高中物理學(xué)習(xí)方法的研究

王睿恒

摘 要：主要研究高中物理核心概念及其學(xué)習(xí)進(jìn)階。建立了對(duì)核心概念的正確認(rèn)知，并從強(qiáng)化物理核心概念和生活實(shí)際的聯(lián)系、根據(jù)物理核心概念形成的過(guò)程開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)、控制知識(shí)形成過(guò)程等方面，對(duì)高中物理核心概念的學(xué)習(xí)進(jìn)階方策略進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞：高中物理；核心概念；教學(xué)

高中階段的物理教學(xué)中，最重要和基礎(chǔ)的內(nèi)容是各種物理概念。物理概念是學(xué)生認(rèn)知能力形成、物理規(guī)律掌握的前提基礎(chǔ)。在實(shí)際課堂學(xué)習(xí)中，由于物理概念相對(duì)枯燥、抽象，不易于記憶，所以物理核心概念的教學(xué)一直是物理教學(xué)中的難點(diǎn)，無(wú)論是我們的講授還是學(xué)生的學(xué)習(xí)難度都很大，需要我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中采取針對(duì)性的教學(xué)方法，加深學(xué)生對(duì)概念的理解和掌握程度。

一、核心概念

想要加深學(xué)生對(duì)核心概念的理解，我們首先需要明確什么是核心概念。核心概念是西方教育界提出的概念，不同的學(xué)者對(duì)核心概念有著不同的稱(chēng)呼，如“關(guān)鍵概念”、“大概念”、“基本概念”等，至今學(xué)術(shù)界對(duì)核心概念的定義還沒(méi)有達(dá)成共識(shí)。

1.大概念

大概念是一定范圍內(nèi)物體和現(xiàn)象的概念，是對(duì)一定范圍內(nèi)物體和現(xiàn)象的抽象化解釋?zhuān)糜谔囟ㄓ^察和實(shí)驗(yàn)的概念則被稱(chēng)為小概念，如宇宙中全部物質(zhì)都是微粒構(gòu)成、生物體需要長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)化才能形成特定條件下的特殊功能等，這些都屬于大概念。中央教育科學(xué)研究所課程教學(xué)研究部研究員張志中將大概念解釋為能帶回家的信息，是具體經(jīng)驗(yàn)和事實(shí)都忘記之后仍然能夠保持的中心概念，具有對(duì)寬廣經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的解釋力。

2.關(guān)鍵概念

首都師范大學(xué)講師黃星認(rèn)為，關(guān)鍵概念是可以展示當(dāng)代科學(xué)學(xué)科圖景的概念原理，是學(xué)科的主干知識(shí)。國(guó)內(nèi)一些學(xué)者將核心概念和國(guó)外的 Key Concept 對(duì)應(yīng)，如中國(guó)教育學(xué)會(huì)物理教學(xué)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)理事劉占蘭認(rèn)為，學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)時(shí)會(huì)在多種情境中應(yīng)用相同的科學(xué)概念觀點(diǎn)，在這些情景中將逐漸形成對(duì)科學(xué)核心概念的理解。張穎之等人則認(rèn)為核心概念是學(xué)科中心概念知識(shí)，包括重要的概念、原理、理論以及一些基本解釋。

3.核心概念

核心概念是我們希望學(xué)生記憶、理解且能夠在忘記其周邊信息之后仍然能夠理解和應(yīng)用的知識(shí)。但是張?zhí)m卻指出，核心概念是某一學(xué)科的主要知識(shí)領(lǐng)域，雖然不是所有人都能夠理解，但是仍然得到了廣泛的應(yīng)用，是能夠經(jīng)得起時(shí)間檢驗(yàn)的學(xué)科中心知識(shí)。

通過(guò)對(duì)以上三個(gè)概念的分析，我們認(rèn)為大概念和核心概念之間存在差別，彼此之間沒(méi)有絕對(duì)的從屬關(guān)系，對(duì)于某一學(xué)科來(lái)講，如萬(wàn)有引力這樣的大概念并非學(xué)科中心概念，因此認(rèn)為核心概念，是經(jīng)過(guò)了檢驗(yàn)的，位于學(xué)科和科學(xué)中心的科學(xué)概念，是具有廣泛自然事物解釋力的知識(shí)，是對(duì)學(xué)科內(nèi)概念結(jié)構(gòu)的最高抽象和概括。

二、高中物理核心概念的學(xué)習(xí)進(jìn)階

學(xué)習(xí)進(jìn)階是對(duì)學(xué)生在同一主題學(xué)習(xí)的不同階段，尤其是概念理解階段所遵循的連貫的思維路徑和學(xué)習(xí)路徑的描述，可以是學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期的參考，也可以是經(jīng)過(guò)科學(xué)論證的研究結(jié)論，物理概念的學(xué)習(xí)進(jìn)階有著自身的特殊性，更加依賴(lài)其他相關(guān)概念的學(xué)習(xí)成果，更需要借助概念的內(nèi)涵和外延來(lái)界定核心。

1.加強(qiáng)物理概念和生活實(shí)際的聯(lián)系

根據(jù)上一節(jié)的研究，可知物理核心概念是對(duì)客觀事物共同屬性和本質(zhì)特征的抽象化描述，是對(duì)客觀規(guī)律的高度總結(jié)，但是高中生正處在成長(zhǎng)的關(guān)鍵階段，無(wú)論是人生經(jīng)歷、生活體驗(yàn)的缺乏還是生理與心理不成熟，都表現(xiàn)為對(duì)抽象事物的理解困難，因此我們?cè)谶M(jìn)行物理概念教學(xué)時(shí)一定要注意將核心概念和生活實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)精心準(zhǔn)備，幫助學(xué)生建立鮮明的教學(xué)情境，提供能夠?yàn)閷W(xué)生帶來(lái)生動(dòng)感性認(rèn)識(shí)的學(xué)習(xí)材料，從感性認(rèn)識(shí)入手，逐漸加深理解，并最終上升到感性層次。

2.重視教學(xué)實(shí)驗(yàn)

每一個(gè)物理核心概念都是艱辛的思考和實(shí)驗(yàn)中得來(lái)的，如果可以幫助學(xué)生重現(xiàn)物理核心概念被發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，讓學(xué)生走上物理學(xué)家們?cè)?jīng)的探究之路，親自去探索知識(shí)，了解知識(shí)產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)程，對(duì)加深學(xué)生對(duì)核心概念的理解大有裨益。學(xué)生在探索過(guò)程中能夠形成更深刻的感性認(rèn)知，便于概念的形成和對(duì)學(xué)生物理學(xué)習(xí)思路方法的糾正，學(xué)生不僅能夠更清晰地理解物理概念，對(duì)事物的理解思維和學(xué)習(xí)能力也得到了提高。

如魯科版高中新課標(biāo)物理選修 1-1第三章《打開(kāi)電磁學(xué)的大門(mén)》，我們就可以讓學(xué)生模擬安培的思考過(guò)程，讓學(xué)生親自做實(shí)驗(yàn)，首先研究電流的磁效應(yīng)，讓學(xué)生沿著通電導(dǎo)線的方向?qū)ふ掖判?yīng)，學(xué)生將不能發(fā)現(xiàn)電的磁效應(yīng)，之后我們可以為學(xué)生講述奧斯特靈光一現(xiàn)，將磁針和導(dǎo)線平行放置，發(fā)現(xiàn)磁針終于有了反應(yīng)的故事，并讓學(xué)生親自體驗(yàn)。我們可以告訴學(xué)生們，電的磁效應(yīng)極大地改變了我們的生活方式，小到手機(jī)、電話、電腦，大到火車(chē)、航天器，其內(nèi)部都有著各種各樣的電磁體在工作著，我們今天豐富多彩的生活都是從 1820 年 4 月的一天晚上，小磁針一次小小的擺動(dòng)開(kāi)始的。之后再告訴學(xué)生們，奧斯特的這個(gè)發(fā)現(xiàn)撼動(dòng)了安培信奉的庫(kù)倫“電磁不相干”觀點(diǎn)，安培對(duì)電磁效應(yīng)進(jìn)行了無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)，最終發(fā)現(xiàn)了安培定律，可以讓學(xué)生們親自檢驗(yàn)安培定律的正確性，最后讓學(xué)生們了解安培的分子電流假說(shuō)，告訴學(xué)生們，現(xiàn)代科學(xué)研究已經(jīng)證明，安培的假說(shuō)是正確的。

這樣結(jié)合物理發(fā)展脈絡(luò)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，能夠讓學(xué)生充分感受到物理學(xué)知識(shí)逐漸形成的過(guò)程，能夠在實(shí)驗(yàn)探究中不斷加深對(duì)核心概念的認(rèn)知。

3.控制知識(shí)形成過(guò)程

高中物理新課標(biāo)對(duì)知識(shí)形成的過(guò)程和方法提出了新的要求，物理核心概念教學(xué)不能僅僅滿足于學(xué)生對(duì)概念內(nèi)涵的理解，還應(yīng)該了解物理概念的產(chǎn)生、發(fā)展、完善的整個(gè)過(guò)程和對(duì)概念的延伸。因此教學(xué)過(guò)程中，導(dǎo)入概念應(yīng)該充分考慮學(xué)生原有知識(shí)結(jié)構(gòu)，保證新知識(shí)和舊知識(shí)之間能夠有效銜接，例如在魯科版高中物理選修 1-1第四章《揭開(kāi)電和磁關(guān)系的奧秘》這一章，我們?cè)谥v解電磁感應(yīng)定律時(shí)應(yīng)該帶領(lǐng)學(xué)生回顧第三章電磁感應(yīng)現(xiàn)象和安培定律的內(nèi)容，將其和電磁感應(yīng)定律相對(duì)比，學(xué)生能夠清晰認(rèn)識(shí)到兩個(gè)定律之間的相同和不同，在鞏固舊知識(shí)的同時(shí)也方便學(xué)生理解新知識(shí)。

三、結(jié)語(yǔ)

高中物理核心概念的教學(xué)工作要重視核心概念和生活實(shí)際之間的聯(lián)系，給學(xué)生提供用于理解抽象核心概念的感性素材，通過(guò)基于物理核心概念形成發(fā)展過(guò)程的物理實(shí)驗(yàn)和概念學(xué)習(xí)過(guò)程控制，關(guān)注知識(shí)接受和形成的過(guò)程，通過(guò)建立師生之間平等、高效的交流，這樣才能幫助學(xué)生形成對(duì)核心概念的縱向理解，完成學(xué)習(xí)進(jìn)階。

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