试论中学物理概念教学之辩证观,本文主要内容关键词为:试论论文,概念论文,中学物理论文,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。
在中学物理教学中,让学生掌握好物理概念是物理教学的关键,也是物理教师值得研究的课题。关于怎样教好物理概念,物理教学法曾将其概括为:教好概念的“来龙去脉”。例如有教师将“力”概念的教学设计如下:
显然,该教学设计事例丰富,条理清晰,思维有序,既突出了学生获得力概念的抽象过程,又体现了讲清概念“来龙去脉”的教学要求,足以在教学中获得良好的教学效果。那么至此,学生是否就掌握了力的概念呢?对此,可以有两种观点:一种是从形式逻辑出发,认为物理概念是对一类事物的共同物理属性的抽象,物理概念的内涵通过定义来揭示。力就是“物体对物体的作用”,学生获得并掌握了这个定义,也就掌握了力的概念。另一种是从辩证逻辑出发,认为物理概念的内涵是丰富的、具体的,而不是单一的,抽象的。一个物理概念的定义只是其丰富内涵的一个方面,而不是全部。要科学地揭示一个物理概念的内涵,必须全面地揭示该概念所反映对象的一切物理属性,包括共性与个性,普遍性与特殊性。这就是说,从辩证逻辑观点讲,物理概念的定义的获得只是掌握概念的开始,而不是终结。
事实上,物理教学经验亦告诉我们,学生若仅仅掌握力概念的定义,就只能在极其有限的范围内分析一些简单的力现象,远不足以解决任何实际问题,甚至不能对一个具体的力学对象作出正确的受力分析。这是因为,从辩证逻辑角度讲,客观的力现象是由多方面的性质和关系构成的,它远非为一个孤立的、抽象的定义所能把握。这也说明,与力现象的丰富多样性相比,力的定义显得贫乏、片面。它只是对力本质认识的初级阶段。可见,力概念的教学并非终止于定义的获得,还需要发展。同样,从辩证逻辑观点看,讲清概念“来龙去脉”的教学模式也需要发展。本文拟从辩证逻辑出发,就中学物理概念教学的辩证观点提出肤浅的看法,与广大物理教师共同探讨。
一、物理概念教学必须树立辩证的概念观
中学物理概念教学是师生双方有意识有目的的行为,受一定的教学思想和观念制约。搞好物理概念教学首先要树立正确的概念观。从辩证逻辑观点看,物理概念既是抽象的,又是具体的,是抽象性和具体性的辩证统一。就拿力的概念来说,“力是物体对物体的作用”就是对诸多“个别”中“共性”的抽象。因此,它不再象“提水、拉车”等个别力现象那样具体生动。但这只是一方面。另一方面,物理的属性是多方面的,“力”作为一种客观存在,是由多方面的属性和关系构成的统一体。它不仅具有定义描述的物质性,还具有力的相互性,独立性,效果性,可叠回性。它不仅包含着以上诸多共性,还具有“作用”形式的多样性等个性。也就是说,客观的,现实的力是以上所有共性和个性的多样性统一。只是当我们因认识或教学的需要,以分析的方法,有选择地反映它们时,才在我们的头脑中形成一个个彼此分割的抽象规定(概念)。一个科学、全面的力的概念不仅是力的物质性的概括反映,也不是一个个孤立的抽象规定的堆积,而是包括力的物质性在内的各抽象规定的综合统一。这样的概念就是力的具体概念,是活生生的,能够把握客观现实的概念。当然,这里的具体是思维中的具体;是不同于感性的,通过概念内涵的全面性表现的具体;是包含诸多抽象规定于同一的具体(具体同一性)。可见,力的概念既抽象又具体。不仅如此,如果我们从整个中学物理(乃至整个物理学)内容来看,不仅力的概念,而且物质、能、光、电场等等所有的物理概念,无不是这种抽象性与具体性的辩证统一。这种辩证统一是物理事件内在的多样性和矛盾性在人们思维中的必然反映。因此,辩证的概念观必须成为中学物理概念教学的指南。
依据辩证的概念观,物理概念教学不仅要注意引导学生把“完整的表象蒸发为抽象的规定”,以获得概念的定义;而且要意识到这种用分析、抽象的方法获得的概念,虽然正确地反映了一类对象的一般属性,但却是一个个以撇开对象的特殊性、个性为前提,以割裂对象内在联系为代价的抽象概念。如果这些孤立、片面的抽象概念不通过思维的进一步综合,使之上升到思维的具体,那么,学生对物理概念的理解将不可避免地陷入“只见树木,不见森林”的局限性。
然而,当前中学物理教学中却不免存在这种偏离辩证法的教学误区。一些物理教师在强调概念抽象性的同时,忽视了概念的具体性。虽然他们在教授概念定义的同时也能将概念的其他规定教给学生,但由于缺乏辩证的概念观,而没有自觉地将这些规定看成是概念内涵必不可少的内容,以致学生误将概念的定义看成是物理概念的唯一内涵。虽然这些教师在教学中帮助学生实现了从感性具体到思维抽象的第一次“飞跃”,但却忽视了引导学生进一步实现从思维的抽象到具体的再一次“飞跃”。甚至将思维的后一次飞跃片面理解为物理定义在实际解题中的运用。当然,以上这些有悖于辩证概念的教学误区将期待着广大物理教师对教学研究的不断深入而得到纠正。
二、物理概念教学要善于把握辩证的发展观
事物的辩证法不仅创造概念的辩证法,而且决定认识的辩证法。从认识论角度讲,物理概念教学是学生个体的认识过程,这种特殊的认识过程虽然有别于人类认识的总历程,但总体上仍然遵循着“从不知到知,从现象到本质,从初级本质到高级本质,这样不断加深以至无穷”的辩证发展规律。只是以更加浓缩的方式进行罢了。
那么中学物理概念教学应该如何把握好这种辩证的发展观呢?第一,具体概念的形成要以抽象概念的教学为基础。因为,一个相对高级的具体概念不可能越过初级的抽象概念而形成;一个学生对一个物理概念的认识能达到怎样的具体思维的水平,首先取决于他对该概念的各个抽象侧面的认识的全面性和深刻性,学生只有对这些抽象概念有了充分的理解和细致的把握,才能为上升到具体概念作好知识上的准备。第二,具体概念的形成还要经过思维的多次“飞跃”才能实现。抽象概念的教学虽然为上升到具体概念奠定了基础,但这种上升不是自发的,需要在师生的共同努力下,在从“感性具体→抽象概念→比较具体的概念→更具体的概念→…”的多次、多级的转化中才能完成。总之,中学物理概念教学既要立足于抽象概念,又要不断地超越抽象概念。下面就高中物理“电场”这一颇为复杂的概念作一教学分析,以说明物理概念教学的辩证发展规律。
从概念的辩证观点看,“电场”本质上是具体概念,它是由电场的物质性、力属性和能属性三个相对抽象的侧面构成的统一体。在教学中,如果学生能在思维中将这三个侧面有机地联系在一起,形成关于电场的多样性统一,那么也就把握了这一具体概念。
首先,学生通过对“两电荷相互作用以何种媒质为中介”问题的讨论,抽象出“电场是电荷周围存在的特殊物质”这一物质性特征。对初学者来说,此时的电场概念是极度抽象的规定,它所包含的内涵也相当贫乏。教师主要利用一些比喻的手法让学生认识电场的客观存在。
其次,学生又通过对“电场对放入其中的电荷有力的作用”这一物理事实的研究,来认识描述电场具有力属性的抽象概念电场强度。在这一教学阶段,教师不仅要运用举例、分析、抽象等方法,帮助学生获得电场强度的定义,而且必须注意引导学生充分揭示电场强度的物理本质。既要让学生理解电场强度是描述电场的什么属性;又要让学生懂得它是怎样描述该属性的。也就是说要让学生从质的规定性和量的规定性两方面来把握电场强度的定义。继学生获得电场强度的定义之后,师生还要通过电力线概念和点电荷电场中场强特点的教学,进一步丰富学生对电场力属性的认识;并在思维的综合中,促使学生对电场强度概念的理解上升到抽象与形象,一般与特殊的统一。必须指出的是,这种统一虽然也能使学生对电场强度概念(从而也对电场概念)的理解从抽象上升(飞跃)到比较具体的思维水平,但就它仅反映电场力属性这一侧面讲,它仍具有抽象性。这也说明物理概念的具体性是相对一定层次的本质而言的。
第三,与电场强度概念的教学相似,学生对电场能属性的学习也经历了一个从抽象到相对具体的认识历程,在这一教学阶段,学生既要以分析、抽象的方法,从质和量两方面学习和理解电势能、电势差、电势、等势面等抽象概念;又要用综合的方法将这些反映电场能属性的各个侧面有机地统一在一起(飞跃),形成关于电场能属性的具体同一性。
通过以上三个相对独立的教学阶段,虽然学生认识了电场的各个不相同的属性,但彼此孤立的三个侧面仍不能完整的把握电场,还需要依据三者之间的内在联系,将它们在思维中进一步整合在一起,使之转化(飞跃)为关于电场概念的具体同一性。这就形成了电场的具体概念。当然,此时的电场具体概念还只是初级的具体同一性,还需要在以后的螺旋式的上升运动中不断地从低级向高级发展,直至永远。总之,中学物理教学中,一个具体概念的形成总是在辩证概念观的指导下,以抽象概念教学为基础,以合理的逻辑方法为工具,在阶段性与连续性的发展中,经过思维的多次“飞跃”而实现的。