常小平
物理概念是物理實驗和科學思維的結晶,在高中教學中,我們引導學生以科學探究的方式來研究概念,不但有助于學生物理認知的建構,也同樣有助于他們核心素養的發展。下面我們就從核心素養發展的視角出發,探討一下概念教學的基本操作。
一、創設情境,讓學生在真實背景下建立認識
學生的概念學習絕不能對應著教材文本進行死記硬背,我們在教學中要善于創設情境,讓學生在盡可能真實的背景下喚醒已有的生活經驗,并由此來完成認知的建構。高中階段所涉及到很多概念都和我們的生活密切相關,因此在教學過程中,教師如果能夠從生活選材來創設情境,則能夠增添課堂教學的親切感,從而讓學生以更加積極而主動的姿態參與到學習之中,并由此形成更加深刻的理解和認識。
比如有關“加速度”的概念,這是一個非常重要的運動學概念,雖然生活中很少提及,但是相關實例卻比比皆是,所以在教學中,教師創設情境:紅綠燈路口,一輛拖拉機和一輛豪華跑車同時從停車線開始啟動前進,哪一個能夠在更短時間內獲得領先優勢呢?這個問題能夠將學生的視線延伸到物體速度變化快慢的描述上,讓學生自主展開有關“加速度”概念的探究。
二、糾正誤解,讓學生在實驗探究中加深理解
學生在學習高中物理時,已經有了一定的前概念認識,這些認識也有不少正確的成分,這些正確的成分可以幫助學生強化概念的理解,但是也有一些概念需要我們進行糾正和完善,比如有關“速度”的概念,初中階段是以路程來進行定義,到了高中學生需要用位移來進行定義,這就是我們需要完善的地方。此外,某些錯誤的前概念也需要教師結合實驗展開探索和糾正。
比如有關靜摩擦力的概念學習,學生在初中階段對這一內容就有過認識,但是教材上主要以閱讀材料來給出這個概念,很多學生所形成的認識是“相對靜止的物體之間所存在的摩擦力是靜摩擦力”,上述表述應該是對靜摩擦力的描述,但是還不能算嚴格的定義,因此高中階段的物理學習又給了靜摩擦力一個新的定義。但是初中階段有關靜摩擦力的說明卻給學生埋下了誤解的種子,在學生的記憶中,他們將“相對靜止”和“靜止”混為一談,即在他們的心目中,只有靜止的物體才可能受到靜摩擦力,如果物體發生運動,則一定不屬于靜摩擦力。這一認識顯然是片面而膚淺的,教師有必要讓學生糾正這一前概念的錯誤,怎么處理呢?筆者認為可以在實驗中體會靜摩擦力的存在,由此幫助學生對錯誤的認識進行糾正。教師可以手持一個玻璃瓶保持靜止,并提出問題:什么力與玻璃瓶的重力抗衡,使其保持平衡狀態?學生回答:是靜摩擦力。這個概念與與學生的前概念基本吻合,因此很容易理解,這時教師繼續演示,手持玻璃瓶沿著豎直方向移動,并提問:這時的玻璃瓶受到哪些力?學生經過比較之后,會認識到此刻的玻璃瓶還受到著靜摩擦力的影響,這時學生也就逐步開始糾正錯誤:原來運動的物體也可以受到靜摩擦力。當然,我們的教學不能止步于此,還應該進一步引導學生在討論中明確:“靜止”和“相對靜止”的差別。此外,之前的實驗還可以讓學生明確:摩擦力還可以充當動力的角色,幫助物體運動。
由此可見,面對學生在概念認識上的錯誤,教師要結合學生錯誤存在的原因進行分析,以實驗為落腳點來引導學生探索,并在錯誤的糾正過程中提升有關認識。
三、靈活運用,讓學生在問題解決中提升思維
每一個物理概念的產生都對應著科學思維的運用,因此在引導學生探究概念的形成時,我們要指導學生有效運用概念來解決問題,讓學生在概念運用過程中提升思維的活躍度,進而發展學生的思維品質。
比如自感現象的認識,我們結合生活現象提出問題:一臺正在工作的電風扇,如果你突然將它的插頭拔下來,你會發現插頭上迸發出火花,這是什么現象呢,為什么會產生這一現象呢?火花在插頭拔出時發生,能量絕不是電源提供,原先這部分能量儲備在哪里呢?相關問題的探索有助于學生將思維拉到自感現象上,學生將在現象的分析和探索中活化概念的認識,并讓思維得到了訓練。
綜上所述,教師結合學生核心素養發展的需要,巧妙構思概念教學,這是優化物理課堂的一條最基本的思路。