物理教学中的认识论探究

王静

摘要：本文通过对认识论在物理教学中的应用分析，指出了认识论对学生认识物理知识、掌握并应用物理知识起到很大的作用。为使学生能够更好地掌握物理知识，教师在物理教学中应该利用好学生认知规律的特点，上好物理课。

关键词：物理教学；感性认识；理性认识

中图分类号：G633.7 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）09-0067-02

马克思主义认识论的基本观点是：要认识事物的本质和规律必须从认识其现象开始。感性认识是指对事物现象的认识，而对事物本质和规律的认识称为理性认识。感性认识是理性认识的先导，没有感性认识就谈不上理性认识；感性认识积累的多了就会产生质的变化，转化为理性认识；随着认识的不断加深与发展，理性认识也将进一步的具体化。教学过程就是在教师的指导下，经过学生的学习掌握知识，提高自己的认识能力，从而逐渐认识客观世界。所以教学的实质可以认为是一个认识的过程。而在教学过程中认识的主体是指被教育对象——学生，认识的客体是学生要学习的对象，认识的媒体是促使学生达成学习目标的组织者和指导者以及各种教学手段，其中教师是主要媒体。那么认识论在中学物理课堂教学中是如何应用的呢？

一、教学中要重视学生感性认识的获得

物理学习过程从根本上讲也是一种认识过程，是学生个体与物理环境相互作用中认识物理世界的过程，也就是学生的物理认知结构发生变化的过程。物理学习中认识的第一次飞跃是从感性认识上升到理性认识的飞跃。它包括：感知物理现象、形成物理概念、掌握物理规律等过程。第二次飞跃是用所获得的物理概念及规律解决遇到的实际问题。

对建立的物理感念和物理规律进行应用是中学物理教学的中心问题。形成概念和掌握规律就是对观察和实验得来的感性材料进行理性加工，以便把概念的本质属性和物理规律抽象出来。能否准确地提炼出概念的本质属性和物理规律，取决于学生对物理概念及物理规律的感性的认识。传统的教学模式往往把学生当成知识的容器，采用“满堂灌”的教学形式，使学生失去了思维的空间和时间；教学方法的结论式，使学生没有了归纳抽象的机会，失去了创造性；对大量练习题的模仿学习，使学生丧失了对物理学习的新鲜感，学生不再进行深入的思考。导致这些结果的主要原因是教师没有注重引导学生经过观察问题、发现问题、提出问题、探索和解决问题，然后再回到实践中检验结论的正确性这一完整过程，从而造成了对学生创新精神和实践能力培养的不利影响。为提高人才培养的质量，在物理课堂教学中就要让学生获得丰富的感性材料，从而引导学生分析、综合、归纳、演绎，形成正确的物理概念和物理规律，逐步培养学生科学的思维方法和思维能力。

学生获得感性认识的方法有两种：间接感知和直接感知。这里感知是感觉和知觉的总称。

（一）直接感知

所谓直接感知是指通过参观、观察、实验、实际的生产劳动等活动，使学生对所学对象进行直接的接触，从而获得对相关事物和现象的清晰印象，演示实验是课堂教学获取感性认识的重要方式。通过演示实验可以把有关的物理现象和过程呈现给学生，使学生获得更加生动、典型、深刻的感性认识。

例如在进行压强概念课堂教学时，教师展示了两个带有钉子的木板，一块钉了大约六十个钉子，一块仅钉了一个钉子，钉尖朝上。用一个装满水的透明塑料食品袋，把袋口密封，使之不漏水。问学生：“把这袋水放到很多钉子的木板上，这袋水会被扎破吗?”教师可让学生上台演示，不漏水。再把这袋水放到另一个只有一个钉子的木板上，立即扎破漏水。学生既惊奇，又想知道为什么，教师就可以在这最佳时机引入压强。还可让大家回忆气功师表演的“睡钉床”，气功师是否可以睡在只有一个钉子的钉床上呢？

在应用实验进行概念教学时，通过实验演示教师应最大限度的激发学生学习物理的兴趣，逐渐把学生的思维活动引向概念形成的正轨上来。这就对教师实验的选择提出了更高的要求，所选实验不但要新奇、有趣，能够吸引学生，而且还要目的明确，引导学生对实验的现象及结果进行讨论，让学生在生动有趣的实验中建立起概念。

（二）间接感知

所谓间接感知是指教师通过形象的语言描述，或通过一些比较形象直观的教具，从而使学生建立起对事物和现象的清晰印象。在课堂教学中，多列举生活中的典型事例，举例尽量不要与教材上的例子一样。恰当地举一些日常生活中学生观察接触过的与物理概念相关的典型例子，让学生找回已建立的感性认识，使学生形成正确的物理概念，让学生感到物理概念就在生活当中，培养学生善于观察、勤于思考、乐于分析的良好思维品质和习惯。

当前初中学生由于缺少感性认识，在物理概念的学习上存在很大的障碍。所以，为了让学生较好地掌握物理概念，作为教师就必须创设一个满足教学要求的物理环境，使学生获得充分、必要的感性认识。人们关于世界的知识都是用抽象的文字表述的，而初中学生却不喜欢抽象的文字，总是喜欢摆弄各种物品。因此，物理教学就要帮助学生建立起现实世界和知识世界的联系，把抽象的知识还原成现实世界当中具体的东西。

二、教学中要注意引导学生从感性认识上升到理性认识

认识由感性认识转化为理性认识，并不是感性材料的简单的累积，而是要经过人脑的改造加工才能达到。学习是个人的脑力劳动，别人是无法代替的。因此，教师必须将有关的感性材料分成各个有机的组成部分，有意识地引导学生遵循认识事物的正确途径，通过自己动脑、动口、动手，再经过抽象得出正确的结论。在该环节的教学过程中，可能会出现这样两种情况：

其一是学生获得的感性材料基本能够解决将要建立的概念，或者在感性材料不足的情况下，利用演示实验获取了生动的感性材料。在这种情况下可以没有太大阻力的建立物理概念，借助分析、分类、归纳、对比等思维方法可以抛弃掉非本质的东西，将事物本质的特征和属性凸现出来，进而实现认识上的飞跃。例如，导体和绝缘体、密度、压强等概念的建立。

其二是学生已有了很充分的初步概念，但是与即将建立的概念相互矛盾。学生在学习物理知识之前已有多年的生活经验，遇见了很丰富多彩的物理现象，有的是出于好奇，或者出于本能的反应，早已产生了深刻的印象或积累了丰富的“经验”，而这些被学生认为是常识性的东西却经常与正确的物理概念相矛盾。这时，直接讲授新概念往往不能奏效。这是因为学生是带着自己已有的初步概念来听教师讲课，他们只接纳了与原初步概念一致的内容，对相互矛盾的内容没有重视，只是记住了一些概念的结论，没有办法融合贯通，把新学的东西和原有的概念分别处理，在解决实际问题时仍然按原来的概念进行思维处理。

例如在进行惯性内容的讲解时，很大一部分同学已深信“力是维持物体运动的原因”。传统按知识逻辑顺序的处理方法是，先演示并讲解伽利略的理想实验，批驳亚里士多得的错误观点，得出“一切物体在没有受到力的作用的时候，总是保持静止状态或匀速直线运动状态”的结论。接着引出惯性的概念及对惯性现象的分析。这有点像把学生当作一张白纸，按预定的程序在上面作画。实际上，在学习这部分知识时，学生已有的前概念与教材中的知识是不相容的，按这样的方式教学，学生难以真正理解，充其量会觉得“似乎有些道理”，可自己原来的认识也是“有道理”的，于是乎兼收并蓄，囫囵吞枣，记住了书上的结论，而保留了原来的“合理内核”、形成一种模糊混乱的认知结构；所以当遇到实际问题时，出现错误就是不可避免的了。

其实力与运动的关系是贯穿这部分知识的主线，同时它又是与学生原有观念产生矛盾的焦点所在，只要突破这点，其他问题则可迎刃而解。因此该内容的教学可以这样：首先与学生的前概念进行“正面交锋”，通过大量生动的事例，与学生一起探讨力与运动的关系，实现观念的转变，然后引出牛顿第一定律和惯性概念，最后作为知识的应用，推证出物体在平衡力作用下的运动。通过这样一系列紧凑连贯的教学过程，才有可能彻底清除原有的概念体系，建立以科学概念为基础的正确的认知结构。目前新教材已对此进行了调整。

由于原有概念对学生认识科学的概念有着很大的阻碍作用，作为教师不要期望用简单的说教的教学模式来完成学生原有概念向科学概念的转换，也不要幻想着通过对学生原有概念的几次纠正就可以使其原有概念消失。这个转变的过程是一种思维结构的转变，是革命性的，需要经历“怀疑——冲突——接受”的过程，对原有的认知结构将要被改变，新的认知结构将要形成，需要克服就的思维模式的惯性，所以该过程是一个充满艰辛痛苦的过程。

三、教学中需要注意的几个问题

（一）注意学生学习的知识的特点

学生学习的知识是人类已经获得的并经过一定实践验证了的知识，而教材体系中的物理知识往往是一种简明化的演绎形式直接显现在学生面前。难以再现前人探索知识的过程，在教学中，教师要有意识地设计、创设问题的情景，还学生一个生动、具体物理知识的探索过程，从中体会发现创造的成功和喜悦。

（二）注意学生是认识的主体

作为教师应该明白，在形成规律并掌握规律的过程中，学生是整个认识过程的主体，外部因素只能通过内部因素才能起到作用。所以，在教学过程中教师要尽量调动学生的积极性与自觉性，让学生自己对已获得的感性材料进行综合分析，让学生的认识真正实现从感性到理性的飞跃。教师千万不能越俎代庖，否则会导致学生头脑中感性的东西不能与理性的东西实现联系，依然是相互独立的。

（三）注意学生感性认识与理性认识之间的联系

学生物理概念形成及物理规律掌握的过程，是感性认识与理性认识相互联系，相互交织的过程，两者是不能完全分离的。所以在物理教学中不能忽视具体与抽象的联系以及反复紧密的结合，从而使学生的认识能力得到提高和发展。

从教以来的教学实践表明，用马克思主义认识论的基本观点指导中学物理教学，突破了结论式的教学模式。为学生提供了思维的时间和空间，不仅使学生掌握的知识更加牢固，而且还让学生的创新精神和实践能力得到了有效的培养和提高。

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