物理概念教學的精加工策略

摘要：物理的概念和名詞因為抽象，不但不方便記憶，更不利于學生理解.在物理教學中通過析義、類比、歸納等途徑進行“精加工”，使知識形象化、系統化，可以幫助學生識記、理解物理概念.

關鍵詞：精加工策略；物理概念；抽象；形象

基金項目：江蘇省教育科學“十二五”規劃課題“注重‘知識形式教學的課堂環節研究”（項目編號：D/2015/02/270）.

作者簡介： 趙燦冬（1973-），男，江蘇靖江人，碩士學位，中學高級教師，研究方向：中學物理學科教學.

物理概念不僅是物理基礎知識的重要組成部分，而且是構成物理規律、建立公式和完善理論的前提，正確地理解和掌握物理概念是學好物理的基礎.物理概念的教學中，由于不能很深入地挖掘概念的本質屬性學生缺少對概念認知體驗易受前概念干擾，導致概念碎片化，不能形成結構體系，不利于學生理解和記憶，給學生的后續學習帶來很大的障礙.

心理學家艾賓浩斯認為，識記就是形成聯想，并把認識納入一定的意識圖式.美國教育心理學家奧蘇貝爾認為，意義學習過程是學習者把代表事物的語文符號構成的新知識與學習者認知結構中已有的相應觀念建立實質性的和非人為的聯系，從而產生對客觀事物之間的必然聯系的反映.本文從認知心理視角出發，提出物理教學中對概念進行精加工的策略.

精加工策略是認知策略的一種類型，它是學習者加工信息的方法和技術，幫助學習者有效地從記憶中提取信息.精加工策略的具體模型是學習者把新信息與頭腦中的舊信息聯系起來從而增加新信息意義，其要旨在于建立信息間的聯系.物理概念教學的精加工可以有以下幾種策略.

1回歸物理概念本原，喚起感性認知

物理本來是一門非常形象的學科，但科技名詞為了能做到簡潔，經常會進行縮略和組合，因此就顯得抽象起來.為了理解這些名詞，這時就必須把每個字的本原意義找出來.

有許多概念看起來很生僻，如回復力、倔強系數、簡諧運動、電動勢等，理解和記憶還是有些難度的.在這種情況下，要讓學生知道這些名詞的通俗化的含義.如回復力概念，在詞典中，回復的含義是“恢復（原狀）”，即恢復彈簧的原長狀態.回復力就是要讓物體恢復原狀——回到平衡位置，當然這個力就是指向平衡位置的；簡諧運動中的“簡”就是“簡單”，“諧”就是“和諧”，簡諧運動就是這樣的一種簡單、和諧的振動，從字面上就反映出運動的美和物理的美；干涉和衍射也是比較抽象的概念，在詞典中，干涉的意思是“過問、介入”的意思，兩列波，在空間重疊時發生疊加形成的現象就叫干涉；而衍射的“衍”字，是“散開，擴展”的意思，從此出發也就不難理解“波偏離原來直線傳播現象”的物理意義了.

許多概念是從英語翻譯過來的，經過這樣的轉換，反而不利于學生理解.這時我們可以回到它的英文原意去發掘對應的漢語表述，幫助學生理解物理概念.如“功”這個物理量，在漢語中是“功勞、成績”的意思，英文表述是“work”，而“work”的中文意思是“工作、功課、事”.因此可以理解為：力作用在物體上，要做成了“事”，即在力的方向上發生位移才叫做了功；而“功率”的英文表述是“power”，“power”的中文意思是“能力、本領”.功率大，就是做功的本領大，但做功不一定就多，有這個能力，不一定都做出了事.用這種方法分辨功和功率，學生的印象相當深刻.

有些概念是英語縮略再翻譯來的，這時就要回到原詞上去.如“激光”也叫“鐳射”，英語翻譯為“laser”，是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各單詞頭一個字母組成的縮寫詞，意思是“通過受激發射光擴大”.這樣的英文全名表達了形成激光的主要過程.

回歸本意，是讓學生學會望“文”生“意”.借助學生已有的知識，建立學生對物理概念的形象，借此擴大學生學習的最近發展區，將新信息納入學生的最近發展區內，幫助學生接受新的概念.

2嘗試相似概念類比，生成形象體驗

對于許多抽象的名詞、概念，我們也可以用形象的事物、行為來比擬抽象事物的方法.使抽象的事物變得直觀.如學生對摩擦力的理解是一個難點，特別是摩擦力的方向.在生活中，“摩擦”的意思就是“因彼此利害矛盾而引起的沖突”.由此可以給出這樣的類比：兩個同學關系很好，同進同出、想法相同、步調一致，就相當于兩個物體有相同的運動和運動趨勢，物體間沒有摩擦；如果兩個人意見不同，一個同學想吃西餐，另一個想吃中餐，這時就會產生摩擦，類比于物體間有相對運動趨勢；每個同學都會拉對方服從自己的意愿，也就是產生了作用力，摩擦力的方向就是“拉別人，隨自己”.在這樣的條件下，有兩種情況會出現：一種是由于雙方的作用（最大靜摩擦力）夠大，兩人運動一致，這時的摩擦就可類比于靜摩擦；還有一種情況是雙方分道揚鑣，這時的摩擦可類比于滑動摩擦.將兩個物體作用與生活行為比擬，不但形象，而且有趣，師生在快樂的氛圍中完成知識的傳遞、生成.

在高中課本中，使用水杯來類比電容器見表1所示.

在概念的教學過程中，引導學生將新建立的概念與其生活已有概念相聯系，通過類比，幫助學生理解概念的內涵，可以讓抽象的概念更形象化.

3歸納概念習慣用法，形成類屬結構

學習的類屬過程是把新的觀念歸屬于認知結構中原有觀念的某一適當部位，并使之相互聯系的過程，它使新知識停泊在原有知識的錨樁上，故亦稱歸屬作用.在物理學科中有許多是以“××率”的形式出現的，如速率、效率、功率、變化率、折射率、電阻率等.通過對這些概念進行歸納后，可以得出這樣的信息：“率是兩個相關的數在一定條件下的比值”.從這個義項出發就可以認識到，速率是路程和時間的比值，功率是功與時間的比值等等；在物理中還有許多名詞是以“××度”的形式出現的，如溫度、濕度、加速度、速度、密度等.通過比較可以知道：“度是表明物質的有關性質所達到的程度”.從這里可以知道溫度就是描述冷熱程度；濕度就是描述潮濕的程度等.對于加速度，可以讓學生體會讀音時的停頓位置，以此來強化這樣一個概念：加速度不是表示多出來的速度，而是表示加速的程度，即速度變化的快慢程度.

國際單位制（SI）的單位符號來自于各個單位的英文，根據英文的書寫習慣，如果單位來源于人名，首字母要大寫，如“N”、“V”、“A”、“W”等；如果來源于一般的單詞，就用小寫，如“cm”、“kg”、“s”等.我們有一些常用的物理量符號，如用“F”表示力，用“a”表示加速度，用“A”表示振幅等，這些也是物理量的英文拼寫首字母，所以一般在公式中不要隨意變動.曾經有學生問，為什么其它單位是英文字母，歐姆這個單位的簡寫是“Ω”，是一個希臘字母？實際上歐姆這個單位來自于德國著名的物理學家歐姆（Georg Simon Ohm），如果用首字母就是“O”，書寫時很容易和數字“0”混淆，所以用希臘字母代替.因為英文的書寫習慣是學生開始學英語時就有的，因此這種與舊知識的關聯并不會增加學生的負擔，而是帶來學習上的幫助.

4挖掘概念知識關聯，建構邏輯“組織”

概念是人們處理經驗、加工信息的基本方式.除了理解內容，還應讓學生理解各種表達形式、格式及其內在的思維方式、技巧，學會科學表達與思維，關注知識的內部聯系，在知識表達的學習過程中，鼓勵學生嘗試多樣化表達方式，形成自己的個性化表達方式.運用圖象、表格等進行的知識的“組織”.這種組織表達有時會更加直觀和顯性.比如，在學習功能原理時，學生對于各種能與力做功之間的關系比較困擾，這時可以用表格來進行區分，見表3所示.

在概念教學的過程中，引導學生將一類概念放在一起比較，形成“組織”，既可以避免相關概念的混淆，又可讓學生透徹理解概念，靈活應用概念.

高中物理中電場一章包含力、運動、能量、場等知識，學生對描述電場的各個物理量、做功和能量概念容易混淆，無法記住相關的公式和規律.在教學過程中，筆者布置了一份作業：用圖表列出電場中各物理量的關系.兩天以后，一個學生交上來一幅圖（圖1）.

在向學生推廣這幅圖后，筆者又引發學生思考以下幾個問題：

（1）第一排的三個物理量是描述什么的？第二排的三個物理量又是描述什么的？

（2）兩排的物理量有什么區別和聯系？

（3）電量的正負對討論問題有何影響？

對概念的歸納和分析加深了學生對知識內在聯系的理解，教師引導學生有意識地將新學習的低位經驗通過概括納入到高位的結構中去，從而充實了高位結構，促使學生已有的知識結構發生改變或創新.

要讓學生在學習的過程中養成對概念精加工的習慣，教師要做到首先注意引導，介紹精加工的案例，讓學生學會進行精加工的方法.更重要的是教師要為學生的精加工留出時間，我們的教學不能以“講了多少”來衡量教學的效果，要把“留下多少”作為教學追求的目標.

參考文獻：

[1]姜智 教育心理學[M].長春：吉林大學出版社，2005：255-259.

[2]邊玉芳尋求意義——精細加工策略[J].中小學心理健康教育，2014（11）：31-32.