试论基于“非常规”物理实验进行初中物理概念“进阶”教学策略

杨茹羽 万欣欣

摘 要 为帮助学生更好地建立物理概念认知体系，提出基于“非常规”物理实验的物理概念“进阶”教学策略，讨论利用该策略开展教学的实践意义，展示利用该教学策略开展概念“进阶”教学的教学原则和教学设计过程。

关键词“非常规”物理实验;初中物理概念“进阶”;教学策略

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2020）27-0107-02

物理概念是物理基础知识的重要组成部分。物理概念认知体系的形成需要经历对物理概念的科学认识、深入理解以及完整认知，这个过程可以看作是一个逐步“进阶”式的认知发展过程。然而，在初中阶段的教学实践中，教师往往忽视学生的原有经验、轻视学生对物理概念的深入理解以及不重视学生建立概念之间的关联，导致学生对物理概念的认识不够科学准确，难以进行深层的自我建构以及难以建立物理概念的完整认知，对物理概念的认知停留在记忆或简单理解的表层。这些问题严重影响了学生对物理概念认知体系的建立。

一、基于“非常规”物理实验的概念“进阶”教学策略

为了帮助学初中生建立良好的物理概念认知体系，促进学生物理概念的“进阶”，针对物理教学中存在的不利于学生物理概念学习的实际问题，提出基于“非常规”物理实验进行概念“进阶”教学的教学策略。

（一）创设真实的物理问题情境，联结物理概念和原有经验策略

脑研究证实，复杂而繁多的原有经验是有意义学习的基本条件，学生获得知识的过程须在穿插及揉合原有经验的过程中进行。而学生的原有经验往往是从生活中得到的，将物理概念置于真实的物理问题情境中可有效地调动出学生的原有经验，此时物理概念与原有经验共同存在，通过在真实情境中解决实际问题，进一步建立起物理概念和原有经验之间的联系，在此基础上可有效促进学生对于物理概念进行重新认识。基于真实情境的重新认识能帮助学生对物理概念建立科学的认识，这对一些抽象概念的建立尤为重要。

（二）设计感官体验型物理实验，外化物理概念多种特征策略

参考建构主义理论得到，物理概念的建构是学生与物理概念相互作用，最终学生建构物理概念的过程对于初中生而言，初中生正处于感性认识向理性认识过渡的阶段，其对于客观事物的认识更多地依赖于感性经验的积累，因此，较多地关注初中生与物理概念的直接接触，让学生获得物理概念较多的感性认识，基于此将有助于学生理性认识的进一步发展。为学生适当地设计感官体验型物理实验，把物理概念的特征尽可能全面地通过体感直接呈现给学生，将会促进学生建立物理概念与其数个特征之间的联系，有助于学生深入全面地理解物理概念，自主建構物理概念。

（三）组织学生动手实验，促进物理概念认知体系建构策略

人类对客观世界的认知是通过与客观世界的相互作用而逐渐建立起的，在这一过程中，人类不断地与客观世界相互接触，并作用于客观世界的各个层面，进而逐步建立起对客观世界完整而全面的认知。物理概念教学的目的是帮助学生获得对物理学科的全面认识，从这个层面上来讲，物理概念教学中须重视学生物理概念认知体系的建构。在概念教学中教师适当安排学生进行实验，让学生自己动手操作，这一过程学生容易接触到不同的具有相关性的一些概念，通过作用于物理概念，有助于学生建立相关物理概念之间的联系，进而能促进其建构物理概念的认知体系，从而促进物理概念的“进阶”，为建立核心概念的完整认知奠定基础。

二、利用上述策略教学的实践意义

（一）有助于学生对物理概念建立科学认识

学生在进入正式的物理学习之前，对于很多物理概念已经有了一定的基于生活经验的认识，这些认识有些是准确的，有些是片面的，还有些甚至是错误的。由于初中学生的认知能力尚不成熟，对于物理概念的大多数前认知均存在一定的主观性以及顽固性，因此将前认知改善或改变其为科学认知的过程是存在困难的。

学生亲身参与学习活动是其形成概念的科学认识的必要条件之一，对于不同学生，科学认识的形成和发展过程是因人而异的，它在遵循一定的发展规律的同时又根据每个人的身心特点存在多个独特的发展方式，本文中所研究的教学策略基于“非常规”物理实验，通过借助无处不在的、贴近学生生活的、现象直观且原理简单的物理实验进行物理概念教学，将学生与学习物理概念的行为置于动态的情境中，随着学习活动的进行，学生对于物理概念的认知逐步成熟，在教师的科学引导下可逐渐对物理概念建立科学的认识。

（二）有助于学生对物理概念进行深入理解

理解物理概念是物理概念学习过程中一个重要的目标，对于初中生而言，简单理解物理概念以及记住抽象的物理概念是他们在日常学习中所能达到的水平，但是，仅凭简单理解和记忆较容易造成学生对物理概念的遗忘，不利于其掌握物理概念，且物理学科知识系统性强，知识之间环环相扣、联系密切，若遗忘了之前所学的概念，会影响与之相关的新知识的建构。只有当学生对物理概念有了非常深入的理解，才能有效保证他们不易遗忘物理概念，在日后的物理学习过程中能更好地补充完善该物理概念以及理解新概念。

随着教师在教学过程中逐步引导呈现递进的概念顺序，适当增加体感实验，通过学生的身体感官感受物理概念的特征，安排学生进行相关的实验探究，将学生置于某个问题解决的物理情境之中，通过使用概念解决问题能促进学生对物理概念的深入理解，学生可以直接获取大量与物理概念相关的新信息，学生将这些新信息以及原有认知用于实际问题解决中，促进了学生对于物理概念的深入理解，可有效解决学生物理概念理解不够深入以及容易遗忘的问题。

（三）有助于学生对物理概念进行完整建构

建构主义理论认为，新的概念的习得是基于新、旧概念之间的联系所进行的，当学习者深入理解了物理概念之后，应该主动去寻求并建立相关概念之间的联系，从而逐步建立起物理概念的认知体系，认知体系的建立有助于学生对于物理概念的再次学习。认知体系的建立依赖于对物理概念的完整建构。对物理概念的建构除了要知道定义、符号、单位、测量工具等之外，还包括掌握物理概念的分类、产生背景以及与之相关的物理概念和物理知识。传统教学大多较为关注学生对物理概念定义的理解，而经常会轻视学生对物理概念的完整建构对于学生物理学习的重要性。

基于“非常规”物理实验的概念“进阶”教学策略用于教学中，将物理概念置于物理概念认知体系中，将物理概念的认知过程置于真实的问题情境中，让学生自主利用所学概念解决实际问题，既可以帮助学生建构物理概念的完整认知，也能促进学生建立物理概念的认知体系。

三、使用教学策略的过程

（一）遵守教学策略的教学原则

概念“进阶”教学是教师通过教学促进学生将碎片化的日常经验之间建立联系，对经验事实赋予相应的概念，掌握概念的多个可观测特征，进一步确定概念的本质特性，逐步建立起对核心概念的全面理解，构建核心概念之间的联系，从而最后形成一个系统的知识结构的过程。利用基于“非常规”物理实验的概念“进阶”教学策略进行教学时须严格遵守复杂真实原则、主体能动原则、激发兴趣原则以及安全操作原则等相关教学原则。

（二）基于教学策略的教学设计流程

以课标和课本为蓝本，参考已有研究中所建构的物理概念“进阶”路径，确定所学内容所在该部分的核心概念，学生对核心概念理解处在“进阶”路径的哪个阶段以及其前后的相关概念;接着对学生的情况进行分析，了解学生在课前对于即将要学的概念所具有的经验认识，即处于何种理解水平;综合对教材和学情的分析后提出学生在经过学习之后预期所能达到对该概念的理解程度;然后设计学生概念“进阶”的路径;在明确路径之后选择相应的教学策略及教学方法进行教学设计，并利用该教学设计进行上课，随后结合“进阶”路径上对学生认知发展尤为重要的知识设计随堂测验，通过测验结果分析学生概念学习的进展情况，将此情况与预期进行比较，以适时调整教学决策。该过程的流程图如图4-1所示：

以上述教学设计流程为参考，在课堂教学中针对不同物理概念，在不同环节中合理利用基于“非常规”物理实验的概念“进阶”教学策略，可较好地发挥本文所研究教學策略的最大价值。

四、结语

初中学生尚处于形象思维向抽象思维过渡的阶段，其认知习惯性会从日常经验出发，寻求零散的经验事实与概念之间的对应，在此基础上建立物理概念的科学认识，通过对于物理概念的自我加工和建构，建立对于物理概念的完整认知，进一步建立相关概念之间的关联，逐步建立起物理概念的认知体系。将基于“非常规”的概念“进阶”教学策略用于物理概念教学中，有助于学生物理概念认知体系的建构。当然，在教学设计过程中教师务必要提前设计实验方案，准备相关的实验器具，对于一些繁琐的实验，为保证教学的效果，可巧妙结合常规物理实验开展相关的教学活动。

基金项目：内蒙古师范大学2019年度课题“内蒙古师范大学物理专业师范生教育历程研究”（项目编号：qjs201917）。

参考文献：

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