摘 要: 物理概念與規律是物理知識的重要組成部分,正確理解物理概念是學好物理學的基礎。中學生學習物理一般要經歷兩次認識上的飛躍:從感性認識到理性認識上的飛躍和從理性認識到實踐的飛躍。
關鍵詞: 物理課堂教學 物理概念和規律 感知—概括—應用
1.觀察實驗,感性認識
物理學是以實驗為基礎的科學,成功的實驗教學,往往是學生學好物理的一大因素。中學生學習物理是以“物”明“理”的,他們對教材內容的直觀感知越正確、越深刻,形成的概念就越清晰、越牢固。因此觀察實驗是學生學習物理的重要途徑,也是物理教學的重要手段。教師要緊緊抓住具體之“物”和抽象之“理”的對應聯系,準確而清晰地揭示“物”中之“理”。
觀察是思維的觸覺,是發現之母。生物進化論的創始人達爾文在總結自己的探究經驗時曾說:“我沒有突出的理解能力,也沒有過人的機智,可是在把握那些稍縱即逝的事物并對此細心觀察的能力上,我可能在眾人之上。”為了提高學生敏銳、精細的感知能力,幫助學生掌握勤于觀察的學習方法,教師應要求學生在觀察每個演示實驗時弄清以下三個問題:①仔細觀察發生了什么現象?②認真分析這些現象說明了什么問題?③從這些問題中如何歸納出正確的結論?例如,講牛頓第一定律時,在做比較小車在不同表面上運動情況的演示實驗時,教師應要求學生帶著以下幾個問題去觀察實驗:①為什么讓小車從同一高度的斜面上滑下?②小車分別在鋪手巾、棉布和光滑木板上滑行的距離有什么不同?③如果小車在更光滑甚至毫無阻力的表面上滑行會出現什么現象?④從這些實驗中,能總結出什么規律?通過這樣的反復訓練,幫助學生掌握邊觀察、邊思考的方法,逐步養成認真觀察的習慣。
為了培養學生良好的實驗素養,掌握實驗技能,在每次實驗前教師都應讓學生先思考清楚:“為什么做這個實驗?怎樣做這個實驗?為什么這樣做這個實驗?”并養成習慣。實驗時要求學生力求實驗準確,使學生注意與實驗有關的各種因素,從而增強實驗效果。同時強調手、眼、腦并用,邊實驗邊思考,對實驗的每個環節和減少誤差的各種因素都加以關注,從而能更有效地掌握實驗方法和實驗技巧。
2.思維加工,深刻理解
大量調查探究結果表明,造成學生學習成績差距的主要原因不是學生接受能力和反應速度上的差距,而是學生在知識基礎、技能和學習態度上存在的差距。有的學生學習不用功又不求甚解,日積月累,問題成堆,結果積重難返,學習越來越吃力,以致喪失信心而掉隊。因此,教師應該讓學生學一點,會一點,掌握一點。這樣,學生就會越學越有信心,越學越有興趣。
2.1要讓學生學得好,必須讓學生參與教學過程,使其在理解的基礎上記憶。學生是認知的主體,不是被動接受知識的“容器”。著名教育家葉圣陶先生說:“教師之主導作用,蓋在善于引導啟迪,使學生自奮其力,自致其用。”這是非常精辟的見解,要使學生的“力”能夠“自奮”,“用”能夠“自致”,教師就要在教學中實行啟發式或探究式教學,即通過教師的“講”,誘導學生去“想”、去“探究”,通過學生自己認真思考和探究而“想懂”所講的知識。所謂“想懂”,并不等于教師“講懂”。如果教師的“講”抓不住學生的“想”,學生聽課時心不在焉或另有所思甚至關閉了“心靈之扉”,那么,教師講得再好,對學生也毫無作用。如何通過教師的“講”抓住學生的“想”呢?最有效的辦法就是“分解教材”。每節課的教材內容,從學生掌握知識的角度,都可以分解為學生已知的、半知的和未知的三部分。已知的知識,可由教師提問,由學生來回答;半知的知識,可在教師的啟發下,通過師生對話,由學生得出結論;學生全然不知的知識就所剩無幾了,再由教師深入淺出地講解清楚。這樣的教學方法,必然促使學生聽課時緊張地思維,積極地聯想,有利于培養學生自己思考、自己理解、自己消化和自己吸收的能力,使學生既復習舊知識,又深刻地理解新知識,成為課堂教學中“發現知識”的主體。
2.2要讓學生學得好,教師就要重視物理概念和規律的抽象概括和歸納過程,使學生知其然,更知其所以然;讓學生既學到知識,又學到探索知識的科學方法,從而獲得學習新知識的能力。學生在實驗過程中觀察到的種種物理現象,其主要和次要、明顯和隱蔽、本質和非本質的各種因素錯綜復雜地交織在一起。為了透過現象認識事物的本質、特征及其內在聯系,教師有必要把學生獲得的感性材料進行去粗取精、去偽存真,通過分析和綜合、歸納和演繹區分開現象和本質并概括出概念和規律,闡明其物理意義和應用范圍。每學習一個概念和規律,教師都要引導學生弄清楚“為什么”、“是什么”和“干什么”三個問題。例如,運動的物體在動力停止作用后,還要運動一段距離后才停下來,這種現象的本質是“動力停止作用后,物體還要繼續運動”,由此說明物體具有保持原來運動狀態的性質,即慣性。這種現象的非本質一面是“動力停止作用后,物體總要停下來”,由此得出“力是維持運動的原因”的錯誤結論。實際上物體停下來并不是動力停止作用的結果,而是物體受到阻力作用這一隱蔽因素造成的。這個隱蔽因素,往往被人們忽視,以致干擾了抽象思維而得出錯誤的結論。可見,教師在講概念和規律時,是萬萬不能忽略抽象過程的。忽略了抽象過程,就等于沒有講清楚概念和規律,會造成學生使用這些概念和規律時出現生搬硬套的問題。
2.3要讓學生學得好,教師還要教給學生正確的讀書方法。例如,學習階段要咬文嚼字地精讀,所謂“咬文嚼字”,一是要抓住關鍵性的詞句。例如,楞次定律的敘述很長,難以理解和記憶,其核心部分是“感生電流的磁場阻礙原磁場的變化”,其中“阻礙變化”便是關鍵性詞句。二是要注意相近字眼的區別。例如,“二力平衡”和“二力相等”這兩個概念相近,但物理意義截然不同。三是要學會“抽”和“擴”,以達到深刻地理解和掌握的目的。“抽”即是從句子中抽取概念。例如,從“磁場線(磁)通過(通)某一面積的條數(量)”中抽取出“磁通量”的概念。“擴”則是由對某一概念的認識擴展到許多相關概念的認識。例如,從“機械運動”的概念“一個物體(質點—探究對象)相對于別的物體(參照物)的位置的變化(位移)”中可以擴展到對相關“質點”、“參照物”、“位移”等概念的理解。
3.學以致用,舉一反三
在“思維加工”之后學生即便是理解了,也往往理解得比較膚淺,或是只注意了問題的一個方面,忽略了問題的另一方面。這時教師必須有計劃、有目的、有針對性地選編例題和習題,以某一原型題為基礎,實行一題多變、一題多解,使學生在解題中熟練而靈活地掌握物理概念和規律。為了讓學生對概念和規律的理解加深,教師還必須針對他們認識上的片面性和膚淺性,有針對性地選編一些典型題,讓學生在想當然的“正確答案”中把問題暴露出來,然后用事實使學生恍然大悟,再啟發學生悟出其中道理,給學生造成深刻印象,甚至使其終身難忘。可見,只有教師針對學生容易出現的錯誤來選習題,才能觸到學生掌握知識的“痛癢之處”。學生不會的題往往是由于對基本概念和基本規律的某一個側面理解膚淺造成的。因而每做完一道題,教師通要過講解或組織學生討論,要使學生體會到通過解這道題,在哪些方面加深了對概念和規律的認識,以及對解題方法和解題規律有哪些新的收獲,明確解這道題需要學會什么,這樣學生就可以舉一反三,達到以少勝多的效果,提高觸類旁通的能力和概括能力。
“思維加工”階段應力爭“精講”,而“學以致用”階段應盡量“多練”。多練就是課堂上爭取更多的時間和機會讓學生盡量多動腦想、動口說和動手做,針對基礎知識和基本技能進行反復訓練,基本上做到當堂學的知識當堂消化理解,爭取少留或不留課外作業,減輕學生的課后負擔,向40分鐘要效益。這樣,能讓學生在課堂上看到自己勞動的價值,感到一種成功的喜悅,有利于減輕學生心理上的負擔和壓力,從而增強其學習物理的興趣和信心。
4.融會貫通,穿線結網
學生在“學以致用”階段,往往出現背定義一字不差而遇到具體問題就“張冠李戴”的現象,正如學生常常反映的那樣:“學物理一聽就懂,一看就會,一做就錯。”究其原因,是沒有從本質上掌握基本概念和基本規律,也沒有弄清它們之間的區別和聯系。學生的頭腦好比一個工具庫,如果把學的知識雜亂無章地堆放在頭腦中,使用時不是記混了,就是“拿”錯了。所以,每講完一個單元,教師就要引導學生作知識小結,把各部分知識進行比較分析,認清異同,明確因果關系,找出本質特征,然后歸納成中心突出、縱橫聯系、前后貫通的知識網絡。這種網絡式的小結可以是表格式,也可以是圖示型。把小結在同學之間傳閱討論,相互提示糾正,取長補短。這樣經過“穿線結網”,學生學得的知識必然層次分明、脈絡清晰,便于學生提綱挈領地把握知識,而且記憶容量大,準確率高,學生索取知識時必然“綱舉目張”,運用自如。這實際上也是對學生科學的學習方法和探究方法進行教育的過程。
總之,在新課程理念下,我們在物理課堂教學中必須改進傳統的教學模式,實現教師角色的改變,以及教學行為的轉變,以適應學生的認知規律為出發點,讓學生通過感知—概括—應用的思維過程去發現知識,掌握規律,從而使學生在教學過程中思維得到訓練,既增長知識,又增長才干。