梁国洲

（广州市花都区秀全中学，广东 广州 510800）

高中物理概念形成教学模式的运用

梁国洲

（广州市花都区秀全中学，广东 广州 510800）

高中物理包含有许多重要概念，它们是正确理解物理规律的前提。本文基于教育心理学关于概念形成教学的建议，结合高中物理概念具体案例阐述其具体形成教学过程及内外条件，以提高课堂教学效益。

高中物理概念；概念形成；教学

高中物理概念学习是正确理解物理规律的前提，而许多物理概念较抽象，不容易正确理解它的内涵和外延，导致许多学生觉得物理难学。

美国教育心理学家罗伯特·米尔斯·加涅(Robert Mills Gagne)在关于“学习层次”[1]论述当中曾指出：人类的学习可以提炼为五个层次,依次为“联结与连锁学习”、“辨别学习”、“概念学习”、“规则学习”、“高级规则学习”。其中第三层次就是“概念学习”，加涅认为“概念学习”是对事物的共同特征进行反应的学习。其中有些概念可以通过学习者与环境的直接接触来获得,但有些概念则要运用语言对事物进行分类、归纳和概括才能获得。

要正确理解高中物理的抽象概念，必须既要创设加涅所说的“学习者与环境的直接接触”情景，又要“运用语言”对物理现象进行分析、归纳和概括才能实现。笔者认为，这种获得概念的方式也可以在美国认知教育心理学家戴维·保罗·奥苏贝尔（David Pawl Ausubel）关于“概念形成”的理论指导下实施。奥苏贝尔认为概念形成是由学生从同类事物的不同实例中发现共同的本质特征。笔者建议，在借鉴心理学家的理论的基础上，教师还应根据所学的概念特点，找准学习的内部和外部条件[2]，合理设计概念形成的教学过程，就可以取得好的效果。

一、概念学习的内部和外部条件及概念形成教学模式的教学过程

从辨别概念的例证出发，逐渐归纳出概念的本质属性，这是概念形成的一种教学模式，其心理机制也可以用奥苏泊尔的上位学习模式来解释。

概念形成学习的基本过程为：

其中，概念形成学习的内部条件是：学生必须能够正确辨别正、反例证。要形成这样的内部条件，教师必须给学生提供必须的学习外部条件：

（一）向学生提供概念的正、反例，而且正例应有变化而且有多个例子，以帮助学生更好地辨别概念的本质属性和非本质属性，对概念的本质属性进行假设；

（二）学生能够从外界获得反馈信息，以检验其所做的假设是否正确；

（三）提供适当的练习，并给以矫正性反馈；

（四）提供间隙练习，促进保持和迁移。

二、高中物理概念形成教学示例

下面以粤教版《普通高中课程标准实验教科书·物理（必修1）》[3]中一些概念的教学为例，说明概念形成教学模式该如何运用。

【示例一】： 《运动的描述》之《速度变化的快慢动·加速度》的教学过程：

“加速度”是高中物理的重要概念，它贯穿整个高中力学，也是以后学习电磁学等内容的必备概念。学生在学习“加速度”概念之前，已经学习了“时间和速度”两个概念，它们是理解“加速度”的前提，但即使如此，学生往往还是不易把握“加速度”反映“速度变化快慢”的物理意义，常把“加速度大小”与“速度变化多少”、“速度大小”等混淆，因此，在教学加速度概念时要运用“概念形成”教学模式进行教学才能较有效地达成本节的教学目标。

“加速度”学习的内部条件是：学生必须能够辨别“能反映速度变化快慢的物理量正反例”。

“加速度”学习的外部条件是：

（三）教师提供适当的练习，分析“速度大小”、“速度变化多少”与“速度变化快慢”的区别和联系，并给以矫正性反馈。

（四）提供间隙练习以促进保持和迁移。

教学设计提示：

第一步：创设情景让学生感受“能反映速度变化快慢的物理量正反例”，如表1所示：

表1 研究几种运动的“起步”或者减速过程

表中第2至第4列数据由教师呈现，学生根据教师提供的几种运动的初速和末速度的“大小”，第5至第7 列数据即速度“变化多少”至“变化快慢”由学生自己算出并填写。

第五步, 教师提供适当的练习，分析“速度大小”、“速度变化多少”与“速度变化快慢”异同，并给以矫正性反馈。如：

练习1：关于加速度的概念，下列说法中正确的是( )

A．加速度表示速度的“增加”

B．加速度表示速度的“变化”

C．加速度表示速度变化的快慢

D．加速度表示速度变化的大小

【训练目的】：检验学生是否正确理解加速度概念，参考答案C。

练习2：下列说法中错误的是( )

A. 加速度越大，速度一定越大

B. 速度变化越快，加速度一定越大

C. 物体的加速度不为零，速度可能为零

D. 加速度是描述物体速度变化快慢的物理量

【训练目的】：检验学生能否识别加速度与速度大小、速度的联系与区别，参考答案A。

练习3：关于速度与加速度的关系，下列说法中正确的是( )

A．物体的速度改变越快，其加速度也越大

B．物体的速度越大，其加速度也越大

C．物体的速度改变量越大，其加速度也越大

D．物体的速度为零，其加速度可能为零

【训练目的】：进一步检验学生能否认识速度与速度大小、有无和变化大小的联系与区别，参考答案AD。

练习4：下列关于速度和加速度的说法正确的是（ ）

A．加速度表示运动中物体增加的速度

B．速度大的物体加速度必定大，速度小的物体加速度必定小

C．速度的方向就是加速度的方向

D．加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量

【训练目的】：从大小和方向两方面检验学生是否能正确认识加速度与速度的联系与区别，参考答案D。

【示例二】：机械能和内能概念的对比教学

学生较易混淆机械能和内能这两个概念。其中，前者学习在先，后者学习在后，学生在完成两个概念的新课学习之后，可以借助概念形成教学的思路，组织“机械能和内能”对比教学，让学生对内能概念加深理解。按概念形成学习的内外条件，设计表2完成辨别、概括教学过程：

表2 机械能与内能对比

内能在温度和体积（理想气体不必考虑体积）相同条件下，物体质量越大，内能越大内能与物体速度无关内能与物体所处高度无关在质量和体积（理想气体不必考虑体积）相同的情况下，温度越高的物体内能越大除理想气体之外，在质量和温度相同的情况下，体积越大的物体内能越大

之后，教师可以提供适当的练习，识别“机械能”和“内能”异同，并给以矫正性反馈。如：

练习5：下列关于内能和机械能的说法正确的是（ ）

A．物体内能大，其机械能必定大

B．物体机械能大，其内能必定大

C．高速度运动的物体内能可以小于处于静止状态的物体

D．高温的物体机械能可以小于低温的物体机械能

【训练目的】：从内能和机械能概念和影响因素两方面检验学生是否能正确认识二者的联系与区别，参考答案CD。

三、反思与总结

简而言之，高中物理许多概念较抽象，又容易混淆，一般地，抽象的概念都可以尝试遵从上述“概念形成”模式进行教学，借助学生已有概念，根据概念形成学习的内外条件，联系具体情景组织学生进行辨别、假设和概括活动，加深学生对概念的理解。除上述概念之外，其它还有如“动量和动能”、“功和功率”、“重力势能和动能”、“电场力与磁场力”等等。

[1]皮连生. 学与教的心理学[M].上海:华东师范大学出版社,2009：102-104.

[2] R.M.加涅. 学习的条件和教学论[M].上海:华东师范大学出版社,1999：88-120.

[3] 保宗悌等.普通高中课程标准实验教科书《物理》（必修1）[M].广州：广东教育出版社，2014：15-17.

G633.7

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1672-0385（2016）06-0078-03

2016-10-10

梁国洲，男，硕士，主要研究方向为物理学研究与教育科研。