聚焦意识平台 提升物理素养

摘   要：意识是能力的一种前期表现，意识蕴育着能力，意识的培养将会促成能力的发展，提升学生的物理素养。因此，在物理教学过程中加强诸多重要意识的训练，构建意识网络体系，进而形成一种“意识流”，从而突破物理教学中的难点，提高学生“悟理”的能力，全面提升学生的物理素养。

关键词：意识;意识网络;意识流;物理素养

中图分类号：G633.7 文献标识码：A    文章编号：1003-6148（2022）2-0061-3

人的意识是大脑对客观存在的物理世界的反映，是大脑思维、感知和感觉等人的心理反应过程的总和。意识是能力的一种前期表现，意识蕴育着能力，意识的培养将会促成能力的发展，活化我们的物理教学。在物理学习的过程中，这种直觉的意识活动是解决物理问题的前期表现，它指引着我们的思维过程，决定解题的方向。如果人脑的意识方向错了，那就可能努力也是白费。有时学生也会扪心自问，这个问题为什么要这样解呢？笔者就会提醒学生们，这是考试的智慧，是物理意识的觉醒。因此，在物理教学过程中必须加强诸多重要意识的训练，聚焦各种意识平台，进而形成一种“意识流”，就能突破物理教学中的难点，提高学生“悟理”的能力，全面提升学生的物理素养。

1    整体意识

在这里“整体”具有广泛的意义，可以是指研究对象整体，也可以是物理过程整体。研究对象整体，如某个连结体，某个系统，乃至几个系统的总和。有时组成力学系统的物体数目过多，对某个子系统应用守恒定律，问题过于复杂，无从下手。但是，如果整个大的系统能满足相关的定理条件，那就首先可考虑运用整个系统来列方程，这就是通常我们所说的整体法。物理过程整体，可以是指某个物理子过程，可以是几个子过程的全体，也可以是研究对象的整个过程。这种“整体”在物理学中比比皆是。如重要的物理规律——物质不灭、能量守恒、动量守恒、电荷数守恒等，就是取某个系统或某个物理过程来研究的。物理中的概念、规律具有独立性，又有关联性。物理中的情景往往错综交织。因此，一方面物理概念规律需要通过相互联系形成整体结构，才可能有整体功能;另一方面应用物理概念规律解决问题时，要有全局观念，要有通盘的视角，去观察分析，从而培养学生的“整体意识”。

2    精简意识

常言道：“书”要越读越“薄”，“经”要越念越“精”。面对琳琅满目的知识（知识是一种优美的东西），学者不能“贪心”太重，不择手段“鱼”和“熊掌”都要。要舍得让一部分“富余人员”——无关紧要的知识“下岗”，通过调整组合，去粗取精，去伪存真，抓枢举纲，提高知识的“运转”效率。例如，高中物理力学内容，可以精简为一“枢”（力和运动的关系），三“纲”（力与运动状态的变化——牛顿第二定律结合运动学公式;冲量与动量的变化——动量定理结合动量守恒定律;功与能量的变化——动能定理结合机械能守恒定律）。又如，用概念概括高中物理内容，则可精炼为“力的概念”“场的概念”“物质结构概念”“能的概念”“波粒二象性的概念”（包括波的概念和粒子的概念）等。

3    对比意识

对比是学习中的一种常用手法，是对不同内容知识进行分类对比，是利用所学的两种物理规律和物理现象之间的相同或近似，从而推出其他相同或相近似的方法。如用卫星绕地球做匀速圆周运动的规律去理解玻尔原子模型中电子绕核运动的规律（电子的动能、势能、速度、周期等随轨道半径变化的关系）;将重力场中在重力作用下的平抛运动与在电场中在电场力作用下的带电粒子运动进行类比迁移，重力场与电场的对比，将F=G与F=k对比，就能殊途同归、得心应手了。表1、表2所列的就是电学中的库仑定律与力学中的万有引力定律的对比，重力场与电场的对比。

4    等效意识

普通意义上讲“等效”，就是从不同的途径，以不同的行为，用不同的方法，取得相同的效果，其实质是替代。如两个共点力的效果可用它们的合力代替;平抛运动的效果，可用水平与竖直两个分运动处理;对改变物体的内能，做4.2焦耳的功与传递1卡的热效果相同;环形电流与小磁针等效……深层意义上讲，“等效”是一种删繁就简，化难为易，优化处理问题的方法，其实现的手段是“转化”。

5    联想意识

学习要会由此及彼、纵横点串知识，善于将关联的重要知识编织形成网络，便于知识在大脑中的存与取。如图1所示“功”的联想知识网络，联想是记忆的翅膀，联想意识强，记忆效率高。

6    模型意识

中学生具体解题的过程，就是通过實际的情境，在读题的过程中获取解题信息，从情境中建立正确的物理模型的过程。模型是实际事物的一种抽象，依据中学物理研究的基本模式，能否从物理情境中，恰当地确认模型，合理地构建模型，熟练地运用与模型相应的规律，往往是能否准确、简便解决问题的关键点。建立模型意识，不但要从适用条件、构建要素、研究方法、相应规律等方面去全面认识模型，还要注意挖掘模型潜在的一些重要内涵。

学生在具体解某个物理题目时，按照思维的程度应该考虑三个方向的问题：第一是涉及的研究对象是谁（实体模型）;第二是分析物理情境中出现的各种状态（状态模型）;第三是链接初态与末态之间的物理过程是什么（过程模型）。针对所述的这三点，中学物理中的物理模型可以分为三大类。一是客观存在的实体模型，如刚体、质点、点电荷、点光源、电场、磁场、图表、电路图等都属于实体物理模型。二是物理状态模型，我们可理解为用状态参量来定义研究对象所处的状态。一般情况下，某个状态往往是由几个状态参量的集合来表达的。如热学中的理想气体，我们可用温度、压强和体积三个参量来描述;如直线运动过程中，我们分别引入时间、速度、位移和加速度四个参量来描写;恒定电流的电路分析，我们是用电阻、电流和电压来表征的。在中学物理中经常利用图线分析物理规律。在所描述的直观图线中，图线中的每个点就是物理过程中涉及的状态。三是物理过程模型，如力学中的匀变速直线运动、自由落体运动、简谐运动和平抛运动;热学中各条件下的定律，如等温过程、等容过程、等压过程和绝热过程的研究。我们平时写出的物理公式就是过程方程，如等温过程的规律公式p1V1=p2V2，匀变速直线运动公式s=v0tat2。如果把它们画成直观的函数图线，图线坐标中状态点构成的某条线段就是过程模型的直观表述。

7    追源意识

“追源”就是要多有疑问，“这是为什么？”“它从何处来？”“它代表什么？”“为什么不能那样？”刨根问底，弄清原委，有一种打破砂锅问到底的执著精神。尽管不可能立刻做到有疑必釋，有问必答，但是对于那些具有强烈追源意识的学生，某些至今还无法得到合理解释的“为什么”，很可能就会在脑海深处打下重重的烙印，乃至成为今后立志探索的课题。“意识”转化为“意向”，新知识的生长点也许就从“追源”开始。爱因斯坦在研究伽利略坐标变换时，就曾疑问为什么没有时间变换？并立志攻克而不懈努力，创立出狭义相对论。

8    创新意识

所谓学生的创新意识，是指学生根据实际情况的需要，在大脑中产生的强烈的不安于现实状态，执意于创造要求的内在驱动力。人类的创新能力是一个民族进步的灵魂，也是一个国家兴旺发达的动力之源。可以说，创新意识也是学生学习进步的一种动力，创新就是不单纯模仿照搬，不拘于一格，不墨守成规，要创自己的品牌。如上复习课，教师不但要摒弃机械重复结“流水账”，向学生“满堂灌”，或按序摆布“空穴”让学生填，或以某些资料为蓝本要学生照搬等僵化教法，还要自身努力敢于创立与众不同的、具有自身特色的、简易有效的方法来。

中学生的知识水平处于形式运算的初级阶段，他们能够监控和调整自己的思维活动[1]，并且能够根据自己的目标设定和检验假设。处于这个阶段的学生好奇心强，获取知识的欲望强烈，敢于进取、创新。但是，中学生应该不是去进行创造的最佳时期，发明、创造的最佳时期应该是在青年时期。中学阶段正是学习基础知识、培养能力的阶段，要为今后打下坚实的基础。因此，我们在物理教学中， 培养学生的创新能力，更具有普遍意义的应该是培养他们的创新意识，开发他们的创新潜能。可以说，创新意识也是学习的一种动力，意识蕴育着能力，创新意识的培养将会促成能力的发展。在物理教学中，可通过介绍工业、农业、科技生产知识，使他们了解技术革命的力量，社会的发展、企业的生存靠的就是科技创新。古代的“四大发明”和今天社会主义初级阶段实现四个现代化的历史意义，使学生产生强烈的社会责任感，点燃了他们的内在驱动力，此力量正是创新之源，创新之本。

意识蕴育着能力，若能形成强烈的“意识流”，聚焦意识平台，且达到呼之欲出的境地，那么就升华了物理知识的教学，开发了学生的创造潜能，全面提高了学生的科学素养。当然，“意识”的形成不会是朝夕之事，课堂是教学的主“场”，若执教者在课堂教学中能始终贯彻这个指导思想，那么功夫不负有心人，你所培养的学生就会从中终身受益。

参考文献：

[1]陶汉斌. 物理“潜在课程”与学生创造“潜能”的开发[J].物理教学探讨，2003，21（04）：21-22.

（栏目编辑    蒋小平）

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