怎樣幫助學(xué)生構(gòu)建物理表象

張淑紅

固安縣彭村鄉(xiāng)中學(xué)

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怎樣幫助學(xué)生構(gòu)建物理表象

張淑紅

固安縣彭村鄉(xiāng)中學(xué)

表象是抽象思維的基礎(chǔ)，在物理初始學(xué)習(xí)階段，它是學(xué)習(xí)理解并掌握物理知識的支柱，只有學(xué)習(xí)具備了清晰、穩(wěn)定的有關(guān)物理現(xiàn)象的表象，物理知識中抽象的概念和命題在學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中才能有牢靠的立足點(diǎn)。可以說，離開了表象，學(xué)生的物理學(xué)習(xí)是不可能進(jìn)行的。學(xué)生解決物理問題的過程，主要是利用物理表象操作的過程，學(xué)生解決問題的錯誤也往往來自于學(xué)生頭腦中表象的缺陷。實(shí)踐證明，學(xué)生的表象活動對學(xué)生的物理成績有明顯的影響。因而，在物理教學(xué)過程中幫助學(xué)生形成正確表象和啟發(fā)學(xué)生的自覺表象操作,必須引起每個物理教師高度重視。

物理學(xué)習(xí)；物理表象；形成；鞏固；意義

表象是人對不在眼前的物體或事物的心理表征，人們可以通過表象從記憶中恢復(fù)或從描述中重建那些并不出現(xiàn)在眼前的事物。因此，有了表象，人們就能再現(xiàn)過去認(rèn)識的事物，拿過去的事物和當(dāng)前的事物進(jìn)行比較和聯(lián)系，進(jìn)行思維。學(xué)生解決物理問題的過程，實(shí)際是利用物理表象操作的過程，學(xué)生解決問題的錯誤往往來自于學(xué)生頭腦中表象的缺陷。實(shí)踐證明，學(xué)生的表象活動對學(xué)生的物理成績有明顯的影響。因而，在物理教學(xué)過程中幫助學(xué)生形成正確表象和啟發(fā)學(xué)生的自覺表象操作,必須引起每個物理教師注意。

一、表象形成

根據(jù)物理學(xué)科自身的特點(diǎn)，學(xué)生頭腦中有關(guān)物理現(xiàn)象的表象是影響物理學(xué)習(xí)遷移的主要因素。學(xué)生在受物理教育之前，通過小學(xué)自然課的學(xué)習(xí)及周圍環(huán)境的刺激本能地形成了豐富的關(guān)于物理世界的知覺內(nèi)在表象。但由于感知不成熟的原因，其表象是知識前的霧中模糊景象，這些表象影響著學(xué)生對物理知識的理解。例如：關(guān)于浮力，學(xué)生原有的表象是“石頭在水中下降越來越慢”，由此導(dǎo)致“水越深，物體所受的浮力越大”的錯誤認(rèn)識。表象和實(shí)踐有關(guān)，和教育有關(guān)，和學(xué)生對待事物的態(tài)度、興趣、經(jīng)驗有關(guān)，為了實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)的要求，教師要為發(fā)展各種表象提供豐富、準(zhǔn)確的感性材料，組織各種實(shí)踐活動，使表象的感知、思維處于有機(jī)地相互聯(lián)系之中。因此，在物理教學(xué)中，教師應(yīng)重視直觀教學(xué)手段的應(yīng)用。當(dāng)然，直觀教學(xué)有其廣泛的含義，物理教師不應(yīng)把直觀教學(xué)僅看作是吸引學(xué)生注意力的手段，而應(yīng)充分認(rèn)識到，采用直觀手段的目的在于使學(xué)生獲得或改善適合于物理學(xué)習(xí)的表象，從而在教學(xué)的某一階段上，使學(xué)生擺脫具體形象，在思維上過度到概括性的真理或規(guī)律上去，利用具體形象向抽象過度。所以，在采用直觀教具時，應(yīng)當(dāng)逐步地由實(shí)物的直觀手段向作圖的直觀手段過度，然后再向提供事物和現(xiàn)象的符號描述的直觀手段過度，以形成概括程度較高的表象。大多數(shù)物理知識可借助于由實(shí)驗、觀察等直觀手段形成的表象來理解和應(yīng)用。當(dāng)然也有些物理知識抽象程度較高，學(xué)生頭腦中沒有關(guān)于這類知識的表象，同時亦無實(shí)驗或觀察使學(xué)生建立有關(guān)的知識表象，學(xué)生在理解這類知識時難度很大，有效的教學(xué)策略是通過語言直觀手段，激發(fā)學(xué)生頭腦中的類比表象。例如：在講分子運(yùn)動時，可妙語珠連、引喻取譬，會給學(xué)生留下極深的印象。氣體分子運(yùn)動，好象夏天夜晚強(qiáng)烈燈光下的一團(tuán)飛舞的蠓蟲；液體的分子運(yùn)動又恰如游牧，是短時的遷居(移動)和比較長期的定居(振動)的結(jié)合；固體的分子運(yùn)動，則象一間關(guān)閉的屋子里坐滿前仰后合、左傾右倒地唱游的小學(xué)生一般。傳導(dǎo)電流，好比運(yùn)載蜜蜂前進(jìn)的車廂內(nèi)飛舞的蜜蜂一樣——雜亂無章的熱運(yùn)動電子又加上一個定向移動。

二、物理表象的鞏固

與具體知識相同，表象形成后亦需要鞏固，否則會遺忘，從而會使表象回到原始水平。由于考試競爭，教師在復(fù)習(xí)時，往往只注意具體知識，而忽視表象的復(fù)習(xí)鞏固，從而導(dǎo)致學(xué)生機(jī)械學(xué)習(xí)。因此，教師應(yīng)注意啟發(fā)學(xué)生的自覺表象活動，創(chuàng)設(shè)增強(qiáng)和鞏固表象的條件。心理學(xué)實(shí)驗表明，表象不等于心理圖畫，其操作難度要大于圖片的操作難度。因此，應(yīng)意識到：1、在表象形成的初期，表象是動搖、模糊狀態(tài)，這時要借助于圖形和語言甚至于重視做過的實(shí)驗，來鞏固已形成的表象，以提高表象的品質(zhì)。2、在表象初步穩(wěn)定的情況下，學(xué)生具有了一定的表象操作能力，這時可在物理教師語言直觀的啟發(fā)下，通過學(xué)生的自覺表象活動，進(jìn)行解決問題的嘗試。

三、物理表象活動的意義

據(jù)認(rèn)知發(fā)展理論，中學(xué)生認(rèn)知功能漸漸由具體、知覺水平占優(yōu)勢過度到抽象水平占優(yōu)勢，也就是具體形式運(yùn)算階段。學(xué)生頭腦中清晰、穩(wěn)定、概括性的相關(guān)知識的表象是“抽象”的前提和必要條件。因此，在學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)習(xí)的過程中，利用具體的實(shí)際經(jīng)驗(實(shí)物、實(shí)驗等)或發(fā)現(xiàn)的經(jīng)驗，豐富和改善學(xué)生頭腦中的物理現(xiàn)象的表象，對學(xué)生加快由具體到抽象的過度，以及對后繼的物理學(xué)習(xí)有著明顯的現(xiàn)實(shí)意義。例如：記得自己在中學(xué)學(xué)習(xí)分子運(yùn)動論時，對于一瓶酒精和一瓶水混合后不夠裝兩瓶的實(shí)驗，覺得很驚奇，道理也不大想得通。后來老師講課時做了個類比：一斗芝麻和一斗黃豆倒在一起還有兩斗嗎？我立刻恍然大悟。可見，現(xiàn)象之間蘊(yùn)含的事理，一經(jīng)類比就能“豁然貫通”。

總之，表象是抽象思維的基礎(chǔ)，在物理初始學(xué)習(xí)階段，它是學(xué)習(xí)理解并掌握物理知識的支柱，只有學(xué)習(xí)具備了清晰、穩(wěn)定的有關(guān)物理現(xiàn)象的表象，物理知識中抽象的概念和命題在學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中才能有牢靠的立足點(diǎn)。可以說，離開了表象，學(xué)生的物理學(xué)習(xí)是不可能進(jìn)行的。如，在阿基米德定律的教學(xué)中，如果不通過實(shí)驗或在實(shí)驗中學(xué)生只看“熱鬧”而沒有形成“排開液體的重力”與“浮力”大小等值的表象，學(xué)生就不能真正理解阿基米德定律。