在建構初中物理概念的應用分析

洪進步

摘 ? 要：當前在建構物理概念教學中存在著重演繹輕歸納現象，實際上，歸納法建構物理概念符合初中生認知特點和能激發學生學習興趣，本文以力概念的建構為例，詳細闡述歸納法建構初中物理概念的步驟和程序。

關鍵詞：歸納法;概念;操作程序;步驟

引言

在初中物理概念的學習過程中，常常需要2種重要的思維方法，它們是思維發展的兩個相反的推理過程。

歸納法：由個別到一般的推理方法，其目的是要從許多個別事實中概括出普遍性的結論或原理。其思維過程主要是由形象性思維向抽象性思維發展。

演繹法：由一般到個別的推理方法，其目的是要從普遍性的原理中引申出關于個別事物的結論。其思維過程是由簡單的比較和分類向分析、綜合、具體化發展。

1 ? 當前建構概念教學存在的誤區

為追求教材的普適應用，教材編寫者往往采用演繹的方法來編寫教材，教師在使用較為扁平化的教材時，經常采用的教學組織方式是演繹法，因為具有操作簡單，節省時間的優勢，教師只要針對知識要點進行系統地闡釋，并輔以例證或練習即可。

當前在建構初中物理概念教學時存在著重演繹輕歸納的誤區。

1.1 ? 重演繹輕歸納現象

一些教師在進行概念教學時，喜歡直接給出要學習的概念，然后再重點敘述概念的內涵和外延，或者用新概念去具體分析相關的問題，或者反復強調新概念內容，讓學生記住概念，最后再用習題來鞏固所學的概念。這種用填鴨式塞給學生的教學方式，導致學生思維的自主性和獨立性受到極大的限制，學習興趣一點點的消失殆盡，勉強囫圇吞棗地學習。比如有個教師教速度概念時，在沒有任何情景創設的鋪墊下，直接給出速度的定義：物體在一段時間內通過的路程與通過這段路程所用時間的比。接著根據概念列出速度的公式，配幾道題目鞏固，再列出速度公式變形，隨著跟進題目強化，最后再布置課后習題。正當學生做完習題快下課時，有個學生叫開了，“和我們小學學習速度過程是一樣的，題目早就會做了，初中都是做題目，初中物理真沒意思。”這可喊出了多少學生的心聲啊，學習速度概念的時間一般是學生進入初二年的第二周，原本對初中物理美妙的學習期待就這樣早早的被扼殺了。實際上，教師如果能從學生的學習起點和心理特點出發，不簡單地采用演繹教學，或許學習效果會不一樣。

1.2 ? 形似歸納實則演繹現象

一些教師可能也知道在概念教學時，不能直接灌輸，要關注過程教學，引導學生經歷具體問題的分析后再歸納建構新概念。但是在具體上課過程中，仍不知不覺中充當著知識的灌輸者，實施著形似歸納的演繹教學。比如一位教師在上密度時，盲目追求課堂效率，嚴格規定探究進度，忽略了密度概念的建構過程。他先讓學生測出相同體積的純水和鹽水的質量，再測相同質量的純水和鹽水的體積，引導學生思考不同物質的質量與體積的比值是否相同？相同物質的質量與體積的比值是否相同？最后引導學生在書本找到密度概念：某種物質的質量與該物質體積的比。這樣的教學看似有由具體到抽象、由個性到共性的發展過程，但其分析、總結、概述都是由教師完成。雖然教師準備了諸多的探究實驗和極盡所能的引導學生探究，但學生對待這種“知道了密度概念又要假裝不知道”的假探究提不起興趣，只能跟著教材的步驟草草完成實驗。就這樣，白白浪費了很好的探究鍛煉機會，也枉費了教材編寫者苦心設計的探究實驗，整個學習過程，學生是被動的，沒能經歷密度概念的建構過程，失去了感知、實驗、分析、抽象、歸納、總結的思維過程體驗。

2 ? 實施歸納法的意義

2.1 ? 符合初中生的認知特點

隨著年齡的增長，初中生認知發展逐漸邁向成熟。觀察的自覺性、準確性有了很大的提高，不僅能感知事物的外部屬性，同時能抓住事物的本質特性進行全面的觀察、分析、提出結論。思維方式逐漸從形象思維過渡到抽象思維，但這階段的抽象邏輯思維在很大程度上還是“經驗型”，需要具體的、直觀的感性經驗支持。思維的獨立性也日益增強，開始不滿足于教師的講解或書本現成的解釋，喜歡獨立尋找現象背后的原因。歸納法很強調的是從具體感觀材料到抽象的思維過程，這和初中生認知特點應是不謀而合。

2.2 ? 激發學習興趣

歸納法教學常常采用的模式是先展示一些可觀察的具體材料，引導學生觀察，經分析、抽象出本質因素，歸納得到結論，領悟從個性到共性的歸納過程。這樣的學習過程猶如科學家的研究過程，學生在歸納推理中，體驗了科學家般發現問題、解釋問題、解決問題的研究喜悅。在學習過程中，往往要經歷分析與綜合、分類與系統化、抽象、概括等思維過程，這種較高層次的歸納思維得到充分的運用，思維能力得到培養，又推動著向高階思維進展，從而能更好的解決問題和提出新問題，就這樣形成了良好的學習循環，進一步激發了學生的學習興趣。

3 ? 如何應用歸納法建構概念

從內涵看，物理概念是反映物理現象和物理過程本質屬性的一種抽象，是在大量觀察實驗的基礎上，運用邏輯思維方法，把一些事物共同的本質特征抽象加以概括而形成的。具體來說，概念形成是通過發現屬性、發現屬性結合的規則、提出假設和驗證假設等階段來整合信息的，這個過程就是一個歸納的過程。

物理概念一般包含三大要素：一是概念形成的基礎（感知活動、回顧經驗事實、觀察實驗）;二是概念形成的形式（概念結構、知識結構、思維結構）;三是概念形成的方法（問題解決、科學方法、觀察證實）。人的記憶存在兩類信息：樣例信息和類別信息。通過歸納法可以喚醒樣例記憶，同時也能幫助學生自主建構類別記憶，即幫助學生認識概念的關鍵特征及之間的聯系，進而提煉出概念的定義。遵循概念的形成過程原理和上述分析，初中物理概念建構應用歸納法的過程一般是：提供材料 （例證 ）、假設 、驗證 、假設的修改、關鍵屬性的確認、概念提煉定義等環節。概念建構操作程序如圖1所示

提供材料（例證）是概念建構過程起始而又重要的階段。這一階段是收集感性材料，引導學生對所研究的事物認真觀察、思考，形成清晰、完整的物理圖景。教師要借此引導學生發現問題、分析問題，讓學生知道為什么要引入這個概念，引入它的目的是什么，它反映了事物的什么物理特征，這樣才能把教學目的轉化成學生的學習目的，從而激發學生學習欲望。比如引入速度概念的目的就是為了比較物體運動快慢這一物理特征。

關鍵屬性確認是概念建構核心而又高階思維的階段。這一階段是抽象階段，必須在他們獲得足夠的感性材料的基礎上，按照物理學中建立概念的方法，引導學生運用比較、分析、概括等思維方法，對感性材料和已形成的物理圖景進行思維加工，找出其本質特征，進而抽象概括出事物的本質屬性，從而形成概念。

案例 ： 以 “力”的概念建構教學為例，歸納法運用如下：

步驟 1：提供材料 （例證 ）

日常生活中：籃球運動員拍球、舉重運動員舉起杠鈴、鉛球運動員推鉛球……（學生舉例）

學生實驗：手拍打桌子、弄彎鋼尺、推桌子……（學生還可以自行設計完成小實驗）

工農業生產中：大車拉小車、推土機鏟土、起重機吊起貨物……（學生舉例）

教師實驗：磁鐵吸引大頭針、同名條形磁鐵靠近時互相排斥、轉動的小磁針被磁鐵靠近后停止轉動

步驟2：學生提起信息，需找共同特征，嘗試假設

人、肌肉緊張、物體、直接接觸、動作、作用

步驟3：驗證

一定只有人才能有力嗎？不一定，物體也可以。一定要肌肉緊張嗎？不一定，物體就沒有肌肉。一定要互相直接接觸嗎？不一定，磁鐵可以吸引大頭針等。

步驟4：關鍵屬性確認

籃球運動員、舉重運動員、鉛球運動員、手、大車、推土機、起重機、磁鐵、條形磁鐵等，這些都屬于物體。

拍、舉、推、拍打、弄彎、推、拉、鏟、吊、吸引、排斥、停止轉動等，這些都是因為有力的作用，屬于作用的具體描繪。

球、杠鈴、鉛球、桌子、鋼尺、桌子、小車、土、貨物、大頭針、條形磁鐵、小磁針等這些也都屬于物體。

步驟5：概念提煉定義

力是物體對物體的作用

結束語：在具體的概念教學過程中，歸納法和演繹法并無優劣之分，什么類型的概念、建構概念或應用概念哪個過程使用哪種思維方法，都視具體情況而定。相信廣大物理教育工作者只要多思考、多研究、多嘗試，一定會在深化課程改革的大潮中，勇立潮頭。