高中階段物理知識結(jié)構(gòu)構(gòu)建探究

摘?要：相對于初中階段的學(xué)生，高中階段的學(xué)生在知識能力與思想方面有一定的進步。但是通過觀察，我們也不難發(fā)現(xiàn)在知識能力進步了一些的基礎(chǔ)上，很多學(xué)生并沒有形成良好的知識框架結(jié)構(gòu)，這也導(dǎo)致了他們在高中物理學(xué)習(xí)過程中的困難，為解決學(xué)生學(xué)習(xí)物理的相關(guān)難點，在課堂教學(xué)過程中，教師就要用好知識結(jié)構(gòu)構(gòu)建方法，形成相關(guān)的骨架脈絡(luò)，結(jié)合知識點分析，不斷充實教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)教學(xué)課堂的有效升華。

關(guān)鍵詞：高中物理;知識結(jié)構(gòu);教學(xué)方法

一、 引言

近幾年來隨著教育模式的不斷改革，進入高中階段的學(xué)生面臨著巨大的挑戰(zhàn)，這時他們在課堂學(xué)習(xí)過程中應(yīng)轉(zhuǎn)變相關(guān)觀念，不能再用題海戰(zhàn)術(shù)而是要更為積極高效地投入學(xué)習(xí)。如何構(gòu)建高效的物理課堂教學(xué)、引導(dǎo)學(xué)生建立相關(guān)物理知識框架是教師教學(xué)的重要內(nèi)容之一。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)首先具有整個高中物理知識結(jié)構(gòu)體系，加強引導(dǎo)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)構(gòu)建，注重學(xué)生的能力提升，做學(xué)生學(xué)習(xí)道路上的引路人，讓學(xué)生構(gòu)建更為科學(xué)、更為完善的知識體系。

二、 目前學(xué)生物理知識結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀分析

從中學(xué)物理課程體系來看，在高中物理教學(xué)過程中教師需要求學(xué)生掌握力學(xué)基礎(chǔ)、熱學(xué)基礎(chǔ)、光學(xué)基礎(chǔ)、電磁學(xué)基礎(chǔ)、原子物理這幾部分的內(nèi)容。并要求學(xué)生在掌握的基礎(chǔ)上畫出每章結(jié)構(gòu)圖，掌握相關(guān)知識。

但通過布置相應(yīng)的作業(yè)和作業(yè)上交結(jié)果，我們卻發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生并不會畫結(jié)構(gòu)框架圖。而大約半數(shù)的本一邊緣層次學(xué)生則對各章的知識點與學(xué)習(xí)方法概括不全。這反映了學(xué)生在高中物理知識學(xué)習(xí)方面的問題，大多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識時缺乏全面性、結(jié)構(gòu)性，這造成了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的相關(guān)聯(lián)缺陷。如果把知識點和方法比作一顆顆珍珠，學(xué)生學(xué)習(xí)了許多知識點和方法，就像手捧這一捧珍珠，容易丟，容易散，如果能在知識方法上建立框架結(jié)構(gòu)，就像把珍珠串成項鏈，每顆珍珠在項鏈中的位置特點一目了然。

為此為改變學(xué)生的這種情況，教師也要結(jié)合總體教學(xué)特點，在教學(xué)方法方面做出改進，注重物理課堂教學(xué)的知識構(gòu)建，引導(dǎo)并幫助學(xué)生建立物理知識結(jié)構(gòu)，應(yīng)用科學(xué)教學(xué)方法，更高效地發(fā)揮出物理課堂的功能。

三、 物理知識結(jié)構(gòu)構(gòu)建的重要性

認知心理學(xué)強調(diào)，學(xué)習(xí)是一個知識構(gòu)建的過程，這個過程不僅需要學(xué)習(xí)新知識、方法，還要對已學(xué)的知識、方法進行梳理，以某種邏輯關(guān)系組成一個縱橫交錯，井然有序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。有邏輯地運用知識結(jié)構(gòu)來思考學(xué)習(xí)能讓我們更全面、快速、深入地分析解決問題以及高效地學(xué)習(xí)新知識。無論是大到整個中學(xué)物理知識體系，還是小到具體的某一章節(jié)，都是一個個大大小小的系統(tǒng)，而知識結(jié)構(gòu)就是對構(gòu)成這些系統(tǒng)的知識和知識之間的聯(lián)系的簡化體現(xiàn)。

當(dāng)前在物理教學(xué)中，大多數(shù)教師都能夠發(fā)現(xiàn)目前物理教學(xué)存在的一大突出問題就是很多學(xué)生在運用物理知識解決實際問題的能力較弱。為解決這一問題，很多教師在課堂上常采用的就是題海戰(zhàn)術(shù)。他們企圖通過多做題來幫助學(xué)生克服困難，但是這樣的做題效率卻是非常低的，浪費了教師和學(xué)生很多時間。這樣枯燥呆板的訓(xùn)練模式給物理教學(xué)帶來了毀滅性的災(zāi)難，許多學(xué)生即使花很多時間精力在物理學(xué)習(xí)上也無法達到解決問題能力的有效提高。為此在物理課堂上，教師也要深刻體會到物理教學(xué)的任務(wù)不僅僅是傳授知識，更重要的是引導(dǎo)學(xué)生將知識構(gòu)建成一個個有序的結(jié)構(gòu)體系。在重視局部知識教學(xué)的基礎(chǔ)之上，突出局部與整體結(jié)合特性。將物理知識原理從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層面進行分析，加強學(xué)生參與，使學(xué)生能夠在課堂學(xué)習(xí)過程中將知識方法整體化，系統(tǒng)化。

四、 高中物理知識結(jié)構(gòu)構(gòu)建方法

（一）注重學(xué)生知識“框架”的形成

就像建筑大樓一樣，在學(xué)生的知識構(gòu)建過程中，教師也需先讓學(xué)生擁有“地基”“框架”。然后引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的知識、方法對其進行添磚加瓦。在新授課上幫助學(xué)生掌握各知識環(huán)節(jié)的重點、難點，了解其處于知識結(jié)構(gòu)的什么地位，有什么特點。復(fù)習(xí)課上幫助學(xué)生總結(jié)規(guī)律方法，并引導(dǎo)學(xué)生不斷梳理，形成學(xué)生容易認知的知識結(jié)構(gòu)，最終完成學(xué)生的局部知識與教材整體內(nèi)容的統(tǒng)一。這時學(xué)生就會清楚某一知識點在教材中的具體地位，掌握各知識之間的實際聯(lián)系以及知識板塊之間的區(qū)別聯(lián)系。通過梳理，大多數(shù)學(xué)生的整體知識體系就會變得十分有條理。它們會以一種系統(tǒng)化的模式存在于學(xué)生的腦海之中，這更有利于學(xué)生進行記憶，在遇到問題時及時儲存、快速提取。

更加重要的是，教師在教學(xué)過程中還可以引導(dǎo)學(xué)生寫出某章的小結(jié)，在學(xué)習(xí)完知識點后提取出相關(guān)的物理規(guī)律、物理方法、典型例題、存在問題。通過這樣的知識梳理方案，學(xué)生也加深了對于某一物理概念的總體認識。它能夠幫助學(xué)生掌握具體的物理規(guī)律，這也會為學(xué)生的后期學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。在教學(xué)過程中，教師要用好這些方法培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)過程中的知識基礎(chǔ)與思維品質(zhì)，構(gòu)建學(xué)生良好的高中物理知識結(jié)構(gòu)體系。

（二）注重知識點分析，建立物理解題模型

良好的知識結(jié)構(gòu)，不僅需要有豐富的具體的知識，還要能便捷地使用。這可以通過建立物理解題模型的方法。為此在教學(xué)過程中，教師也要堅持不懈的引導(dǎo)學(xué)生建立和使用物理模型。

自學(xué)生進入高中以來，知識容量和學(xué)習(xí)強度加大，這時他們的整體知識體系就更需要完善、更需要科學(xué)化了。為幫助學(xué)生完成知識體系構(gòu)建，在教學(xué)過程中教師就要引領(lǐng)學(xué)生掌握相關(guān)知識點，并建立解題小模型，即給某種類型的題目或方法“貼標(biāo)簽”。根據(jù)這幾年的高考分析，我們也能夠看出在理綜試卷物理部分的試題仍然是以高中的主線物理知識出題的。它涉及各類力學(xué)以及電磁學(xué)的相關(guān)概念，力和運動、能量問題，動量問題，電場與磁場就是整個高中物理教學(xué)過程中的重點、難點。比如在力和運動教學(xué)過程中建立典型的“等時圓”模型、“小船過河”模型、“滑塊木板”模型、“傳送帶”模型、“一根繩”模型等等。這些大大小小的物理解題模型的建立過程能使學(xué)生對新的知識和方法的理解，而給模型起名即“貼標(biāo)簽”后，再加以訓(xùn)練，能使學(xué)生在解題過程中迅速找到相應(yīng)的知識點方法，順利解決問題。

教師要以提升教材分析能力作為重要教學(xué)基礎(chǔ)，加強學(xué)生建立物理模型和使用物理模型的訓(xùn)練，注重學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，在教學(xué)過程中了解學(xué)生學(xué)習(xí)的認知過程。學(xué)習(xí)就是將一個個知識點進行整理，完成知識構(gòu)建的有效過程。

（三）注重物理知識點、模型與“框架”的緊密結(jié)合

若僅僅只是依靠“框架”構(gòu)建，那么學(xué)生在知識學(xué)習(xí)過程中也只是處于一種空架子狀態(tài)。在教學(xué)過程中教師應(yīng)不斷延伸相關(guān)物理知識，把以往分散獨立的知識點根據(jù)某種邏輯關(guān)系進行整體整合，找到各知識點之間的相互聯(lián)系點，形成一個綜合性的物理知識網(wǎng)絡(luò)，幫助學(xué)生以某一特殊知識點為中心或線索找到各知識點之間的聯(lián)系關(guān)系。

例如在魯科版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書物理選修3-5的原子物理這一部分的教學(xué)中，可以以人們認識微觀粒子的進展為線索，把“原子結(jié)構(gòu)”“原子核與放射性”“核能”“波與粒子”這四章知識有序串起來。起初是人們認為構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒是原子，以為原子不能再分，直到電子的發(fā)現(xiàn)改變了這種看法。既然原子可以再分，那么原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎樣的？經(jīng)過湯姆孫、盧瑟福、玻爾等科學(xué)家的實驗和理論分析層層推進，展示人們對原子的認識過程。而后又以原子外層電子躍遷解釋了氫原子光譜。從整體到局部，從外到內(nèi)進一步分析到對原子內(nèi)層——原子核的認識，包括其內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)和核反應(yīng)。普朗克將不連續(xù)性引入了物理學(xué)，提出能量子的概念，打開了禁錮人們思想的枷鎖，于是，光，麥克斯韋電磁理論中的波，愛因斯坦卻發(fā)現(xiàn)了它的粒子性，很好地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象和康普頓效應(yīng)。而德布羅意又卻實驗探索質(zhì)子、電子等實物粒子的波動性。整個原子物理教學(xué)隨著人們對微觀世界的認知過程一氣呵成。知識結(jié)構(gòu)構(gòu)建好了，就需要有相應(yīng)的知識點和方法去充實它。例如方法中有研究帶電粒子的方法——通過加靜電場和磁場，研究電子的比荷，質(zhì)子的質(zhì)量、電量以及α射線、β射線、γ射線;α粒子散射實驗——得出原子核式結(jié)構(gòu)模型;光電效應(yīng)實驗結(jié)合愛因斯坦光電效應(yīng)方程、光電管的飽和電流、反向遏制電壓——研究光的粒子性等等。

在教學(xué)過程中教師就可以引導(dǎo)學(xué)生把相應(yīng)的知識點結(jié)合知識結(jié)構(gòu)整合成一個相對獨立的知識板塊。在教學(xué)過程中點帶線，線帶面，做到綱舉目張。結(jié)合解題模型，加強物理知識和科學(xué)方法應(yīng)用的水乳交融關(guān)系，這時整個物理課堂教學(xué)才能夠真正做到提升。

（四）實現(xiàn)能力的提升

在教學(xué)過程中教師結(jié)合相關(guān)教材，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)過不斷學(xué)習(xí)新的知識點、方法，建立解題模型，構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中也會有很大收獲，這時他們的物理知識體系會變得更為緊實、有條理。在應(yīng)用過程中實現(xiàn)從量變到質(zhì)變的轉(zhuǎn)化，這時的相關(guān)技能也會轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的實質(zhì)能力，并遷移到各個學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中去，變成一種終生學(xué)習(xí)的能力，而這些正是學(xué)生學(xué)習(xí)所必須擁有的。

五、 總結(jié)

“不積跬步何以至千里”，物理知識的學(xué)習(xí)過程就是一個漫長的不斷構(gòu)建的過程，在新型的課堂改革模式下教師注重對于學(xué)生的引導(dǎo)，讓每個學(xué)生都能體會知識構(gòu)建的意義、積極主動去構(gòu)建科學(xué)的、符合自己認知的知識結(jié)構(gòu)體系，在物理教學(xué)過程中注重整體知識體系的完善性，構(gòu)建相關(guān)的知識學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)。聯(lián)合各知識體系之間的相互關(guān)系，綜合構(gòu)建學(xué)生的知識框架。還需要我們不斷的努力和探索。高中物理教師必須結(jié)合自我實際能力做好相應(yīng)的課堂改革，讓物理課堂真正服務(wù)于學(xué)生。

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作者簡介：

曾芳，福建省南平市，福建省南平市建甌一中。