搭建感性平台 提高理性认知

我们常会有这样一个发现：明明在初中物理成绩不错的学生，到了高中之后物理成绩却并不理想，甚至能否听懂都是个问题，更别说解题了，为此许多学生产生了畏惧、厌倦物理课程的心理。问题出在哪呢？我觉得主要有两个方面：一是教材内容的改变，初中的物理教材中“基础知识、基本概念”比较直接、直观，对物理的认知更多的倾向于感性认知，所涉及到的物理应用也是一些简单的、形象的事例，包括需要运用公式计算的也只是根据公式，代入已知的“量”来求未知的“量”而已。但高中的物理教材不一样，不仅增加了学习的内容，而且在深度上也有所增强，具体表现在更多物理模型和图像法的运用，物理量的矢量计算及物理量的动态变化分析，同时高中的物理所涉及的知识面更加理性化、严谨化、系统化。这有别于初中教材的直观静态解决方式，增加了学生的理解难度。

二是学习方式的改变。初中生的学习是以感性认知和形象思维为主，如果说物理的概念和规律是抽象化的，那么初中物理教材就是一个将抽象化转为形象化的过程。在这个过程是符合初中生的年龄及认知特点的。他们的学习主要依赖教师的严格要求及灌输，自主学习与探究能力较差。而高中物理学习需要抽象和理性的思维形式，它是以“演绎推理”为主线的大量程序性知识的学习。如果说初中是“抽象思维形象化”降低难度，那么高中物理则是“形象思维抽象化”的学习过程。这个过程需要教师的正确引导和学生的自主探究，将感性认知升华为理性认知，从而掌握运用物理知识去解决物理问题的能力。

我们高中物理教师应充分了解初中物理到高中物理学习变化的特点，根据学生认知能力和学习习惯，循序渐进，由浅入深地引导学生学好物理课程。具体应该如何实施呢？我觉得应做好三个阶段的教学工作。

一、丰富物理概念和规律的感性认知

物理概念的描述和物理规律（定律、定理和公式）的表达都是对物理知识的高度概括，是物理推理性的语言，在理解上有一定的难度，要想让学生理解它们，应根据学生的认知习惯，先要介绍相应的感性材料，使他们获得必要的感性认知，这是形成概念和掌握规律的基础。例如在讲述什么是“加速度”这个概念时，我们可以运用课本中的事例：一辆小汽车起步时在20s内速度达到了100km/h，而一列火车达到这个速度大约要用500s。谁的速度“增加”得比较快？它们的速度平均1s各增加多少？为了进一步说明这个概念，我接着又从单位的拆分来举例说明：如a=+5m/s2可以理解成a=（+5m/s）/s，即表示保持a不变的情况下，物体1s内正方向增加5m/s（或负方向减少5m/s），并让学生试着计算一些简单的例题，如初速度V0=2m/s，则2s时物体速度Vt等于多少？许多学生很快便得出1s内正方向增加5m/s，则2s内正方向增加10m/s，所以2s时物体速度Vt等于12m/s。经过一系列简单而又具体的数字计算后，再回头讲解加速度这个概念时，学生就很容易理解加速度是表示运动状态变化快慢的物理量，定义式a=（Vt-V0）/t，单位m/s2。

二、提高物理概念和规律的理性认知

大家知道，同一感性材料，观察者的不同，可能得出的结论也不相同。比如物理史上经典例子：亚里士多德对自由落体运动的观察得出了物体下落的快慢是由它们的重量决定的错误结论，并且在以后长达两千年的时间里，被大家奉为真理。而意大利青年学者伽利略大胆质疑，将实验与逻辑性推理完美结合得出：忽略阻力的情况下，重物与轻物应该下落得同样快的结论。再如拔河比赛中，甲方胜，乙方败，许多学生尽管将牛顿第三定律背得滚瓜烂熟，但还是得出，甲拉乙的力大于乙拉甲的力的错误结论，他们固执地盯着甲拉动了乙，而乙没拉动甲的这一直接表面现象，而没有能认清一个物体运动状态的改变是决定于物体所受合外力是否大于零，而不是某一个力的大和小。所以仅有感性认知是不够的，教师帮助学生形成概念、掌握规律的关键在于引导学生进行科学抽象思维，由感性层面认知上升至理性认知的层面，它不再是单纯的物理知识问题，更主要的是要打造一个“物理的头脑”，要让学生慢慢建立正确的物理思想方法如：微元法、比值定义法、隔离法、整体法、伽利略科学思维方式和科学研究法等；要让学生“变革”物理哲学如：运动不是用力来维持的、力的作用是相互的、运动的独立性、能量的守恒等等这些涉及人平时生活中的思想观念；还要让学生学会逻辑推理，具有抽丝剥茧找真相的意识。

三、强化物理概念和规律灵活运用的能力

人们认识世界的目的是改造世界，认识物理规律的目的也是为了应用于实践。作为高考，考查的不仅是学生能否直接背诵、默写物理概念和规律的定义和公式，而是学会用它们去分析和解决问题，这要求学生不仅知其然，且知其所以然，更重要的是能否举一反三、灵活运用，这是对教学提出的更高要求。比如许多学生在用牛顿第二定律解决直线运动问题很顺利，但在曲线运动中却把握不了运动中的加速度与力的因果关系。再如，许多学生在解决带电粒子在磁电复合场中运动很顺利，但在利用霍尔效应制作的霍尔元件的霍尔系数的推导等方面却感到无从下手。这种现象一方面说明学生对概念和规律掌握的熟练程度不够，另一方面说明学生对知识迁移能力有待提高。如何提高学生举一反三的能力，作为教师，一方面引导学生像物理学家一样去思考问题，学会去了解物理概念和规律的来龙去脉，从而得出抽象而正确的结论，另一方面在学生完成巩固概念和规律的习题训练中，要将教学引导贯彻到学生解题习惯的培养和习题反思的思维方式中去，彻底将学生一些被动的、机械的学习方式转化成内在的主动性、科学性的自主学习方式。所有的这些需要消耗教师更多的精力去区分、研究学生的学业水平和个性差异，分类指导，这将是一项长期、艰巨的工作。

新课标加强了学生综合能力的考查，也对教师提出更高的要求。作为教师应切实关注学生对知识接受的过程，做好高中物理三个阶段的教学工作，才能培养出更多优秀的物理人才。

（作者单位：江西省余江县第一中学）