陳大年(羅源第一中學,福建羅源350600)
構建物理概念“立體化”認識模式的教學探究
——以“加速度”為例
陳大年
(羅源第一中學,福建羅源350600)
高中物理概念是物理基礎知識的重要組成部分,也是教與學雙邊活動中的重難點,在教學中可以采取剖析概念結構看實質、多維觀察看全貌、置身群體看“身份”的概念教學策略,幫助學生構建物理概念的“立體化”認知模式。從而把握物理概念的本質特征及概念間的內在聯系,培育良好的物理邏輯思維能力和品質。
物理概念;立體化;加速度;探究
學生所掌握的學科知識應是科學的概念系統,掌握學科知識的過程也就是形成相應概念系統的過程。尤其是物理學科,物理的概念更準確地反映了物理現象及過程的本質屬性,它是在大量的觀察、實驗基礎上獲得感性認識后,再通過分析比較、歸納綜合,區別個別與一般、現象與本質,然后把這些物理現象的共同特征集中起來,加以抽象的概括而建立的,是物理事實本質在人腦中的反映,是物理基礎知識的重要組成部分,可見概念教學在物理教學中極其重要。
然而在教與學的實現中,學生普遍感到物理難學,其重要原因之一在于沒有掌握好物理概念,在教學評價中我們很容易發現一些同學對基本概念的學習處于一種粗淺表層的認識或單一簡單理解,即一種“平面型”的物理概念模式,因而一遇到實際問題便錯誤“百出”。究其原因是高中學生雖經過兩年初中物理學習,具備一定的認知水平和邏輯思維能力,但在物理學習上只是處于啟蒙階段,他們還未進行系統的物理思維訓練,其物理知識、經驗有很大的局限性,因而在條理性、組織性、廣闊性、深刻性、靈活性、敏捷性等這些邏輯思維能力和品質上還滿足不了高中物理學科的要求,這些也就構成理解和掌握物理概念的思維障礙。
解決這個問題的有效方法是在物理概念教學中盡可能讓學生弄透概念的內部結構、辨清概念的全貌,理清概念在知識體系中的地位與作用,構建物理概念的“立體化”認知模式。對物理概念進行橫向、縱向、立向分析,以把握物理概念的本質特征、概念間的內在聯系,培育良好的物理邏輯思維能力和品質。下面筆者以“加速度”概念為例,探究在高中物理教學中如何構建物理概念的“立體化”認知模式。
物理概念都可以用“定義”的方式,借助語言準確而精煉地表達出來。概念定義不僅是定性地而且常常是定量地反映了客觀事物的本質屬性,所以“定義”的句子結構,成分和關鍵的字、詞往往包含著豐富的物理內涵和外延,因此我們在概念教學中應該首先引導學生從研究它的句子成分,從剖析它的句子結構入手,幫助學生抓住概念中的關鍵詞語,把握各成分之間的內在聯系和相互制約關系,多層次深入地揭示概念的本質。
“加速度”是物理學中一個重要而基本的概念。教材的定義是“物體速度變化跟發生這一變化所用時間的比,叫做物體運動的加速度”,可以從定義中剖析句子的結構,挖掘內涵,揭示加速度的本質屬性。句子主成分為“速度變化跟發生這一變化所用時間的比”,無疑揭示加速度是由比值來決定的本質特征,比值的內涵是速度變化和所用時間之比,則由定義可知加速度表征了速度變化的快慢,它的大小由它們的比值來量度,它不被速度的變化和時間所制約。由定義所建立的定義式,也不反映物理量之間的函數關系,它只是一個量度式。在實踐中不看式子的物理意義,純粹從數學角度認識加速度是學生常犯的錯誤,一定要引起學生的注意。通過對勻加速和勻減速直線運動中加速度與速度方向關系的剖析,明確加速度是個矢量,在直線運動中,加速度與速度方向是決定物體加速或減速的關鍵。
通過這樣的剖析和討論,學生既可以從定義內部結構對加速度所反映的運動屬性有了較清晰的認識,同時對培養學生思維的條理性、深刻性有很大的幫助。
經過對物理概念的剖析,學生從正面易理解,但由于學生個人的經驗,以及他們在生活中形成的虛假“概
