“立體化教學模式”在中學物理中的運用

立體化教學模式的新探索

所謂概念教學立體化，它包括兩層含義。其一是分析概念的內部成份結構和對概念的全貌進行認識，即概念本身的立體化；其二是明確概念在知識體系中的地位，了解其相互關系。這樣既使學生在微觀上構建起概念本身的立體模式，又使他們在宏觀上明確概念在知識體系中的位置和作用。這對于啟發學生思維、培養學生能力是大有益處的。這種模式在物理學習中的運用，是指對每一個概念作縱向、橫向、立向分析，以把握物理概念的本質特征，揭示概念間的內在聯系，形成認識能力的飛躍。

立體化教學的思路

物理教學立體化是指使物理教學課內外立體化，在有限的時間內充分運用綜合性、多樣化和交互式的教學活動擴大教學空間，使全體學生都能同時在教師的啟發引導下，通過自主學習、自我探索而不斷實現教學目標，充分發揮學生的主體性、能動性、創造性。教師用立體性克服單一性和平面性，即將多種單一及平面排列的教學活動立體化為一種綜合性的教學活動。形成“教學情境立體化——教學內容立體化——課內外教學環境立體化——自主學習立體化”的互動教學模式。

研究方法與措施

立體化的教學模式從宏觀上看有穩定的程序，反映教學的規律性；從微觀上看，程序進行過程中采用的方法、手段則由具體的教學內容，學生、教師的特點，學校設備、條件等多種因素決定而有所不同。基于這樣的認識，立體化的教學模式程序為：確定目標——激發興趣——引導探索——指導練習——總結評價——反饋矯正。

它是以辯證唯物主義認識論和現代認知派的學習原理為指導的。

根據現代教學論點，教學過程中教師處于主導地位，學生是主體，雙方要相互作用、協調工作、發揮整體功能才能獲得更佳的教學效果。從教師教的角度看，立體化的教學模式有利于教師貯存在教材中的知識信息有效地傳輸出去，能夠引導學生通過自己的努力將知識信息內化為自身的精神財富并轉化為能力。從學生學習角度看，立體化教學結構有利于學生親自參加認識活動，充分體現其學習主體的地位，有利于其智能發展。因此立體化教學模式還是以物理和心理學為指導的，考慮學習者的心理結構。既重視心理結構中智力心理要素的作用，也重視非智力心理要素的作用，發揮其積極性一面，克服其消極性一面，以實現教學結構與心理結構和諧統一。

立體化教學模式是以物理教學美學原理為指導。物理教師應該努力使自己的教學具有最佳的美學結構，寓物理美的享受于教學之中，使學生在獲得知識的過程中產生美感，鍛煉能力，陶冶情操，以實現精神的愉悅、心靈的滿足，達到物理教學過程中真、善、美的統一。

在物理概念教學中運用

在物理教學中，概念不清的現象是屢見不鮮的。究其原因，實際上是概念教學平面化造成的。治療這一弊病的有效方法是使概念教學立體化。

為了在課堂教學中發揮學生的主體性作用，優化課堂教學結構。提高課堂效益，促使學生自覺地、主動地、生動活潑地、創造性地學習與發展。筆者嘗試用物理概念課堂教學立體化模式即：聯舊迎新，類比推理，引入概念；加強演示，感性顧先，形成概念；加強論述，培養能力，深化概念；開展討論，解決問題，鞏固概念；精講精練，歸納小結，應用概念。

實行在教師指導下，學生積極思考，討論交流、教師啟發答疑。鞏固擴展，達到理解并初步掌握新概念的目的，同時也注重培養學生的觀察能力、分析能力和概括能力。

對概念作縱向分析，就要認識概念引入的必要性和事實依據，明確物理概念的定義方法，挖掘概念的內涵。

在概念學習中，要明確相關概念引入的目的。如“速度”是貫穿運動學的基本概念，為什么要引入這個概念？物體的位置變化可用位移表示，但不同物體在相同的時間內位移不同，位置變化不同，有的物體位置變化快（如汽車），有的物體位置變化慢（如自行車），為了區分不同物體的位置變化快慢，就必須引入“速度”這個概念。只有弄清引入某一概念的真正意圖，才能對要研究的問題有深入的了解，才能說真正地掌握了一個物理概念。又如對“加速度”這個概念，我們知道日常生活中物體運動速度時常是變化的：在汽車的啟動和制動過程中，從速率表上的示數可以知道速度是變化的；物體在不同傾斜度的斜面上從靜止至滾下時速度是變化的……物體運動速度變化的快慢程度用什么量度呢？以汽車的速率表的數值變化和所用時間的關系分析，對不同汽車，在相同時間內速率表數值的變化可不同、發生相同速率變化時經歷的時間也可能不同，因而速度變化的快慢程度要用速度的改變與發生這個改變所用的時間的比值來量度。初步明確建立概念的過程，對形成加速度的概念無疑是大有裨益的。

物理概念主要有兩大類：一類是根據物理現象用詞語直接表達的概念，如共點力、受迫振動、內能、點電荷、光譜等，它們不但直接影響對物理問題的表達，而且是進一步學習新知識的基礎，如“共點力”概念不清，靜力平衡以及動力學的問題就難以處理；另一類是用數學語言表達的概念（又稱為物理量），如加速度a=Δv/Δt、動能Ek=1/2mv2等，對這些量的表達式，要明確式中符號所代表的含義、各量的單位及其適用條件，如重力勢能的表達式E=mgh，是基于物體的重力恒定這一條件，只在高度及緯度變化不太大時才成立.

明確概念的內涵即明確概念所反映的物理現象或過程所特有的本質屬性。對于定量概念其內涵一般包括：是描述什么的物理量？是否矢量？它的大小和方向（對矢量）是如何定義的？單位是什么？是狀態量還是過程量？如何測量？等等。如加速度引入的目的是為了描述物體速度變化的快慢，定義式為a=Δv/Δt，國際制中的單位是m/s2，是矢量，一個物體的加速度由它所受的合外力與質量決定，教材專門安排了測定勻變速直線運動物體加速度的實驗（測量方法之一）。

橫向分析物理概念，可以是對概念作橫向比較，例如位移和路程、速度與加速度、動量和動能、電場強度與電勢、電勢與電勢能等都有本質的區別與聯系，弄清它們的區別與聯系，可以加深對概念本質的理解；橫向分析也可以是對相似概念采用類比的方法學習，例如學過電場線的概念，理解電場線的性質后，再學習磁感線，可利用表格將電場線與磁感線類比，得出磁感線的概念和性質。這樣，可達到對概念的全方位、多角度的認識。

立向的能力提高，一方面要通過正確地運用概念，有針對性的解決有關問題，使物理的抽象上升為理性的具體。另一方面，要注意物理概念發展的階段性，通過反復加深認識的過程，在越來越廣泛的知識和背景上來把握概念。

責任編輯 羅 峰