建构主义学习理论在物理概念教学中的有效性

作者：曹春娥

来源：《神州·上旬刊》2019年第12期

摘要：初中新课程强调以学生为中心，以学生对知识的主动探究、主动发现和对所学知识意义的主动建构，提倡基于建构主义学习理论的教学设计和教学过程。基于建构主义学习理论的物理概念教学，精心创设情境，重视概念引入;转变教学观念，关注概念形成;利用认知冲突，引导概念修正;理论联系实际，加强概念应用，加强学生对概念的主动建构。 关键词：建构主义;物理概念

新课标将“改变课程过于关注知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使获得基础知识和基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程。”这就要求教师，在教学中引导学生建立物理概念时，应在学生原有认知的基础上，利用实验、活动、启发、质疑等方式引导学生建立及内化物理概念。物理概念的形成过程，也就是学生通过观察，运用等科学思维方法，排除各种非本质的干扰，掌握科学现象和概念的本质特征的过程。一般概念的建构过程要经历以下几个阶段。 一、认知经历阶段

这个阶段的活动是让学生初步形成概念，其次，要求学生明确概念的含义，知道它们的来龙去脉。例如，了解物理概念的引入、原因和方式。再次，还要求学生能运用所学知识解决一些实际问题。这一阶段，通常由以下几个环节构成： （一）动机激发

激发动机是通过教师创造的情境，激发学生的求知欲，让学生的意向心理处于活跃状态。 在教学《声音的发生和传播》时，为了引起學生的注意和求知欲，可以这样安排，分别播放各种不同的声音，然后让学生借助现有的一些物品发出声音。通过学生听声音、动手发出声音，然后引入新课，为学习声音是由于物体的振动产生的概念打好了基础。

又如在教学《大气压强》一课时，我事先设计了一个活动，请两至四个强壮的男生两边拉已经抽气并关好阀门的马德堡半球，结果使出全身力气，累的气喘吁吁却没有拉开。再请一个瘦弱的女生（我之前已经悄悄把阀门打开了）女生很容易就把它打开了。活动后引导学生思考：为什么会出现这种现象？通过这样的活动，让学生感知大气压的存在。

（二）全面感知

既然感性认识是形成概念的基础，在学生学习概念时，就要让他们全面感知，做好从感性认识到理性认识过渡的充分准备。

仍以《声音的发生和传播》为例，可以让每位同学利用一张纸来发声，并观察纸发声时有什么特点？让学生初步了解物体发声时的特点。再通过乒乓球靠近发声的音叉和不发生的音叉的情况的比较，来验证音叉发生时在振动。通过实验初步感知和比较，让学生顺理成章地建立起声音是由于物体的振动产生的的概念。

又如在教学《电磁感应》时，为了有利于学生形成正确的观念，以便为建立正确的概念作准备，在这个实验中，通过闭合电路的一部分导体在磁场中的多种方向的运动是否会产生电流的观察，突出了“切割磁感线”才会产生电流，能让学生把握电磁感应的条件。 （三）科学思维

输入大脑的信息要想储存下来，必须经过登记、分类，将旧信息加以调整，组成新的认知结构，以便进行检索，因此，要在学生已有正确观念的基础上，引导他们进行科学的思维，即运用比较、分析、综合、判断、推理、想象等方法，抓住事物的本质特征，排除那些非本质的东西。如在学习内能的概念后，让学生讨论：根据内能的定义，物体内能的大小和哪些因素有关，让学生理清温度越高，分子热运动越剧烈，动能总和越大，物体的内能也越大;同种物质，分子数目越多，质量越大，内能越大;还与分子间距离，宏观表现为物质的状态有关系。又如在教学物态变化时，可结合物质的末态来加深对物质状态的转变过程。 二、巩固完善

学生一般只重视概念的定义，但定义往往是仅从某个主要方面来揭示概念的内涵和外延的，除此之外，概念还有其他侧面的表现。所以只有掌握了概念的各个侧面，对概念的认识才更完善，才能对概念灵活运用，而这个完善过程必须在应用概念去解决具体问题的实践中去完成。

当然，用来完善和巩固对概念认识的物理问题，要典型和灵活。 典型，就是要抓住概念的本质特征进行考察。 如：下列说法中正确的是（ ） A、机械效率越高，机械做功越快 B、做功越多的机械，机械效率一定越高

C、功率越大的机械，机械效率一定越高 D、做功越快的机械，功率一定越大

如果学生理解功率这个物理概念的本质，那么该问题就迎刃而解了。

灵活，就是从概念的各个侧面提出问题进行考察。例如对于沸腾的概念的教学，可以创设这样的情境：一只杯子放在开水锅中，使杯底不触及锅底，当锅中的水继续用火加热时，问杯子里的水能否沸腾。学生由于对沸腾概念没有完全掌握，往往错误的认为只要不断用火烧，杯子中的水肯定是要沸腾的。这样的回答就暴露了学生对沸腾概念还掌握得不确切、不完善。又如在学习功的概念时，引导学生分析哪些力做了功或没有做功，并分析清楚做功或不做功的原因是什么，这样，学生对功的概念就掌握得更全面，更牢固，为引出功的计算公式打下基础。 三、深化扩展阶段

在物理教学中，既要让学生掌握科学知识，又要对不同概念的不同点有清晰的认识。如在教学《声音的发生和传播》中，学习了声音能在空气、固体、液体中传播的概念和声速的概念后，可创设如下情境：一根空心钢管，甲在一端敲一下，乙在另一端能听到几个声音？如果铁管中灌满水，又可听到几个声音？为什么？

又如在教学热量、温度、内能的概念后，要让学生辨析这三个概念的不同点和联系，同时设置以下问题：关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ） A.物体的温度越高，所含的热量越多 B.温度高的物体，内能一定大 C. O℃冰块，内能一定为零

D.物体吸收热量时，温度不一定升高

总之，科学概念学习的实质是要在学生头脑中建立正确的概念图式。因此，在物理概念学习中，无论是教师的演示、讲解，还是学生的实验、活动、讨论，一切都是为了促进学生头脑中概念图式的构建，同时也能让新建构的概念和原有的认知合二为一。在新课程教学理念的指引下，运用建构主义学习理论细化建构的过程，创设各种情境，进行探究活动，才能加强学生对科学概念的掌握和内化。