高中物理概念教學學習路徑探究策略

蔡賢輝

（湖南省東安縣第一中學，湖南 東安 425900）

高中物理概念是構成高中物理的基本內容，又是科學規律和理論的基礎，更是思維過程的核心內容之一。在概念教學中，只有通過研究學生的概念學習路徑，才能促進學生概念的形成或轉變，使概念教學課堂變得更有效。只有充分了解物理概念的歷史及學生原有的知識水平、思維過程和表征方式，才能為教師優化教學路徑提供依據，才能優化概念的學習路徑，促進學生概念的形成或轉變。因此，物理概念的教學中，提出以學生已有的概念表征為起點，以學生概念學習的思維過程為主線，以優化概念表征為目的的三位一體策略，不僅優化概念教學路徑，而且優化學生概念的形成和轉化，幫助學生形成正確而科學的概念體系，從而提升物理學習力。

一、以學生已有的概念表征為起點

（一）利用原有上位概念同化新概念

奧蘇貝爾認為，促進學習和防止干擾的最有效的策略，是利用適當相關的和包攝性較廣的、最清晰和最穩定的引導性材料，這種引導性材料就是所謂的組織者。因此，教師在學生學習新概念的知識之前，有必要將這些組織者呈現給學生，則可以促進新命題與學生原有認知結構中的命題之間產生相互作用。

（二）利用原有相似概念形成新概念

在物理新概念學習時，若原有認知結構中的概念與新概念之間有著相同或相似的關系，那么教學中可采用類比的方法，實現新舊概念的正遷移，更容易突破難點，從而建立對新概念的認知。比如，形成磁感應強度這一抽象概念需要與之相似概念作為先行組織者，那就是電場和電場強度。可以通過問題引入：磁場的基本性質是什么？用不同磁體吸引相同的鐵塊，現象相同嗎，這說明什么？進一步引導學生認識到磁場與電場一樣都是一種特殊的物質，具有力的性質和強弱之分。再次思考：通過與電場對比分析，怎樣認識和描述磁場的方向與強弱？

（三）創設情境主動探究生成新概念

物理概念的形成過程，就是學生通過對物理現象、物理實驗和物理事實的觀察和分析，進一步分析歸納、概括總結、科學抽象，從而習得新概念的過程。這里的物理現象、物理實驗和物理事實即是所創設的情境，旨在重新提取學生頭腦中原有的概念表象表征，以激發學生思維，從而將學生的認知引向新概念的形成。創設情境的目的就是引起學生的注意和興趣，還可以是引起學生對現有概念的不滿，本質上是為了揭示事物之間的矛盾或引起學生認知上的沖突，使學生原有認知結構的平衡狀態被打破，從而激活學生的思維，激發其學習新知的內驅力，達到自覺主動地學習新概念的目的。

二、以學生概念學習的思維過程為主線

物理概念的形成通常要經歷對大量的實驗和事實進行觀察和分析的過程，然后對這些物理現象和過程的共同特征進行歸納、概括和抽象，還可能需要實驗驗證，甚至進行科學推理，最終確定其最本質的特征，形成概念的表征。所以，物理概念的形成過程就是學生通過歸納概括某一概念關鍵屬性的思維過程。因此，教學過程要注重體現學生科學思維的發展，以優化概念學習的路徑，使學生的自主學習能力和科學探究能力得到提高。

優化教學過程就要以學生的認知水平為基礎，以學生概念學習思維路徑為主線。按照概念的不同分類，概念學習的路徑也必將有所不同，因此依據概念學習路徑確定的教學過程也是不同的。若將概念按照關系來分，可分成上位概念、下位概念和并列概念。根據概念之間的這些關系進行學習，常常會使抽象難理解的概念變得容易習得。當學生具有下位概念時，學習上位概念就更容易理解。

三、以優化概念表征為目的

（一）強化概念表象表征

反映學生物理能力高低的一個重要標志就是看他認知結構中的物理圖景表象表征是否足夠豐富、足夠清晰。而缺少表象表征的學生，由于在學習物理的過程中沒有形成清晰、正確的物理圖景，影響了概念習得的效果。因此，在教學過程中，教師要提供豐富的感性材料，強化概念表象表征，能夠在頭腦中形成正確的物理圖景，這也是概念教學的第一步，也是學生后續獲得概念的重要條件和基礎。比如，在學習“彈力”概念中，教師提供豐富的感性素材有實驗和多媒體課件所展示的利用彈力的生活場景視頻：運動員撐桿跳高、跳水運動員在跳板上的起跳、拉弓射箭等。學生通過觀察、歸納得出彈力產生的兩個定義特征：直接接觸和發生彈性形變。

（二）利用概念圖式建立概念聯系

物理概念的表征方式除了命題表征之外，還可以用圖示表征方式。若學生將學習過的幾個相關的不同級別的概念圖式或命題組成一個網絡，就形成一個概念圖。至于其中的新概念，由于不同概念之間的關系得以明確顯示，使新概念的含義更加豐富，這非常有助于學生運用已知概念來學習新的概念，進而強化了新概念的表征。

結束語：

因此，學生在學習新概念時，若僅對概念進行孤立、零散的記憶存儲，不利于信息的加工和提取。因此，可以有意識地將要學習的關鍵概念與自己頭腦中已有的其他概念進行聯系，形成以概念圖式或命題相聯結的概念圖，真正的學習才會發生，知識的建構才能實現。通過概念運用優化概念表征一個平衡位置和具有往復性，而且回復力的作用是當學生面對新問題情境時，能應用所學的物理新概念進行解決，則物理新概念得到進一步鞏固而同化到原有的認知結構中。若面對新問題情境所呈現的物理過程或現象是學生用新概念知識無法解決的，那么學生便會重新審視所學的新概念，且對物理新概念進行再次修正和完善以使認知結構重新達到平衡。在應用物理新概念解決實際問題中，有效地拓展了物理新概念的內涵和外延，也進一步鞏固和深化對物理新概念的表征。