中學物理教學中的概括與其能力的培養策略

　　摘要：物理概括能力是個體從大量而繁雜的以及外表不同的物理材料里抽出共同屬性并擴展到同類其他物理事物或現象的過程中，所表現出來的個性心理特征。培養學生的物理概括能力，首先要通過典型的物理概括問題的教學，讓學生懂得物理概括的基本過程和方法，培養學生基本的物理概括能力；其次要充分利用物理概括問題，加強物理概括訓練，及時引導學生反思概括的過程、方法和結果，培養學生良好的物理概括能力、監控能力和良好的概括習慣，促進學生物理概括能力的整體發展。
　　關鍵詞：物理概括；概括能力；培養；策略
　　中圖分類號：G633.7　文獻標識碼：A　文章編號：1003－6148(2010)12(S)－0010－3
　　
　　1　問題的提出
　　
　　我國著名心理學家林崇德先生認為：“學習和運用知識的過程是概括過程。”遷移的實質就是概括。沒有概括，學生就不能掌握知識、運用知識和學到知識；沒有概括，就難以形成概念，由概念所引申的公式、法則、定理、定義就無法被學生所掌握；沒有概括，學生的認知結構就無法形成。然而，對于什么是物理概括，物理概括的內容與過程是什么，如何培養中學生的物理概括能力等問題，國內外的相關研究還很少。因此，探討物理概括的含義、內容、過程和方法，以便在教學中有針對性培養和發展學生的物理概括能力，提高物理教學質量，是具有重要理論和現實意義的。
　　
　　2　物理概括及其能力的含義
　　
　　綜觀國內外的研究；關于概括是什么的問題至少可歸納為四種觀點：一是把概括等同于概括所得結果本身(如原理、概念等)；二是將從同類事物抽象而得的事物的本質屬性綜合起來的過程或方法的概括；三是把對歸納所得結論的推廣應用或檢驗過程的概括；四是把概括看作是一個從認識事物共同屬性并加以綜合，進而推廣到同類事物中去的整個過程。綜合上述觀點，筆者認為，概括是一個內在的認知過程，其實質是通過概括這個心理活動過程，認識同類事物都具有的最一般、最普遍的共同屬性——本質屬性。
　　所謂物理概括，就是在剔除具有某些(或某個)共同屬性的物理事物或現象的各自屬性，抽取其一般的、共同的屬性，進而擴展到同類其他物理事物或現象中去，得到關于物理事物或現象的本質屬性，以認識物質的性質、獲得物理概念與規律、形成物理思想觀念與方法、理解物理知識的關系并建構物理知識結構等內在認知的過程。所謂物理概括能力，就是個體在從大量而繁雜的以及外表不同的物理材料里抽出共同屬性并擴展到同類其他物理事物或現象中去的過程中，所表現出來的個性心理特征。物理概括能力是物理思維能力的基礎，而物理思維能力是物理能力的核心，因此，物理概括能力的培養是物理能力培養的基礎和前提，是物理教學最基本的任務。
　　
　　3　中學物理概括的主要內容
　　
　　3.1　對物理概念與規律的理解
　　物理概念是對物理事物及其現象共同的、本質的屬性的反映，物理知識就是由許許多多的物理概念所構成的完整體系，因此，學生要掌握好物理知識和發展良好的物理能力，首先必須學好物理概念。物理規律是物理事物和現象之間的內在的必然聯系，是物理知識的重要組成部分。學生對物理概念、規律的理解，是從具體的物理事實及其現象開始，經過分析、比較等思維活動，認識物理事物的本質屬性和必然聯系的概括過程。
　　
　　3.2　對物理學科的思想觀念的認識
　　物理學科思想觀念包括物質及其變化思想、動態平衡思想、守恒思想、動態平衡思想、守恒思想等，這些思想觀念是物理事物在人腦中的反映，是人們在認識一些具體物理事物的過程中對這些物理事物的共同屬性進行概括的結果。
　　
　　3.3　對物理學科方法的掌握
　　物理學科方法是人們在認識物理事物、解決物理問題時所經歷的程序和采用的手段。物理學科方法包括物理知識技能的學習方法、物理實驗方法和解決物理問題的方法等。學生掌握物理學科方法，其實質就是在學習物理知識技能、解決物理問題的過程中對認識同類物理事物或解決同類物理問題所經歷的共同程序和所采用的共同手段的概括。
　　
　　3.4　對物理知識關系的認識
　　認識物理知識之間的關系，實質上就是通過分析、比較等認知活動，抽取物理知識之間的內在聯系或共同要素，并憑借這些內在聯系或共同要素把分散的、孤立的物理知識結合起來。認識這些關系是建構條理化、系統化的物理知識結構的前提，而條理化、系統化的物理知識結構體系則是對這些關系認識的深化和發展。可見，對物理知識之間關系的把握程度，體現了學生對有關知識的本質理解的程度。物理知識系統化是物理概括的高級階段，知識系統化的水平是物理概括能力高低的最重要標志。
　　
　　3.5　物理模型的建立
　　所謂物理模型，就是人們通過分析、類比、想象等思維活動而在頭腦中建立起來的關于物理事物及其變化過程本身的形象。物理模型作為一種高度抽象概括的思維產物，是對復雜的物理事物及其變化過程的種種屬性在頭腦中加以篩選，從而突出物理事物及其變化過程的本質屬性或關系，并簡化非本質屬性或關系的結果。物理模型有實物模型、形象模型和符號模型等。
　　
　　4　發展學生物理概括能力的教學策略
　　
　　4.1　通過典型的物理概括問題的教學，讓學生了解物理概括的基本過程，懂得物理概括的基本方法，培養學生基本的物理概括能力
　　物理概括的過程就是人腦對物理概括問題或材料進行加工處理，以得到物理概括的目標或結果的程序或流程。懂得物理概括的基本過程和方法，是學生做到積極主動地開展物理概括活動的前提，也是培養學生物理概括能力的前提。所以，在物理教學中，教師要有目的地按照物理概括的基本過程和方法引導學生開展物理概括活動，培養學生物理概括的基本能力。
　　物理概括的基本過程包含感知概括材料、分析歸納結論和擴展確認結論三個連續的階段或環節。
　　(1)感知概括材料階段，即通過實驗、講解等途經，使學生獲得關于概括問題的感性材料。這些感性材料包括：①課本提供的實例或說明材料；②已學過的物理知識；③有關的物理實驗及其現象；④日常生活的經驗知識；⑤教師的講解等。通過觀察、實驗、閱讀、回憶、講解等途徑，讓學生獲得豐富的感性材料，是進行物理概括的前提。
　　(2)分析歸納結論，即對感知的概括材料進行分析、比較，剔除這些材料或事實中非共同、非本質的屬性，抽象出物理事實或現象中的共同的本質屬性，并將這些共同的本質屬性有條理地歸結起來，形成結論，這是概括的關鍵。
　　(3)擴展確認結論。即收集更多的物理事實來證明歸納所得結論的正確性，擴大歸納所得結論的適用范圍，認識結論成立的原因，使結論具有普適性。
　　4.2　充分利用中學物理教學中概括的內容，加強物理概括訓練，培養學生物理概括的深刻性
　　物理概括的深刻性反映了物理概括的抽象程度和邏輯水平，以及概括活動的深度、廣度、難度和概括結果對同類物理事物的囊括程度。它表現在能夠準確把握物理事物或現象的本質屬性，正確認識物質的性質，深刻理解物理概念和規律的實質，在學習和解決問題的活動過程中不斷提煉學習和解決問題的方法與技巧，形成物理思想和觀念，并逐步建構物理知識的關系，完善物理知識結構體系。
　　物理概括的深刻性是物理概括能力的核心。因為物理概括的目的在于認識物理事物的本質，要認識物理事物的本質，沒有物理概括的深刻性是不可能達到的。要培養學生物理概括的深刻性，首先要充分利用物理中的各種概括問題和材料，引導學生區分物理事物的本質屬性與非本質屬性，培養學生的抽象能力，這是培養學生物理概括能力深刻性的前提。對物理事物進行概括的根本宗旨在于認識物理事物的本質及其發展變化的規律，這就要把物理事物的本質屬性與非本質屬性，或表面上的相同點與實質上的共同點相互區分，并從中抽取出物理事物的本質屬性或實質上的共同點，這就要借助于抽象過程。其次要督促學生追究物理事物具有本質屬性的原因，這是培養物理概括深刻性的關鍵。再次要指導學生運用概括所得的物理知識、方法解決物理問題，檢驗概括所得物理知識、方法的正確性，擴展概括所得物理知識、方法的適用范圍，從而確立有關的知識和方法，這是培養物理概括深刻性的歸宿。通過概括活動認識物理事物的本質和規律的目的，在于運用所獲得的這些知識解決物理的實際問題，并在運用中檢驗知識的正確性，在檢驗中不斷拓展知識的適用范圍，促使對知識理解的不斷深入。
　　4.3　提高監控意識，引導學生反思概括過程和結果，培養學生良好的物理概括監控能力與習慣，促進學生物理概括能力的整體發展
　　意識是行動的指南，沒有自覺意識就沒有自覺行動。要提高學生物理概括的監控意識和認識，使學生了解監控的意義和作用，明確監控的內容和方法。反思是實現監控的重要途徑，是進行監控的重要方法和手段。有反思才能發現不足與缺陷，才能有的放矢地修正、調控概括的過程，改進概括的方法，才能在今后的概括活動中避免出現類似錯誤，從而更有效地達到概括的目