挖掘概念教學(xué)潛能 培養(yǎng)物理抽象思維

1 感知活動

感知活動是物理概念形成的教學(xué)基礎(chǔ)，它包括“提出問題”、“導(dǎo)讀材料”和“觀察實驗”這三個要素。此過程中要求教師引導(dǎo)學(xué)生在積極抽象思維中去感知，并把感知獲得的感性材料經(jīng)過抽象思維的加工，達(dá)到對其本質(zhì)進行認(rèn)識的目的。

我們以“功”的概念教學(xué)為例，“功”是在“力”的基礎(chǔ)上形成的概念。對于初學(xué)者來說，是一個復(fù)雜而又抽象的新概念。物理教師可以這樣提出問題：“功”是一個多義詞，有“貢獻”的意思，如功勞、立功；有“成效”的意思，如事半功倍。力學(xué)中的“功”，又是什么意思?問題提出，引起學(xué)生啟動思維，學(xué)生會分析“功”的兩種基本意思，并進行比較兩者的區(qū)別，進而對力學(xué)中的“功”產(chǎn)生猜想與期待。教師對“做功”的概念進行闡述之后，指導(dǎo)學(xué)生閱讀導(dǎo)讀材料，聯(lián)系機車牽引車廂等生活實例，再組織學(xué)生用手推動紙盒前移、用手把水桶提起等實驗。在這些感性材料的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生用抽象思維方法進行思考。分析受力：紙盒、桶、車廂的受力情況；分析運動：紙盒被推動、桶被提高、車廂被牽動。用比較法來發(fā)現(xiàn)各個研究過程異同點，歸納推理得出：雖然具體對象、過程不同，但是這些過程中物體都在受力的方向上發(fā)生了一段位移。從過程中眾多復(fù)雜因素中抽象出主要因素，概括得出：物體受力而且在這個力的方向上發(fā)生了相應(yīng)的位移才是做功的關(guān)鍵。

2 建構(gòu)結(jié)構(gòu)

一個物理概念是否建立，是否完善，關(guān)鍵是這個概念對應(yīng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是否形成，是否完整。在“感知活動”的基礎(chǔ)上，利用分析與綜合、抽象與概括、分類與比較等抽象思維方法，可以幫助學(xué)生完成“概念結(jié)構(gòu)”、“數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)”和“知識結(jié)構(gòu)”等系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的建構(gòu)。

我們還是以“功”的概念教學(xué)為例，在此環(huán)節(jié)中繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生積極地抽象思維。

概念結(jié)構(gòu)：分析感性材料，抽象出理想模型，通過分析綜合、概括得出功的特性：(1)物體受到某個力F的作用，(2)該受力物體沿此力方向發(fā)生了位移s₀數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)：功的定義式：W=FS。由此進行邏輯推理，當(dāng)F與s夾角為θ時，通過思維分析，把F分解得出與s同方向的分力f₁做功為w₁=FScos θ，與s方向垂直的分力F₂做功為w₂=0。由此，進行綜合、演繹推理得出功的普遍計算式：W=FScos θ。對于做功過程，還要引導(dǎo)學(xué)生積極思維分析，明確是哪個力對物體做功，再思維綜合得出合力做的功。把數(shù)學(xué)公式與物理意義結(jié)合起來，分析θ的變化，用數(shù)學(xué)計算分析得出“正功”和“負(fù)功”的概念，再經(jīng)過分類與比較對正功和負(fù)功的物理意義給予解釋。知識結(jié)構(gòu)：在功的概念的基礎(chǔ)上，可與速度做類比，從而推理得出功率的概念。繼續(xù)用演繹推理得出重力、彈力、摩擦力做功的特點，從而完善知識結(jié)構(gòu)。

3 掌握方法

物理概念的形成有利于物理抽象思維方法的熟練，因為在物理概念教學(xué)中涉及到的實驗方法、觀察方法、測量方法、數(shù)學(xué)方法中無不滲透著抽象思維的具體方法。教學(xué)中教師應(yīng)該刻意地向?qū)W生介紹這些方法，使他們了解使用這些方法的重要性、技巧性、必要性等。

例如，對電阻概念的教學(xué)，可以在實驗的基礎(chǔ)上著重講如何對實驗結(jié)果進行分析、綜合、抽象和概括。分析對于同一導(dǎo)體U／I不變，經(jīng)過抽象得出該比值與u和I無關(guān)；其次進行分析和比較，發(fā)現(xiàn)對于不同導(dǎo)體，U／I不同，它只與導(dǎo)體本身有關(guān)，表明了導(dǎo)體的一個本質(zhì)屬性。繼續(xù)對實驗數(shù)據(jù)進行分析和比較，會發(fā)現(xiàn)U／I反映了導(dǎo)體對電流的阻礙程度，定義它為電阻。在完成這一系列過程之后，完全有必要強調(diào)一下各個細(xì)節(jié)所用到的抽象思維方法，如果不用這些方法會是什么樣的結(jié)果，然后給學(xué)生提供練習(xí)的機會，讓他們體驗到使用這些方法的樂趣。

4 評價反饋

評價與反饋是對學(xué)生的概念掌握情況和能力發(fā)展情況進行估價，從而調(diào)整、控制教學(xué)過程。它既是使物理概念形成上升到深刻認(rèn)識的環(huán)節(jié)，也是調(diào)整和促進學(xué)生抽象思維良好發(fā)展的契機。

評價與反饋應(yīng)在教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中不斷地、及時地實施。(I)課堂評價反饋。觀察學(xué)生課堂上的各種語言、動作、情感的表現(xiàn)，觀察學(xué)生的練習(xí)和講評，及時評價反饋。(2)課后評價反饋。披閱學(xué)生的作業(yè)、階段性測試試卷是教師獲得課后評價反饋信息的主要途徑，教師應(yīng)認(rèn)真負(fù)責(zé)，分析學(xué)生對概念的掌握和抽象思維能力發(fā)展情況，對發(fā)現(xiàn)的問題要及時引導(dǎo)學(xué)生改正，必要時還要進行個別輔導(dǎo)。在獲得評價反饋信息之后教師應(yīng)全面分析，學(xué)生的進步快慢與老師的教學(xué)方法關(guān)系密切。首先查找教師自身在方法上的不足，及時改進。另外，對表現(xiàn)好的同學(xué)進行表揚，對表現(xiàn)欠佳的同學(xué)及時鼓勵，爭取使全體同學(xué)的知識和思維能力整體推進。

責(zé)任編輯 楊博