物理观念建构的方式和途径.docx

物理观念建构的方式和途径 思想的基本要求，反思是发扬成果、订正错误的过程，是主动参加展示思维的过程。学生起先时形成的见解一般会受到个人学问和阅历的影响，导致相识的局限性和片面性，通过反思，可以对已有的相识实现纠偏。通过这一系列的教学环节，概念的获得、规律的得出、原理的形成就得到实现。同时，在这过程中经验了探究，培育了科学思维，提升了科学的看法与责任。同时，另一条线路也是存在的，即通过视察与试验对获得的信息进行归纳和演绎，从而得到概念、规律和原理4。 20世纪后期，国际上对概念学习的探讨主要集中在概念发展、概念转变和概念图三个方面。进入21世纪以来，核心概念的探讨得到重视，我们认为在物理观念的形成中，核心概念是中介。通过类化共性，找出一类概念的共同特征和统一属性，得到核心概念。核心概念在单元学习中起着突出主题、凝合学生留意焦点的作用，对核心概念的深化理解是单元教学的中心环节，一方面它能整合一系列的概念、规律和原理，另一方面能把学生的科学思维引向更为深化的对物理内容的理解。更重要的是，核心概念是通向物理观念形成的桥梁。因此，对核心概念进行本质抽象，又从物理学整体的视角进行提炼和升华，由此形成物理观念，作为说明自然现象和解决实际问题的基礎。 依据物理学科实力探讨的结果看，应用实践实力是学生应用物理学科核心学问和科学思维分析和说明物理现象、解决实际问题的实力。学生能对物理情境问题进行分析，运用证据和科学推理对探讨的问题进行描述、说明和预料，是物理观念和科学思维的基本体现。 迁移创新实力是学生利用物理观念、科学思维和科学探究等方法，解决生疏的和不确定的问题，以及发觉新学问和新方法的实力。基于形成的物理观念，基于证据，进行科学推理，对不同观点和结论提出质疑和批判，进而提出创建性的见解5。 4 逆溯的教学途径 逆溯的教学途径是相对于顺次途径而言的，是指先了解物理观念的基本内涵，形成初步的理解，然后运用这一物理观念分析解决物理问题，在应用的过程中深化对物理观念的相识，建立完整的理解。其基本的教学结构如图2。 依据这一教学途径，我们认为，创设情境仍是关键的教学环节，在情境中聚焦问题，随着问题的解决，导致物理学的革命性发展，新的物理观念产生或重要的物理观念进入我们的视野。对这一物理观念作出概要的介绍，学生形成初步的了解。有了这样的基础相识，就应用来说明相应的物理现象或解决相应的物理问题，这种说明或解决过程，当然也须要构建模型、获得概念或规律，也须要运用推理、论证、说明等科学思维方式，即经验科学探究的过程。在这种教学过程中，渐渐形成对物理观念的进一步理解，实现对物理观念本质的相识。然后，又运用物理观念说明物理现象和解决物理问题，形成对物理观念的深化理解，并能在新的情境和条件下，分析、解决新的问题，发展质疑创新的实力，养成物理学科核心素养。同时也存在着另一条途径，即对概念规律的提炼与升华，形成对物理观念的深化理解。 5 探讨与建议 我们对物理观念养成的方式和途径在理论上作出了阐述，对基本的结构供应了我们的思索，下面拟结合详细的中学物理教学内容进行探讨并提出一些教学实施的建议。 物理观念的形成须要以一系列概念、规律和原理作基础，例如能量观念，在力学中有机械能及其转化、守恒的众多内容，我们在最基本的概念学习时，如学习动能、势能、弹性势能、波动能时，对能量观念来说，尚未达到观念形成的时机，教学的目标只是指向物理观念，而不应当是达成物理观念，只要形成概念就是了，这时实行的就是隐性的教学方式。当机械能部分内容中相关能的概念、规律全部学习结束时，应刚好地形成机械能中能量的核心概念，是能量观念形成的中介，此时也尚未达成能量观念，仍是隐性教学的阶段。假如从能的概念形成就起先不断地重复能量观念，会使学生产生对“观念”的误会，而且实质上只是在进行形式主义的空头教学。 在观念达成时，是显性教学阶段，要刚好把教学目标指向物理观念，要把物理观念的形成落实在课堂教学之中，并且要切实地让学生体会到物理观念的丰富内容和巨大的说明力，统摄物理学整体内容的强大功能。 顺次途径的教学比较简单理解，课标有提示，我们也作出了具体的阐述，如能量观念、相互作用观念，应当运用这种教学途径。 逆溯途径的教学好多老师认为不理解，我们提出了基本的教学结构，并对结构作了简要的说明，如量子理论及有关内容就应当运用这种教学途径。我们先初步形成对量子观念的了解，明白了什么是量子世界，什么是能量量子化，什么是能量子，这才能利用这些观念去理解、说明光电效应，得出光电效应方程，理解波粒二象性，不确定关系，等等。而绝不行以反其道而行之。但对量子观念的进一步深化理解却又不是这样简洁的，是相当长而且困难、困难的过程。当然，这不仅仅是中学物理教学的任务。 还要强调的是，这两种教学途径也存在着交替运用，如物质观念，在力学中我们对物质、质量有了相识，形成初步的物质观念，在遇到电场、磁场、电磁场时，我们才可能用已经具有的物质观念去理解、说明“场也是一种物质”，实现物质观念的扩展和延长。发展到了现代物理，进一步理解现代物理学中的物质观念，如构成物质的一个独立微观结构层次的强子。1964年盖尔曼等人又提出了强子结构的夸克模型。依据规范场论，光子是传递电磁作用的粒子，而传递弱作用的粒子是矢量弱玻色子，规范理论的胜利须要确证希格斯子，于2022年已胜利地发觉了希格斯子。人们认为，轻子、夸克、规范粒子和希格斯粒子都还有亚结构，它们由下一层次的基本粒子复合而成6。与此相类似的，如运动观念，也还有其当代的发展。目前统一场论的发展表明物质、运动与时空特性是亲密相关、不行分割的，任何将三者分裂开来的统一场论都是不正确的。这种理论的基本思想是杨振宁和他的学生米尔斯提出的。与此相应的还有现代物理的时空观念，包括狭义相对论的时空观念、广义相对论的时空观念、粒子物理中的时空观念、现代宇宙学的时空观念7。 最终，我们还想指出，物理观念的形成不行能在中学物理教学中就毕其功于一役，随着物理学的突飞猛进，随着当代技术科学的飞速进步，也随着学生进入高等学校的学习，物理观念也将进一步深化，不断向高深的观念相识发展。因此，我们不能将观念“封杀”，把学生的相识封闭在中学物理阶段，而必需为下一步的学习与发展留下足够的空间，预备好“接口”和“窗口”。将来物理学的发展难以预料，在中学阶段匆促地作出结论会制约学生的发展，限制学生的视野，窒息学生的思维，贻误学生的成长。 6 结 语 物理观念课堂教学实施涉及的因素比较困难，包括物理观念自身的发展历程，物理学的进化史，物理思想的演化，科学哲学的发展，相识论的流变，科学方法论的进展，等等。而课程理论、学习理论、教学理论的改革与发展，教科书的编制方式，学生认知理论的影响都是不行忽视的。我们提出的是一般的基本的教学方式和教学途径，在真实的物理教学过程中，还要依据详细状况作出选择、调整和改变。建构物理观念的教学在基础教化课程改革推动的过程中会不断地得到发展。 参考文献： 1徐承楠.中学物理方法教化探讨M.杭州：浙江教化出版社，11015：176-184. 2蔡鐵权，郑瑶.物理观念的演进与教学启示J.物理教学探讨，2022，36：4-7. 3汤川秀树.旅人一个物理学家的回忆M.保定：河北科学技术出版社，2000：216. 4廖伯琴.一般中学物理课程标准解读M.北京：高等教化出版社，2022：201-205. 5郭玉英，姚建欣，张玉峰.基于学生核心素养的物理学科实力探讨M.北京：北京师范高校出版社，2022：75-94. 6张会，鲍淑清.现代物理学的物质观J.河南师范高校学报，11013，20：36-40. 7鲍淑清，张会.现代物理学的运动观和时空观J.河南师范高校学报，11012，19：11-16. 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页