高中物理概念轉變教學策略實踐

蘇哲

摘 要：在高中物理概念教學中，如果忽視學生初中學習和生活實踐對某些物理概念認識，往往導致他們很難真正理解教材概念，引起新舊知識間沖突導致概念出現混亂。概念轉變教學理論基于學生已有認知，引起認知沖突來解決遇到的矛盾和問題，從而使他們認同和理解物理新概念。此外，物理概念建構要逐步進行，引導高中生在學習和探究中理解概念。

關鍵詞：高中物理;概念轉變;教學策略

概念是物理學科的基礎，是學生理解教材內容的基礎，對物理知識體系建構起到了重要作用。傳統課堂教學中，概念教學往往是“灌輸式”授課，學生只是知識被動學習者，無法真正理解和接受它，在解決問題時表現得較為死板。

一、高中物理概念轉變教學的必要性

在新課改和核心素養理念下，高中物理教學模式有待于創新，學生成為了課堂學習主體，這就要求教師幫助學生利用學習經驗來掌握教材內容，那么，如何使他們在原有認知基礎上形成正確物理概念，就稱為高中物理課堂教學的關鍵所在。傳統物理教學中，學生能力發展不平衡、加之思維不夠開闊，理論與實踐有所脫節，無法適應學生學習需求和發展。概念轉變教學具有重要的實踐意義，教師要關注概念轉變教學，引導學生在學習中理解和掌握新概念。有鑒于此，從及時了解學生前概念、探究學習引發認知沖突、借助實驗視頻提出概念和注重總結歸納來展開課堂講解活動，使每個人都能從中有所收獲，發展自身物理思維能力。

二、高中物理概念轉變教學策略

1.及時了解學生前概念

在物理備課中，教師要及時了解班級實際學情，掌握學生在學習本節課前已有知識程度，結合實際來設計教學素材，以此來發展個體物理素養。但是，很多教師在教學中缺乏精心備課導致課堂教學效率和質量低下，教學理論缺乏實踐場所。及時了解班級學生對前概念掌握程度，設計出符合各個學習層次學生學習要求的內容，照顧到班級學困生，運用互聯網等多種方式精心選擇教學中素材從而使每個人都能從中有所收獲和發展。對實際學情的了解和掌握有助于物理教師更好地開展備課活動，提升備課質量和授課效率。

以“重力”教學為例，初中生在初中階段已經通過學習和生活建立起初步重力概念，高中階段學習應與已有概念作為起點，從而幫助他們建立起正確、深入的重力概念。以往教學中，物理教師往往不管班級學生物理思維，課堂教學只是照本宣科地講解教材內容，導致效果不盡如人意，難以激發個體學習興趣。因此，本節課在備課中的重點是要了解和掌握學生對前概念的認知程度，設計問題來引發認知沖突，從而為新概念教學做好準備。在課前，教師設計了以下預習問題，分別采用問卷、訪談、調查等方式來了解學生前概念，試題如下：（1）重力、萬有引力和向心力概念及關系;（2）重力方向及重心確定;（3）重力測量與重力加速度。借助于上述三個問題，教師能夠詳細了解到班級學生本節課前概念認知和理解，加深對知識掌握。

2.探究學習引發認知沖突

探究式教學模式設計，培養學生自主學習習慣。探究式教學是指教師在課堂教學中設計恰當的問題情境，激發學生提出問題動機。針對一個知識點連續式提問引導學生思考，通過這種提問的方式引入課程教學內容，相比教師直接將知識點簡單的羅列出來，更能夠引導學生主動進行思考，更形象、深刻的理解知識點。結合上述情況，教師在授課中要以教學導入來引導班級學生展開探究活動，激發個體學習興趣，促使他們積極投入到課堂學習之中，從而完成本節課物理知識學習任務，掌握教材內容。

在講解“加速度”知識點時，學生初步進入學習狀態后，已經了解到如何定義加速度、公式及單位怎么表示，緊接著要思考加速度物理意義是什么。小組討論中，組內成員先進行思考，然后依次發言來講解對加速度物理意義理解，其他人聽取思考結果結合自己理解。小組討論中，成員之間必然產生認知沖突，意識到自己概念與他人概念的不同，自然產生認知沖突，內心出現“查個究竟”的學習意愿，為后續學習打下堅實基礎。通過預習，高中生對相同概念產生不同認知，提出自己見解、碰撞彼此思維，鍛煉自身能力。開展課堂討論和探究活動有助于個體探究能力形成和發展，促進對知識理解程度。

3.借助實驗視頻提出概念

概念提出與理解是物理教學中的重要環節，也是課堂授課關鍵所在。結合班級學生學習情況，教師不妨借助實驗或視頻來引出物理概念，共同探究形成物理概念。高中物理教學中，實驗和視頻是教學的兩種重要手段，教師要選擇其中某一方式來引出物理概念，引導學生運用實驗探究或觀課視頻來學習新知識，從中發現新知識的規律，順利掌握教學內容。

以往教學中，教師不重視實驗探究，導致學生探究能力不盡如人意。在講解“牛頓第三定律”知識點時，結合生活實際開展講解后，有人劃船、用槳推河岸例子來引出作用力和反作用力概念，引導學生思考如何來探究牛三定律。在思考過程中，班級學生利用教室內已有實驗條件，設計了3個探究實驗：（1）兩名同學一起來拉同型號的彈簧秤，對拉平衡后由第三名同學讀取彈簧秤示數;（2）一名同學分別拉兩個同型號彈簧秤，一只固定在墻上，與另外一名同學拉另外一只，讀取彈簧秤示數;（3）利用力學傳感器進行實驗驗證。三個不同實驗方案有著不同目的，借助于實驗來揭示牛頓第三運動定律。在實驗探討完成后，教師借助生活現象（拔河比賽、掰手腕等）來把本節課內容延伸到課外，加深對知識理解和掌握。

4.注重總結歸納完成轉變

教學其實也是一門藝術，教師在授課時并不是只要講完本節課的知識點即可，還需要進行一定的總結和評價。課堂總結是學習的重要組成方式，幫助高中生形成物理知識體系，找到知識點間相互關系。物理課堂學習后，教師要指導學生以小結形式來提煉出本節課重點內容，掌握本節課所學習的重點和難點，對知識進行系統掌握和理解，從而發散物理思維，形成物理核心素養。

在講解完“電勢能”知識點后，教師帶領班級學生回憶已有物理知識，找到新舊知識點間聯系。學生回憶本節課知識，體會借助類比思想從重力勢能來得電勢能的過程，再由電勢能、電勢、電勢差反過來加深對重力、引力及相關概念的理解，從中歸納出共性知識。本節授課中，教師努力把抽象知識形象化，結合已有知識來延伸出新知識，建立和理解新概念，培養邏輯思維能力，激發個體物理學習興趣。雖然總結過程較長，但班級學生對知識理解和掌握更加深入，有助于發展自身物理思維能力。值得注意的是，概念轉變教學中仍然會存在一些缺憾，如，對學生初概念了解不夠深入、未能保留過程性材料、學生課堂總結與評價時間不充足，上述種種問題都有待于在接下來教學中予以適度改正。

總之，借助于概念轉變策略教學較傳統授課有著很大優勢，大大提升物理課堂授課質量和效率。在課堂講解中，教師在充分探測學生已有概念前提下來引導他們產生認知沖突，依據實驗探究或視頻講解來解決遇到的認知沖突，解構迷思概念，實現真正意義上地概念掌握。整個課堂教學中，物理教師充分尊重個體學習地位，而不是強制性地“灌輸”教材內容，使他們在學習中欣然接受知識，真正掌握教材重點內容，在潛移默化中發展物理核心素養。

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本文系江蘇省教育科學“十三五”規劃重點自籌課題“高中物理概念轉變教學策略研究”的研究成果，課題編號：B-b/2020/02/251。