以《弹力》教学为例谈物理概念教学中的思维训练
吴兵
此教师应该将概念教学作为提升学生思维能力的重要形式。文章结合“弹力”的教学谈谈概念教学。
[关键词]高中物理;概念教学;思维训练
[中图分类号]????G633.7????????[文献标识码]????A????????[文章编号]????1674-6058（2019）35-0057-02
物理概念是思维的结晶，学生在掌握并理解概念时必然要经历一系列思维过程，教师以此为契机，引导学生进行思维训练，这不但有助于加深学生对概念的理解，而且也有助于学生体会其中的科学思想和方法，推动学生思维能力的提升。
一、概念教学与思维训练
在教学过程中，如果教师只是将知识机械地灌输给学生，学生重复着简单而空洞的记忆工作，这显然无法让学生的思维得到有效训练，他们的思维只会变得更加僵化。因此教师要训练学生的思维，让学生在训练中提升思维的抽象性、严谨性和灵活性。
概念是事物本质屬性的反映，是抽象思维的结果。学生在建构概念时，必然要经历一系列科学探究活动，包括现象观察、实验操作、科学抽象、分析归纳、理解应用等等。在这些活动中，学生必然要运用各种思维方法，对大量感性素材进行分析处理，学生对整个过程的经历，必然会促成他们对思维方法和科学探究的理解。物理概念在实践中得到进一步地检验和充实。因此，让学生在实践中感悟概念的内涵，体会其中蕴含的科学思想，是非常重要的。
在探究概念的过程中，学生将面对各种各样的困难，而这些都需要学生运用科学思维进行分析研究，最终突破学习难点，因此，概念难点的理解和认知，应该是思维训练的关键节点。教师在教学过程中尤其要注意结合学生的认知基础和思维习惯，预判概念的难点所在，精心创设情境，引导学生突破难点。
二、以“弹力”教学为例谈思维训练
引导学生探究物理概念时，教师要尊重学生的主体性，让学生经历概念的探索、发现和应用的过程，这样才能让学生的思维训练落在实处。下面以“弹力”教学为例进行分析探讨。
1.从感性素材中触碰概念——思维的热身阶段
物理概念源于对大量物理现象的总结和概括，在教学过程中，教师要善于从生活中选取素材创设情境，唤醒学生的回忆，让学生能够结合这些感性素材，提炼概念。此外，教师在引导学生建构概念时，还要充分关注学生的已有知识经验，推进他们认识的科学化。
在学习弹力之前，学生对弹力其实已有一定的认识，比如弹簧、橡皮筋等物体所产生的力都属于弹力，但是他们的认识也就局限于此。因此教学过程中，教师要善于创设情境，为学生提供丰富的素材，让学生以更加开阔的目光来认识弹力。教师在导入环节可以呈现如图1所示的画面，由此引导学生展开思考：这些场景中存在着怎样的力，这些力都有什么共同点？
这一教学环节需要学生有效观察，并积极比较，无论是观察活动，抑或是比较操作，都是思维训练的重要内容。学生在上述教学过程中应注意：这些力的发生都对应着物体发生了形变。在此基础上，教师先引导学生认识弹性形变和非弹性形变。随后，教师引导学生认识：物体产生弹力的两个条件是接触和发生弹性形变，以加深学生对弹力的理解。
2.在内涵挖掘中建构概念——思维的发展阶段
物理概念的语言都是最简洁精炼的，如果学生只是机械地识记概念，他们将很难把握概念的精髓，甚至出现错误。比如有关弹力的产生条件，学生如果只是记住了“弹性形变”，他们很可能存在一个认知的缺陷，即弹力的发生是哪个物体的弹性形变呢？是施力物体，还是受力物体？为了加深学生对概念的理解，教师可以将上述问题提出来，引导学生思考，关注概念的内涵，这样有助于学生建构概念。
在挖掘“弹力”的内涵时，学生会直面这样的问题：很多力明显属于弹力，比如放在桌面的书本受到的支持力，但是却没有发现弹性形变，这是为什么呢？这时，教师要让学生意识到：你没有“直接感知”的事物就一定不存在吗？这一问题将启发学生猜想：莫非已经发生了形变，只是物体的形变程度太小，我们没有直接感觉到？学生的思维继续发展：既然我们无法直接发现形变，是不是可以通过间接的手段来检测形变呢？随着学生思维的发展，教师可以进一步引导学生设计如图2所示的实验，坚硬的玻璃瓶，按压侧壁虽然无法看到形变的发生，但是形变确实已经发生，因为液面出现了浮动性的变化，这表明挤压导致了瓶子横向面积发生变化。
3.在难点突破中提升认识——思维的腾飞阶段
学生在建构物理概念时，难免会遇到一些难点，这些难点的处理需要学生以更加灵活的思维来分析处理，学生通过这一过程将提升对概念的认识，而且他们的思维也将由此得到更加有效的发展，这应该是思维的腾飞阶段。
在弹力概念的学习过程中，学生的学习难点一般集中在两个方面：一是弹力是否存在;二是弹力方向的判断。面对学生的学习难点，教师首先要思考难点产生的原因，即关于弹力是否存在的难点在于难以有效判断微小形变是否发生;弹力方向在概念上应该认定为与物体弹性形变的方向相反，而某些形变太过微小，难以直接看出，这也就导致了判断上出现困难。由此可见，两个难点产生原因是微小形变的隐蔽性，如何化无形为有形呢？这就要考验学生的思维能力了。
在指导学生思考时，教师要鼓励学生交流、讨论，相互启发，由此来实现难点突破。为了让学生的讨论更有目的性，教师要提供一些典型问题。比如，如图3所示的小球，用细线悬挂，其下方还有一个光滑斜面，此种情形下小球受到几个弹力？并说明弹力的方向。学生面对这个问题时，会在讨论中逐步提出用假设法，确认哪些地方存在弹力，并锁定弹力的方向。
三、引导学生在反思中巩固思维训练的成果
思维训练不仅仅是让学生获得一种熟能生巧的思维技巧，更是要让学生体会隐含在概念形成过程中的思维方法和科学思想。为了巩固学生在思维过程中所得到的训练成果，教师应该引导学生有效反思，由此来总结收获、凝练方法。
以“弹力”的概念形成为例，学生的思维训练不仅包括对感性素材的整理过程，还包括对实验现象的分析，对学习难点的攻克。其间，在实验探究中，用转换法来检测形变的存在，而在克服学习难点时，常用假设法来解决问题，这些都值得学生体会。
总之，在概念教学过程中，教师要让学生有效体会其中的科学思想和方法，让他们的思维得到发展。
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刘伟，黄显敏.基于核心素养的科学思维培育探索[J].中学物理教学参考，2017（10）：52-54.
（责任编辑 易志毅）
