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1、初中物理概念教学中教育意义的多元解读初中物理概念教学中教育意义的多元解读发布人： 发布日期：2005-12-01 浏览次数：394初中物理概念教学中教育意义的多元解读初中物理概念教学中教育意义的多元解读江江桥桥中学中学 金海金海兴兴摘要摘要概念教学是初中物理教学中的重要内容，由于我们常常把物理课程作为一元文本来理解，教学中只注重知识目标的实现，表现在概念教学中就是教师偏重概念的传授，往往将概念直接呈现给学生，而对概念的由来、探究过程，以及科学研究过程中所蕴涵的科学方法、态度和精神较多的表现出漠视。本文介绍了将物理课程作为多元文本理解，在初中物理概念教学中开展多学科会话，从而实现教育意义的多元解
2、读的做法。作者结合自己多年教学实践从介绍了初中物理教学中三种会话形态：概念、探究和方法之间的会话；概念、史学和哲学之间的会话；概念、技术和社会之间的会话。新课程理念引领下伴随着课程研究的发展，学科教育的内涵也有了很大的发展。初中物理教学表现出从重视科学结果向重视科学过程的转变；从重视学科知识向转变为更多地重视科学过程中的方法、态度、精神。物理学科教育的内涵有了新的拓展，其中包括：构成科学的主要概念、体系和观念；科学研究的方法；科学的价值标准，科学态度和科学精神；科学与人文的关系；科学与社会的关系；科学与技术的关系等。教育内涵随着理论研究的发展而发展的。20 世纪 70 年代以来，西方教育科学领
3、域发生了重要的“范式转换”：开始由探究普适性的教育规律向寻求情景化的教育意义。这种“范式转化”在课程与教学研究领域有突出的表现。课程研究领域开始超越以“泰勒原理”为代表的具有理性主义性格的“课程开发范式”，走向“课程理解范式”把课程作为一种多元“文本”来理解的研究范式。教学研究领域则走出仅作为教育心理学之应用的狭隘视域，开始运用多学科的话语来解释教学的无尽意义。其实初中物理课程已经开始被作为多元“文本”来理解，成为承载多元价值观的“符号表征”，而物理教学则成为师生对课程“符号”所承载的价值观的多元解读。物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维形式；是进入理性认识的第一步；是物理定律和理论的
4、基础；更是多元价值观的承载体。概念教学是初中物理教学最重要的内容，可以通过对概念的“解读”获得多元“话语”，展开复杂的“会话”，在复杂“会话”中解读教育的意义。概念教学中把物理课程作为“多元文本”，开展多学科话语的会话。初中物理概念教学中可以在以下三种“会话”形态中解读教育意义。一、一、 概念、探究和方法之间的会话概念、探究和方法之间的会话在概念教学中，帮助学生建立正确的物理概念，加强对概念规律性的认识是教学的重要任务。从学科本位的观点出发，这就是物理教学的唯一目标。如果将物理课程作为多元文本，那么在概念教学中，必须十分注重概念、探究和方法三者之间的会话，使学生在获得概念的同时思维方法得到训练
5、和发展。初中物理中的概念都是具体的，不是抽象的，它们都有特定的物理意义。在初中物理的概念教学中，我们往往会这样做：抛开意义的由来、探究的过程、抽象概括的方法，直接向学生呈现一个难以言明其由来的概念。概念是如何来的学生不知道、概念的物理意义学生不清楚、概念形成过程中思维经历学生没体会。一方面初中物理中诸如密度、压强、功率、速度等概念一般都是在对物理现象的探究中产生的，另一方面随着新的概念的形成还会引发对现象和规律的进一步的探究。这就是形成了概念和探究之间的会话。概念产生离不开方法，既有探究时的科学方法，又有对现象的抽象概括方法。在初中物理教学中，常用的探究方法包括控制变量法、等效替代法、理想模型
6、法等。在对现象（实验数据）进行抽象和概括时又体现了科学研究中逻辑的严密性和归纳的科学性。在概念教学中开展概念、探究和方法三者之间的会话可以引导学生经历概念的物理意义的发现过程，让学生在探究中过程中设计实验方案、理解科学方法；在抽象概括过程中训练思维方法、感悟科学思想。例如，在密度概念教学中，我们曾经对教学手段的应用、对突破难点的方式、对教学坡度的设计、对习题的选择等孜孜以求，其目的是一个：让学生更好地理解密度的概念，帮助学生构建完整的学科知识体系。如果在概念教学中多元解读教育意义，既要让学生经历一个完整的探究过程，更要体现思想和方法。例如初中密度概念的教学。出示各种实验材料，包括大小不等的铁块
7、、铜块、石块、质地相同木块。【教师】这里有不少物体，请同学们来比较一下，它们的质量是否相同？【学生】在活动中对物体的质量进行比较。（有的从手感上判断物体的轻重来比较质量；有的将物体放在天平的左右两盘进行比较。）【教师】为什么有的物体、质量大，有的质量小？【学生】因为体积大/因为物质种类不同。【教师】是不是体积大的物体质量一定就大？【学生】不是。【教师】请找出一个反例。（这里要体现归纳法的运用以及在运用归纳法时体现出的科学方法。）【学生】找出到一块木块和一块铁块，木块的体积大于铁块的体积。将它们分别放在天平的左右两盘，发现木块的质量小于铁块的质量。【教师】那么铁块的质量是否一定比木块大？（同样由
8、学生通过实验找出一个反例。）【教师】物体质量的大小究竟由什么决定的？什么样的情况下，体积越大的物体质量也越大？【学生】同种物质组成的物体。（此时学生都能正确回答该问题，说明在探究的过程中已经唤醒了学生已有的“控制变量”的科学意识，这是对学生进行科学思想和方法教育的基础，教师要对学生的这种意识适时地引导和强化。）【教师】同种物质组成的物体，质量大小与体积有什么样的关系？（通过师生共同设计实验、归纳分析数据，得出的结论是：同种物质组成的物体，质量和体积成正比。）最后通过对实验现象的抽象和概括发现：同种物质单位体积的质量是相同的，不同种物质单位体积的质量是不同的。由此发现了物质“单位体积的质量”的特
9、别含义，我们赋予它一个名称“密度”。二、 概念、史学、哲学之间的会话概念、史学、哲学之间的会话正如培根所说“读史使人明智”，物理概念的形成一般都有丰富的历史渊源，在概念教学中通过物理学和史学的会话，让学生能从物理学发展史的视角审视概念的形成发展过程、领悟概念的内涵。例如“磁性”、“磁体”概念的教学中，我们不仅要为中国人发明指南针并为人类作出的重大贡献而引以为自豪，更要和学生一起来审视和反思指南针发明的史实以及之后产生的影响。当四大发明通过阿拉伯人的媒介，传播到中世纪晚期的欧洲后，立即对欧洲当时正在酝酿的社会变革予以极其强有力的推动作用。近代科学的奠基人之一弗兰西斯培根早在年即指出：印刷术、火药
10、和指南针，这三种东西改变了世界的面貌，以致没有一个帝国，没有一个宗教教派，没有一个赫赫有名的人物能比这三种发明在人类的事业中产生更大的力量和影响。但是在这三大发明的发源地中国，它却根本未曾发生过这样巨大的社会历史作用。同学们在为祖国灿烂的历史文化感到自豪时，更多的是深思。导致我国近代科技远远落后于西方的原因是什么？在今天我国实施科教兴国战略中，作为中学生是否应当具有振兴中华的使命感和责任感？在惯性概念的教学中，几乎所有学生的先验概念是和亚里士多德的观点一致的。物体运动是因为受力，物体不受力将停下来。所以在“惯性”概念教学时，我们先介绍希腊大哲亚里士多德的观点。亚里士多德说，地面上物体的运动都是
11、受迫运动，受迫运动依赖于外力，外力一旦消失，受迫运动也就停止了。那么这个观点是否正确呢？教学中让学生发表意见并充分讨论，然后不失时机地介绍伽利略关于运动和力关系思考和实验。伽利略认为，单凭直觉推理得到的结论是不可靠的。通过一个斜面实验伽利略得出小球从斜面上滚向一个光滑的水平面时的一个推论：“如果这样的平面是无限的，那么，在这个平面上的运动同样是无限的了，也就是说，永恒的了”。伽利略的这个推论成为牛顿惯性定律的重要基础。亚里士多德是古希腊著名的科学家，由于时代的局限和科学条件的限制，提出了许多观点，当时被人们认为是正确的、后来又被科学实验否定，意大利科学家伽利略就是敢于挑战所谓权威的众多人之一。
12、这个关于“运动问题”的科学史故事，对学生深入理解惯性概念是有好处的，因为在回顾这个观念更替的过程中，学生的观念也不知不觉地发生了改变，这比直接从概念公式出发去学习要生动有趣得多，而且印象也深刻得多。物理概念的形成往往也离不开哲学的引领，在物理学发展史上，物理学家通过对问题的理性思考，以实验为基础形成新的物理学概念，而这理性思考更多的是哲学观点的体现。例如在“电流的磁场”这一概念的教学中，可以这样设计教学的大致流程：【知识铺垫 引发思考】磁体周围有磁场，磁体之间就是通过磁场发生作用的，同学们已经知道电荷间的相互作用，也知道了磁极之间的相互作用，它们之间有没有相似之处？有的，那就是，同种电荷相互排
13、斥，同名磁极也相互排斥，异种电荷相互吸引，异名磁极也相互吸引。这是否意味着电和磁之间存在某种联系？【回顾历史 哲学引领】在学生对问题思考和讨论的基础上，老师向学生介绍：丹麦物理学家奥斯特，他深受康德哲学思想的影响，认为各种自然力都来自同一根源，可以相互转化，所以寻找这两大自然力之间联系的思想，经常盘绕在他的头脑中，他始终认为电和磁之间一定存在某种联系。直到 1820 年，那是 4 月的一天晚上，奥斯特在讲课中突然出现了一个想法，讲课快结束时，他说：让我把导线与磁针平行放置来试试看。当他接通电源时，他发现小磁针微微动了一下。这一现象使奥斯特又惊又喜，他紧紧抓住这一现象，连续进行了 3 个月的实验
14、研究，终于在 1820 年 7 月 21 日发表了题为关于磁针上的电流碰撞的实验的论文。由此产生了电流磁场的概念。【演示和分析】（略）【教师评述】（奥斯特实验的划时代意义；从奥斯特实验看科学发现的偶然性和必然性之间的联系。）物理学概念还丰富和发展了哲学思想。机械功概念的产生是因为使用机械时发现，力和力移动的距离两个物理量，一个少用则另一个必然多用，这是辨证思想在物理学中的体现。热力学温标的概念的产生体现了人们对热本质认识的不断接近客观事实，其发展史反映了方法论的进步。能的转化概念则反映的是自然界中的一切现象都应当是相互联系的哲学思想。三、概念、技术、社会之间的会话三、概念、技术、社会之间的会话
15、中学物理中许多概念与技术、社会紧密相联，这为概念教学中实施 STS（即：科学技术社会）教育提供了丰富的题材。物理学概念与技术、社会的对话就是在教学中充分重视物理学与现实生活、生产实际的联系，体现科学为大众（Science for all）的这样一种观念。目前的初中物理教学，内容偏重理论，较多地强调系统性，存在着脱离实际的倾向，但是这并不是说我们在教学中无法实现 STS 教育。教育意义的多元解读更多的是教师作用的发挥。在概念教学中教师通过教学的拓展，鼓励学生对开放性问题的思考，让学生去关心生产技术和生活中物理知识的应用，认识到科学和技术就是一把双刃剑，在促进人类社会发展的同时也产生了许多负面影响
16、。另外通过概念教学，激起学生对科学技术和人类生存发展等问题的思考，或者引发学生对历史的审视和对传统文化的反思。在“扩散”概念教学中，学生通过资料收集、交流讨论等形式例举出现实生活中固体废物污染、水污染、大气污染的实例，一方面有利于学生对扩散概念的理解，更重要的是提高学生环境保护意识、引发初中学生对可持续发展问题的思考”。同样，在“热传递”、“物态变化”等概念的教学中，可以让学生了解诸如温室效应、臭氧层破坏等问题。在“能”概念教学中，思考该不该发展核能，或如何发展核能的问题，甚至可以引发学生对朝鲜核问题的关注。在概念教学中常常涉及到物理学家的介绍，因为初中物理量的单位都是以西方人的名字命名。这就不时地可让人反思：中华文明的发展有深远的历史渊源，为什么近现代中国的科学技术却远远落后与西方。初中物理概念教学不应该仅仅成为一个概念的告知或简单呈现，它处处体现着物理学和史学、哲学、社会等多方面开展的会话。教师应当积极地去发现初中物理概念教学中的蕴涵的教育契机，将物理课程作为多元文本进行理解，从而在物理概念
