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      聚焦意識平臺 提升物理素養(yǎng)

      2022-03-21 21:21:43陶漢斌
      物理教學(xué)探討 2022年2期
      關(guān)鍵詞:意識流意識

      摘 ? 要:意識是能力的一種前期表現(xiàn),意識蘊(yùn)育著能力,意識的培養(yǎng)將會促成能力的發(fā)展,提升學(xué)生的物理素養(yǎng)。因此,在物理教學(xué)過程中加強(qiáng)諸多重要意識的訓(xùn)練,構(gòu)建意識網(wǎng)絡(luò)體系,進(jìn)而形成一種“意識流”,從而突破物理教學(xué)中的難點(diǎn),提高學(xué)生“悟理”的能力,全面提升學(xué)生的物理素養(yǎng)。

      關(guān)鍵詞:意識;意識網(wǎng)絡(luò);意識流;物理素養(yǎng)

      中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ? ?文章編號:1003-6148(2022)2-0061-3

      人的意識是大腦對客觀存在的物理世界的反映,是大腦思維、感知和感覺等人的心理反應(yīng)過程的總和。意識是能力的一種前期表現(xiàn),意識蘊(yùn)育著能力,意識的培養(yǎng)將會促成能力的發(fā)展,活化我們的物理教學(xué)。在物理學(xué)習(xí)的過程中,這種直覺的意識活動是解決物理問題的前期表現(xiàn),它指引著我們的思維過程,決定解題的方向。如果人腦的意識方向錯了,那就可能努力也是白費(fèi)。有時學(xué)生也會捫心自問,這個問題為什么要這樣解呢?筆者就會提醒學(xué)生們,這是考試的智慧,是物理意識的覺醒。因此,在物理教學(xué)過程中必須加強(qiáng)諸多重要意識的訓(xùn)練,聚焦各種意識平臺,進(jìn)而形成一種“意識流”,就能突破物理教學(xué)中的難點(diǎn),提高學(xué)生“悟理”的能力,全面提升學(xué)生的物理素養(yǎng)。

      1 ? ?整體意識

      在這里“整體”具有廣泛的意義,可以是指研究對象整體,也可以是物理過程整體。研究對象整體,如某個連結(jié)體,某個系統(tǒng),乃至幾個系統(tǒng)的總和。有時組成力學(xué)系統(tǒng)的物體數(shù)目過多,對某個子系統(tǒng)應(yīng)用守恒定律,問題過于復(fù)雜,無從下手。但是,如果整個大的系統(tǒng)能滿足相關(guān)的定理條件,那就首先可考慮運(yùn)用整個系統(tǒng)來列方程,這就是通常我們所說的整體法。物理過程整體,可以是指某個物理子過程,可以是幾個子過程的全體,也可以是研究對象的整個過程。這種“整體”在物理學(xué)中比比皆是。如重要的物理規(guī)律——物質(zhì)不滅、能量守恒、動量守恒、電荷數(shù)守恒等,就是取某個系統(tǒng)或某個物理過程來研究的。物理中的概念、規(guī)律具有獨(dú)立性,又有關(guān)聯(lián)性。物理中的情景往往錯綜交織。因此,一方面物理概念規(guī)律需要通過相互聯(lián)系形成整體結(jié)構(gòu),才可能有整體功能;另一方面應(yīng)用物理概念規(guī)律解決問題時,要有全局觀念,要有通盤的視角,去觀察分析,從而培養(yǎng)學(xué)生的“整體意識”。

      2 ? ?精簡意識

      常言道:“書”要越讀越“薄”,“經(jīng)”要越念越“精”。面對琳瑯滿目的知識(知識是一種優(yōu)美的東西),學(xué)者不能“貪心”太重,不擇手段“魚”和“熊掌”都要。要舍得讓一部分“富余人員”——無關(guān)緊要的知識“下崗”,通過調(diào)整組合,去粗取精,去偽存真,抓樞舉綱,提高知識的“運(yùn)轉(zhuǎn)”效率。例如,高中物理力學(xué)內(nèi)容,可以精簡為一“樞”(力和運(yùn)動的關(guān)系),三“綱”(力與運(yùn)動狀態(tài)的變化——牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式;沖量與動量的變化——動量定理結(jié)合動量守恒定律;功與能量的變化——動能定理結(jié)合機(jī)械能守恒定律)。又如,用概念概括高中物理內(nèi)容,則可精煉為“力的概念”“場的概念”“物質(zhì)結(jié)構(gòu)概念”“能的概念”“波粒二象性的概念”(包括波的概念和粒子的概念)等。

      3 ? ?對比意識

      對比是學(xué)習(xí)中的一種常用手法,是對不同內(nèi)容知識進(jìn)行分類對比,是利用所學(xué)的兩種物理規(guī)律和物理現(xiàn)象之間的相同或近似,從而推出其他相同或相近似的方法。如用衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的規(guī)律去理解玻爾原子模型中電子繞核運(yùn)動的規(guī)律(電子的動能、勢能、速度、周期等隨軌道半徑變化的關(guān)系);將重力場中在重力作用下的平拋運(yùn)動與在電場中在電場力作用下的帶電粒子運(yùn)動進(jìn)行類比遷移,重力場與電場的對比,將F=G與F=k對比,就能殊途同歸、得心應(yīng)手了。表1、表2所列的就是電學(xué)中的庫侖定律與力學(xué)中的萬有引力定律的對比,重力場與電場的對比。

      4 ? ?等效意識

      普通意義上講“等效”,就是從不同的途徑,以不同的行為,用不同的方法,取得相同的效果,其實質(zhì)是替代。如兩個共點(diǎn)力的效果可用它們的合力代替;平拋運(yùn)動的效果,可用水平與豎直兩個分運(yùn)動處理;對改變物體的內(nèi)能,做4.2焦耳的功與傳遞1卡的熱效果相同;環(huán)形電流與小磁針等效……深層意義上講,“等效”是一種刪繁就簡,化難為易,優(yōu)化處理問題的方法,其實現(xiàn)的手段是“轉(zhuǎn)化”。

      5 ? ?聯(lián)想意識

      學(xué)習(xí)要會由此及彼、縱橫點(diǎn)串知識,善于將關(guān)聯(lián)的重要知識編織形成網(wǎng)絡(luò),便于知識在大腦中的存與取。如圖1所示“功”的聯(lián)想知識網(wǎng)絡(luò),聯(lián)想是記憶的翅膀,聯(lián)想意識強(qiáng),記憶效率高。

      6 ? ?模型意識

      中學(xué)生具體解題的過程,就是通過實際的情境,在讀題的過程中獲取解題信息,從情境中建立正確的物理模型的過程。模型是實際事物的一種抽象,依據(jù)中學(xué)物理研究的基本模式,能否從物理情境中,恰當(dāng)?shù)卮_認(rèn)模型,合理地構(gòu)建模型,熟練地運(yùn)用與模型相應(yīng)的規(guī)律,往往是能否準(zhǔn)確、簡便解決問題的關(guān)鍵點(diǎn)。建立模型意識,不但要從適用條件、構(gòu)建要素、研究方法、相應(yīng)規(guī)律等方面去全面認(rèn)識模型,還要注意挖掘模型潛在的一些重要內(nèi)涵。

      學(xué)生在具體解某個物理題目時,按照思維的程度應(yīng)該考慮三個方向的問題:第一是涉及的研究對象是誰(實體模型);第二是分析物理情境中出現(xiàn)的各種狀態(tài)(狀態(tài)模型);第三是鏈接初態(tài)與末態(tài)之間的物理過程是什么(過程模型)。針對所述的這三點(diǎn),中學(xué)物理中的物理模型可以分為三大類。一是客觀存在的實體模型,如剛體、質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、點(diǎn)光源、電場、磁場、圖表、電路圖等都屬于實體物理模型。二是物理狀態(tài)模型,我們可理解為用狀態(tài)參量來定義研究對象所處的狀態(tài)。一般情況下,某個狀態(tài)往往是由幾個狀態(tài)參量的集合來表達(dá)的。如熱學(xué)中的理想氣體,我們可用溫度、壓強(qiáng)和體積三個參量來描述;如直線運(yùn)動過程中,我們分別引入時間、速度、位移和加速度四個參量來描寫;恒定電流的電路分析,我們是用電阻、電流和電壓來表征的。在中學(xué)物理中經(jīng)常利用圖線分析物理規(guī)律。在所描述的直觀圖線中,圖線中的每個點(diǎn)就是物理過程中涉及的狀態(tài)。三是物理過程模型,如力學(xué)中的勻變速直線運(yùn)動、自由落體運(yùn)動、簡諧運(yùn)動和平拋運(yùn)動;熱學(xué)中各條件下的定律,如等溫過程、等容過程、等壓過程和絕熱過程的研究。我們平時寫出的物理公式就是過程方程,如等溫過程的規(guī)律公式p1V1=p2V2,勻變速直線運(yùn)動公式s=v0tat2。如果把它們畫成直觀的函數(shù)圖線,圖線坐標(biāo)中狀態(tài)點(diǎn)構(gòu)成的某條線段就是過程模型的直觀表述。

      7 ? ?追源意識

      “追源”就是要多有疑問,“這是為什么?”“它從何處來?”“它代表什么?”“為什么不能那樣?”刨根問底,弄清原委,有一種打破砂鍋問到底的執(zhí)著精神。盡管不可能立刻做到有疑必釋,有問必答,但是對于那些具有強(qiáng)烈追源意識的學(xué)生,某些至今還無法得到合理解釋的“為什么”,很可能就會在腦海深處打下重重的烙印,乃至成為今后立志探索的課題?!耙庾R”轉(zhuǎn)化為“意向”,新知識的生長點(diǎn)也許就從“追源”開始。愛因斯坦在研究伽利略坐標(biāo)變換時,就曾疑問為什么沒有時間變換?并立志攻克而不懈努力,創(chuàng)立出狹義相對論。

      8 ? ?創(chuàng)新意識

      所謂學(xué)生的創(chuàng)新意識,是指學(xué)生根據(jù)實際情況的需要,在大腦中產(chǎn)生的強(qiáng)烈的不安于現(xiàn)實狀態(tài),執(zhí)意于創(chuàng)造要求的內(nèi)在驅(qū)動力。人類的創(chuàng)新能力是一個民族進(jìn)步的靈魂,也是一個國家興旺發(fā)達(dá)的動力之源??梢哉f,創(chuàng)新意識也是學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)步的一種動力,創(chuàng)新就是不單純模仿照搬,不拘于一格,不墨守成規(guī),要創(chuàng)自己的品牌。如上復(fù)習(xí)課,教師不但要摒棄機(jī)械重復(fù)結(jié)“流水賬”,向?qū)W生“滿堂灌”,或按序擺布“空穴”讓學(xué)生填,或以某些資料為藍(lán)本要學(xué)生照搬等僵化教法,還要自身努力敢于創(chuàng)立與眾不同的、具有自身特色的、簡易有效的方法來。

      中學(xué)生的知識水平處于形式運(yùn)算的初級階段,他們能夠監(jiān)控和調(diào)整自己的思維活動[1],并且能夠根據(jù)自己的目標(biāo)設(shè)定和檢驗假設(shè)。處于這個階段的學(xué)生好奇心強(qiáng),獲取知識的欲望強(qiáng)烈,敢于進(jìn)取、創(chuàng)新。但是,中學(xué)生應(yīng)該不是去進(jìn)行創(chuàng)造的最佳時期,發(fā)明、創(chuàng)造的最佳時期應(yīng)該是在青年時期。中學(xué)階段正是學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識、培養(yǎng)能力的階段,要為今后打下堅實的基礎(chǔ)。因此,我們在物理教學(xué)中, 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,更具有普遍意義的應(yīng)該是培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識,開發(fā)他們的創(chuàng)新潛能??梢哉f,創(chuàng)新意識也是學(xué)習(xí)的一種動力,意識蘊(yùn)育著能力,創(chuàng)新意識的培養(yǎng)將會促成能力的發(fā)展。在物理教學(xué)中,可通過介紹工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科技生產(chǎn)知識,使他們了解技術(shù)革命的力量,社會的發(fā)展、企業(yè)的生存靠的就是科技創(chuàng)新。古代的“四大發(fā)明”和今天社會主義初級階段實現(xiàn)四個現(xiàn)代化的歷史意義,使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的社會責(zé)任感,點(diǎn)燃了他們的內(nèi)在驅(qū)動力,此力量正是創(chuàng)新之源,創(chuàng)新之本。

      意識蘊(yùn)育著能力,若能形成強(qiáng)烈的“意識流”,聚焦意識平臺,且達(dá)到呼之欲出的境地,那么就升華了物理知識的教學(xué),開發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造潛能,全面提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。當(dāng)然,“意識”的形成不會是朝夕之事,課堂是教學(xué)的主“場”,若執(zhí)教者在課堂教學(xué)中能始終貫徹這個指導(dǎo)思想,那么功夫不負(fù)有心人,你所培養(yǎng)的學(xué)生就會從中終身受益。

      參考文獻(xiàn):

      [1]陶漢斌. 物理“潛在課程”與學(xué)生創(chuàng)造“潛能”的開發(fā)[J].物理教學(xué)探討,2003,21(04):21-22.

      (欄目編輯 ? ?蔣小平)

      3793501908279

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