果。