確定中學(xué)物理核心概念的方法研究

喻先華

[摘? ? ? ? ? ?要]? 以當(dāng)前我國(guó)中學(xué)物理的發(fā)展現(xiàn)狀為研究基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用多種科學(xué)的探究方法，從本質(zhì)、本體、可行性以及實(shí)際發(fā)展需求的角度，對(duì)中學(xué)物理的核心概念進(jìn)行了闡述，與此同時(shí)，還通過(guò)中學(xué)物理的內(nèi)在核心要義及其相互間的邏輯關(guān)系，對(duì)探究中學(xué)物理核心概念的方法進(jìn)行了分析和總結(jié)，并結(jié)合實(shí)際的探究，作出了進(jìn)一步的分析和探討，旨在盡快研究出一套系統(tǒng)化、可行性高的確定中學(xué)物理核心個(gè)概念的研究方法，從而更好促進(jìn)我國(guó)中學(xué)物理教學(xué)的發(fā)展。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 中學(xué)物理;核心概念;方法;研究

[中圖分類號(hào)]? G633.7? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2019）10-0226-02

到目前為止，美國(guó)所提出的學(xué)科核心概念確定原則都是以一個(gè)更高綜合層次的課程模式為基礎(chǔ)的（該綜合層次模式是指融合了學(xué)科和工程實(shí)踐、共同概念及核心概念三者的現(xiàn)代科學(xué)化教學(xué)模式）。眾所周知，我國(guó)的課程教學(xué)模式主要是通過(guò)學(xué)科分立所進(jìn)行的，從上述原則來(lái)看，是很難依照相應(yīng)環(huán)節(jié)來(lái)確定相關(guān)學(xué)科的核心概念的。本文作者以中學(xué)物理學(xué)科為研究對(duì)象，對(duì)中學(xué)物理學(xué)科核心概念的確定方法進(jìn)行了探究。

一、確定中學(xué)物理核心概念方法研究的基本思路

依照先有的物理學(xué)分支規(guī)定，可將中學(xué)物理各分支中的相關(guān)知識(shí)分成若干個(gè)比較大的單元。根據(jù)相關(guān)課件標(biāo)準(zhǔn)、教材要求以及多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，可將與課本單元相關(guān)的相關(guān)知識(shí)概念羅列出來(lái)，以一個(gè)單位中的重點(diǎn)內(nèi)容為出發(fā)點(diǎn)，回歸到物理學(xué)的概念體系當(dāng)中，從物理學(xué)分支中找尋那些與重點(diǎn)內(nèi)容不同性質(zhì)且存在一定邏輯關(guān)系的概念，然后再根據(jù)搜索出的關(guān)聯(lián)概念的性質(zhì)以及數(shù)量等因素，分析出這部分重點(diǎn)概念在當(dāng)前物理學(xué)概念理論中所發(fā)揮的作用及其核心概念。最后對(duì)物理學(xué)中某分支內(nèi)各個(gè)單元的核心概念進(jìn)行匯總、整理，便可更進(jìn)一步地得出該物理學(xué)分支的核心概念。以此類推，便可獲得整個(gè)中學(xué)物理的核心概念[1]。

需要強(qiáng)調(diào)的是，中學(xué)物理的核心概念不等于物理學(xué)科的核心概念，二者之間有著本質(zhì)的區(qū)別。由于中學(xué)階段的物理學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，所以并不能很好地從一個(gè)系統(tǒng)的角度來(lái)對(duì)某一個(gè)概念、關(guān)系以及相互作用進(jìn)行明確解釋或討論。但是，這一特點(diǎn)并不會(huì)對(duì)本次研究成果造成太大影響。

二、確定中學(xué)物理核心概念的方法和過(guò)程

（一）對(duì)具體概念以及相關(guān)概念之間相互作用的邏輯分析

經(jīng)驗(yàn)和常識(shí)：眾所周知，無(wú)論什么概念都會(huì)與其相關(guān)概念產(chǎn)生相互影響的作用。落實(shí)到某一具體的理論概念，其可表現(xiàn)出兩種功能，一個(gè)是發(fā)揮影響的功能，一個(gè)是接受影響的功能。這兩種功能都有一定的方向性，且二者方向相反。其中一種影響是從概念本身發(fā)出，影響外界，屬于主動(dòng)型。另一種是從外界所發(fā)出的，影響概念本身，屬于被動(dòng)型。對(duì)學(xué)習(xí)人員來(lái)說(shuō)，不同的影響方向指的是其所產(chǎn)生的不同作用及意義。通過(guò)回歸原則可知，物理學(xué)概念的建立遵循著名的Ockhams razor原則，即——無(wú)需增加不必要的實(shí)在東西的數(shù)目。基于此，物理概念的建立基于一定的物理現(xiàn)象、試驗(yàn)結(jié)果或是已知的物理概念。除此之外，物理概念也可作為其他概念的導(dǎo)出基礎(chǔ)。長(zhǎng)此以往，就使相關(guān)研究人員及學(xué)習(xí)人員對(duì)某一已知物理概念的理解需要在其后續(xù)地不斷深化、發(fā)展中進(jìn)一步加深。根據(jù)適切性原則，結(jié)合遷移理論，不難得出：任何物理概念都會(huì)對(duì)其他概念產(chǎn)生順向或逆向的遷移影響，所以，必須盡快找到一種方法，可同時(shí)滿足上述所有物理概念的描述要求。

（二）對(duì)描述方法以及物理核心概念的研究

為了盡可能清晰地描述某個(gè)物理概念及其與其他相關(guān)概念之間的關(guān)系，可以對(duì)箭頭以及不同的體例進(jìn)行定義，賦予它們不同的類型表征及作用、意義等涵義，以更加簡(jiǎn)便、清晰地呈現(xiàn)物理概念的內(nèi)在邏輯脈絡(luò)關(guān)系。[2]定義每一個(gè)賦義后的單向箭頭為指令，具體的各個(gè)指令在本次研究中的意義如下所示。其中，反饋性指令表示的是學(xué)習(xí)過(guò)程中的逆向遷移影響。

根據(jù)相關(guān)指令的意義及其作用，顯然，可通過(guò)這些指令來(lái)反映上述物理學(xué)核心概念的三個(gè)重要特征——兼?zhèn)浠A(chǔ)性、輻射力以及生命力。尤其是在指令總數(shù)及其對(duì)其他知識(shí)點(diǎn)的影響問(wèn)題（綜合程度和深廣程度），可與物理學(xué)核心概念的三個(gè)重要特征相互呼應(yīng)。所以，本研究基于此，將涉及指令總數(shù)的物理學(xué)知識(shí)點(diǎn)這一指令，視為判斷物理核心概念的重要手段。

與此同時(shí)，為了盡可能增加本次研究的實(shí)際教育價(jià)值，還可根據(jù)箭頭的意義賦予其不同的標(biāo)識(shí)，用以表示箭頭兩端概念之于中學(xué)物理教學(xué)過(guò)程中的實(shí)際意義（如：方法論、科學(xué)觀等）。將下列指令及其所附加的意義標(biāo)識(shí)與相應(yīng)的物理學(xué)概念結(jié)合起來(lái)，可以對(duì)物理學(xué)中的各種邏輯關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)描述，如此一來(lái)就可以形成一個(gè)系統(tǒng)化的內(nèi)部物理概念邏輯脈絡(luò)網(wǎng)。

1.指令類型有主動(dòng)型、被動(dòng)型以及取核型三種，其中，主動(dòng)型指令又分為兩種，分別為：

（1）主動(dòng)型發(fā)出指令，其邏輯間的關(guān)聯(lián)性質(zhì)為或基礎(chǔ)性或邏輯性或順向正遷移。常見(jiàn)的邏輯類型為提供物流的、數(shù)理的、數(shù)學(xué)的概念基礎(chǔ)、邏輯支持或某種自身實(shí)踐應(yīng)用。其作用及意義是為建立、健全后續(xù)的知識(shí)所衍生的物質(zhì)性前提、概念性基礎(chǔ)以及邏輯性提供支持，本身的建立是后續(xù)相關(guān)知識(shí)建立的前提要素、理論基礎(chǔ)以及邏輯基礎(chǔ)，概念本身的內(nèi)涵對(duì)后續(xù)相關(guān)知識(shí)的理解及學(xué)習(xí)有著積極的促進(jìn)作用。

（2）反饋型發(fā)出指令，其邏輯間的關(guān)聯(lián)性質(zhì)為反饋性或順向正遷移。常見(jiàn)的邏輯類型為物理學(xué)上的理解過(guò)程奠定了基礎(chǔ)，補(bǔ)充、深化和完善了內(nèi)容，或者是涉及數(shù)學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)處理技巧，其作用及意義是對(duì)知識(shí)的逆向正遷移影響——是對(duì)先前所學(xué)知識(shí)的一種補(bǔ)充、深化以及擴(kuò)展。在學(xué)習(xí)完知識(shí)之后，應(yīng)主動(dòng)聯(lián)系之前所學(xué)到的相關(guān)知識(shí)，對(duì)知識(shí)進(jìn)行進(jìn)一步思考，從而對(duì)先前所學(xué)知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充、擴(kuò)展以及深化。

2.被動(dòng)型指令又分為兩種，分別為：

（1）主動(dòng)型接收指令指令，其邏輯間的關(guān)聯(lián)性質(zhì)為基礎(chǔ)性或邏輯性。常見(jiàn)的邏輯類型為綜合性使用這些指令所形成新知識(shí)點(diǎn)或?qū)⑵渥鳛樽陨韯?chuàng)立的前提。其作用及意義是基于發(fā)出指令的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，依照某一邏輯建立起自己的知識(shí)點(diǎn)。指某一知識(shí)點(diǎn)的成立必須建立在接受相應(yīng)約束力及指導(dǎo)方的基礎(chǔ)上。

（2）反饋型接收指令指令，其邏輯間的關(guān)聯(lián)性質(zhì)為反饋性。常見(jiàn)的邏輯類型為不斷加深、完善及發(fā)展對(duì)自身的物理內(nèi)涵的理解程度及運(yùn)用熟練程度。其作用及意義是某一知識(shí)點(diǎn)的完善、發(fā)展及其應(yīng)用，需要依靠后續(xù)知識(shí)。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，需要有意識(shí)地對(duì)新學(xué)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充、加深和擴(kuò)展。

3.取核型指令又可分為三種，分別為：

（1）總的發(fā)出指令，其作用及目的是自身知識(shí)點(diǎn)的建立會(huì)對(duì)其他知識(shí)點(diǎn)的建立產(chǎn)生基礎(chǔ)性以及邏輯性影響，且數(shù)字越大，影響程度也就越大。

（2）總的接收指令，其作用及目的是自身知識(shí)點(diǎn)建立時(shí)會(huì)對(duì)其他知識(shí)點(diǎn)產(chǎn)生一定程度的邏輯依性，且數(shù)字越大，依賴性也就越大。

（3）涉及的指令總數(shù)，其作用及目的是對(duì)各知識(shí)點(diǎn)產(chǎn)生邏輯上的影響，且數(shù)字越大，邏輯影響也就越大。

（三）所引發(fā)的問(wèn)題

如果通過(guò)上述方法對(duì)中學(xué)物理核心概念進(jìn)行確定，則在這一過(guò)程中所涉及的所有反饋指令的數(shù)量，都將影響到相關(guān)教學(xué)的順序。如此一來(lái)，所確定出的物理核心概念是否具有限的生命力呢？結(jié)合上述內(nèi)在邏輯脈絡(luò)網(wǎng)可知，相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的選取傾向于物理學(xué)本身，而不是局限于目前的教學(xué)用材或者是相關(guān)的教學(xué)要求等。因此，一旦課標(biāo)規(guī)定發(fā)生改變，在內(nèi)在邏輯脈絡(luò)網(wǎng)中，相應(yīng)的就會(huì)增加或減少相應(yīng)指令（或者是某些知識(shí)點(diǎn)）的數(shù)量，但總的關(guān)聯(lián)數(shù)目并不會(huì)發(fā)生改變。這就說(shuō)明，該核心概念的確定方法不但超脫了回歸原則中中學(xué)物理核心概念的生命力，而且超脫了適切原則中中學(xué)物理核心概念的生命力，屬于一種動(dòng)態(tài)的生命力而非是僵死的生命力，屬于三原則的和諧、統(tǒng)一。[3]

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文作者在對(duì)中學(xué)物理核心概念確定方法進(jìn)行探究的過(guò)程中，不但參考了大量的國(guó)內(nèi)外新進(jìn)的研究案例，且引進(jìn)了首都師范大學(xué)的教研成果，結(jié)合自身研究現(xiàn)狀，形成一套較為系統(tǒng)的中學(xué)物理核心概念確定方法。在這個(gè)過(guò)程中，參與教師的自身綜合素質(zhì)以及教師主導(dǎo)作用的方向等方面也得到了一定的提升。但是，該方法也存在一定的弊端，例如，上述核心概念確定方法雖考慮到了量化的特點(diǎn)，但就其本質(zhì)仍帶有一定的主觀色彩，該方法的運(yùn)用仍舊是依照教師經(jīng)驗(yàn)而形成的。總之，對(duì)確定中學(xué)物理核心概念方法的研究還需廣大教育工作者不斷努力。

參考文獻(xiàn)：

[1]林春艷.混合式教學(xué)模式在“物理學(xué)科教學(xué)論”課程改革中的應(yīng)用研究[J].兵團(tuán)教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2018，28（1）：58-61.

[2]馮杰，倪敏，郭長(zhǎng)江，等.中學(xué)物理教學(xué)論課程改革的實(shí)踐研究[J].物理通報(bào)，2015（8）：2-7.

[3]白璐，白少民.基于中學(xué)物理核心概念的有效教學(xué)策略研究[J].物理通報(bào)，2017（3）：120-124.

◎編輯 王 敏