探究教学法在物理概念教学中应用的
实践研究
摘要:
物理概念是中学物理教学的重点,要让学生学好物理,首先必须让他们正确理解物理概念.如何利用探究教学这一学生获取知识的重要、有效途径,让学生通过探究式学习,深刻、正确地理解物理概念,成为物理教师需要研究的一个课题.本实践研究探讨如何针对学生的前概念,有效运用探究式教学的方法,让每个学生亲历概念形成的过程,去伪存真,形成正确的物理概念;并对高一学生的概念理解水平进行检验以判断该教学方法的实际效果.
关键词:
探究教学 物理概念
物理概念是中学物理教学中的重点和基础,物理概念的学习在整个物理学习中处于核心的地位,概念理解得如何从根本上决定了学习的效果.在传统的物理概念教学中,时常存在这样一些现象:只重视概念的结果,引入新概念的过程过于简单,对定义的表述一掠而过便匆忙转入练习等.这样做,由于新概念的引入不能以学生原有认知结构为基础,又没能通过大量实例揭露概念的关键特征,所以,新概念不能较好地纳入学生原有知识结构,学生对概念的理解片面,混淆不清,只注意掌握一些应试的技能、技巧,难以形成物理思维方法和学习方法,更难学会发现问题,归纳问题,对学生的长期发展不利.
物理概念是客观事物的物理共同属性和本质特征在人们头脑中的反映,是物理事物的抽象,是观察、实验和物理思维的产物.如果不通过分析、比较、抽象、概括等物理思维过程,找出它们共同的、本质的特征,就不可能建立起正确的物理概念.[1]所以,概念教学不能只简单地教授概念的内容,还要让学生经历概念形成的过程,建立起新概念与学生原有相关知识(即前概念)的联系,并帮助学生实现必要的内化和顺应,自己重新建构知识,形成知识的体系.《科学课程标准》指出:"科学学习要以探究为中心.探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式.亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径."因此将探究教学法运用于物理概念教学是适应新形势下物理教学改革、体现"以人为本"的教育思想、关注个体长期发展的有效方式.
笔者在实际教学过程中尝试了对高一物理必修一的物理概念进行了探究教学设计,并通过实验来检验这种教学设计所产生的效果.
一.如何将探究式的教学模式运用于物理概念教学
(一)学生概念形成的思维过程
由学习心理学可知,意义学习的过程是主体的原有认知结构与新知识发生联系,建构新知识的心理意义的过程.如果建构成功,则学生就理解了知识,然后将其纳入认知结构中的适当部位,这种过程叫做认知结构的"同化";如果原有认知结构与新知识差别太大或发生矛盾,则主体必需先对原认知结构进行修改和重建新的结构,依靠修改(或重建)后的认知结构去组织新知识,这种过程叫做认知结构的"顺应".通过不断地"同化"和"顺应",形成新的概念和规律,发展认知结构[2].
(二)学生物理概念形成的障碍
物理概念的形成与学生认知结构是紧密联系的,而学生在认知发展水平、思维规律、知识基础等方面的部分因素构成了学生物理概念形成的障碍.在多年的实际物理教学中,笔者发现前概念对学生学习物理概念的影响特别明显.
(三)用探究教学法突破障碍,有效建构学生的物理概念
1.探究教学与探究式学习
探究式学习是学生以类似或模拟科学研究的方式所进行的学习,中学物理探究性学习主要是在物理课堂教学中,学生在教师的指导下,用科学探究的方式去获取知识、应用知识、解决问题的学习方式.而探究教学[3]是指教师在教学中,创设一种类似于科学研究的情境,引导学生自主、独立地发现问题、实验操作、调查研究、搜集与处理信息、表达与交流等,从而使学生在知识、技能、情感、态度、方法、探索精神和创新能力等方面获得发展的一种教学方式.
2.前概念对学生概念理解的影响
前概念是指学生在学习某一物理概念之前,在日常学习生活中对一些物理现象和问题所形成的认识以及所得出的与科学概念不尽一致甚至相悖的观念及其特殊的思维模式.其中部分前概念与物理概念相互抵触,例如,"速度大的物体惯性大"、"摩擦力总是与物体运动方向相反"等等.这些前概念直接影响着学生的认知过程和思维方式,而且颇为顽固.
3.如何针对前概念设计探究教学的过程
(1)了解学生的前概念
教师必须全面了解学生头脑中的前概念,为此可以先通过调查、访谈等形式了解部分学生的前概念,然后精心设计调查问卷,对全班学生进行调查.这样才能在剖析学生前概念的基础上作出有针对性的教学设计,使教学有效突破前概念的误区,将科学概念建构在学生的知识框架中.
(2)分析学生的前概念与教学内容的关系

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