优化物理概念建构策略 引领核心素养落地生根

2019-12-24 08:57闻晓芳
物理教学探讨 2019年11期
关键词:初中物理建构概念

闻晓芳

摘   要:概念教学在初中物理教学过程中占据极其重要的地位,概念的建构对学生而言不仅仅是一个新概念的识记,更重要的是弄懂概念建构的来龙去脉,由此及彼,让学生真正经历概念“是什么?为什么?怎么办?”的过程。一线教师要不断深入研究和挖掘,也只有这样,才能真正引领学生的思维生长,促进学生核心素养的落地生根。

关键词:概念;初中物理;建构;核心素养

中图分类号:G633.7 文献标识码:A    文章编号:1003-6148(2019)11-0022-3

在很多常态课堂上,很多物理概念采用灌输式教学方式,这种形式的教学完全剥夺了学生概念构建的过程和必要的思维渐进过程,很大程度上限制了学生的思维成长。学生不仅不知道概念建构的来龙去脉,也不懂概念建构的价值与意义,没有将学生学习这一物理概念的价值和物理意义渗透给学生。这样的教学完全扼制了学生核心素养的渐进提升,也限制了学生能力的提升。为此,我们需要从以下几个环节来完善我们的概念教学。

1    概念建构优化的价值

作为教师,必须深入分析和挖掘概念本身的价值及其建构的价值与意义,从备课层面就高度重视价值的渗透与达成。只有这样,才能从各个环节去促进我们课堂教学过程中概念建构的策略优化,真正全面促进其进阶性、科学性、价值性的全面突破,真正让我们的科学课更具科学味。学生的内心世界也会慢慢地植入一颗科学的种子,促进学生科学素养的开花、结果。所以,我们先从以下三个环节来凸显概念及其建构策略优化的价值与意义。

1.1    进阶性的价值

初中物理概念的建构基本都是基于已学知识与技能、现象与数据的基础上形成的,这些概念需要对原有的知识与技能进行再次分析与思考、对比与探讨,或者需要对刚刚收集的物理现象和实验数据进行归纳与总结、分析与对比而得出,此时学生的思维是由浅入深、由面到点的过程。在整个过程中学生学会观察与思考、对比与分析、思维与成长同步并进,而科学的基本素养也在这一概念建构的过程中渐渐提升。

1.2    科学性的魅力

初中物理呈现给学生的概念都是非常科学、严谨的。虽然有时的理解深度受学生学习能力和基础的限制,定义的层面是基于初中生的理解能力而设定的,但是整体是非常科学、严谨的。这种严谨如果采用灌输式的方式教给学生的话,学生是无法感悟的,更无法将这种严谨转变成学生的一种基本素养。但是,如果在教学过程中,我们对物理概念进行进阶建构的话,学生会在建构过程中真正领悟概念的科学性,久而久之,不仅让学生更加尊重物理这门学科的价值与严谨,更让学生逐渐感悟科学精神的智慧与意义,奠定后续深入学习的良好科学氛围。在这个环节,我们需要深入课堂,以此依托物理概念的科学性魅力,让学生在长期的学习中逐渐感悟到物理概念的科学性,让科学、严谨的精神渗透给学生,学生的科学态度和科学素养也会进阶生长。

1.3    价值性的凸显

教师如果在常态的教学过程中,真正注重还原概念建构的“知其然知其所以然”,引导学生思考与分析,从教师“扶着”学生去分析,到学生慢慢地学会合作分析,最后变成学生独立思考,学生会慢慢地掌握这种思维习惯和思维能力。学生在后续的学习过程中,也会主动思考,深入分析,多元对比,学生对陌生概念的识别能力和主动建构能力也得到了提升,真正让学生拥有一种带的走、用的着的能力。其价值也是物理学习的价值所在,久而久之,这种价值便会真正转变为学生的能力。

由此可知,概念建构的策略优化将学生真正带入物理的体验、探究、学习、生长之中,学生在整个系列活动中感受到物理学科的意义与快乐,也感受到物理学科的魅力与特色,更学会了如何学习物理、应用物理、服务生活,达到学以致用、素養进阶的效果。

2    概念建构优化的策略

结合初中物理概念的基本类型,我们可以结合概念的种类,结合概念的价值,锁定不同概念的特点,建构相应的策略。真正通过概念的优化,诠释概念的本质,凸显概念的价值,引领学生真正的素养提升。就初中阶段的概念建构我们可以从以下几个环节来达成。

2.1    让现象凸显,让概念一目了然

现象类概念的建构重在启发学生对现象的观察与对比、归纳与总结,在生活经验的基础上,建构更为严谨、健全的概念。在教学过程中,教师要善于结合教学内容,凸显实验现象,通过问题、问题链、现象对比重现等,让学生深入观察、对比,以此启发学生思考,让学生在自主思维的氛围下,达成对概念的一目了然。

比如,在声现象的学习过程中,响度和音调就是本节教学内容的重点和难点,这两个概念的进阶建构就成为本节教学的突破点。为此,以响度为例,我们可以采用如下策略来进一步达成:

操作1:教师在鼓面上放一些小米粒,轻轻敲击鼓面和重重敲击鼓面。

问题1:请问你们听到的声音有什么差异?

生1:两次声音的大小不一样。

问题2:你们看到的现象又是什么?前后两次又有什么差异?

生2:每次米粒跳起的高度不一样。

问题3:什么时候米粒跳得高?什么时候米粒跳得低?

生3:声音大时跳得高,声音小时跳得低。

此时,学生已经初步形成一个概念,即声音有大小之分,而且声音的高低就与这个看到的“高低”有关,此时响度及其振幅概念的建构就水到渠成了,而这两者的关系也就自主建构起来,这样的效果不仅明显,而且显著,学生的印象很深刻。

2.2    让生活再现,让比值意义非凡

比值类物理概念在初中物理中也是非常常见的,比值类建构其实是基于生活原型而生成的,是我们为了研究方便而建构起来的,比如速度、压强、密度等都是比值类概念。

此时,我们需要让学生经历人类在概念建构前如何应用这个潜在物理量服务于我们的生活与发展。比如,日常生活中,每个学生都可以采用“相同时间比路程”和“相同路程比时间”的方法来比较物体的运动快慢。但是如果遇到如下情况,人们就需要再进一步思考了,甲同学4 s内运动20 m,乙同学6 s内运动24 m,那么谁运动得快呢?你采用的什么方法呢?这些方法和我们原来采用的“相同时间比路程”和“相同路程比时间”一样吗?此时学生可以发现,针对这种情况,我们可以通过路程除以时间,发现甲同学每秒运动5 m,乙同学每秒运动4 m,这是相同时间比路程。也可以用时间除以路程,发现甲同学走1 m需要0.2 s,乙同学走1 m需要0.25 s,这是相同路程比时间。这里都可以转换到我们原先的比较方法,但是我们可以发现用“相同时间比路程,路程越长,速度越快”的方法和我们日常的认知相同,所以就用路程除以时间的大小来表示物体运动的快慢,速度概念的建构就水到渠成了。

2.3    让价值显现,让建模助力研究

为了研究物理问题更加方便、简洁、形象,此时我们可以让建模过程中出现的概念渐进呈现,让学生能深刻感受到这些模型对研究物理问题的帮助,如力臂、法线、磁感线等,这样的教学不仅让学生深刻感受到物理量的重要性和价值性,也给学生渗透了物理思想的重要性,即建模法。

比如,在法线的教学过程中,我们可以给学生演示如图1所示的实验,通过改变入射光线,请学生观察反射光线的变化。在观察中学生会感觉到入射光线和反射光线是关于某根线对称的,此时学生会初步感受到这根特殊意义的线虽然不存在,但是对于我们后续的研究还是非常有意义的。为此,教师就顺着学生的思维,提问学生,这样一根线应该具有什么样的特点。学生很快想到这样一根线应该垂直于镜面,而且还应该过入射点,此时法线的概念在学生脑海中顺其自然地建构起来了。在法线概念建构的过程中,学生在实验的引导下,自发地发现法线有其存在的价值与意义,即为了研究反射规律,如果我们在研究的过程中建立法线这一物理模型,将会给研究带来很多方便,而实际法线是不存在的。此时,学生不仅顺利地理解了什么是法线,也理解了法线存在的价值与意义,更感受到建模思想在物理学习中的重要性。

2.4    让现象震撼,让规律水到渠成

在初中物理教学过程中,有些概念是基于物理规律而自然生成的,这些规律需要通过学生的自身体验和理解逐渐生成。学生在体验过程中会收集到一些实验现象或数据,这些现象和数据都会引领学生自发地形成一种认知,这种认知就是学生对概念的初步认识和建构。随着教学活动的深入,学生对这一概念的理解也随之加深,对概念的意义与价值的理解也水到渠成。比如,在凸透镜教学中,我们有很多物理量就是基于物理现象而生成的,如焦点、焦距、光心等,为了让学生对这些概念达到飞跃性的理解与突破,教师拉上教室里的窗帘,关灯,用大功率的平行激光管光源分别照射凸透镜和凹透镜。比如焦点,我们就需要通过如图2所示的实验体验让学生发现凸透镜和凹透镜对光线的作用。如图2甲所示,当一束平行于主光轴的光线通过凸透镜时,光线汇聚一点,而当一束平行于主光轴的光线通过凹透镜时发生发散,但是发散光线的反向延长线却汇聚一点,此时焦点、焦距概念顺其自然地建構而成了。学生在震撼的实验现象中发现现象背后的物理知识与规律,也发现了物理现象与物理定义之间也有着必然的联系。

教师通过实验活动将实验现象尽可能明显地展现给学生,让学生通过自己的观察、体验、分析、对比发现现象背后的物理知识与规律。让学生突破抽象概念的束缚,也领悟实验的价值与意义,为学生在物理学习探究上的可持续发展奠定基础。

3    结束语

初中物理的概念有很多,每个概念的背后都有其特定的价值与意义,也有其特定的建构过程,过程中都经历特定的物理环境和生成意义,也凝聚着人类的智慧与发展。所以,在物理概念的教学过程中,我们需要给学生的不仅仅是概念本身是什么,还有启迪学生感悟概念的生成与意义,让学生在概念的学习过程中生长自己的知识与智慧,凸显学生认知物理思维的过程,让素养落地,让能力升级。

参考文献:

[1]王平.领会概念建构方法 提升物理学习效率——以“比值定义法”为例谈初中物理概念的教学思考[J].中学物理教学参考,2019,48(6):72-74.

[2]骆波.大概念理念下的物理单元设计——以初中物理“力与运动”单元为例[J].江苏教育,2019(5):12-15.

(栏目编辑    刘   荣)

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