重視概念教學 推動學生物理認知的系統化建構

蔣亞林

(江蘇省溧陽中學 213300)

在平常的教學過程中，我們發現很多教師重視規律教學勝過概念教學，這并不是教師沒有認識到概念的教學重要性，只是對教師來講，他們覺得將重心放在規律上，學生必然會在規律理解的基礎上進一步強化對概念的理解，即學生將對規律和概念實現同步理解，這可以達到一舉兩得的效果.筆者認為，這樣的教學處理是不恰當的，以下是筆者的分析和思考.

一、厘清物理概念和規律的關系

在物理研究中，概念首先是研究者對物理現象和基本過程進行描述的基本工具，可以說如果連概念都非常缺失，又如何來確定問題的表述，又如何來推進對問題的研究呢？正如我們在指導學生討論“伽利略對自由落體運動的研究”中，我們就要分析到這樣一個史實：伽利略首先面對的困難是概念上的缺失，當時人們對速度都沒有一個相對準確的概念，因此伽利略建立了包括平均速度、瞬時速度、加速度等概念，然后才展開了那段震古爍今的探究歷史.由此可見，物理概念是規律探究的前提，如果沒有嚴格的概念建立過程，學生的規律研究也就是無本之木.

物理概念是學生建構物理知識網絡的重要節點，正是一系列概念才將整個知識網絡串聯起來，才形成了諸多物理規律.所以認識物理概念，理解概念內涵與學生的物理規律探究是完全統一的過程，學生只有對概念形成一個清晰而深刻的認識，他們才能真正對物理規律產生理解.

物理概念還與規律之間存在著相互聯系和補充的關系，對問題的研究來講，我們既需要通過概念來對問題進行科學而簡潔的表征，也需要通過物理規律來形成更加本質的解釋.換言之，僅有概念或僅有規律，是不足以完成對問題的分析和研究的.比如在研究物體的做功現象時，我們不僅要把握住功的概念，理解功的定義式，同樣也需要能夠從動能定理、功能關系，以及機械能守恒定律等物理規律著手展開研究，而且這一思路在那些復雜問題中顯像得尤其明顯.

總之，無論是概念還是規律都是對物理本質的刻畫，是物理知識的基本組成單元，如果在教學過程中刻意割裂它們之間的關系，在教學過程中厚此薄彼，這樣的操作只能注定教學上的失敗，學生也只會越學越累，最終腦子中一片混沌，他們物理學習將陷入困境.

二、重視物理概念中所蘊含的物理思想

物理概念是物理知識最為精華的組成，關于這一點，我們可以首先關注到物理概念表達的簡潔性上.物理研究倡導簡潔之美，有的時候一個簡單的名稱就可以涵蓋一個復雜的現象，這也讓某些沒有系統學過物理的人感到無比的玄妙.比如在電視機正常播放的過程中，突然將插頭拔下，人們會發現插頭處迸發出火花，什么情況？兩個字就可以解釋——“自感”；再比如干燥的冬天睡覺前將毛衣脫下來時，我們會發現閃光，甚至還會聽到嗶哩叭啦的聲音，這是什么名堂？也是兩個字就能解釋——“靜電”，這些都是物理研究中的核心概念，當然其背后又隱含著一系列物理規律與之對應.

物理概念的形成也對應著很多物理研究思想的運用，而這些也是我們在指導學生研究物理概念時，必須要加以強調和重視的.比如“質點”概念的提出，其目的是為了簡化問題的研究，而在具體操作中是將物體的大小和形狀徹底忽略，將物體視為一個有質量的“點”來進行研究.學生在學習這一概念時，必然會認識到質點并非生活中的真實存在，一切物體都有自身的大小和形狀.教師則要順勢讓學生認識到，類似于“質點”的概念在物理研究中被稱為“理想模型法”，對應的概念還包括“輕繩”——忽略質量和彈性的繩子，其拉力大小處處一致；“點電荷”——帶電的點，也沒有大小和形狀等等.我們在指導學生研究這些概念時，要善于讓學生結合具體的場景來進行分析和研究，要讓學生深切意識到相關概念提出的必要性，由此學生也將強化對概念產生過程的理解.

還有一些概念之間的比較也蘊含著豐富的方法性，比如平均速度和瞬時速度，一般來講，“平均速度”的概念比較容易理解，它是物體發生的位移與位移所發生時間之間的比值，這是一個過程量，其求解過程也相對比較簡單；“瞬時速度”概念本身的理解難度并不大，它對應的是物體某時刻的速度，但是它的理解則存在很強的方法性.在概念建立中，教師要引導學生認識到如果將研究過程取得非常短，則對應過程中的平均速度就可以視為某個時刻的瞬時速度.這里就包含著極限的思路，類似的“平均加速度”和“瞬時加速度”之間也是這個關系，而這一關系還將成為學生研究“微分”這一概念的基礎.

三、關注物理概念學習的難點

在強化概念教學的過程中，教師必須要關注學生概念學習的難點所在，唯有如此，教師才能對癥下藥，對學生施以針對性的引導和幫扶，由此來降低學生的學習難度，讓學生更加順暢地建立相關理解與認識.

學生在概念學習中的首要難點是抽象性，正如前文所述，概念是用最簡潔的語言對最本質的物理現象進行了刻畫，所以學生如果只是從字面上來解讀概念的含義，這顯然是不夠的.怎樣來避免這一情況呢？筆者認為，教師要積極創設情境，引導學生在更加鮮活的背景下認識概念的面貌，由此來對概念形成深刻而直接的理解.比如自感現象，教師就要通過實驗來創設情境，讓學生真實地看到線圈由于自身電流的變化而產生感應電動勢，由此學生才能深刻理解概念.

學生的學習障礙有時還源于概念的相近性，研究某個物理現象可能存在多個角度，這時也就產生很多不同的概念，甚至部分概念在名稱上還非常接近，這也就必然導致學生發生混淆，所以這也成為教師必須引導學生進行糾正的關鍵點.比如動能和動量，它們都是對物體運動狀態的描述，而且都與質量以及速度這兩個物理量有關，學生在學習過程中難免出現混淆.因此教師必須要幫助學生對此展開糾正，要從定義表達、定義式、矢標性等角度著手，讓學生真正認識到這兩個概念之間的差別，讓學生在初學階段就區分這兩個概念，這將確保學生在后續學習中的條理性.

綜上所述，高中物理教師要將物理概念的教學放到其應有的高度，要對應學生的學習特點來優化概念的教學，提升學生的物理學習效率.