以思维能力培养为导向的初中物理核心概念教学

    

    

    

    摘 要：教师坚持以学生思维能力培养为基本导向，优化概念的建构、理解及应用，有利于提升学生的物理思维能力、发展学生的物理核心素养。本文基于教学实践，探讨了以思维能力培养为导向的初中物理核心概念教学策略。

    关键词：初中物理;核心概念;思维能力

    中图分类号：G427?? 文献标识码：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章编号：2095-624X（2020）24-0021-02

    引 言

    作为物理学习思维过程的核心，物理核心概念是学生学习物理的理论基础。在初中物理教学过程中，教师只有重视优化初中物理核心概念教学，坚持以学生思维能力培养为基本导向，优化概念的建构、理解及应用，引领学生在核心概念学习中去思考、辨别、判断、推理，才能促进学生思维能力的发展，培养和提升学生的物理素养[1]。

    一、创设概念情境，培养学生思维张力

    情境教学法的优点是直观形象，是化解物理核心概念难题的有效方法之一。教师可以利用生活中与物理核心概念相关的现象，创设概念学习情境，从而引领学生在物理情境的帮助下，从形象思维走向抽象思维。

    以“液化”核心概念教学为例。在传统概念教学模式下，多数教师常常采用“灌输式”教学方法，导致学生在概念建构的过程中，缺乏深度思考，不能促进自身思维能力的发展。因此，教师可以利用生活中的液化现象创设情境。例如，在教学这一课时，笔者在课件中设置一些生活中的液化现象照片。比如，冬天洗澡时，浴室内的镜子会变模糊;做饭时，厨房内会出现“白气”。

    除课件中的与液化概念密切相关的照片外，笔者还准备了液化实验。如图1所示，先在玻璃瓶中倒入少量温度合适的水（瓶内最好不要出现白气），然后盖上干燥的玻璃板，过一会儿，玻璃板的下表面会出现水珠。这时，笔者会为学生讲解水珠形成的原因，由此加深学生对汽化和液化的理解。学生在课堂上亲眼看到从汽化到液化的动态过程，比静态的照片印象更深刻。实验结束后，笔者总结了液化的概念，并让学生结合自己的生活经验，列举出生活中的液化现象，同时说一说什么是液化，旨在帮助学生形象理解抽象思维，使其思维在理解并掌握液化概念的过程中得到有效开发和培养。

    这个环节，由于是利用学生熟悉的生活中的液化现象创设的情境，能使学生借助概念情境获得直观的感受，进而调动学生的生活经验，引领学生对生活中的液化现象进行归纳，从而完成对液化概念的自主建构。这样形成的物理核心概念不仅深刻，还能促进学生物理思维能力的发展。

    二、关注前概念，为思维能力培养做铺垫

    学生在学习物理核心概念之前，已经在生活中形成了对世界、物质等一些看法。这些已经形成的认识和了解就是前概念[2]。在初中物理核心概念教学过程中，我们要关注学生的前概念，并根据学生形成的前概念，优化核心概念教学设计，在学生前概念和核心概念之间建立联通的渠道，为学生思维能力的培养做铺垫。

    以“熔化”这一核心概念的教学为例。在学习这一概念之前，学生在语文学习中已经知道“融化”这一名词——春回大地，冰雪消融，可以说，学生对“熔化”有了感性化的认识。但是，学生从语文中获得的前概念不科学、不完整、不严密。好多学生在学完“熔化”后，还总是把物态变化的“熔化”写成“融化”。这表明前概念对核心概念教学存在不可忽视的负面干扰。另外，初中物理“熔化”概念还要让学生理解熔化不仅是固态向液态的转变，还必须吸热。这就需要教师基于学生形成的前概念，引导学生对“熔化”概念进行抽象概括，让学生认识到在熔化的过程中还进行着内能的转移，需要吸收热量。

    因此，在实际教学中，教师应利用学生对“熔化”前概念的理解，从学生熟悉的生活中的熔化现象入手，引领学生不断抵达概念本质，从形态变化、热量变化两个层面建构概念，最后再借助学生既有的认识，深化学生对熔化的理解，从而有效促进学生思维能力的发展。

    三、注重实验探究，让思维落地生根

    物理是以实验为基础的自然科学。因此，物理教师在核心概念教学过程中应重视实验教学，利用实验的优势，引导学生借助实验自主进行概念的建构，从而使学生亲历概念形成的过程。这样，学生对概念的印象就会更加深刻，不仅能掌握概念的内涵，还能够利用物理概念去解决生活中的实际问题，进而促进思维能力的发展。

    以“摩擦力”概念教学为例。在板书课题时，笔者有意识加大粉笔和黑板之间的摩擦，让其发出声音，然后提出问题：“为什么写字时会发出声音？”学生齐声说是因为粉笔和黑板之间形成了摩擦。然后，笔者让学生利用身边的学习用品，自主演示摩擦现象，如用橡皮与桌面摩擦、左手和右手相搓形成摩擦等。在学生动手实践的基础上，笔者引导学生思考摩擦需要具备什么条件，进而让学生了解摩擦需要“相對运动或相对运动趋势”。

    这种教学模式不仅能加深学生的印象，还能为学生运用概念解决生活中的实际问题进行铺垫，引领学生去探究影响摩擦力大小的因素，使其学会利用这些因素加大或者减小摩擦力。例如，在下雪的路面撒沙子、盐颗粒等，可以加大摩擦力，预防雪天交通事件的发生。

    四、渗透方法指导，为思维能力架设支点

    教师应注重在概念教学中渗透方法指导，让学生转变概念建构和思维能力培养过程中的一些盲目行为，在方法的指导下提高概念建构有效性，进而促使学生形成物理系统性思维，为学生物理思维能力的发展架设支点，引领学生学会自主建构的物理概念。物理概念建构的方法很多，包括利用实验进行归纳、通过比较进行建构、从形象中进行抽象概括及利用思维导图进行培养等。教师可以根据物理概念教学内容灵活地进行渗透。

    第一，概念之间的比较法思维教学。例如，在教学“升华和凝华”这一概念时，在导入环节，笔者利用学生已经学过的液化、汽化概念，从固态、液态、气态等不同的物态能够发生变化，引出新的问题：“固态、气态不同形态之间能不能发生变化”;并用多媒体演示固态二氧化碳和冰块在空气中的变化实验视频，让学生进行比较观察，并写出实验的结果。学生通过模拟演示实验，发现：固态二氧化碳挥发快速，很快就没有了;冰块则融化化相对较慢，在融化的过程中有液态水渐渐地流出来。最后，笔者让学生比较两者的不同之处，并对“升华”概念进行自主建构，让学生认识到升华是物质从固态直接转变为气态的现象，并在此基础上，让学生比较升华和汽化。

    这个环节的概念教学设计，有机渗透了比较方法，首先，利用学生已知的物理概念引出新概念话题，引发学生思考，并促使学生将新旧概念进行比较;其次，利用实验视频，借助直观的演示，引导学生从具体形象的物理现象中进行归纳，借助学生形象思维的优势，促进其抽象思维能力的发展。

    第二，概念之间的类比法思维教学。例如，电阻是一种非常抽象的概念，看不见、摸不着。教科书上常把电流比作水流。如图2所示，在教学电阻概念时，笔者把导体比作公路，将导体对电流的阻碍作用的大小类比道路对车辆通行的阻碍，因为车辆在道路上的通行是学生能看得见、感受到的，比较好理解。导体的材料影响导体的电阻，就像道路有坑坑洼洼的泥泞土路，有平整的沥青高速路一样;导体的横截面积影响导体的电阻，就像道路的宽窄影响车流一样;导体的长度影响导体电阻，就像道路的路程远近对车辆的阻碍一样。有了这样的类比法思维，学生对电阻概念的构建将轻松得多。

    第三，核心概念教学中等效替代法思维的培养。例如，在教学“浮力”这一概念时，为了让学生理解浮力就是液体对浸在其中的物体竖直向上的托力，笔者就运用了等效替代法的思维。实验过程如下：先把物体挂在弹簧测力计下，如图3所示，读出物体的重力;然后把物体浸在液体中，如图4所示，弹簧测力计的示数减小了;再把物体拿出来，引导学生思考如何再次让弹簧测力计的示数减小。很多学生想到用手把物体向上托起，如图5所示。这时，笔者乘机解释，手向上托起物体的效果就是刚才把物体浸在水中时，水对物体的作用效果，从而顺理成章地引出浮力的定义，完成对新的核心概念“浮力”的构建。

    第四，转换法思维在核心概念教学中的运用。例如，在动能教学中，笔者就运用了转换法思维。动能是能量，为什么说运动的物体具有能量呢？笔者带领学生做了实验（见图6）。实验中，我们发现运动的小球可以把木块向前推动一段距离，所以说运动的物体具有能量。笔者还引导学生根据小球把木块推动的距离长短来比较小球的动能大小。小球对木块做功及做功多少，就表明小球具有动能及动能的大小。

    结 语

    綜上所述，在初中物理核心概念教学中，教师要确立思维能力培养导向，使学生参与物理核心概念教学。只有这样，才能真正实现提升学生物理思维和发展学生物理核心素养的目标。

    [参考文献]

    陈峻.基于科学思维素养的初中科学概念构建的教学策略[J].中学物理（初中版）2018，36（11）：22.

    王长江，胡卫平.中学物理“思维型”课堂中概念的教学探讨[J].物理教师，2015，36（07）：2-6+12.

    作者简介：施海霞（1978.11—），女，江苏盐城人，中学一级教师，从事初中物理教学与研究。