高中物理概念教学学习路径探究策略

蔡贤辉

（湖南省东安县第一中学，湖南 东安 425900）

高中物理概念是构成高中物理的基本内容，又是科学规律和理论的基础，更是思维过程的核心内容之一。在概念教学中，只有通过研究学生的概念学习路径，才能促进学生概念的形成或转变，使概念教学课堂变得更有效。只有充分了解物理概念的历史及学生原有的知识水平、思维过程和表征方式，才能为教师优化教学路径提供依据，才能优化概念的学习路径，促进学生概念的形成或转变。因此，物理概念的教学中，提出以学生已有的概念表征为起点，以学生概念学习的思维过程为主线，以优化概念表征为目的的三位一体策略，不仅优化概念教学路径，而且优化学生概念的形成和转化，帮助学生形成正确而科学的概念体系，从而提升物理学习力。

一、以学生已有的概念表征为起点

（一）利用原有上位概念同化新概念

奥苏贝尔认为，促进学习和防止干扰的最有效的策略，是利用适当相关的和包摄性较广的、最清晰和最稳定的引导性材料，这种引导性材料就是所谓的组织者。因此，教师在学生学习新概念的知识之前，有必要将这些组织者呈现给学生，则可以促进新命题与学生原有认知结构中的命题之间产生相互作用。

（二）利用原有相似概念形成新概念

在物理新概念学习时，若原有认知结构中的概念与新概念之间有着相同或相似的关系，那么教学中可采用类比的方法，实现新旧概念的正迁移，更容易突破难点，从而建立对新概念的认知。比如，形成磁感应强度这一抽象概念需要与之相似概念作为先行组织者，那就是电场和电场强度。可以通过问题引入：磁场的基本性质是什么？用不同磁体吸引相同的铁块，现象相同吗，这说明什么？进一步引导学生认识到磁场与电场一样都是一种特殊的物质，具有力的性质和强弱之分。再次思考：通过与电场对比分析，怎样认识和描述磁场的方向与强弱？

（三）创设情境主动探究生成新概念

物理概念的形成过程，就是学生通过对物理现象、物理实验和物理事实的观察和分析，进一步分析归纳、概括总结、科学抽象，从而习得新概念的过程。这里的物理现象、物理实验和物理事实即是所创设的情境，旨在重新提取学生头脑中原有的概念表象表征，以激发学生思维，从而将学生的认知引向新概念的形成。创设情境的目的就是引起学生的注意和兴趣，还可以是引起学生对现有概念的不满，本质上是为了揭示事物之间的矛盾或引起学生认知上的冲突，使学生原有认知结构的平衡状态被打破，从而激活学生的思维，激发其学习新知的内驱力，达到自觉主动地学习新概念的目的。

二、以学生概念学习的思维过程为主线

物理概念的形成通常要经历对大量的实验和事实进行观察和分析的过程，然后对这些物理现象和过程的共同特征进行归纳、概括和抽象，还可能需要实验验证，甚至进行科学推理，最终确定其最本质的特征，形成概念的表征。所以，物理概念的形成过程就是学生通过归纳概括某一概念关键属性的思维过程。因此，教学过程要注重体现学生科学思维的发展，以优化概念学习的路径，使学生的自主学习能力和科学探究能力得到提高。

优化教学过程就要以学生的认知水平为基础，以学生概念学习思维路径为主线。按照概念的不同分类，概念学习的路径也必将有所不同，因此依据概念学习路径确定的教学过程也是不同的。若将概念按照关系来分，可分成上位概念、下位概念和并列概念。根据概念之间的这些关系进行学习，常常会使抽象难理解的概念变得容易习得。当学生具有下位概念时，学习上位概念就更容易理解。

三、以优化概念表征为目的

（一）强化概念表象表征

反映学生物理能力高低的一个重要标志就是看他认知结构中的物理图景表象表征是否足够丰富、足够清晰。而缺少表象表征的学生，由于在学习物理的过程中没有形成清晰、正确的物理图景，影响了概念习得的效果。因此，在教学过程中，教师要提供丰富的感性材料，强化概念表象表征，能够在头脑中形成正确的物理图景，这也是概念教学的第一步，也是学生后续获得概念的重要条件和基础。比如，在学习“弹力”概念中，教师提供丰富的感性素材有实验和多媒体课件所展示的利用弹力的生活场景视频：运动员撑杆跳高、跳水运动员在跳板上的起跳、拉弓射箭等。学生通过观察、归纳得出弹力产生的两个定义特征：直接接触和发生弹性形变。

（二）利用概念图式建立概念联系

物理概念的表征方式除了命题表征之外，还可以用图示表征方式。若学生将学习过的几个相关的不同级别的概念图式或命题组成一个网络，就形成一个概念图。至于其中的新概念，由于不同概念之间的关系得以明确显示，使新概念的含义更加丰富，这非常有助于学生运用已知概念来学习新的概念，进而强化了新概念的表征。

结束语：

因此，学生在学习新概念时，若仅对概念进行孤立、零散的记忆存储，不利于信息的加工和提取。因此，可以有意识地将要学习的关键概念与自己头脑中已有的其他概念进行联系，形成以概念图式或命题相联结的概念图，真正的学习才会发生，知识的建构才能实现。通过概念运用优化概念表征一个平衡位置和具有往复性，而且回复力的作用是当学生面对新问题情境时，能应用所学的物理新概念进行解决，则物理新概念得到进一步巩固而同化到原有的认知结构中。若面对新问题情境所呈现的物理过程或现象是学生用新概念知识无法解决的，那么学生便会重新审视所学的新概念，且对物理新概念进行再次修正和完善以使认知结构重新达到平衡。在应用物理新概念解决实际问题中，有效地拓展了物理新概念的内涵和外延，也进一步巩固和深化对物理新概念的表征。