搭建感性平臺 提高理性認知

我們常會有這樣一個發現：明明在初中物理成績不錯的學生，到了高中之后物理成績卻并不理想，甚至能否聽懂都是個問題，更別說解題了，為此許多學生產生了畏懼、厭倦物理課程的心理。問題出在哪呢？我覺得主要有兩個方面：一是教材內容的改變，初中的物理教材中“基礎知識、基本概念”比較直接、直觀，對物理的認知更多的傾向于感性認知，所涉及到的物理應用也是一些簡單的、形象的事例，包括需要運用公式計算的也只是根據公式，代入已知的“量”來求未知的“量”而已。但高中的物理教材不一樣，不僅增加了學習的內容，而且在深度上也有所增強，具體表現在更多物理模型和圖像法的運用，物理量的矢量計算及物理量的動態變化分析，同時高中的物理所涉及的知識面更加理性化、嚴謹化、系統化。這有別于初中教材的直觀靜態解決方式，增加了學生的理解難度。

二是學習方式的改變。初中生的學習是以感性認知和形象思維為主，如果說物理的概念和規律是抽象化的，那么初中物理教材就是一個將抽象化轉為形象化的過程。在這個過程是符合初中生的年齡及認知特點的。他們的學習主要依賴教師的嚴格要求及灌輸，自主學習與探究能力較差。而高中物理學習需要抽象和理性的思維形式，它是以“演繹推理”為主線的大量程序性知識的學習。如果說初中是“抽象思維形象化”降低難度，那么高中物理則是“形象思維抽象化”的學習過程。這個過程需要教師的正確引導和學生的自主探究，將感性認知升華為理性認知，從而掌握運用物理知識去解決物理問題的能力。

我們高中物理教師應充分了解初中物理到高中物理學習變化的特點，根據學生認知能力和學習習慣，循序漸進，由淺入深地引導學生學好物理課程。具體應該如何實施呢？我覺得應做好三個階段的教學工作。

一、豐富物理概念和規律的感性認知

物理概念的描述和物理規律（定律、定理和公式）的表達都是對物理知識的高度概括，是物理推理性的語言，在理解上有一定的難度，要想讓學生理解它們，應根據學生的認知習慣，先要介紹相應的感性材料，使他們獲得必要的感性認知，這是形成概念和掌握規律的基礎。例如在講述什么是“加速度”這個概念時，我們可以運用課本中的事例：一輛小汽車起步時在20s內速度達到了100km/h，而一列火車達到這個速度大約要用500s。誰的速度“增加”得比較快？它們的速度平均1s各增加多少？為了進一步說明這個概念，我接著又從單位的拆分來舉例說明：如a=+5m/s2可以理解成a=（+5m/s）/s，即表示保持a不變的情況下，物體1s內正方向增加5m/s（或負方向減少5m/s），并讓學生試著計算一些簡單的例題，如初速度V0=2m/s，則2s時物體速度Vt等于多少？許多學生很快便得出1s內正方向增加5m/s，則2s內正方向增加10m/s，所以2s時物體速度Vt等于12m/s。經過一系列簡單而又具體的數字計算后，再回頭講解加速度這個概念時，學生就很容易理解加速度是表示運動狀態變化快慢的物理量，定義式a=（Vt-V0）/t，單位m/s2。

二、提高物理概念和規律的理性認知

大家知道，同一感性材料，觀察者的不同，可能得出的結論也不相同。比如物理史上經典例子：亞里士多德對自由落體運動的觀察得出了物體下落的快慢是由它們的重量決定的錯誤結論，并且在以后長達兩千年的時間里，被大家奉為真理。而意大利青年學者伽利略大膽質疑，將實驗與邏輯性推理完美結合得出：忽略阻力的情況下，重物與輕物應該下落得同樣快的結論。再如拔河比賽中，甲方勝，乙方敗，許多學生盡管將牛頓第三定律背得滾瓜爛熟，但還是得出，甲拉乙的力大于乙拉甲的力的錯誤結論，他們固執地盯著甲拉動了乙，而乙沒拉動甲的這一直接表面現象，而沒有能認清一個物體運動狀態的改變是決定于物體所受合外力是否大于零，而不是某一個力的大和小。所以僅有感性認知是不夠的，教師幫助學生形成概念、掌握規律的關鍵在于引導學生進行科學抽象思維，由感性層面認知上升至理性認知的層面，它不再是單純的物理知識問題，更主要的是要打造一個“物理的頭腦”，要讓學生慢慢建立正確的物理思想方法如：微元法、比值定義法、隔離法、整體法、伽利略科學思維方式和科學研究法等；要讓學生“變革”物理哲學如：運動不是用力來維持的、力的作用是相互的、運動的獨立性、能量的守恒等等這些涉及人平時生活中的思想觀念；還要讓學生學會邏輯推理，具有抽絲剝繭找真相的意識。

三、強化物理概念和規律靈活運用的能力

人們認識世界的目的是改造世界，認識物理規律的目的也是為了應用于實踐。作為高考，考查的不僅是學生能否直接背誦、默寫物理概念和規律的定義和公式，而是學會用它們去分析和解決問題，這要求學生不僅知其然，且知其所以然，更重要的是能否舉一反三、靈活運用，這是對教學提出的更高要求。比如許多學生在用牛頓第二定律解決直線運動問題很順利，但在曲線運動中卻把握不了運動中的加速度與力的因果關系。再如，許多學生在解決帶電粒子在磁電復合場中運動很順利，但在利用霍爾效應制作的霍爾元件的霍爾系數的推導等方面卻感到無從下手。這種現象一方面說明學生對概念和規律掌握的熟練程度不夠，另一方面說明學生對知識遷移能力有待提高。如何提高學生舉一反三的能力，作為教師，一方面引導學生像物理學家一樣去思考問題，學會去了解物理概念和規律的來龍去脈，從而得出抽象而正確的結論，另一方面在學生完成鞏固概念和規律的習題訓練中，要將教學引導貫徹到學生解題習慣的培養和習題反思的思維方式中去，徹底將學生一些被動的、機械的學習方式轉化成內在的主動性、科學性的自主學習方式。所有的這些需要消耗教師更多的精力去區分、研究學生的學業水平和個性差異，分類指導，這將是一項長期、艱巨的工作。

新課標加強了學生綜合能力的考查，也對教師提出更高的要求。作為教師應切實關注學生對知識接受的過程，做好高中物理三個階段的教學工作，才能培養出更多優秀的物理人才。

（作者單位：江西省余江縣第一中學）