高中物理概念课教学有效性的若干影响因素分析，本文主要内容关键词为：课教学论文,高中物理论文,有效性论文,因素论文,概念论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
科学的最高成果是概念。科学进步的标志之一就是概念的形成和深化。概念是物理理论的构成元素，是理论框架中的基本元素或铰接点，是把实验与物理内涵及数学表述联系在一起的链条，而规律也是通过概念间的联接表达出来。吴有训先生曾多次告诫学生：“学物理首先要概念清楚。”李政道先生也曾多次提醒科技工作者要重视概念的理解与思考，并把绝大部分时间用于概念的思考和构造上。在物理教学中，要从物理概念人手，教师重讲概念，学生重学概念。下面对高中物理概念课教学有效性的若干影响因素作些分析。
一、学生的智力因素
在物理概念教学活动中，直接起作用的是学生的智力因素，它主要包括观察力、想象力、思维力、记忆力、注意力等几个要素，下面仅就前三个要素作剖析。①观察力。第一，观察是物理概念形成的基础。第二，良好的观察力是学生学好物理概念的重要条件。第三，观察力水平的高低直接影响着其他智力因素的发展。②想象力。第一，概念是对一类事物本质的高度概括和抽象，概念的形成是具体到抽象的过渡过程。在此过程中，已有表象与新表象在一定要求下进行组合与改造，形成既形象又概括的物理概念图景，这样的过程就是概念形成中的想象。第二，思维是形成物理概念的主要心理活动，而想象与思维是相互交叉的，思维中有想象，想象中有思维。③思维力。第一，思维把感性认识上升为理性认识。第二，思维把日常概念（前概念）上升为科学概念。第三，思维为理解概念提供逻辑方法。第四，思维使物理概念形成体系。
学生在学习物理、形成概念的过程中，经常会遇到各种障碍，影响物理概念课教学的有效性，其具体表现主要在以下一些方面：①先人为主的错误前概念。②新旧知识间由于存在“矛盾”而产生认识上的困难。③新知识与原有知识区分不清而产生认识上的错误。④原有认知结构中没有相应的观念因而不能通话新知识。⑤思维定势的消极作用造成的影响。⑥缺乏分析综合能力而造成困难。⑧学习中不恰当的类比和推理，形成“想当然”。⑨学生在直观教学中产生出新的错误认识。⑩解决问题时抓不住关键环节。⑨不善于寻找替换方案。
二、高中物理概念的复杂性
高中物理概念有如下的一些特性：客观性、抽象性、可测性、发展性。
物理概念的内涵是反映在物理概念中的物理现象的本质属性，是该事物区别于它事物的本质特征。物理概念的外延则是指反映的物理现象本质属性的对象，即通常所说的运用条件和范围。掌握物理概念的外延就是理解物理概念的适用条件，定义式的应用范围和公式中各个物理符号的具体物理意义。
从认识论角度，物理概念可分为：具体概念（如力、速度、加速度等）、抽象概念（如能、场、质点、绝对黑体、光的波粒二象性等等）、特殊概念（如时间、空间等概念）。从质与量辩证关系的角度，物理概念可分为：定性概念（如机械运动、机械振动、光的干涉、衍射、电磁波等）、定量概念（如速度、加速度、电场强度、电势、磁感应强度等）。定量概念也称为物理量。物理量既反映出物理现象的质的特征，又从量的角度反映物理现象的性质。
高中物理概念的复杂性增加了物理概念课教学的难度，是影响概念课教学有效性的重要因素，因此，教师往往对不同的概念采用不同的教学方法。在中学物理教学中，教师对定性概念往往详细地解释说明，巩固运用时往往借用说理题、简答题、判断题等题型来实现。而定量概念主要在计算中掌握，因为对定量概念有自己的一套数学体系。
三、物理前概念
一个人从出生到接受正式的科学教育之前，对日常生活中所感知的现象，经过长期的经验积累与辨别式学习而形成了对事物非本质的认识，这个认识称为前概念，又称为日常概念。如高空的石头比树叶或羽毛先落到地面，于是得出重量大的物体比重量小的物体下落快。物理前概念的特点：①广泛性。学生对物理世界观察思考的范围相当广泛，包括力、热、电、光等大部分领域的现象。②直观性。学生往往与摸得着、看得见、听得见的日常事物相接触。③顽固性。物理前概念在学生亲身体验的基础上得出来的结论，犹如一张白纸上的彩色画，要想改变过来很不容易。④负迁移性。有时学生先前错误的知识结构对新的知识结构的建立也产生一些负面的影响。
前概念对物理概念教学有正、负两方面的影响。第一，物理前概念对物理学习的积极作用。物理前概念有些是正确的，有助于学生在物理学习中形成概念，是学生进行物理学习的基础。教学实践证明，我们可把前概念这种“资源”作为让学生理解新知识的“生长点”，引导学生从原有前概念中生长出新的科学概念。对中学物理教师来说，了解和研究学生已经具备的观念，充分地挖掘和恰当地利用这些观念，教学工作将取得事半功倍的效果。第二，物理前概念对物理学习的负面影响。物理前概念是一种生活经验，是在观察和思考的基础上自发形成的，没有经过严密的科学分析与实验证明，所以物理前概念多数是肤浅的、模糊的、带有片面性、甚至是错误的。如果前概念错误和混乱，对物理学习的负面影响也是显而易见的。
由此可见，对于物理前概念，我们不能持全盘否定的观点，必须用一分为二的观点来分析对待物理前概念这个问题。物理概念教学中对前概念的影响关注不够，最终必将影响高中物理教学的有效性。在物理教学中，转变学生的前概念，就是要改造和重组学生原有的认知结构。根据建构主义的观点，学生认知结构的改造和重组的过程就是认知发展进行同化和顺应的过程。教师应该怎样利用教学，使学生的前概念经过同化和顺应的过程转变为科学概念呢？这就要求教师了解学生的思维结构，树立建构主义的教学认识，用建构主义的教学思想进行教学。建构主义者根据自己的教学思想，提出了自己的教学模式，即：“在教学活动中，以学生为中心，由教师为主导，利用情景、协作、会话等学习环境激发学生的主动性、积极性和创造性，最终达到使学生能有效实现对当前所学知识的意义建构。”
四、教学活动媒体
教学活动媒体使用的效率直接影响物理概念课教学的有效性。高中概念课采用的教学媒体主要有：板书、投影、教科书、计算机终端、教辅资料等。应注意以下方面：
1.正确对待教材
(1)教师应反复钻研教材，让学生深刻地领会物理概念和物理规律的内在物理意义。教学中不能脱离教材，大搞“题海战术”，舍本逐末。
(2)教学中应顾及教材的系统性和学生认识的规律性，切忌跳跃前进、赶进度，要步步为营，打好基础，否则“欲速则不达”。教师应按照教材的系统性进行教学，遵循教学大纲和依据教材，结合学生的特点和自身的优势，深刻领会教材的系统性，编写出优秀的教学提纲，在教学中发挥自己的智慧和创造力。
(3)抓住主要矛盾，解决好重点和难点的教学。顺序发展原则要求进行区别主次、分清难易、有详有略的教学，重点就是要把基本概念、基本技能当作课堂重点，把较多的时间和精力放在重点上，难点是针对具体的学生而言，不同的学生形成难点的原因一般不同，对此我们应该采取不同的措施，为学生突破教学中的难点。由浅入深、由易到难、由简到繁。
(4)讲清基本物理概念，注意技能训练。提倡“精讲多练”“讲练结合”，使学生更好地掌握和运用知识。
深钻大纲和教材，要认真钻研以下几个方面：第一，弄清与物理概念有关的物理事实（包括物理实验），即弄清确定物理概念的依据。第二，要明确由这些物理事实提出了哪些问题需要进一步研究，即明确引入概念的必要性。第三，研究中采用了什么手段和方法。第四，对于概念的定义要逐字逐句地进行推敲，从而全面准确地弄清它的物理意义，特别要明确概念的适用条件。对于其中的物理量、单位等也要有所掌握。第五，弄清关系密切的概念之间的区别，弄清某个概念与教材上前后有关概念之间的内在联系。明确某个概念在教学中的地位，它是否为重点、难点和关键。领会教材中概念的广度与深度，把握好教学的分寸。第六，怎样运用概念来分析解决实际问题？讲授哪些例题和习题？解释哪些日常现象？针对所教班级的特点还应当补充哪些问题？
2.应用物理实验、挂图、幻灯片、录像带、电影、电视等来让学生清晰地理解物理概念
物理是最贴近自然的一门科学，物理概念是物理事实本质属性的反映。因此在物理概念教学中应特别注意直观性原则的运用。应用物理实验、挂图、幻灯片、录像带、电影、电视等来让学生清晰地理解物理概念。有些现象无法让学生直接感觉到，如光电效应，进行概念教学时就要运用语言直观，作生动的讲解，形象地描述，能够给学生以感性知识，形成生动的表象或想象，起到直观的作用。语言直观不受实物的限制，但它必须借助于学生已有的有关经验和知识。如电磁波的概念就可以借助于已学过的机械波的知识来讲解突破。
注意培养学生运用物理概念的能力，充分利用实验的机会培养学生实际运用物理概念的能力。还要重视社会实践，如让学生参观实习，在工厂参观，可以让学生充分地将所学知识与实际联系起来。
由于科技的迅猛发展，广播电视普及，报刊图书激增，学生从小获得的信息也越来越多，与以前的学生相比，他们在学习之余接受了许多新知识，同时以前的许多知识现象已经淡出了他们的视野。教学中应考虑学生的这种情况，将教学的基准点应该定在学生认识发展的时代水平上。
五、教师的自身素质
教师素质是物理概念课教学有效性的重要影响因素。
(1)教师需要了解唯物主义实践论。实践论的基本内容为：实践—理论—实践。物理概念的形成基础是观察实验，获得感性认识；应用科学方法上升到理性认识；通过回到实践解决问题、巩固和检验物理概念的形成。概念形成的实践论对于物理概念教学研究有原则性的指导意义。
(2)教师必须具备认知心理学方面的知识。物理概念形成的过程就是解决物理问题的思维过程。心理学家对概念的形成提出不同的理论，从一般心理学上思维过程的角度来讨论物理概念的形成过程，物理概念的形成过程是：提出问题—明确问题—提出假设—检验假设。认知心理学有四个最重要的概念：图式、同化、顺应、平衡。基本内容是：活动—图式—活动、同化—顺应—同化、平衡—非平衡—平衡。概念形成是一个由低级到高级的进化过程：隐概念—前概念—初概念—逻辑数学概念。物理概念形成的基础是“感知活动”，最后的结果是形成“逻辑数学结构”。其中最主要的方法是从活动到图式、同化到顺应、平衡到非平衡、具体到形式等等。
(3)教师必须具备教育学方面的知识。物理教学中需要培养学生的综合能力、分析能力，同时也需要培养学生的跳跃性思维和直觉能力，因为直觉与经验在概念形成的过程中同样具有很重要的作用。查有梁教授的发展认识论主要内容是：经验—直觉—经验。创造性思维的首要的一步是在经验的基础上应用直觉思维。直觉思维是以整个知识为背景的直接而迅速的认识，其特点是整体的、跳跃的、猜测的、非逻辑的，不经过详尽的逻辑推理，不经过分析的演绎步骤。物理概念的形成，要从“经验事实”开始，最后又要回到“观测证实”，其中的关键是通过直觉思维，自由创造，构建能与“经验事实”“观测证实”一致的、相符合的“逻辑数学结构”。因此，要提高高中物理概念课教学的有效性需要教师具备有关物理概念教学方面的知识。
(4)教师需要具备物理科学方法论方面的知识。物理概念的形成与发展，伴随着物理问题的解决，同时又总是伴随着“物理科学方法”的产生和应用。因此，教师在概念教学中应该做到以下几点：不能仅注重于概念的表层意思，要善于向学生揭示蕴含在概念中的科学方法，并引导学生归纳总结；强调认知过程的教学，注意教学程序和科学方法的逻辑一致性；教学中创造一种良好的学习环境，强调在探索中学习。
(5)教师需要具备物理学史方面的知识。物理概念都有形成过程，已形成的物理概念又要不断接受新的物理事实的检验，在检验中辨别真伪，不断发展。不仅仅要讲好概念本身的知识，更重要的是要揭示其中蕴藏的伟大物理思想。在物理教学中，尽量阐明概念所蕴含的深层次的意义，适当补充有关物理学史的知识，体现出物理知识的生命力，这样学生掌握的知识就是生动的、鲜活的。如果仅仅教给学生物理概念的表层意思，或是一堆冷冰冰的字符、数学公式，是难以激发起学生学习物理的兴趣的。