理性思維視域下初中物理概念教學

張震

【摘? 要】初中物理概念教學，應突出物理概念的學科本質，凸顯概念形成過程中的科學思維，將教學建立在比較充分的理性思考的基礎之上，使學生在理解、質疑、批判與重構中建構對新的物理概念深刻、正確的理解，發展其物理思維，提升物理學科核心素養。文章以“升華和凝華”教學為例，探討了理性思維視域下初中物理概念教學。

【關鍵詞】理性思維;物理;概念教學

中圖分類號：G633.7? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? 文章編號：0493-2099（2021）14-0110-02

Physics Concept Teaching in Junior Middle School From the Perspective of Rational Thinking

——On "Sublimation and Sublimation" Teaching as An Example

（Hailing Middle School， Hai'an City， Jiangsu Province，China） ZHANG Zhen

【Abstract】The teaching of physics concepts in junior high schools should highlight the disciplinary nature of physics concepts， highlight the scientific thinking in the process of concept formation， and build teaching on the basis of relatively sufficient rational thinking， so that students can construct the right way in understanding， questioning， criticism and reconstruction.Profound and correct understanding of new physics concepts， develop their physical thinking， and improve the core literacy of physics.Taking the teaching of "sublimation and sublimation" as an example， this article discusses the teaching of physics concepts in junior high schools from the perspective of rational thinking.

【Keywords】Rational thinking; Physics; Concept teaching

一、借助生活經驗，引出物理概念，喚醒學生理性思維

教學中教師要利用學生熟悉的生活現象、并將情境與問題有機結合起來，為理性思維創造一個生長機遇，讓學生的好奇心被調動起來，產生求知憤懣感，激活學生理性思維。如“升華和凝華”一課，在引入教學內容之前，筆者先借助多媒體展示日常生活中的一些現象?，F象一：冬天，掛在室外潮濕的衣服中的水結成了冰，可是，冰凍的衣服干了。現象二：寒冷的冬天，早晨站在窗前，看到屋外的物體上經常會掛著一層霜。現象三：家庭衣柜中，人們會放一些樟腦球，隨著時間的推移，樟腦球逐漸變小，到最后不見了。在學生觀看這些現象，生發出驚訝之態時，因勢提出問題：為什么冰凍的衣服也會干？室外物體上的霜是哪里來的？衣柜中的樟腦球去了哪里？在此基礎上，讓學生結合自己所學的知識，調動生活經驗，提出自己的猜想。然后教師利用投影儀揭示答案：冰升華為水蒸氣;水蒸氣直接凝華成小冰粒（霜）;樟腦球升華變為蒸氣。在揭示答案時，教師有意識突出“升華”和“凝華”兩個關鍵詞，將學生的注意力和思維集中到需要建構的物理概念。教師將問題和情境的有機相生，又引導學生將思維焦點從現象轉向本質，引導學生進行猜測，從而在揭開答案的過程中自然地引出物理概念，做足物理概念建構的準備。

二、實驗還原事實，生成物理概念，引發深度理性思考

物理概念提出后，學生對物理概念的理解還停留在語言文字符號層面。因此要使學生的對物理概念有進一步的認知，就需要教師引導學生還原事實，讓學生從物理現象的“旁觀者”進入物理現象。教學中，教師要基于所要建構的物理概念，精心設計物理實驗，既要保證物理實驗與概念的高度匹配度，又要關注物理實驗的顯性效果，從而引領學生調動理性思維，進行分析推理，自主生成物理概念。

“升華和凝華”一課，在引出新概念后，進入新知探究環節，筆者設計了一個典型而常見的實驗。實驗之前，先引導學生觀察試管中的物質，并提出問題：這是什么物質？現在是怎樣的狀態？學生很快說出是固態，但對“碘”的認知不了解，筆者通過資料鏈接的方式，向學生展示了一段關于“碘”的資料。然后，告訴學生實驗的目的和實驗內容：給燒杯中注入一些熱水，然后給試管加熱，觀察試管中物質的狀態變化;再將試管從熱水中拿出來，觀察現象是怎樣的。實驗操作時，教師要改變演示的做法，讓學生自主進行實驗，教師進行實驗指導和觀察，在最后，引導學生結合導入環節學習，讓學生說說實驗中涉及的物理概念。學生很快說出“升華”和“凝華”現象。物理實驗為學生創造了一個還原事實的機會，學生由于親自參與實驗操作的過程，并獲得了直觀的體驗，學生對“升華”和“凝華”的認知熱情就更加高漲。

三、建立物理模型，理解物理概念，促進理性思維生長

模型的選擇需要對接物理概念教學的實際，兼顧物理教學的現實環境，引導學生在建模過程中調動理性思維，在思維活動中理解物理概念?！吧A”和“凝華”的概念建構，是筆者利用模擬仿真技術建構過程模型和狀態模型建構的。筆者先利用3D技術，將“碘”加熱后，從固態變化為氣態的過程模擬出來，讓學生直觀感受到從固態到氣態的發展過程;再將加熱后的試管從熱水中抽出來，借助3D技術模擬紫色氣體消失的過程。學生借助模型形成的理想化效果，對“升華”和“凝華”概念的理解就從淺層向深層推進。

四、有機關聯生活，深化物理概念，引領理性思維深入

初步接觸物理的初中學生，需要對物理概念進行反復地了解，需要從淺層逐步地走向深入。學生物理概念形成后，教師可以將物理概念再放置生活大場景下，引導學生借助相關生活現象、場景等，對形成的物理概念進行“反芻式”消化，在二次乃至多次消化過程中調動并發展理性思維，讓物理概念理解更加透徹?！吧A”和“凝華”在模擬演示的基礎上，教師再引導學生將視線投向生活，列舉生活中還有哪些“升華”和“凝華”現象，并對這些現象進行深入的思考：除了物質形態的變化之外，伴隨著“升華”和“凝華”，還有沒有其他現象的發生？此時，教師再借助“碘”的實驗視頻，引導學生探究分析升華和凝華過程中還伴隨的現象。很快，學生得出新的發現：升華需要吸熱，凝華需要放熱。這個環節基于學生的思維，學生從生活大場景中梳理了種種現象，使其認識到升華和凝華伴隨著吸熱和放熱的現象，學生對“升華”和“凝華”的認識，從顯性的狀態變化逐步深入學習吸放熱，因此學生對物理概念的理解就更加全面，也為物理概念的運用奠定基礎。而且學生的思維也經歷了從現象到本質，從感性到理性深入過程。

五、歸向實踐運用，活用物理概念，促發理性思維創造

物理學科的目的在于探索物質運動的客觀規律，從而在掌握客觀規律的基礎上，引導人們運用物理規律指導生活實踐。物理概念教學的價值取向也是如此，物理教師要基于理性思維視域，將物理概念教學指向實踐運用，引領學生在生活實踐的基礎上，活用物理概念，讓物理概念促進學生理性思維發展，進而轉變為學生的物理素養。當前“升華”和“凝華”物理概念建構還停留在兩種現象的判斷層次。理性視域下，筆者改變傳統建構做法，在實踐運用環節，布置學生進行如下實踐活動：用自己的語言給“升華”和“凝華”下一個定義，并根據你對“升華”和“凝華”概念的認識，結合生活實踐，運用“升華”“凝華”知識設計一個應用方案，并運用所學的知識闡述方案的可行性。實踐運用讓學生物理概念與理性思維有機結合起來，在設計方案的實踐活動中，學生對物理概念的理解更加靈活，學生理性思維也借助實踐活動得到較好的發展。

總之，物理概念唯有借助理性思維，物理概念教學才能走向深入，才能使物理概念從符號走向有意義的自主建構，促進學生建構與理解科學概念，構建與拓展其整體的知識網絡。

參考文獻：

[1]張文杰.理性思維在科學課堂中的生長之路[J].上海教育科研，2018（05）.

（責任編輯? 李? 芳）