我国物理概念与规律教学思想的传承与超越_胡扬洋
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2021年2月V〇1.39No.03 中学物理是权合的从属吗?我国“物理量”教学思想的澄清及展望胡扬洋(天津师范大学教育学部天津300387)摘要:“物理量”教学思想有诸多问题亟需澄清.物理量的教学应鮮明体现现代物理学的特征,因而应强调物理 量是通过“测量”获得的.对“测量”的忽视影响了学生物理能力的发展.物理量是物理规律的从属,“测量”的目标则是 定量表达的物理规律.物理量的数学特征由物理规律决定,物理量的分类也应有物理规律的深刻依据.关键词:物理量教学;物理概念;物理规律;物理量的正负号;物理常数;物理教育生态化中图分类号:G633.7 文献标识码:B文章编号:1008 -4134(2021)03 -0006-03“物理量”在物理学中居重要地位,然而长期以来 在我国物理教学的理论与实践中则是一个被整体错 失的领域,煙没在其它教学范畴的论述之中,缺乏足 够聚焦,以至于在当下影响了教学质量的提升.对一 些关键理念的澄清与问题的开解有助于对这一领域 的关注以及教学水平的提升.1物理量通过测量获得1.1 物理量教学应鲜明体现现代物理学特征我国物理教学思想中一直有对“物理学基本特征”的认识,在各种物理教学论(法)的教科书中都居于起 始地位.因此可以说,这一理念在一定程度上支配着对 物理教学的整体看法.各种认识中一般都包括了“物理 学是一门运用数学的精密的定量科学”这一表述.然而 在实际教学以及教学思想中,这一认识并未被充分体 现.一个原因是“物理学基本特征”的表述方式所决定 的——条块式的表述使得教学缺乏整体性.“物理学是测量科学”中的“测量”指的是“定量 的认识”,而非简单的测量技术.哲学意义上的“认识”区别于心理学意义上的“认知这一表述可以完整地容纳传统的“物理学基本特征”并体现统一性m.物理 量作为物理学测量最直接的对象和成果,对其教学应 明确地基于“物理学是测量科学”这一思想与主线展 开,从而鲜明地体现物理课程教学体系对现代物理学 的理解.1.2缺失“测量”教学观的表现及其影响我们常有观念说“物理不是数学,物理更重要的 是物理事实、物理本质、物理意义、物理关系”,不能 “用数学关系代替物理概念”[2].诚然如此,然而须注 意,亦不能以一种偏颇取代另一种偏颇,以一种极端 取代另一种极端.在重视“物理意义”的基础上,也应 同时重视物理学“量”的方面.双方兼具,才是完整的 物理学.更何况,对数学的成功运用正是现代物理学 的基本特征,不能在这一问题上叶公好龙.仍需强调,一切方法、“数学工具”都从属于“测量”,而不是孤立 存在的.“测量”的缺失在心理学意义上错失了“动作逻辑 思维”的习得机会.动作逻辑思维是“以动作为思维的 重要材料,借助于与动作相联系的语言物质外壳,形 成一种动作思维加抽象逻辑思维的动作逻辑思维,在 认识中以操作为手段,来理解事物的内在本质和规律 性.所以动作逻辑思维又叫实践思维或操作思维林崇德先生指出:“要全面地对待各种逻辑思维的发展[3]. ”“测量”兼具推理与动作逻辑,而教学中测量 的缺失与弱化使得人们长期纠结于不同物理量的物 理意义、定义表述.像这样,只有语言逻辑而没有动作 逻辑,极有可能造成物理能力发展的畸形与障碍,习得的物理学则极有可能是不完善的,因为物理学从来 都是“手脑并用”的.基金项目:全国教育科学“十三五”规划2019年度国家一般课题“核心素养的关徤能力构成及其表现研究”(项目编号: BB A190024).作者简介:胡杨洋(丨988 -),男,河南沁阳人,博士,讲师,研究方向:教学思想、物理教学论.• 6 •中学物理 Vol.39 No.032021年2月2物理量从属于物理规律2.1物理量是“定量的”物理概念重视“物理概念与规律的教学”是我国物理教学 思想的一个鲜明传统,物理量则一般被置于物理概念 的“下位”展开论述.典型的表述为:“定量地反映客观 事物本质属性的概念,就是物理量;一些物理量之间 的关系,就是规律[4]”.人们普遍认为,有些物理概念 可以被定量地表述,也就是物理量.这样的认识在很大程度上影响了物理量教学的 逻辑.由于物理量是“一些物理概念的量化”,因此教 学的重点被置于如何通过抽象、概括思维获得物理概 念,对概念进行进一步的数学抽象就得到了物理量.这一过程中,任何观察、实验、“科学方法”等的作用都 无非是便于分析综合,从而突出“本质属性”,从而从 物理现象中抽象概括得出物理概念.例如典型论述:“要注重实验,唤起学生已有的感性知识,观察、分析 实验现象和实验结果,从而建立概念,得出结论[5]”.这种表述具有典型性,鲜明地反映了教学现实.即使我们承认物理规律是物理概念与概念之间 本质的、必然的、稳定的联系,并且在很大程度上,对 物理规律的理解在物理教育中居于核心地位[6],然而 长期以来的教学还是更多地强调了物理量对物理概 念的从属地位,从而造成了一种片面性.2.2 “测量”的目标是定量表达的物理规律应认识到,物理量不仅属于物理概念,更属于物 理规律.长期以来,我们对后一种“从属”的强调极其 不足,从而在教学中错失了丰富的物理内涵.应明确,物理概念(定量的)、规律都有物理量的一面,都是由 物理量所精确表达的.物理概念与规律的教学都要围 绕物理量这个中心来进行.“概念与规律的教学”被并 列论述,原因不仅因为它们都是物理理论,还因为它 们共同被物理量所耦合.“测量”不等于“测定”“测量”的目标与成果绝 不是测出某个物理量的量值、绝非某个物理量的“操 作定义”,而是“定量地”认识描述自然界的不同物理 量之间定量的联系与制约关系——是不同物理量在 客观世界中分布、演化在数学关系上的客观必然性,也即规律性.因此,“测量”绝不是一些技巧性的方法 与一次性的操作,而是探索物理规律定量关系的审慎过程、批判过程、历史过程、普遍性过程、开放性过程.3物理量的数学特征由物理规律决定物理量在以往的教学中,一般强调其定义、单位、矢量(或标量)、决定式等方面的特征[74],这些强调 的内容缺乏统一性与层次性.我们对物理量的把握不 应以抽象的方式进行,正因为“物理学不是数学”,物 理量归根结底反映的是自然界的内在(物理)规律.因 此,必须强调物理量的特征(包括一切定义、单位、数 学特征等细节)都是由物理规律决定的.例如,能量这 一物理量具备“守恒”的特征,具备相关数学表达——这是能量守恒定律所规定的,而这一规律是对能量这 一物理量“定量认识”的成果.教学中还长期存在对“物理量正负号”的讨论,一般强调正负号代表的“物理意义”包括大小、方向、性 质、相反等[9],同样缺乏根本性的诠释,以至于影响了 物理问题解决.“正负号问题”在根本上应从物理规律 的角度认识.基于此,物理量的“正负号”实际上也是对物理规律的符合性,决定于物理规律.应看到,只有同种物理量才能直接发生加减(或 叠加)等数学关系,这代表我们在测量中始终基于同一尺度而没有游移不定.从而才能洞察出这一尺度下 测量出的物理规律.再如,当某种物理量形式是张量的时候,两个具体物理量的关系就是更为复杂的数学 关系,不能用简单的“大小”来表达.同理,一切数学关 系都体现了对该物理量所参与的物理规律的符合.4物理量的分类应有物理规律的深刻依据已有教学思想中还存在对物理量的“分类”说,其 代表性包括:(1)按照描述对象的状态分为状态量和过程量;(2)按照描述事物的属性分为性质量和作用量;(3)按照是否有方向分为矢量和标量;(4)按照是 否与参考系关联分为相对量和绝对量;(5 )按照国际 单位制分为基本量和导出量[w].以上观念在相当程度上左右着物理量的教学.然而需看到,以上每种分类均基于物理量的部分特征,而没有区分不同分类标 准的不同重要性程度,影响了对统一、连贯的把握.物理量的分类绝不是为了分类而分类,亦不是被 动地分类.物理量的分类也应基于足够深刻的物理规 律,从而使得物理量的分类成为深刻理解物理规律的 一条通路.广延量和强度量的分类方式具有鲜明的优2021年2月Vol.39 No.03 中学物理势,应在教学中作为重点分类展现出来.广延量与强度量的分类依据的是吉布斯基本方程(d£=Vdp+<^<7 +rd S +…).作为“混合物热力 学和化学反应热力学的基本关系式[n] ”,吉布斯基本 方程具有更广阔的包容性,因而更具总体性.根据方 程,“描述一个物理系统的某种性质的基本物理量是 广延量和强度量.广延量与系统的体积有关,具有相 应的密度,是可加的.强度量反映了系统的局域性质,是不可加的[12].”总而言之,就物理量的分类而言,对不同的分类 方式不可等量齐观地看待.大部分分类是不深刻的,是依据表面特征或非物理学特征进行的分类.依据物 理规律特征进行的分类应被作为重点分类.在各种分类中,物理常数是一类特殊的物理量,这在物理规律的数学表达式中才得到鲜明的诠释.在 物理量的公式中,物理常数鲜明体现着对不同物理量 之间关系的制约.可以说,物理常数反映的是客观世界的一种特殊性、偶然性,是“人择原理[13]”的证据,即客观世界的尺度特征,表达的是人类物理学认识的 有限性,也就是一种特殊性.5 反思与展望我国物理量教学思想相关问题的澄清折射出我 国物理教育的“生态化”不足[14].我们往往习惯于抽 象地谈论物理教学,而少有看到物理学是人类与自然 界打交道的一种方式,物理学的认识成果反映了自然 界的决定性和人类认识能力的边界.物理学中的“物 理意义”不仅是精巧的、有趣的,还是壮观的、宏阔的.从传统物理教学论的角度看,我国传统教学模式 确实多强调通过语言讲授建立一套物理观念,但是缺 失了“测量”这一维度及其过程.在很大程度上造成了 有讲授逻辑而没有动作逻辑.物理量的教学正是要把 动作逻辑和推理逻辑结合起来—也就是教会学生 什么是“定量地认识物理量教学思想的梳理还反映出,我国传统物理 教学理论是在教育资源比较贫乏、理论资源比较单一 的基础上发展起来的.对物理量教学的忽视折射出以 哲学认识论、自然辩证法代替物理教学理论的倾向. 教学中既否定亚里士多德等自然哲学,又对现代物理 学“数理实验科学”的现实不敢涉入.须认识到,所谓“数理实验科学”,不是“数理”和“实验”,而是“数理一实验”的统一过程.“物理量”也是物理学中有特色的一类知识.带来的启发是,各个学科的“知识型”是不同的,不能简单地用一种教学思维来统摄每个学科的教学.在教学论发展中,曾有过对“知识教学”“双基”等的讨论.然而如今看来,理当对不同学科与领域的知识采取“具体问题具体分析”的态度.学科教学论应对不同学科的知识型有不同的深刻把握,从而开展相应的教学及其改革.参考文献:[1]胡扬洋.我国科学教育的思想情结与文化反思——基于物理教学的审视[■!]•教师教育论坛,2017,30(02) :48 -52.[2] 胡卫平,孙枝莲,刘建伟.物理课程与教学论研究[M].北京:高等教育出版社,2007.[3] 林崇德.从智力到学科能力[_!]•课程•教材•教法,2015,35(01) :9 -20.[4] 阎金铎.中学物理教材教法[M].北京:北京师范大学 出版社,1981.[5] 阎金铎.普通物理学力学部分复习要求[J].中国远 程教育,1983(03): 13 -14.[6] 胡扬洋.我国物理规律教学思想的回望与前瞻[J].教 育导刊,2015(07) :44 - 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浅谈初中物理实验资源的开发与创新发布时间:2022-06-13T06:58:15.882Z 来源:《中小学教育》2022年2月4期作者:胡杨洋[导读] 还可以对学生的洞察力进行培养,确保学生能够通过物理实验,提高自身的物理核心素养。
胡杨洋(榆林市苏州中学陕西榆林 719000)摘要:物理是一门科学性和实践性比较强的学科。
在初中物理教学环节,开展物理实验势必需要物理实验资源作为支撑,这不仅可以对学生的动手实作能力进行有效提高,也能确保学生对物理实验产生强烈兴趣,让学生的物理思维能力可以得到突破性提升。
再者,还可以对学生的洞察力进行培养,确保学生能够通过物理实验,提高自身的物理核心素养。
关键词:创新开发;实验资源;初中物理引言物理作为研究物质运动一般规律和基本结构的学科,它在生活中随处可见,应用广泛。
初中物理作为学生开启物理世界的第一扇大门,教师在物理教学中应鼓励学生制作项目产品、完成项目任务并进行综合实践活动,以提高学生学科素养为出发点,开发并应用生活中的物理资源。
1加强对资源重组的重视教师组织学生利用生活中常见的工具开展物理实验也是开发物理实验资源的重要途径。
资源重组也就是另一个层面的废物利用,并不是所有物理实验的精度要求都很高,也有一些实验对精度的要求较低,这样就可以利用资源重组,对废旧物品加以利用,使其成为新的实验资源;也可以对生活中的常见物品进行改造,使其成为实验器材,例如,利用生活中的物品制作简单的模型、教具、仪器等;利用废旧的磁铁,漆包线,来制作小型电动机,空的饮料瓶制作针孔照相机。
在制作中,教师既不能坐视不管,也不能干预过度,要指导学生观察,结合物理知识开展实验,不仅使学生更好地理解了物理的真谛,还能有效提高学生的实践能力,激发学生求知热情。
例如,使用日光灯启辉器改装成双金属片膨胀演示器等,这些物品在生活中比较常见,改装起来也很简单,不仅节省了成本费用,取材容易,还能获得显著的实验效果,强化学生的物理能力。
目录第一章1.什么是物理课程与教学论?2.物理课程与教学论的学科性质?3..物理课程与教学论学科发展的历程?4.物理教师的知识结构?5.影响物理教师发展的核心要素是?6.物理教学论的内容是什么?7.你的学习计划是什么?第二章8.简述物理课程的内涵。
9.简析物理课程的价值?10.物理课程有哪些基本类型?11.什么是潜课程,教育价值是?12.什么是物理教学的基础知识?13.学生理想的物理知识结构是?14.物理教学能够培养学生哪些思维能力?15.学生物理学习的兴趣有哪些?16.科学思想及其类型?第三章17.通过文献阅读阐述国外课程改革的基本趋势?18.中国物理新课程改革的主要背景有哪些?19.中国物理新课程改革的主要任务有哪些?20.通过文献、交流等方式,了解物理新课程改革的现状,并提出建议。
第四章21.国际物理课程改革的趋势是什么?22.如何理解从《物理教学大纲》到《物理课程标准》的变化。
23.《物理课程标准》的主要内容。
第五章24.一般教学过程有几个环节,你怎么认识?25.教学存在规律吗?26.什么是教学原则,你认为包括哪些内容?27.试对教学方法进行分类。
28.探究式物理教学应该遵循哪些基本原则?29.例数五种微观教学原则,并说明理由。
第六章30.什么是概念?31.物理概念的特征?32.例举物理概念教学模式并分析有缺点?33.关于物理概念教学研究的热点有哪些?第七章34.什么是规律?35.物理规律的特征?36.例举物理规律教学模式并分析有缺点?37.关于物理规律教学设计应该注意哪些问题?38.视频一39.视频二40.视屏三第一章1.什么是物理课程与教学论?物理课程与教学论是以物理课程与教学领域中的各种现象和问题为研究对象,要对物理教学中的诸多问题做出“为什么”的回答,以揭示物理教学的基本特点、基本规律。
它是一门实践性很强的理论课,即应用型理论课。
2.物理课程与教学论的学科性质?物理课程与教学论是一门具有综合性和实践性特点的“应用+理论”的交叉学科,从根本来看,物理教学论研究的是人的问题,也是研究世界的问题。
第11卷第3期2016年9月北京教育学院学报(自然科学版冤JOURNAL OF BEIJING INSTITUTE OF EDUCATION(NATURAL SCIENCE EDITION)Vol.11No.3Sep.2016我国物理习题教学思想的回顾与反思许冉冉\胡扬洋2袁邢红军1(1.首都师范大学物理系,北京100048; 2.首都师范大学教育学院,北京100048)摘要:探索我国物理习题教学思想的演变过程应该从物理习题教学的地位与作用、物理习 题教学的心理学分析、物理习题解决方法三个方面入手。
进一步,须探讨习题教学作用的 心理学基础,明确习题教学的优点和固有局限性,防止习题教学可能出现的偏差。
物理习 题教学思想的反思包括以科学哲学视角分析习题教学在物理教育中地位,以整体性视角 探索习题教学在物理教学系统中与物理教学主体的相互作用和相互关系,以及习题教学 的生态化研究取向。
关键词:习题教学;物理教学;教育生态分析;原始物理问题中图分类号:G633.7 文献标识码:A文章编号:1673-6923(2016)03-0042-07DQ!:10.16398/ki.jbjie(n)issn1673-6923.2016.03.008习题教学作为物理教学的重要部分,一直以来都饱受热议。
几十年来,我国中学物理习题教学 积累了一定的研究成果,在课程教学改革不断深化的背景下,对我国物理习题教学产生的时代背 景、发展动因等方面展开研究,有助于追溯物理习题教学思想的演变过程,进而重新认识物理习题 教学的地位与作用。
1物理习题教学思想发展的回顾1.1 物理习题教学的地位与作用20世纪70、80年代,老一辈物理教育工作者对物理习题教学的研究始于对违反教学规律的诸 多现象的反思。
1980年,乔际平先生指出院野当前中学物理教学中……只抓了一个运用数学解决物 理习题的能力,而培养学生的解题能力的目的在于应付高考。
冶咱1暂3习题教学的目的在于“巩固和加 深课内所学的知识,提高学生运用物理知识的能力”。
16 年第期教育研究与评论·中学教育教学课程改革关于物理有效教学问题的探讨*———课改涉入“深水区”背景下李飞跃1,胡扬洋2,范亚颖1(1.北京市第三十五中学高中部,100032;2.首都师范大学物理系,100048)摘 要:课程改革在进一步推进和深化过程中面临着一些问题和矛盾,呼吁我们进一步关注有效教学。
学习要求的区别性、教学重点的针对性、教学环节的创新性、教学方法的多样性、习题教学的迁移性、学生学习的自主性、教育管理的基础性,是实现有效教学的主要方面。
通过教师发展,努力提升本专业学术水平,积极拓展相关学科学术视野,勇于树立教学相长的学生观,可以不断实现教学水平的跨越。
关键词:课程改革 有效教学 矛盾 突破 跨越 2014年,我国发端于21世纪初的基础教育课程改革(以下简称“课改”)已逾10年。
近来,对“课改10年”的反思研究渐成热点。
10余年内,课改既取得了可观的成就,也越来越多地遇到了深层次的疑难。
这表明,课改下一个10年必须在“深水区”探索。
在“深水区”,诸如非此即彼等思维与行动方式已俨然失去了效力。
对教学实践的关注,尤其对课堂教学有效性的聚焦,已被诸多教育工作者认可。
有鉴于此,我们基于课改10年前后中学物理教学一线的多年经历与研究,对课改涉入“深水区”背景下的物理有效教学问题作一探讨。
一、课改涉入“深水区”后的反思与教学面临的矛盾对课改之初推行的诸如“教师在课堂上要关注学生”,“教师在课堂上要引导学生得出结论、学会知识”,“教师要组织有效的小组17 课程改革教育研究与评论·中学教育教学年第期合作学习”,“教师的角色应从知识的传授者转变为学生自主学习的引导者、组织者、评价者”等诸多理念,我们于很多地方都有深刻的共鸣感。
应该承认的是,在课改之初,我们通过理解新课程理念,的确意识到了一些问题:以往教师备课时,大多对自己如何完成教学任务以及有哪些重点及难点考虑得较多一些,而对分析学生做得较少,即没有或很少注意到要“备学生”。
胡扬洋首都师范大学教育学院博士生100048概念与规律教学是我国物理教学理论与实践中的一个经典课题,重视基本概念与规律教学也是我国中学物理教学的重要传统。
[1]自1979年以来,对物理概念与规律教学的探讨成为理解物理教学的重要起点与重要领域,围绕这一领域的研究与讨论绵延至今。
当传统积淀为习以为常的“常识”时,我们难免会陷入“只缘身在此山中”的反思困境。
因此,对这一议题有必要以思想史的眼光去回顾与观照。
一、物理概念与规律教学思想的产生(一)物理教学历史上“题海战术”的现象与归因物理概念与规律教学命题的提出有着强烈的针对性。
应该承认,1979年以来,物理教学水平是从一个较低的起点提升的。
1980年,乔际平先生对物理教学存在的问题描述道:“(相当一部分学校)对物理概念与规律的讲授,采取了从抽象的定义出发,直接给出结论及数学公式的方法,然后马上运用公式讲解例题,让学生仿照例题进行大量练习,他们的教学过程是‘定义—规律、结论—例题—练习’。
”[2]针对这一现象,乔先生认为:“要想使物理教学能够按照本学科的特点和规律按部就班地进行,必须下大力气扭转当前物理教学中的不正常现象,首先要克服‘题海战术’、‘题备竞赛’和高二升学复习中的‘毕其功于一役’的做法。
”[3]回顾历史我们发现,“题海战术”本是一个“老大难”问题,彼时,这一现象被形象地概括为“只抓住了一个运用数学解决物理习题的能力,而培养学生解题能力的目的在于应付高考,所采取的方法则是通过数量庞大的高难度的练习,多次重复,归纳题型,大量上习题课和多次进行模拟高考等”。
[4]这使得身陷题海的学生没有时间去消化、理解基础知识,没有时间去观察实验,造成学生只会按照题型套公式的畸形发展;教师则要花费大量时间和精力搜集习题、批改习题,疲于奔命,无法腾出时间改进教学。
最后,乔先生警告:“‘题海’的波涛汹涌,大有吞没物理教学的危险。
”[5]而走出题海,实现物理教学与其本身规律的符合就是物理概念与规律教学研究的思考路线。
我国物理概念与规律教学思想的传承与超越胡扬洋[摘要]我国物理概念与规律教学思想缘起于对“题海战术”的破除,包括对物理概念教学的要点的提出、对物理概念与规律教学阶段性的重视,以及对物理规律教学与物理概念教学关系的分析,进一步的发展方向是开展物理学的思想史与物理教学心理学的研究。
继承并超越这一传统要重视物理概念与规律教学的过程,彰显物理概念与规律教学的思想,并建构有中国特色的物理教学理论。
[关键词]物理概念教学;物理规律教学;题海战术;物理学思想史;原始物理问题;物理高端备课[中图分类号]G633.7[文献标识码]A [文章编号]1009-718X (2015)12-0064-06(二)“重视物理概念与定律教学”的“客观规律”性突破题海怪圈需要从寻找物理教学规律做起。
对于什么是物理教学的规律,乔际平先生指出:“提高物理教学的质量,应该首先从加强概念和定律的教学做起,这是长期以来物理教学过程中总结出来的客观规律。
我们希望更多的物理教师能够把精力放到这方面来。
”[6]1983年,他又将这一“客观规律”拓展为:“坚持做好物理实验,认真讲好物理概念与定律,注意培养学生解决物理问题的思想方法和思考习惯”,而讲好物理概念与定律被作为其中“最基础的环节”。
[7]比较而言,这一总结更为全面且具有层次性。
被提升为一条“客观规律”的物理概念与定律教学作为一剂“药方”,何以能“医治”题海战术的“顽疾”?事实上,这一思路的提出是睿智且颇具洞察力的,并且具有相当程度的合理性,这在今天的物理教学中仍然可以得到鲜明的反衬。
例如,对于楞次定律教学,“增反减同”“来拒去留”“增缩减扩”等熟语作为快速解题使用的“二级结论”被大量教师所强调,并且,对其的强调往往超过了对楞次定律本身的强调。
而遇到不符合“增缩减扩”的习题时,教师竟然会产生纠结,甚至怀疑楞次定律本身,进而会为“增缩减扩”总结更为细致的“适用条件”,以维护“解题要诀”的作用。
由此,“适用条件”也就成了更为烦琐的“三级结论”“四级结论”。
究其原因,正是对科学(物理)规律与“非科学规律”的混淆,导致教师不能清楚地判断“增反减同”“增缩减扩”的非科学规律性。
(三)“物理概念与定律”的表述特点与思想价值细究起来,乔际平先生在论述中使用了“物理概念与定律”的表述,然而,确切地说,定律、定理、原理在学科中的所指是不同的。
简言之,定律由归纳得到,定理由演绎得出,而原理则与数学中的“公理”同义,是无须证明的。
物理定理与物理定律显然都应该作为被强调的内容,因此,在论述中将其统称为“物理规律”显然更为恰当。
然而,乔先生为何仅采取了“定律”的表述?笔者认为,这是对物理规律区别于“二级结论”的科学性的格外强调,以及对科学与非科学的着意区分。
这种表述所针对的就是大量存在的在无规律的地方总结“规律”、在无概念的地方总结“概念”的做法。
同时,肯定“物理概念与定律教学”这一“药方”思想价值的原因在于,20世纪80年代初,经历了一个动荡的时期后,我国的基础教育几乎再次“平地而起”。
高中毕业教高中者大量存在,教师忙于搜集习题,“题海”汹涌澎湃。
通过强调“物理概念与定律”教学以提升师资水平、舍弃“二级结论”以走出题海,无疑牵住了物理教学的“牛鼻子”。
由此,“物理概念与规律的教学”也就成为那个时代为我们留下的宝贵思想遗产。
二、物理概念与规律教学思想的内涵虽然学者们对物理概念与规律教学的诸方面进行了不同视角的阐述,但注重阶段性则是统领物理概念与规律教学的共有思想内核。
(一)物理概念教学的要点对于物理概念教学,历史上的诸多学者都提出了教学中需要遵循的要点。
1981年,阎金铎先生将讲清物理概念的标准归结为一句话——“讲清概念的来龙去脉”,并作了五点阐释,[8]如表1所示。
1983年,乔际平先生在《物理概念与定律的教学》一文中总结了概念与定律(规律)讲授的要点,包括:(1)讲清它的内涵;(2)讲清它的外延;(3)讲清相近概念与定律(规律)的区别和联系。
[9]虽然这一表述更为简洁,然而其缺失了对概讲清物理概念的标准表1序号12345内容问题是怎样提出来的?为什么要引入某一物理概念?怎样进行分析、综合、概括的?某概念是如何定义的?量值是多少?量度单位是什么?某概念的物理含义是什么?它反映了客观事物的哪些本质属性?即概念的内涵是什么?某概念的适用条件、适用范围是怎样的?即概念的外延是什么?它与其他有关物理量有什么联系?在形成某一物理规律的过程中,它起什么作用?念引入必要性的强调。
这在乔先生1993年出版的《物理教育学》中得到了补充,书中提出:“根据物理概念的实践性,使学生理解概念的物理意义,增强学习的主动性”,并将“物理意义”界定为“侧重指物理学引入和建立某一物理概念的原因,即为什么要揭示某一研究对象的物理属性,它对物理学本身的发展或生产实践有什么意义”。
[10]这样的阐述显然是更为完备的。
此外,众多学者都谈到了获取感性认识、突出本质属性、注意阶段性等要点。
而事实上,“讲清来龙去脉”本身正是强调了一种微观的顺序性与阶段性。
(二)物理概念与规律教学的阶段正是由于物理概念与规律之间的关联,“物理概念与规律”被作为一个整体加以论述,其广义内涵包括了对整个物理学科体系的理解以及整个物理观念的形成。
这一过程自然不能是“毕其功于一役”的,对实践中的此类偏差,众多学者都阐述了概念与规律教学的阶段性特征。
阎金铎先生将其概括为“领会”“巩固”“应用”三个环节。
[11]乔际平先生则提出了“认识”“完善”“扩展”三个阶段,包括:(1)引导学生初步领会和认识物理概念与定律;(2)指导学生继续从不同的主要侧面完善对概念和定律的认识,并掌握它的基本应用;(3)进一步深化和扩展学生对概念和定律的认识,提高学生灵活运用知识的能力。
[12]这一观点的提出同样极具现实针对性,在“学习进阶”[13]等研究于国内外渐成热点的今天,我们回顾物理概念与规律教学的阶段性思想,更加凸显了其超越时代的意义。
尤为可贵的是,老一辈研究者还指出了“基本概念和基本规律是为数不多的,必须要讲清”[14],这亦与当前重视“核心概念”的教学理念形成了历史呼应。
若将教学的阶段性思想与以上辩证性思想结合起来则更加彰显了其意义。
金岳霖先生认为:“概念是思维的一个形态,概念与其他的思维形态——判断、推理与论证——是有密切关系的”;“概念是判断、推理与论证的基础,概念是思维的起点”;“但是,另一方面,人们通过判断、推理与论证所获得的新认识,又要形成新的较深刻的概念。
在这个意义上,概念又是判断、推理与论证的结晶,概念又是人们某个阶段的认识的终结”。
[15]我们需认识到,即使对于物理学家,理解物理概念与规律也是其一生的事业。
(三)物理规律教学与物理概念教学的关系阎金铎先生曾提出物理规律教学的两条途径:“一种途径是直接从实验结果中总结、概括出来;另一种途径是利用已有的概念和规律,通过数学推导,得到新的规律。
”[16]这一表述基本对应了物理定律与物理定理的特征。
对物理规律的教学要点,研究者在强调“来龙去脉”“物理意义”之外,还论及了定律的适用条件、局限性、因果性,以及“教给学生运用它说明和解释现象、解决问题的思路和方法”[17],在一定程度上体现了物理规律教学的特点。
需要指出的是,较之物理概念教学,物理规律教学的思想还是比较贫乏的。
对物理概念与规律教学之间关系的论述是传统教学思想的又一深刻之处,其重要基础是教师持有的对物理概念与规律之间关系的隐喻模式。
有研究提出:“物理概念犹如整个物理学大厦的砖瓦,物理定律则好比是大厦的钢筋。
”[18]由此,物理概念与规律及其联系就被视为物理学科的一种结构。
更为难能可贵的是,老一辈学者对物理学科结构持有一种开放的、非绝对的看法,如许国梁先生指出:“从物理学本身来看,它所研究的各种现象和规律是相互联系的。
但其中某些现象和规律之间的联系比较密切,它们与另一些现象和规律之间的联系则比较微弱或隐蔽。
在物理学的长期发展过程中,由联系最密切的一些现象和规律逐渐形成了知识体系,并组成了物理学的各个分支学科”[19]。
正是基于对概念、规律关系模式的理解,老一辈学者提出:“学生形成物理概念和掌握物理规律之间存在着不可分割的、辩证的联系。
一方面,形成物理概念是掌握物理规律的基础,概念不清就谈不到掌握规律;另一方面,掌握物理规律可以使我们从运动变化中,从物理对象与物理现象的联系中去进一步更深入地理解物理概念”[20]。
这一观点是物理概念教学与规律教学共有的宝贵思想,为教学的阶段性理解提供了结构与机制层面的支撑。
三、物理概念与规律教学思想的发展物理概念与规律的教学思想并非是一个完善的、封闭的体系,而是存在未竟的发展方向。