理性思维视域下初中物理概念教学

张震

【摘  要】初中物理概念教学，应突出物理概念的学科本质，凸显概念形成过程中的科学思维，将教学建立在比较充分的理性思考的基础之上，使学生在理解、质疑、批判与重构中建构对新的物理概念深刻、正确的理解，发展其物理思维，提升物理学科核心素养。文章以“升华和凝华”教学为例，探讨了理性思维视域下初中物理概念教学。

【关键词】理性思维;物理;概念教学

中图分类号：G633.7      文献标识码：A      文章编号：0493-2099（2021）14-0110-02

Physics Concept Teaching in Junior Middle School From the Perspective of Rational Thinking

——On "Sublimation and Sublimation" Teaching as An Example

（Hailing Middle School， Hai'an City， Jiangsu Province，China） ZHANG Zhen

【Abstract】The teaching of physics concepts in junior high schools should highlight the disciplinary nature of physics concepts， highlight the scientific thinking in the process of concept formation， and build teaching on the basis of relatively sufficient rational thinking， so that students can construct the right way in understanding， questioning， criticism and reconstruction.Profound and correct understanding of new physics concepts， develop their physical thinking， and improve the core literacy of physics.Taking the teaching of "sublimation and sublimation" as an example， this article discusses the teaching of physics concepts in junior high schools from the perspective of rational thinking.

【Keywords】Rational thinking; Physics; Concept teaching

一、借助生活經验，引出物理概念，唤醒学生理性思维

教学中教师要利用学生熟悉的生活现象、并将情境与问题有机结合起来，为理性思维创造一个生长机遇，让学生的好奇心被调动起来，产生求知愤懑感，激活学生理性思维。如“升华和凝华”一课，在引入教学内容之前，笔者先借助多媒体展示日常生活中的一些现象。现象一：冬天，挂在室外潮湿的衣服中的水结成了冰，可是，冰冻的衣服干了。现象二：寒冷的冬天，早晨站在窗前，看到屋外的物体上经常会挂着一层霜。现象三：家庭衣柜中，人们会放一些樟脑球，随着时间的推移，樟脑球逐渐变小，到最后不见了。在学生观看这些现象，生发出惊讶之态时，因势提出问题：为什么冰冻的衣服也会干？室外物体上的霜是哪里来的？衣柜中的樟脑球去了哪里？在此基础上，让学生结合自己所学的知识，调动生活经验，提出自己的猜想。然后教师利用投影仪揭示答案：冰升华为水蒸气;水蒸气直接凝华成小冰粒（霜）;樟脑球升华变为蒸气。在揭示答案时，教师有意识突出“升华”和“凝华”两个关键词，将学生的注意力和思维集中到需要建构的物理概念。教师将问题和情境的有机相生，又引导学生将思维焦点从现象转向本质，引导学生进行猜测，从而在揭开答案的过程中自然地引出物理概念，做足物理概念建构的准备。

二、实验还原事实，生成物理概念，引发深度理性思考

物理概念提出后，学生对物理概念的理解还停留在语言文字符号层面。因此要使学生的对物理概念有进一步的认知，就需要教师引导学生还原事实，让学生从物理现象的“旁观者”进入物理现象。教学中，教师要基于所要建构的物理概念，精心设计物理实验，既要保证物理实验与概念的高度匹配度，又要关注物理实验的显性效果，从而引领学生调动理性思维，进行分析推理，自主生成物理概念。

“升华和凝华”一课，在引出新概念后，进入新知探究环节，笔者设计了一个典型而常见的实验。实验之前，先引导学生观察试管中的物质，并提出问题：这是什么物质？现在是怎样的状态？学生很快说出是固态，但对“碘”的认知不了解，笔者通过资料链接的方式，向学生展示了一段关于“碘”的资料。然后，告诉学生实验的目的和实验内容：给烧杯中注入一些热水，然后给试管加热，观察试管中物质的状态变化;再将试管从热水中拿出来，观察现象是怎样的。实验操作时，教师要改变演示的做法，让学生自主进行实验，教师进行实验指导和观察，在最后，引导学生结合导入环节学习，让学生说说实验中涉及的物理概念。学生很快说出“升华”和“凝华”现象。物理实验为学生创造了一个还原事实的机会，学生由于亲自参与实验操作的过程，并获得了直观的体验，学生对“升华”和“凝华”的认知热情就更加高涨。

三、建立物理模型，理解物理概念，促进理性思维生长

模型的选择需要对接物理概念教学的实际，兼顾物理教学的现实环境，引导学生在建模过程中调动理性思维，在思维活动中理解物理概念。“升华”和“凝华”的概念建构，是笔者利用模拟仿真技术建构过程模型和状态模型建构的。笔者先利用3D技术，将“碘”加热后，从固态变化为气态的过程模拟出来，让学生直观感受到从固态到气态的发展过程;再将加热后的试管从热水中抽出来，借助3D技术模拟紫色气体消失的过程。学生借助模型形成的理想化效果，对“升华”和“凝华”概念的理解就从浅层向深层推进。

四、有机关联生活，深化物理概念，引领理性思维深入

初步接触物理的初中学生，需要对物理概念进行反复地了解，需要从浅层逐步地走向深入。学生物理概念形成后，教师可以將物理概念再放置生活大场景下，引导学生借助相关生活现象、场景等，对形成的物理概念进行“反刍式”消化，在二次乃至多次消化过程中调动并发展理性思维，让物理概念理解更加透彻。“升华”和“凝华”在模拟演示的基础上，教师再引导学生将视线投向生活，列举生活中还有哪些“升华”和“凝华”现象，并对这些现象进行深入的思考：除了物质形态的变化之外，伴随着“升华”和“凝华”，还有没有其他现象的发生？此时，教师再借助“碘”的实验视频，引导学生探究分析升华和凝华过程中还伴随的现象。很快，学生得出新的发现：升华需要吸热，凝华需要放热。这个环节基于学生的思维，学生从生活大场景中梳理了种种现象，使其认识到升华和凝华伴随着吸热和放热的现象，学生对“升华”和“凝华”的认识，从显性的状态变化逐步深入学习吸放热，因此学生对物理概念的理解就更加全面，也为物理概念的运用奠定基础。而且学生的思维也经历了从现象到本质，从感性到理性深入过程。

五、归向实践运用，活用物理概念，促发理性思维创造

物理学科的目的在于探索物质运动的客观规律，从而在掌握客观规律的基础上，引导人们运用物理规律指导生活实践。物理概念教学的价值取向也是如此，物理教师要基于理性思维视域，将物理概念教学指向实践运用，引领学生在生活实践的基础上，活用物理概念，让物理概念促进学生理性思维发展，进而转变为学生的物理素养。当前“升华”和“凝华”物理概念建构还停留在两种现象的判断层次。理性视域下，笔者改变传统建构做法，在实践运用环节，布置学生进行如下实践活动：用自己的语言给“升华”和“凝华”下一个定义，并根据你对“升华”和“凝华”概念的认识，结合生活实践，运用“升华”“凝华”知识设计一个应用方案，并运用所学的知识阐述方案的可行性。实践运用让学生物理概念与理性思维有机结合起来，在设计方案的实践活动中，学生对物理概念的理解更加灵活，学生理性思维也借助实践活动得到较好的发展。

总之，物理概念唯有借助理性思维，物理概念教学才能走向深入，才能使物理概念从符号走向有意义的自主建构，促进学生建构与理解科学概念，构建与拓展其整体的知识网络。

参考文献：

[1]张文杰.理性思维在科学课堂中的生长之路[J].上海教育科研，2018（05）.

（责任编辑  李  芳）