教学模式的概念 [例谈高一物理概念教学模式]

　　摘 要： 高一物理概念教学要从具体到抽象再到具体。概念教学可分为引入概念、形成概念、运用概念三个阶段，在具体的教学过程要避免前概念对科学概念的干扰，重视变式教学法，深化学生对概念的运用。
　　关键词： 物理概念 引入 形成 运用
　　
　　高中物理跟初中比，无论深度还是广度上，难度都明显增加。高中生普遍认为物理难学，高一物理必修模块是学生学习的重点、难点，也是学生学习困难上的分化点，若能打破高一物理必修模块“学习困难”的瓶颈，则能激发学生进一步学习物理的兴趣，直接影响后续学习效果。
　　物理概念是物理知识的重要组成部分，是学好物理的先决条件。教学上如能从概念上突破，将有助于学生的进一步学习。概念是反映客观事物本质的思维形式。物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维形式，它是客观事物的物理共同属性和本质特征在人们头脑中的反映，是物理事物的抽象。①物理概念具有客观性、抽象性、可测性、发展性等特点。
　　学生学习物理概念是逐步从感性认识到理性认识的发展过程，包括感知、理解、运用这三个相互联系的阶段。感知和理解阶段是指能初步理解概念的内涵、外延及有关的数学表达式，明确与其他相关概念的区别和联系；运用阶段是指能深刻理解物理概念，灵活应用物理概念解决实际问题。与此相应物理概念教学一般可分为三个阶段：引入概念、形成概念、运用概念。
　　一、概念的引入
　　概念教学的首要环节是引入概念，引入概念的方法还有很多，常见有通过创设情境的方式引入概念。教师引入物理概念之前，应先通过观察、实验、参观等活动，使抽象的物理概念变成生动、形象的认知对象，教师也可通过形象的语言描述，或利用各种形象化的直观教具(如视频、图片、动画等)展示，或通过电脑模拟等方法，创设与形成物理概念有关的生动的、新颖的物理情境，使学生感知大量的感性材料，对物理现象有一个明晰的印象，形成表象。例如对于加速度概念的引入，可以用小实验引入概念，也可以引入一段关于加速度概念的视频“轿车启动和火车启动过程”，让学生感受轿车与火车启动过程中速度改变的快慢是不一样的，这样就自然而然引入了加速度概念。
　　二、形成概念
　　物理概念形成过程的实质，就是提出问题、讨论问题、解决问题的过程，学生通过思维加工，形成概念。传统的物理教学，不重视学生物理概念的建构过程，大搞一步到位的训练，增加了学生学习的难度。对于高中物理概念，要着力拓展它们的建立过程，让学生用探究的方法，亲身经历概念的建立过程，使学生不仅知其然，更知其所以然。这样做，既有助于学生深入理解这些概念的物理意义，又可使学生从中体会基本的物理思想方法。
　　教师引入概念后，直接向学生呈现概念并不十分可取，教师应该通过再次创设实验或其他情境鼓励学生通过探究的方式，引发学生对刚刚所学概念的认知冲突，以此完善概念。还以加速度为例，教师将学生分组测量轿车、飞机启动的时间和速度，引导学生观察、分析他们速度变化的快慢。教师还可以通过实验探究，把斜面的高度调节为斜面长度的十分之一，让小球在斜面上滚下，小球在这个斜面上运动的加速度大约是1m/s2，让学生体会1m/s2加速度有多大。
　　教师在讲授科学概念时，还要防止前概念的干扰。学生学习物理概念之前，已经从生活中积累了不少与物理有关的感性经验，对事物的物理属性有了一定的认识，形成了一定的观念即前概念。由于有些生活经验的感性和思维定势，前概念往往是错误的，它是学生掌握概念的大敌，会干扰正确概念的形成，因此，形成概念要重视概念的转变，要将学生基于经验的前概念转化为科学概念。
　　学生的前概念是概念转变环节中创设认知冲突的依据。学生对科学的概念的理解存在很多共性错误，教师在注意和研究这些错误理解的同时，更应该利用这些错误的理解给学生创设出种种的认知冲突，使学生们的前概念转化为科学概念，而不是运用题海战术解决问题。例如，学习加速度概念，会受到速度这个前概念的影响。很多学生会认为“加速度就是使速度增加”“速度变化越大，加速度就越大”“速度的方向就是加速度的方向”“速度增加，加速度就增加”“速度为0加速度也为0”。这时教师要通过创设实验，鼓励学生通过探究的方式，完善对概念的理解。例如，教师给学生播放一个高速运行的飞机的视频，同时飞机的计速器显示飞机的速度一直不变，说明物体速度很大，但不一定有加速度，这就改变了很多学生“速度变化越大，加速度就越大”的错误想法。如果教师给学生呈现不同情境中加速度的情况，学生就会从不同角度与情况认识加速度，并不断对加速度概念进行重构、完善，从而达到概念转变的目的。
　　此外，物理概念之间既相互联系，又相互区别。学生学习物理概念时，常常不能区分相邻、相近的物理概念，教师要引导学生对相似、易混淆概念进行比较和鉴别，让学生真正理解这些物理概念的内涵和外延，并让它们在学生的认知结构中形成链接。
　　三、概念的运用
　　概念的运用不仅能让学生体会学习物理知识的价值和意义，还能培养学生学习物理的兴趣。当学生初步形成概念后，必须及时让他们在解决具体问题的过程中，巩固、深化和活化概念，使学生对概念的理解由感性的认知到理性的建构，再由理性的建构到具体的深化，真正完成概念的内化过程。物理概念的运用一般分为两个阶段：一是初步运用阶段，二是创新运用阶段，主要是通过变式迁移，将概念灵活地、创造性地运用于新的物理情景中，然后分析、解决问题。因此，要重视变式教学法，深化学生对概念的运用。
　　变式教学是使学生准确掌握概念的重要方式之一，目的在于使学生了解哪些是事物的本质特征，哪些是事物的非本质特征，从而对一事物形成科学概念。变式从心理学上看是从不同角度、方面和方式变换事物的非本质属性，以便揭示事物的本质属性的过程。物理变式教学的基本思想是：运用不同的知识和方法，对有关物理概念进行不同角度、不同层次的变化，有意识地引导学生从“变”的现象中发现“不变”的本质，从“不变”中探求规律。通过变式训练，有助于学生认清概念的内涵与外延，同时有助于开阔思路，锻炼物理思维。
　　变式在例题、习题中应用的形式，主要包括一题多解变式、一题多变变式，在解题中教师通过变换题目的条件、结论、图形引导学生从不同的方面考虑问题的解答，这有助于提高学生的比较、概括、转化能力和分析问题、解决问题的能力。
　　学生做练习能帮助巩固所学的知识，有助于概念的理解和应用，促进知识向能力的转化。另外，练习题还可以作为评价工具，用于检查学习效果。为了巩固概念，大多数教师以高考为标准大搞一步到位的训练，这虽然有利于提高学生对概念的识记和应用，但是这种做法没有遵循循序渐进的原则，在一定程度上增加了高一学生学习的负担，使教学效果适得其反，妨碍学生的全面发展。要优化物理概念应用阶级就必然要精选习题，把握习题的难度；控制概念习题的数量，注意概念习题的代表性，还要注意概念习题与生活、实践的联系，让学生在实际生活、生产中应用概念。
　　总之，根据物理学科具有自身的特点，探索、总结物理概念课堂教学模式，并将其应用到日常的课堂教学实践中，对学生掌握物理概念内涵与外延，培养学生获取知识的探究能力，增强学生的物理抽象思维、形象思维、直觉思维和创造性思维能力，都具有重要的理论价值和指导作用。
　　
　　注释：
　　①郭怀中.物理教学论［M］.合肥：安徽教育出版社，2007.50.