蔣亞林
(江蘇省溧陽中學(xué) 213300)
在平常的教學(xué)過程中,我們發(fā)現(xiàn)很多教師重視規(guī)律教學(xué)勝過概念教學(xué),這并不是教師沒有認(rèn)識(shí)到概念的教學(xué)重要性,只是對(duì)教師來講,他們覺得將重心放在規(guī)律上,學(xué)生必然會(huì)在規(guī)律理解的基礎(chǔ)上進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)概念的理解,即學(xué)生將對(duì)規(guī)律和概念實(shí)現(xiàn)同步理解,這可以達(dá)到一舉兩得的效果.筆者認(rèn)為,這樣的教學(xué)處理是不恰當(dāng)?shù)模韵率枪P者的分析和思考.
在物理研究中,概念首先是研究者對(duì)物理現(xiàn)象和基本過程進(jìn)行描述的基本工具,可以說如果連概念都非常缺失,又如何來確定問題的表述,又如何來推進(jìn)對(duì)問題的研究呢?正如我們?cè)谥笇?dǎo)學(xué)生討論“伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究”中,我們就要分析到這樣一個(gè)史實(shí):伽利略首先面對(duì)的困難是概念上的缺失,當(dāng)時(shí)人們對(duì)速度都沒有一個(gè)相對(duì)準(zhǔn)確的概念,因此伽利略建立了包括平均速度、瞬時(shí)速度、加速度等概念,然后才展開了那段震古爍今的探究歷史.由此可見,物理概念是規(guī)律探究的前提,如果沒有嚴(yán)格的概念建立過程,學(xué)生的規(guī)律研究也就是無本之木.
物理概念是學(xué)生建構(gòu)物理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的重要節(jié)點(diǎn),正是一系列概念才將整個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)起來,才形成了諸多物理規(guī)律.所以認(rèn)識(shí)物理概念,理解概念內(nèi)涵與學(xué)生的物理規(guī)律探究是完全統(tǒng)一的過程,學(xué)生只有對(duì)概念形成一個(gè)清晰而深刻的認(rèn)識(shí),他們才能真正對(duì)物理規(guī)律產(chǎn)生理解.
物理概念還與規(guī)律之間存在著相互聯(lián)系和補(bǔ)充的關(guān)系,對(duì)問題的研究來講,我們既需要通過概念來對(duì)問題進(jìn)行科學(xué)而簡(jiǎn)潔的表征,也需要通過物理規(guī)律來形成更加本質(zhì)的解釋.換言之,僅有概念或僅有規(guī)律,是不足以完成對(duì)問題的分析和研究的.比如在研究物體的做功現(xiàn)象時(shí),我們不僅要把握住功的概念,理解功的定義式,同樣也需要能夠從動(dòng)能定理、功能關(guān)系,以及機(jī)械能守恒定律等物理規(guī)律著手展開研究,而且這一思路在那些復(fù)雜問題中顯像得尤其明顯.
總之,無論是概念還是規(guī)律都是對(duì)物理本質(zhì)的刻畫,是物理知識(shí)的基本組成單元,如果在教學(xué)過程中刻意割裂它們之間的關(guān)系,在教學(xué)過程中厚此薄彼,這樣的操作只能注定教學(xué)上的失敗,學(xué)生也只會(huì)越學(xué)越累,最終腦子中一片混沌,他們物理學(xué)習(xí)將陷入困境.
物理概念是物理知識(shí)最為精華的組成,關(guān)于這一點(diǎn),我們可以首先關(guān)注到物理概念表達(dá)的簡(jiǎn)潔性上.物理研究倡導(dǎo)簡(jiǎn)潔之美,有的時(shí)候一個(gè)簡(jiǎn)單的名稱就可以涵蓋一個(gè)復(fù)雜的現(xiàn)象,這也讓某些沒有系統(tǒng)學(xué)過物理的人感到無比的玄妙.比如在電視機(jī)正常播放的過程中,突然將插頭拔下,人們會(huì)發(fā)現(xiàn)插頭處迸發(fā)出火花,什么情況??jī)蓚€(gè)字就可以解釋——“自感”;再比如干燥的冬天睡覺前將毛衣脫下來時(shí),我們會(huì)發(fā)現(xiàn)閃光,甚至還會(huì)聽到嗶哩叭啦的聲音,這是什么名堂?也是兩個(gè)字就能解釋——“靜電”,這些都是物理研究中的核心概念,當(dāng)然其背后又隱含著一系列物理規(guī)律與之對(duì)應(yīng).
物理概念的形成也對(duì)應(yīng)著很多物理研究思想的運(yùn)用,而這些也是我們?cè)谥笇?dǎo)學(xué)生研究物理概念時(shí),必須要加以強(qiáng)調(diào)和重視的.比如“質(zhì)點(diǎn)”概念的提出,其目的是為了簡(jiǎn)化問題的研究,而在具體操作中是將物體的大小和形狀徹底忽略,將物體視為一個(gè)有質(zhì)量的“點(diǎn)”來進(jìn)行研究.學(xué)生在學(xué)習(xí)這一概念時(shí),必然會(huì)認(rèn)識(shí)到質(zhì)點(diǎn)并非生活中的真實(shí)存在,一切物體都有自身的大小和形狀.教師則要順勢(shì)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到,類似于“質(zhì)點(diǎn)”的概念在物理研究中被稱為“理想模型法”,對(duì)應(yīng)的概念還包括“輕繩”——忽略質(zhì)量和彈性的繩子,其拉力大小處處一致;“點(diǎn)電荷”——帶電的點(diǎn),也沒有大小和形狀等等.我們?cè)谥笇?dǎo)學(xué)生研究這些概念時(shí),要善于讓學(xué)生結(jié)合具體的場(chǎng)景來進(jìn)行分析和研究,要讓學(xué)生深切意識(shí)到相關(guān)概念提出的必要性,由此學(xué)生也將強(qiáng)化對(duì)概念產(chǎn)生過程的理解.
還有一些概念之間的比較也蘊(yùn)含著豐富的方法性,比如平均速度和瞬時(shí)速度,一般來講,“平均速度”的概念比較容易理解,它是物體發(fā)生的位移與位移所發(fā)生時(shí)間之間的比值,這是一個(gè)過程量,其求解過程也相對(duì)比較簡(jiǎn)單;“瞬時(shí)速度”概念本身的理解難度并不大,它對(duì)應(yīng)的是物體某時(shí)刻的速度,但是它的理解則存在很強(qiáng)的方法性.在概念建立中,教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到如果將研究過程取得非常短,則對(duì)應(yīng)過程中的平均速度就可以視為某個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度.這里就包含著極限的思路,類似的“平均加速度”和“瞬時(shí)加速度”之間也是這個(gè)關(guān)系,而這一關(guān)系還將成為學(xué)生研究“微分”這一概念的基礎(chǔ).
在強(qiáng)化概念教學(xué)的過程中,教師必須要關(guān)注學(xué)生概念學(xué)習(xí)的難點(diǎn)所在,唯有如此,教師才能對(duì)癥下藥,對(duì)學(xué)生施以針對(duì)性的引導(dǎo)和幫扶,由此來降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度,讓學(xué)生更加順暢地建立相關(guān)理解與認(rèn)識(shí).
學(xué)生在概念學(xué)習(xí)中的首要難點(diǎn)是抽象性,正如前文所述,概念是用最簡(jiǎn)潔的語言對(duì)最本質(zhì)的物理現(xiàn)象進(jìn)行了刻畫,所以學(xué)生如果只是從字面上來解讀概念的含義,這顯然是不夠的.怎樣來避免這一情況呢?筆者認(rèn)為,教師要積極創(chuàng)設(shè)情境,引導(dǎo)學(xué)生在更加鮮活的背景下認(rèn)識(shí)概念的面貌,由此來對(duì)概念形成深刻而直接的理解.比如自感現(xiàn)象,教師就要通過實(shí)驗(yàn)來創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生真實(shí)地看到線圈由于自身電流的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由此學(xué)生才能深刻理解概念.
學(xué)生的學(xué)習(xí)障礙有時(shí)還源于概念的相近性,研究某個(gè)物理現(xiàn)象可能存在多個(gè)角度,這時(shí)也就產(chǎn)生很多不同的概念,甚至部分概念在名稱上還非常接近,這也就必然導(dǎo)致學(xué)生發(fā)生混淆,所以這也成為教師必須引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行糾正的關(guān)鍵點(diǎn).比如動(dòng)能和動(dòng)量,它們都是對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述,而且都與質(zhì)量以及速度這兩個(gè)物理量有關(guān),學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難免出現(xiàn)混淆.因此教師必須要幫助學(xué)生對(duì)此展開糾正,要從定義表達(dá)、定義式、矢標(biāo)性等角度著手,讓學(xué)生真正認(rèn)識(shí)到這兩個(gè)概念之間的差別,讓學(xué)生在初學(xué)階段就區(qū)分這兩個(gè)概念,這將確保學(xué)生在后續(xù)學(xué)習(xí)中的條理性.
綜上所述,高中物理教師要將物理概念的教學(xué)放到其應(yīng)有的高度,要對(duì)應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)來優(yōu)化概念的教學(xué),提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效率.