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物理概念教学中的环节控制
内容摘要:本文系统论述了物理概念教学应遵循的五个环节,即表象、概括、定义、再认、系统化等环节。
在物理教学中,要建立生动的概念表象,其手段大致有如下五种[1]:
1.出示实物,进行实验。或组织现场参观,让学生身临其境、耳闻目睹,躬身实践。
2.展示图片、图表、模型、幻灯片、教学影片、电视录相等电、声、光教学技术媒体。
3.运用学生的亲身经验,列举实例,唤起学生记忆中的有关表象,为建立概念创造条件。
4.对于抽象性相对较高的物理概念,则精心选择学生熟悉的事例进行类比,化抽象为形象,建立类比表象。例如“电压”概念与“水流的形成”的类比。
5.教师还可以用语言对有关的概念进行形象生动的描述,引起他们的联想,展示丰富的想象,将物理概念与一幕幕活的物理图景联系起来。伽利略曾用关在船舱中的小虫的飞行、小鱼儿的游动、水滴的下落、人的跳动等,形象生动地对船的匀速直线运动状态进行了刻画,加深了人们对匀速直线运动概念的理解。
表象是形成概念的基础,是认知物理概念的加工“原料”。所以在物理概念教学中,对表象环节要给予足够的重视,现在,有不少教师在物理概念的教学中,重视实验演示,这固然是有利于概念教学的教学设计。但是,美中不足的是,教师往往在做完一遍实验后,紧接着就进行分析,以引出概念,而没有注意:实验过程、现象是否给学生留下了深刻的印象。当学生的头脑中还是残缺的表象时,教师就根据自己头脑中早已存在的表象进行分析,致使有些学生跟不上教师的思路。不得已只好机械记忆。这应引起我们的注意.
二、概括环节
表出的建立,只是掌握概念的第一步。物理概念的真正建立,将摆脱表象的束缚。
表象亦并非真实物的“高保真复写”,表象本身就对具体实物有了一定的概括性,但在感性材料的基础上形成的个别表象,仅仅反映个别事物的特征。个别表主经概括上升为一般表象,它反映许多事物的共同特征.在概括的过程中,通过辨别各个别表象所反映的个别事物的特征的异同,找出一类物理现象的共同特征.n着表象概括程度的提高,这种共同特征的概括程度也越来越高,最终成为关于这类物理现象的概念的本质特征。
实际上。对物理现象的概括过程,就是逐步获取物理概念本质特征的过程.比如“力”概念,其表象材料就是逐步深化、扩展、概括性程度不断提高的.从最初的肌肉感觉,到人对物体的推、拉、压、提,扩展为物体与物体之间的直接作用。后来,表象进一步扩延、丰富,扩展到彼此不接触的物体间的吸引、排斥作用.在这些丰富的表象材料中,有一点是它们的注意。
二、概括环节
表象的建立,只是掌握概念的一步。物理概念的真正建立,将摆脱表象的束缚。
表象亦并非真实物的“高保真复写”,表象本身就对具体实物有了一定的概括性。但在感性材料的基础上形成的个别表象,仅仅反映个别事物的特征。个别表象经概括上升为一般表象,它反映许多事物的共同特征。在概括的过程中,通过辨别各个别表象所反映的个别事物的特征的异同,找出一类物理现象的共同特征。随着表象概括程度的提高,这种共同特征的概括程度也越来越高,最终成为关于这类物理现象的概念的本质特征。
实际上,对物理现象的概括过程,就是逐步获取物理概念本质特征的过程。比如“力”概念,其表象材料就是逐步深化、扩展、概括性程度不断提高的。从最初的肌肉感觉,到人对物体的推、拉、压、提,扩展为物体与物体之间的直接作用。后来,表象进一步扩延、丰富,扩展到彼此不接触的物体间的吸引、排斥作用。在这些丰富的表象材料中,有一点是它们所共同具有的,那就是它们都是物体对物体的作用。因而,“力”概念就是对这些表象材料的概括达到顶点的产物。
三、定义环节
在概括的基础上形成的物理概念,最终将以精炼而严密的物理术语表达出来。然而,由于物理表达的需要,使得物理概念语句的句法结构既不同于文学语言,又不同于日常生活语言。其限制性的修饰定语词使物理概念变得常常难以理解。
在物理概念的表述语句中,并非所有的字词都起着传递本质特征的作用。或者说,概念定义中的各语句组块对于本质特征的传递,其作用是大小不一的。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本质特征的获取。(但它们对于准确传递概念的全部信息又是必不可少的。)
解决上述问题的有效办法,就是在给出概念定义时,帮助学生分析表达语句的句法结构,如“惯性”概念,课本上是这样定义的:
把物体保持匀速直线运动或静止状态的这种性质叫做惯性。
其中,“…物体……的…性质叫做惯性”是概念表述语句中的关键语句部分。从这里,我们可以看出,惯性是物体的固有性质,什么性质呢(即惯性的表现形式)?再看定义:“……保持匀速直线运动或静止状态……”
这部分语词对“性质”的内涵作了明确的限定。这种性质于物体运动与否、受力与否乃至物体形态(固、液、气)都无关。
通过这种句法分析,概念的本质就昭然若揭了。
四、再认环节
物理概念的本质特征,一旦在学生的记忆有序地、明确地、稳定地贮存下来,就标志着概念已脱离了表象束缚,而成为真正理性的东西了。这就为再认概念变式准备了最根本的条件。
一个物理概念所描述的是一类物理现象的共同属性,其概念正例往往是无限不可数的,为了掌握一个概念,不可能去研究、考察所有的概念正例。因而,概念教学往往以那些有代表性、典型性、基本性和基础性的表象材料为支柱.然而,不如人意的是.有些学生对于概念的理解也因而囿于这些表象材料所“圈定”的范围,根本考虑不到“圈”外一的变式或对“圈”外的变式感到难以辨别,乃至把具体材料当成了概念的化身。如“惯性”概念,教师和课本都讲汽车、炮弹、石块有惯性,很少或根本没有提及液体或气体。有些同学竟因而想不通为什么气体也有惯性。





