聚焦意識平臺 提升物理素養

摘 ? 要：意識是能力的一種前期表現，意識蘊育著能力，意識的培養將會促成能力的發展，提升學生的物理素養。因此，在物理教學過程中加強諸多重要意識的訓練，構建意識網絡體系，進而形成一種“意識流”，從而突破物理教學中的難點，提高學生“悟理”的能力，全面提升學生的物理素養。

關鍵詞：意識;意識網絡;意識流;物理素養

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A ? ?文章編號：1003-6148（2022）2-0061-3

人的意識是大腦對客觀存在的物理世界的反映，是大腦思維、感知和感覺等人的心理反應過程的總和。意識是能力的一種前期表現，意識蘊育著能力，意識的培養將會促成能力的發展，活化我們的物理教學。在物理學習的過程中，這種直覺的意識活動是解決物理問題的前期表現，它指引著我們的思維過程，決定解題的方向。如果人腦的意識方向錯了，那就可能努力也是白費。有時學生也會捫心自問，這個問題為什么要這樣解呢？筆者就會提醒學生們，這是考試的智慧，是物理意識的覺醒。因此，在物理教學過程中必須加強諸多重要意識的訓練，聚焦各種意識平臺，進而形成一種“意識流”，就能突破物理教學中的難點，提高學生“悟理”的能力，全面提升學生的物理素養。

1 ? ?整體意識

在這里“整體”具有廣泛的意義，可以是指研究對象整體，也可以是物理過程整體。研究對象整體，如某個連結體，某個系統，乃至幾個系統的總和。有時組成力學系統的物體數目過多，對某個子系統應用守恒定律，問題過于復雜，無從下手。但是，如果整個大的系統能滿足相關的定理條件，那就首先可考慮運用整個系統來列方程，這就是通常我們所說的整體法。物理過程整體，可以是指某個物理子過程，可以是幾個子過程的全體，也可以是研究對象的整個過程。這種“整體”在物理學中比比皆是。如重要的物理規律——物質不滅、能量守恒、動量守恒、電荷數守恒等，就是取某個系統或某個物理過程來研究的。物理中的概念、規律具有獨立性，又有關聯性。物理中的情景往往錯綜交織。因此，一方面物理概念規律需要通過相互聯系形成整體結構，才可能有整體功能;另一方面應用物理概念規律解決問題時，要有全局觀念，要有通盤的視角，去觀察分析，從而培養學生的“整體意識”。

2 ? ?精簡意識

常言道：“書”要越讀越“薄”，“經”要越念越“精”。面對琳瑯滿目的知識（知識是一種優美的東西），學者不能“貪心”太重，不擇手段“魚”和“熊掌”都要。要舍得讓一部分“富余人員”——無關緊要的知識“下崗”，通過調整組合，去粗取精，去偽存真，抓樞舉綱，提高知識的“運轉”效率。例如，高中物理力學內容，可以精簡為一“樞”（力和運動的關系），三“綱”（力與運動狀態的變化——牛頓第二定律結合運動學公式;沖量與動量的變化——動量定理結合動量守恒定律;功與能量的變化——動能定理結合機械能守恒定律）。又如，用概念概括高中物理內容，則可精煉為“力的概念”“場的概念”“物質結構概念”“能的概念”“波粒二象性的概念”（包括波的概念和粒子的概念）等。

3 ? ?對比意識

對比是學習中的一種常用手法，是對不同內容知識進行分類對比，是利用所學的兩種物理規律和物理現象之間的相同或近似，從而推出其他相同或相近似的方法。如用衛星繞地球做勻速圓周運動的規律去理解玻爾原子模型中電子繞核運動的規律（電子的動能、勢能、速度、周期等隨軌道半徑變化的關系）;將重力場中在重力作用下的平拋運動與在電場中在電場力作用下的帶電粒子運動進行類比遷移，重力場與電場的對比，將F=G與F=k對比，就能殊途同歸、得心應手了。表1、表2所列的就是電學中的庫侖定律與力學中的萬有引力定律的對比，重力場與電場的對比。

4 ? ?等效意識

普通意義上講“等效”，就是從不同的途徑，以不同的行為，用不同的方法，取得相同的效果，其實質是替代。如兩個共點力的效果可用它們的合力代替;平拋運動的效果，可用水平與豎直兩個分運動處理;對改變物體的內能，做4.2焦耳的功與傳遞1卡的熱效果相同;環形電流與小磁針等效……深層意義上講，“等效”是一種刪繁就簡，化難為易，優化處理問題的方法，其實現的手段是“轉化”。

5 ? ?聯想意識

學習要會由此及彼、縱橫點串知識，善于將關聯的重要知識編織形成網絡，便于知識在大腦中的存與取。如圖1所示“功”的聯想知識網絡，聯想是記憶的翅膀，聯想意識強，記憶效率高。

6 ? ?模型意識

中學生具體解題的過程，就是通過實際的情境，在讀題的過程中獲取解題信息，從情境中建立正確的物理模型的過程。模型是實際事物的一種抽象，依據中學物理研究的基本模式，能否從物理情境中，恰當地確認模型，合理地構建模型，熟練地運用與模型相應的規律，往往是能否準確、簡便解決問題的關鍵點。建立模型意識，不但要從適用條件、構建要素、研究方法、相應規律等方面去全面認識模型，還要注意挖掘模型潛在的一些重要內涵。

學生在具體解某個物理題目時，按照思維的程度應該考慮三個方向的問題：第一是涉及的研究對象是誰（實體模型）;第二是分析物理情境中出現的各種狀態（狀態模型）;第三是鏈接初態與末態之間的物理過程是什么（過程模型）。針對所述的這三點，中學物理中的物理模型可以分為三大類。一是客觀存在的實體模型，如剛體、質點、點電荷、點光源、電場、磁場、圖表、電路圖等都屬于實體物理模型。二是物理狀態模型，我們可理解為用狀態參量來定義研究對象所處的狀態。一般情況下，某個狀態往往是由幾個狀態參量的集合來表達的。如熱學中的理想氣體，我們可用溫度、壓強和體積三個參量來描述;如直線運動過程中，我們分別引入時間、速度、位移和加速度四個參量來描寫;恒定電流的電路分析，我們是用電阻、電流和電壓來表征的。在中學物理中經常利用圖線分析物理規律。在所描述的直觀圖線中，圖線中的每個點就是物理過程中涉及的狀態。三是物理過程模型，如力學中的勻變速直線運動、自由落體運動、簡諧運動和平拋運動;熱學中各條件下的定律，如等溫過程、等容過程、等壓過程和絕熱過程的研究。我們平時寫出的物理公式就是過程方程，如等溫過程的規律公式p1V1=p2V2，勻變速直線運動公式s=v0tat2。如果把它們畫成直觀的函數圖線，圖線坐標中狀態點構成的某條線段就是過程模型的直觀表述。

7 ? ?追源意識

“追源”就是要多有疑問，“這是為什么？”“它從何處來？”“它代表什么？”“為什么不能那樣？”刨根問底，弄清原委，有一種打破砂鍋問到底的執著精神。盡管不可能立刻做到有疑必釋，有問必答，但是對于那些具有強烈追源意識的學生，某些至今還無法得到合理解釋的“為什么”，很可能就會在腦海深處打下重重的烙印，乃至成為今后立志探索的課題。“意識”轉化為“意向”，新知識的生長點也許就從“追源”開始。愛因斯坦在研究伽利略坐標變換時，就曾疑問為什么沒有時間變換？并立志攻克而不懈努力，創立出狹義相對論。

8 ? ?創新意識

所謂學生的創新意識，是指學生根據實際情況的需要，在大腦中產生的強烈的不安于現實狀態，執意于創造要求的內在驅動力。人類的創新能力是一個民族進步的靈魂，也是一個國家興旺發達的動力之源。可以說，創新意識也是學生學習進步的一種動力，創新就是不單純模仿照搬，不拘于一格，不墨守成規，要創自己的品牌。如上復習課，教師不但要摒棄機械重復結“流水賬”，向學生“滿堂灌”，或按序擺布“空穴”讓學生填，或以某些資料為藍本要學生照搬等僵化教法，還要自身努力敢于創立與眾不同的、具有自身特色的、簡易有效的方法來。

中學生的知識水平處于形式運算的初級階段，他們能夠監控和調整自己的思維活動[1]，并且能夠根據自己的目標設定和檢驗假設。處于這個階段的學生好奇心強，獲取知識的欲望強烈，敢于進取、創新。但是，中學生應該不是去進行創造的最佳時期，發明、創造的最佳時期應該是在青年時期。中學階段正是學習基礎知識、培養能力的階段，要為今后打下堅實的基礎。因此，我們在物理教學中， 培養學生的創新能力，更具有普遍意義的應該是培養他們的創新意識，開發他們的創新潛能。可以說，創新意識也是學習的一種動力，意識蘊育著能力，創新意識的培養將會促成能力的發展。在物理教學中，可通過介紹工業、農業、科技生產知識，使他們了解技術革命的力量，社會的發展、企業的生存靠的就是科技創新。古代的“四大發明”和今天社會主義初級階段實現四個現代化的歷史意義，使學生產生強烈的社會責任感，點燃了他們的內在驅動力，此力量正是創新之源，創新之本。

意識蘊育著能力，若能形成強烈的“意識流”，聚焦意識平臺，且達到呼之欲出的境地，那么就升華了物理知識的教學，開發了學生的創造潛能，全面提高了學生的科學素養。當然，“意識”的形成不會是朝夕之事，課堂是教學的主“場”，若執教者在課堂教學中能始終貫徹這個指導思想，那么功夫不負有心人，你所培養的學生就會從中終身受益。

參考文獻：

[1]陶漢斌. 物理“潛在課程”與學生創造“潛能”的開發[J].物理教學探討，2003，21（04）：21-22.

（欄目編輯 ? ?蔣小平）

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