论中学生掌握物理概念的基本阶段,本文主要内容关键词为:中学生论文,物理论文,概念论文,阶段论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
理性与经验性是物理概念的两重性,因而,中学生掌握物理概念就必需经由具体经验达到对概念本质的把握,并将对概念本质的把握运用于物理问题的解决。具体说,中学生掌握物理概念要经过建立表象、本质把握、消化巩固、尝试运用四个阶段。
1.建立表象阶段
表象是感性映象的最高形式,是在感觉、知觉的基础上形成的关于具体事物的概括性印象。
在建立有关物理概念表象的过程中,需要注意两种情况:一是学生具有直接的相关经验,教师运用形象性的语言就可以唤起学生的回忆,使以前形成的表象再现出来。其中正确的表象,可以直接为掌握概念所利用;而错误的表象,则要通过实验、讨论、讲解等方法克服先入之见,纠正其错误,从而建立起正确的表象。二是学生没有相关经验,这时就需要通过对新内容进行充分的感知,并在学生旧有表象的基础上综合再生出与当前概念有直接联系的表象。
要帮助学生建立生动的物理表象,必须重视和加强直观教学,其途径大致有三:
1.1 加强实验教学
包括接触实验器材、参观实验室、动手操作等,以丰富直接经验;演示实验要注意给学生留下实验过程关键点的深刻印象,不能草草地做一遍,就匆匆地给出概念,致使学生以残缺的表象来“生吞”教师“塞”过来的概念。
1.2 充分利用现代教育技术
要将现代化的电、气、声、光技术媒体引入到物理概念的教学中来,不仅包括幻灯片、教学影片、电视录相等常规手段,而且也要充分利用计算机模似物理概念的有关图景,并大胆地尝试这项新技术手段。
1.3 重视教学语言艺术
生动形象的教学语言可以唤起学生对有关经验的回忆;可以通过精心选择的类比,化抽象为形象;可以激起学生的联想,展开丰富的想象,将严密、干涩的物理概念与一幕幕充满生机的物理图景联系起来,从而加深学生对概念内涵的认识。伽利略曾用关在船舱中的小虫的飞行、小鱼的游动、水滴的下落、人的跳动等,对船的匀速直线运动状态进行了生动形象的刻画。他的这段描述使许多读者产生了身在其中的感觉,加深了对“匀速直线运动”概念的认识。
2.本质把握阶段
建立表象仅是掌握物理概念的基础。物理概念的真正掌握,则会摆脱与表象的直接联系,实现对概念本质的把握,本质把握阶段是掌握物理概念的关键阶段。
在经典物理的范畴内,每个物理概念都是对一类物理现象的总结和概括,因而,把握物理概念的本质特征可以通过对一类具体物理现象的概括(比较、归纳)来获得。同时,经典物理概念又都有语言形式的定义,其语言精炼、结构规范严密,包容了概念的所有本质特征。分析概念定义的句法结构,也完全能够把握概念的本质。两种方法可结合使用。
2.1 概括方法
在物理现象的基础上形成的个别表象,只反映具体现象的特征,个别表象经概括上升为概括表象,则反映一类物理现象的共同特征。在概括的过程中,通过比较各个别表象所反映的具体现象的特征的异同,就可归纳出一类现象的共同特征。随着概括程度的提高,共同特征的概括程度也越来越高,从而最终归纳出关于这类物理现象的物理概念的本质特征。
实际上,概括的过程是剔除具体物理现象中那些次要的非本质的特征而把本质特征突出出来并予以肯定的思维过程。在这一过程中,或许要进行多次概括,直到形成概念。“力”就是从最初肌肉感觉,到人对物体的推、拉、压、提,概括为物体与物体之间的相互作用。后来,彼此不接触的物体之间的吸引与排斥也被概括进来,但在各类“力”的表现形式中,它们所共有的是物体对物体的作用。“力”的概念就是对这些具体材料的概括达到顶点的产物。
2.2 定义分析方法
在物理概念的定义中,并非所有的字词都均衡地起着传递概念本质信息的作用,或者说,概念定义中的各部分结构对于本质特征的表达,其作用是不一样的。其中,起作用小的,为相对冗余部分,这部分字词有时还会干扰学生对概念本质的把握。如:
把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的这种性质叫做惯性。
在“惯性”概念的这个定义中,其语体的关键部分是:
“……物体的……性质叫做惯性。”
从中我们看出,“惯性”是物体的固有性质,它与物体运动与否、受力与否乃至与物体的形态(固、液、气)都无关,这正是“惯性”概念的本质所在。
“……保持匀速直线运动状态或静止状态的……”是定义的相对冗余部分,它指明了“惯性”的表现形式。
这个例子还不算太复杂,但由此可以发现,通过剖析概念定义的语言结构,有利于概念本质的显露,定义分析方法是获取概念本质特征的有效方法之一。
3.消化巩固阶段
学生把握了概念的本质,还不等于掌握了概念,要使概念具有实际意义,还必须消化、巩固新概念,以便在运用概念解决问题时能够及时地再现。但巩固不是死记,巩固的基础是消化。只有真正理解的知识才能真正巩固下来。
要消化新的物理概念,最根本的就是使新接受的概念与头脑中已有的物理概念建立有机联系,使新概念融入已有的概念系统中,同时给已有概念赋予新的意义。这样,新旧概念联系在一起,重新构成概念系统,其中,每个概念都占有一定的位置,并与其他概念产生联系,这种联系,不仅有纵向的提高,也有横向结合,如功和能、力与加速度、电场与磁场等。新构成的概念系统将新旧概念融于一体,便于学生记忆。
概念的发展,不仅表现在概念本身的不断充实和改造上,而且还表现在概念系统的掌握上。概念只有放在系统中,才能掌握得更牢靠、更深刻。物理概念系统的建立有两个时机:一是教师在引入新概念时对已有概念进行联系;二是在单元或学期课程结束后进行复习时进行。当然,巩固新概念还要依据遗忘规律及时地进行复习,并养成良好的复习习惯。
4.尝试运用阶段
通过学生对于物理概念的运用,不仅可以检验学生的掌握程度,而且,还可以促进学生对概念的进一步理解。事实上,仅仅通过讲解与接受很难完成对于概念本质的把握,达到彻底理解。在运用概念的过程中,学生常常遇到疑难,表现出对概念理解的缺陷,在解决具体问题时,免不了要经历多次尝试——错误——纠正的“试误”过程,在“试误”过程中使学生对概念的理解一步步深刻。
对物理概念的简单运用,就是对概念变式的再认。通过变式特征的“涨落”,概念的本质特征再次得到突出;而对复杂物理问题的解决,需要同时运用几个物理概念,这是概念运用的高级层次,它要求学生具有丰富而完善的概念系统。我们常见的电磁学与力学相结合的题目,就常常涉及到电场强度、磁场强度、感生电流、加速度、重力、摩擦系数等概念,学生能否顺利解决这类综合题目,取决于对相关概念之间相互关系的理解及运用的熟练程度。
上述四个阶段是学生掌握物理概念不可缺少的环节,它们之间的次序有较强的规律性;但各阶段之间又不是截然分开的,只具有其相对独立的意义。在具体教学中,可以灵活地引导学生去正确地掌握物理概念。