在物理教學中幫助學生科學地建構概念

物理概念是物理思維的基本單元，是物理知識體系的重要組成部分，它既是邏輯思維的基礎，又是構成物理規律和完善物理理論的前提。教學中能否使學生正確構建物理概念，不但影響學生對于物理知識的認知、理解，而且影響學生整體知識網絡的構建與拓展。事實表明：學生對物理概念總是“學”得不易，表現有：聽不懂、記不牢、用不會、理解不透，究其原因是物理概念的建立出現故障。那么教師怎樣才能科學地幫助學生構建物理概念呢？就這一問題，筆者試從以下方面進行總結。

一、學生物理概念建構過程

根據建構學習理論和認知心理學，學生物理概念形成過程可歸納為如下流程：

可見學生物理概念的形成過程經歷了由感性到理性再感性再到理性螺旋上升的過程，它是一個復雜的心理思維過程。

二、學生物理概念建構特點

1.感性：概念是抽象的。但如果離開感覺、知覺和表象的有效積累，人們就無法科學、有效地建構概念，從這個意義上講學生建構的物理概念也是感性的，具體的。

2.漸進性：剛開始時學生或多或少地帶著一些零散的、膚淺的、片面的，甚至還是錯誤的“前概念”，然后在學習中不斷地對此加以矯正、完善和強化，逐步地建立趨近于正確的概念。

3.生成性：學生在新的學習過程中，不同程度地擴展、更改或重組頭腦中的已有物理概念從而構建自己物理概念結構網絡，即學生已構建的“物理概念”是“變化”的，呈螺旋上升。

4.嚴謹性：物理概念雖談不上嚴密，但都很嚴謹。例如在力臂和功的概念表述上，學生稍不留神就會犯錯。這一嚴謹性特點同樣體現在對許多物理規律的表述上。

5.系統性：物理概念的建構不是孤立的，要和其他概念發生聯系，概念與概念的聯系就形成了命題，而命題是知識意義的最小單元。從這個意義上講，概念的建立具有系統性。

三、學生物理概念建構障礙

1.知識貯備不足：缺乏與相關物理概念建構所需的其他知識是形成正確物理概念的一大障礙。如，如果學生相關數學知識沒學好，則掌握“合力與分力”概念就難；如果沒有乘車船的體驗，就不可能很好地建構“慣性”的概念。

2.思維能力較差：由于學生思維存在缺乏條理性、靈活性和邏輯性等障礙，遇到問題時，只憑直覺進行判斷，不善于將各種現象進行比較分析，從而抓不住物理事物的本質特征，形成錯誤。如學生往往認為“加速度就是增加的速度”、“力變大物體的速度就變大”等。

3.概念干擾：學生常受“力是物體運動的原因”、“熱傳遞傳遞的是溫度”等“前概念”的干擾，在功率與效率、相互作用力與平衡力等形式相似或意義相近的概念之間徘徊，還將“壓力與壓強”、“電功與電熱”、“內能與熱量”等既聯系又區別的概念混淆。

4.思維定勢影響：如學生在初中學習部分電路的歐姆定律時形成的“電源的電壓總是不變的”的思維定勢，必定給高中學習“電源的電動勢和路端電壓”帶來不小的阻礙。

四、對物理概念教學現狀的反思

1.新課改進行了多少年，就對應試教學批判了多少年，但過于強調物理概念的知識本位，不重視物理概念的形成過程的教學模式并沒有發生大的改變（其他學科也一樣）。因升學率、優生率仍是評價學校教師的核心標準（這種壓力不只是來自教育主管部門），老師無膽不求學生階段性的學業成績（義務教育另稱學業等級），導致了“素質教育”只是紙上培訓得轟轟烈烈，而課上開展得冷冷清清的尷尬局面。有人統計在物理概念的建立和理解上本應花80%的時間卻只占整個課堂的20%，剩下的用于習題訓練。這種“短、平、快”的題海戰術雖縮短了學生的認知過程，但于學生未經感性體驗就“熟記”了的物理概念只是他們頭腦中的符號化的空中樓閣，并無物理概念的內涵和外延的實質之分。其后果是嚴重的，那就是無法讓學生的思維感悟“活”起來，只會讓學生對物理的興趣和熱情漸漸“死”去。

2.教師在教學時只重給出學生新的正確的概念，而不重糾正學生在學習物理概念之前，頭腦中根深蒂固的、不全面的、甚至是錯誤的“前概念”。學生即使記住了新概念，也很難接受新概念。造成在學生頭腦中，“前概念”與新概念之間形成鳩占鵲巢的情形。

3.多數物理概念都是比較抽象的，對于這些物理概念的建立需要更多形象的、具體的事實作支撐。有的教師只注重引概念，在得出概念之后就完事大吉了，匆忙進行下面的教學，不注重學生對概念的理解和拓展。

4.從感性入手和系統建構的落實顯得不夠“給力”，重“紙”工，輕“手”工；重演繹，輕歸納；重灌輸，輕啟發；重局部，輕整體的現象還很普遍，從而導致理性辨析缺乏有效性，影響了初中學生對物理深入、高效的學習。

五、物理概念教學的科學策略和方法

1.創設情境引入，讓學生充分感知物理概念。教學中，要善于從學生所熟悉的、能感知的現象、經驗、經歷中，創設鮮活的情境，并用靈活的方式、直觀的手段適時展示能反映所教概念本質特征和屬性的感受性材料，加深學生對概念的表象體驗。如利用兒時游泳時，水下能捧起大石頭出水卻捧不動的生動體驗，再用演示實驗來強化引入“浮力”，比單純地用文字“浸入液體里的物體受到液體向上托的力”引入“浮力”更能激發學生求知興趣和探索欲望。

2.重視形成過程，讓學生科學構建物理概念。物理教學過程就是一個借“物”求“理”的過程，是教師立足于給學生充足的實例、實物、實驗等感性材料，啟發誘導學生觀察、分析“現象”的共同屬性，歸納、概括、抽象出其本質，幫他們逐步構建概念的過程。只有經歷過程，學生才能準確對應概念源而形成正確概念，并意外獲得“優秀思維品質和超強探索能力”的昂貴“附加值”。這正是師生共同的目標。

3.優化內化方式，讓學生正確理解物理概念。教學中優化選擇類比法、比較法、模型法、公式法和實驗法，將抽象概念具體化、形象化、簡潔化和過程化，強化學生對所建概念的內化和理解，摒棄錯誤的前概念，辨清易混概念。

4.加強社會實踐，讓學生靈活應用物理概念。課后組織學生參觀調查家庭、工廠、企業、社區，指導學生運用概念搞些小發明、小設計，做些小實驗，寫些小論文，強調物理知識的運用及其與社會和生活的聯系，讓“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念在教學中升華。

總之，教師只有充分認識學生物理建構過程、特點，全面分析學生物理建構障礙，及時反思自己教學行為，找到合適概念教學策略和方法，才能科學地幫助學生構建正確的物理概念。