基于學生原認知進行物理概念教學

(江蘇省鹽城市第一中學，江蘇 鹽城 224001)

著名物理學家黃昆教授指出：“客觀的規律我們一般都是通過一定的科學概念去認識的，而這些概念本身就在一定程度上反映著規律的本質。”長期以來，物理教育研究者都非常關注概念教學，但是有部分學生卻對概念的重要性提出質疑，認為概念無足輕重，可有可無，只要曉得基本定律和公式，物理學習就沒有問題；部分教師對概念教學也不夠重視，甚至有人認為概念教學就是讓學生抄定義、背定義，或者把有關物理概念的題目拿出來讓學生去機械地做，導致學生對概念理解不清。

中學物理的基本內容主要由概念、規律等組成，后者就是反映有關物理概念與概念之間的相互聯系與嚴格的數量依存關系，概念是規律等學習的基礎。如果教師能夠從學生的原認知入手，引導學生理解概念，消除學生學習的思維障礙，可幫助學生將對所學的知識條理化、系統化，促進知識重組。

原認知是學生在面對新知識時基于生活經驗和原有知識儲備對新信息進行加工、整合、遷移的第一反應，是學生已經具備的知識、技能和思維方法的積累。基于學生的原認知展開教學,能使教學更有針對性,從而能教其不知、釋其所疑、長其心智。

1 基于學生原認知中知識基礎展開概念教學

教師在組織教學中不應照本宣科，而應當從學生已有知識出發，關注概念的物理意義、適用范圍以及不同概念之間的關系，使其知其然并知其所以然。

物理思維能力形成的基礎是物理基礎知識，應用基礎知識尋求問題解決的思維起點是問題解決的重要方式。其實在學習速度概念前，學生已經知曉比較快慢的兩種方式：相同時間比路程和相同路程比時間?；趯W生這樣的思維原點，可以設計如下教學過程。

首先提出問題：在百米賽跑中，怎樣比較運動的快慢？你有哪些比較快慢的方式？學生總結比較運動快慢的兩種方式后，引出物理學中比較快慢的方式：相同時間比位移，速度的定義為位移與發生這個位移所用時間的比值，引導學生辨析初、高中速度概念的異同。同時介紹這種通過物理量的比值來定義新的物理量的方式叫比值法，進而讓學生回憶在初中已經學習過哪些物理量是通過比值法定義的，達到舉一反三的效果，同時為以后學習加速度、功率、電場強度、電容等物理量的定義打下伏筆。相信這樣的教學定會讓學生學有所得也定會讓教者教得輕松。

2 基于學生原認知中生活經驗展開概念教學

興趣是最好的老師。通過分析學生在接觸新概念前已有的生活經驗和常識，尋找一些比較直觀的現象或者實驗，在學生已知內容的基礎上提出新問題，會讓學生更有興趣去學習新概念。

例如在學習機械振動的相關概念時，可列舉一些常見現象，比如秋千的來回運動、微風中樹梢的擺動、水中浮標的上下浮動、音叉發聲時所做的振動、蒸汽機活塞的往復運動等，讓學生分析比較找出它們所具有的共同特性，進而總結歸納出機械振動的概念，學生會印象深刻。在波的衍射概念的教學中，利用投影儀，把水波的衍射現象投影到銀幕上，學生對該現象會產生興趣，再結合俗語“隔墻有耳”對聲波的衍射進行闡述。能輕松地完成本節課的教學，學生對衍射這一抽象的概念也會有很好的理解。

3 基于學生原認知，通過比較和分類、歸納和演繹等展開概念教學

高中生初步具有比較、分析、歸納和演繹的能力，在面對新的問題時，可以基于學生已有的能力，指導他們進行比較、分類，進而理解物理概念的意義，加深對概念的理解。

在概念學習中需要比較不同的物理現象，從中找出一類現象與其他現象的不同之處或者一類現象的共同之處，找出其本質特征，舍去非本質特征，從而準確把握物理概念的內在含義和適用范圍。在正確理解了物理概念的含義之后，老師還應將學生的思維過程引向概念的類屬化過程，明確將所學概念歸屬到某一類。這屬于上位學習，需要學生頭腦中具備相應的上位概念，根據物理概念本質上的相似性將其納入到相關類屬中去。這樣，不僅原有上位概念的內涵得到了充實，也加深了對相關概念的辨別和理解。

例如，在圓軌道上小球做豎直平面內的圓周運動，討論小球在最高點對軌道的壓力范圍。首先分析學生已有的原認知，即掌握臨界狀態的概念，小球剛好到圓環最高點時的速度是否為零？教師在教學過程中要引導學生通過受力分析，與“輕繩”模型進行比較，發現一般情況下小球也受向下的彈力和重力，與“輕繩”模型本質相同，用“繩”模型的臨界狀態求解即可。教師在本題講解的基礎上還要通過變式訓練，如小球在圓形管道內壁運動時與“桿”模型本質相同，再找出其他不同情形，將兩種模型進行歸類處理，學生就容易理解圓周運動中臨界狀態的概念了。

4 基于學生原認知，提升思維能力

學生在學習了物理概念以后，僅僅是知識、思維水平提升的第一步。在這之后，還需要在具體問題情境中使用并解決實際問題，此即思維過程具體化。學生是否完全掌握了某個概念，取決于在具體情境和問題結合時能否辨析。如果對概念的認識還處于生搬硬套或者張冠李戴的階段，則表明還遠遠沒有達到掌握的要求。

布魯諾提出：教學要教給學生良好的認知結構。因此在思維過程具體化之后，還需要對思維過程系統化，這樣才能有助于學生在具體問題中檢索出所需的概念，尋找解題的突破口，形成解題思路。所以在完成一個單元的教學后，教師要引導學生將若干個概念按照概念間的內在聯系進行整合，形成知識體系和網絡，可通過思維導圖進行有機架構，完善知識體系。

5 結語

我們要重視物理概念的教學，著力從學生原認知出發，找到適合學生的教學方法和策略，讓學生充分掌握和理解物理概念，在幫助學生建立物理概念的過程中，助力學生形成良好的學習習慣，提升學生的思維能力。