論物理概念教學(xué)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)問(wèn)題
1物理概念的形成過(guò)程
概念是指人腦反映客觀事物本質(zhì)特性的思維形式。人們通過(guò)實(shí)踐，從客觀事物中排除許多非本質(zhì)的特性，抽出其特有屬性概括而得到的。概念形成的過(guò)程如圖1。
2物理概念教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生思維能力的方法
在傳統(tǒng)的物理概念教學(xué)中，教師過(guò)分追求學(xué)生對(duì)概念的記憶和教學(xué)速度，不注意學(xué)生是否真正理解概念，不注重在概念教學(xué)中對(duì)學(xué)生高級(jí)思維能力的培養(yǎng)。在新課改的大背景下，物理概念教學(xué)應(yīng)該運(yùn)用各種教學(xué)手段策略，讓學(xué)生真正掌握物理概念，構(gòu)建完善的物理知識(shí)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生高級(jí)思維能力。
2。1運(yùn)用前概念轉(zhuǎn)變培養(yǎng)學(xué)生高級(jí)思維能力
前概念反映的是學(xué)生在科學(xué)概念形成前從生活經(jīng)驗(yàn)中構(gòu)建的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，并且它是人腦中頑固的不易被發(fā)現(xiàn)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。在物理概念學(xué)習(xí)中，學(xué)生前概念的存在勢(shì)必會(huì)對(duì)學(xué)生理解物理概念造成一定阻礙。在傳統(tǒng)教學(xué)中，物理概念往往是被灌輸?shù)綄W(xué)生腦海中的，只要求學(xué)生對(duì)物理概念做到識(shí)記程度。當(dāng)然學(xué)生也就不會(huì)對(duì)科學(xué)概念與自身認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的前概念的不同引起重視。然而當(dāng)面對(duì)復(fù)雜問(wèn)題時(shí)，學(xué)生又會(huì)不自覺(jué)地啟用前概念，正確的科學(xué)概念并沒(méi)有被真正掌握。避免前概念的影響，不如更好地利用前概念轉(zhuǎn)變來(lái)培養(yǎng)學(xué)生高級(jí)思維能力，讓學(xué)生從對(duì)物理概念的初步看法轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂X(jué)監(jiān)控物理概念的形成和重構(gòu)認(rèn)知結(jié)構(gòu)圖示。
運(yùn)用前概念轉(zhuǎn)變培養(yǎng)學(xué)生高級(jí)思維能力主要有兩個(gè)步驟：（1）創(chuàng)設(shè)前概念與科學(xué)概念認(rèn)知沖突情境。所謂認(rèn)知沖突情境是指出現(xiàn)了學(xué)生前概念無(wú)法解釋的實(shí)際事物的新現(xiàn)象，使學(xué)生對(duì)已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系產(chǎn)生質(zhì)疑的情境。學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)必須有學(xué)生本身主動(dòng)建構(gòu)的，任何前概念轉(zhuǎn)變也必然是學(xué)生主體能動(dòng)完成的。研究表明學(xué)生前概念轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵就是利用學(xué)生在前概念和科學(xué)概念之間的認(rèn)知沖突。（2）引導(dǎo)學(xué)生在前概念向科學(xué)概念轉(zhuǎn)變時(shí)進(jìn)行元認(rèn)知監(jiān)控。單單為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了前概念與科學(xué)概念認(rèn)知沖突情境遠(yuǎn)還是不夠的，如果在前概念向科學(xué)概念轉(zhuǎn)變過(guò)程中學(xué)生不能實(shí)時(shí)進(jìn)行元認(rèn)知監(jiān)控，那么前概念依然無(wú)法向科學(xué)概念正確轉(zhuǎn)變。教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生對(duì)轉(zhuǎn)變過(guò)程進(jìn)行自覺(jué)監(jiān)控，找出前概念與科學(xué)概念之間的正確聯(lián)系和區(qū)別。
2。2運(yùn)用概念變式培養(yǎng)學(xué)生高級(jí)思維能力
一個(gè)概念的形成首先要清楚事物的本質(zhì)屬性，排除非本質(zhì)屬性，分辨事物的關(guān)鍵特點(diǎn)，只有當(dāng)這些關(guān)鍵特點(diǎn)全都相交于同一點(diǎn)時(shí)，概念才會(huì)真正在頭腦中形成，成為認(rèn)知結(jié)構(gòu)的一部分。在物理概念教學(xué)中，一味直述物理概念對(duì)象的本質(zhì)屬性并不能引起學(xué)生學(xué)習(xí)的發(fā)生，學(xué)生不能主動(dòng)把新概念重構(gòu)入自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)中。教師應(yīng)該要通過(guò)與學(xué)生的互動(dòng)，運(yùn)用概念變式策略，把研究對(duì)象的關(guān)鍵屬性劃定在一個(gè)空間范圍內(nèi)，創(chuàng)設(shè)一個(gè)變異空間，讓學(xué)生自己聚焦這些關(guān)鍵屬性，清楚關(guān)鍵屬性不同和相同時(shí)的區(qū)別，明確概念的內(nèi)涵和外延，自己形成明確的概念并構(gòu)建認(rèn)知結(jié)構(gòu)，從簡(jiǎn)單識(shí)記到網(wǎng)格布局，培養(yǎng)學(xué)生的高級(jí)思維能力。
概念變式在心理學(xué)上來(lái)說(shuō)就是改變看待事物的角度或呈現(xiàn)方式等事物的非本質(zhì)屬性，并在這個(gè)過(guò)程中保持事物的本質(zhì)屬性的穩(wěn)定，使個(gè)體充分認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)屬性。具體有四種變異方法：（1）對(duì)比。把所研究的事物與其他事物相比較，通過(guò)對(duì)比使事物呈現(xiàn)出其本質(zhì)屬性。（2）類(lèi)比。在不同的事物上出現(xiàn)了某些類(lèi)似或相同的屬性，這些事物便可以歸屬于一類(lèi)，而這一相同的屬性便是聯(lián)系這一類(lèi)事物的紐帶。學(xué)生會(huì)通過(guò)類(lèi)比，審辨出他們的共同屬性，把這類(lèi)事物以這一紐帶相互關(guān)聯(lián)起來(lái)，建立網(wǎng)格化的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。（3）區(qū)分。分辨某一事物的某一方面是否是該事物的本質(zhì)屬性，則從整個(gè)事物屬性中把這一方面的要素獨(dú)立出來(lái)，改變這一屬性，保持該事物其他屬性不變，監(jiān)控該事物是否因?yàn)樵搶傩缘淖兓淖儭８鶕?jù)結(jié)果可分辨出該屬性是否為本質(zhì)屬性。（4）融合。事物的概念是有其各方面的本質(zhì)屬性綜合融合起來(lái)的，對(duì)事物的概念認(rèn)識(shí)也就必須是整體認(rèn)識(shí)該事物的'不同要素。
2。3運(yùn)用概念圖培養(yǎng)學(xué)生高級(jí)思維能力
概念圖具有三大特征：層次結(jié)構(gòu)特征、交叉結(jié)構(gòu)特征和圖式化特征，正是因?yàn)楦拍顖D的這三大特征，在物理概念教學(xué)中運(yùn)用概念圖可以培養(yǎng)學(xué)生高級(jí)思維能力。概念圖的層次結(jié)構(gòu)特征是指在概念圖中主題概念置于中心位置，以次級(jí)概念和更低級(jí)概念依次向外擴(kuò)張。如此在繪制概念圖時(shí)，學(xué)生勢(shì)必會(huì)對(duì)所學(xué)概念進(jìn)行比較分析，確定哪些概念在中心，哪些概念應(yīng)該在某個(gè)次級(jí)概念之下，再綜合排列成一縱向的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。概念圖的層次結(jié)構(gòu)特征訓(xùn)練了學(xué)生的發(fā)散性思維，加深了學(xué)生思維的深度。概念圖的交叉結(jié)構(gòu)特征是指概念與概念之間的相互發(fā)生聯(lián)系，這種聯(lián)系可以是直接的，也可以是間接的，在概念圖中通過(guò)連接線和連接詞進(jìn)行相關(guān)聯(lián)。概念圖的交叉結(jié)構(gòu)特征訓(xùn)練學(xué)生監(jiān)控新知識(shí)和已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中概念的聯(lián)系，綜合這種關(guān)聯(lián)，建構(gòu)新的知識(shí)結(jié)構(gòu)，形成網(wǎng)格布局，擴(kuò)大知識(shí)的廣度和關(guān)聯(lián)性，尋求新的連接概念的維度。概念圖的圖式化特征是指主題結(jié)構(gòu)以形象生動(dòng)的可視化圖形展現(xiàn)。概念圖的圖式化特征訓(xùn)練學(xué)生把大腦中認(rèn)知結(jié)構(gòu)通過(guò)概念圖反思，這時(shí)概念圖既是思維的支架，也是思維的結(jié)果。學(xué)生可以通過(guò)概念圖對(duì)自身認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)控，也可以運(yùn)用概念圖進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，明確自己概念還有哪些地方不清楚，調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)節(jié)奏。
3教學(xué)案例
例如，筆者在和學(xué)生學(xué)習(xí)“慣性”這一物理概念時(shí)，要求學(xué)生根據(jù)自己的理解畫(huà)出概念圖，其中有位成績(jī)較好的同學(xué)花了一番心思，作出了如圖2所示的概念圖，從整個(gè)結(jié)構(gòu)來(lái)看，他對(duì)前后所學(xué)概念的理解和處理都比較到位。當(dāng)然，對(duì)于在系統(tǒng)的理解上還存在著一絲不足：他在“力”和“加速度”、“質(zhì)量”和“加速度”的關(guān)系連接詞上用了“改變”是不當(dāng)?shù)摹６@個(gè)不當(dāng)也很正常，因?yàn)榕ｎD第二定律還沒(méi)學(xué)，可以認(rèn)為這是其后續(xù)學(xué)習(xí)的最近發(fā)展區(qū)，也是有待深入學(xué)習(xí)和理解的問(wèn)題。
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