中学物理教学过程本质上是一种认识的过程

为了正确而有效地进行教学工作，不断提高教学质量，必须正确认识和理解中学物理教学过程，以及中学物理教学的特点和规律，理解和掌握中学物理教学原则。只有这样，才能使我们的教学符合客观规律，符合学科和学生的要求，才能合理地分析和处理教材，选择有效的教学方法和手段，顺利地安排、组织教学活动，以全面地完成中学物理教学的目的和任务。

一、教学过程

关于教学过程，从不同的观点和角度来看，有不同的认识和理解，古今中外的教育家，对教学过程都进行过各种的探索和解释。例如，孔子关于学习过程和教学过程的主张，可以概括为学、思、行。夸美纽斯认为，教学要从观察到理解、记忆，从感知事物到文字、概念。赫尔巴特把教学过程看作一个新旧观念联系和系统化的过程。杜威则认为教学过程是学生直接经验不断改造和增大意义的过程。在当代，依据皮亚杰、布鲁纳等人的学说，人们把教学过程看作一个发现和认知结构不断构造的过程。

（一）教学过程本质上是一种认识过程

从认识论的观点来看，教学过程本质上是一种认识过程，不过这种认识又有其特殊性，不同于一般的认识和其他形式的认识。把教学过程看作一种认识过程，就把握了它的根本和整体，足以概括教学过程的各种成分、各个方面、各种属性。认识过程的普遍规律是支配教学过程的根本规律，它为揭示教学过程的运动规律提示了总的方向和根本线索。

但是，教学作为一种认识过程，又有它的特殊性。总的来说，它的特殊性就在于它是学生个体的认识，是教育的认识。作为教育，它是认识性的教育；作为认识，它是教育性的认识，不同于一般认识和其他形式的认识。首先，教学是个体认识，不同于人类历史总认识。它可以依靠他人、前人的实践而不只是个人实践，依靠语言及其他信息工具，可以保存、接受知识，占有前人、他人的经验，这样就无须事事去亲身经验了，也无须简单重复人类历史总认识了。其次，学生这个个体认识，又不同于其他个体认识。学生是受教育者，学生的个体认识纳入教育过程，它区别于教学以外的认识。因此，这种认识便具有三个基本特点，即间接性（主要是学习间接经验）、领导性（学生的认识是由教师领导着进行的）、教育性（学生进行认识的过程同时是使学生在德、智、体、美、劳各方面得到发展的过程）。

依据上述的基本观点来研究物理教学，我们认为，物理教学过程是根据一定的培养目标、教学目的和学生身心发展的特点，在教师的指导下，运用各种教学手段和方法，使学生通过各种活动认识物理世界，掌握物理学科的基本结构（物理学的基本概念、基本规律和理论、基本方法以及它们之间的联系），训练基本技能，促进智力、能力和非智力因素的全面发展，形成辩证唯物主义世界观基础和培养良好的道德品质的过程。

（二）构成教学过程的要素及其相互关系

我们对物理教学过程做了初步的分析与概括，下面我们从教学过程中的各要素及其相互关系方面做进一步的探讨。

一个教学过程是由多种因素构成的。这些因素之间有着密切的联系，形成整体功能。主要的因素称为要素。那么，教学过程含有哪些要素呢？目前，有几种不同的看法，如“三要素说”“四要素说”等。我们认为，在物理教学过程中，存在着三个最主要的、最基本的要素，即教师、学生和物理世界（含教材、教学设备、教学环境）。这三个要素的基本关系是：学生是认识的主体，物理世界及其规律性是被认识的客体，教师在引导学生完成对客体的认识过程中起主导作用。整个教学过程是通过这三个基本要素间的相互作用实现的。有了这三个方面，教学就可以构成一个整体，也就形成了一个结构。这个结构就可以发挥其教学的功能了。

认识是人脑对客观世界的反映，认识要有反映者主体和被反映的客体。知识的形成和发展的基础是主体和客体的相互作用，这种相互作用是通过主体动作于客体（环境）而实现的。主体自然是指人，就学生学习而言，是指学生；客体就学习物理而言，当然是物理世界，即物理学所研究的客体。一切经验都发源于动作，观察、分类、测量、假设、推理等实际上都是动作，思维活动本质上也是一种动作。物理学家基本上是通过动作实现与物理世界的相互作用，从而发展和认识它的规律性。学生学习的物理知识，虽然是人类已经认识了的知识，但是要想学会这些知识，必须通过一个“再生产科学”的活动，也基本上要通过上述类似的过程，只不过由于教学认识活动已预有目的、预知结果，并有教师领导，其认识活动的步骤和内容以及难度，都大大简化、压缩、降低了。基于上述认识，在物理教学中，教师应当想方设法创造一种以学生为主体的物理环境，让学生在物理环境中受到全面的物理基本训练，具体包括：取得科学知识、培养科学态度、掌握科学方法和技能、发展科学思维。物理实验是根据教学要求而创设的一个用以探索物理问题的最适当的物理环境，因此，在中学物理教学中，重视和加强实验，具有至关重要的意义。此外，通过列举日常生活、生产和自然界中学生熟悉的物理事实、现象以及过程的实例或问题，唤起学生的想象和疑问，引导学生进行分析、研究和讨论，也是很好的物理环境。即使是引导学生通过看书来学习，也要使学生首先注重课文中列举的物理事实、物理过程及其研究方法，其次才是它的结论和公式。总之，在物理教学过程中，我们应当让学生在物理环境中通过各种活动来学习物理。

学生的学习是一种复杂而有规律的认识过程。我们知道，认识在任何情况下必然是人脑对客观事物能动的反映，没有主观能动作用，就根本无所谓认识。这种能动作用表现为两个“飞跃”，即从感性认识到理性认识的“飞跃”和由理性认识到实践的“飞跃”。在物理教学过程中，这两种“飞跃”是在教师的引导下，学生在物理环境中通过亲自动脑、动手、动口来实现的，是别人所代替不了的。就其实质而言，“飞跃”就是由特殊到一般和由一般到特殊的认识过程，也就是掌握知识和方法并转化为能力的过程。

认识不是直线的、平静的、可穷尽的，而是曲折的、充满矛盾的、活生生的、永无止境的过程。从认知心理学的角度来看，在认识发展过程中，主体对环境往往是适应或不适应。适应是指主体通过与客体相互作用来认识客体，使之与自身已有的思维形式相一致，而达到认识上的平衡。人们在说“懂得了”或“想通了”的时候，便是适应的反映。这种主体对环境的适应形式叫作同化。当人们已有的思维形式不能同化客体时，平衡被破坏了，因而陷入认识上的“不理解”或“想不通”，这就是不适应。但在这种情况下，经过主体的自我调节，可以用新的思维形式去同化客体，这样又趋于平衡，达到新的适应。这种主体对环境的适应形式叫作顺应。认知便是主体以同化和顺应两种形式，在对立的适应与不适应或平衡与不平衡的相互转化中不断发展的，而自我调节则是相互转化的关键。在物理教学过程中，面对知识对象的物理世界，学生始终是主体。在知识增长，从未知到已知的过程中，必须通过学生的自我调节作用，别人只能引发，不能代替。因此，在学生与物理环境的相互作用中，学生应当处于完全主动的地位，成为教学的焦点。没有学生的主动，即使学习的环境再好，也不能收到相互作用的应有效果。总之，在教学过程中，我们一定要承认和体现学生的主体地位。这是教学思想的一个基本观点的转变。

我们知道，教学是以教和学两种活动的统一为特征的。这种统一是以教师和学生相互作用的形式出现的。在教学过程中，学生的认识是由教师领导着进行的。教学的方向、内容、方法、进程、结果和质量，都主要由教师决定和负责，这是因为他们受社会、国家和党的委托，“闻道”在先，而且受过专门的教学训练；而学生尚未“闻道”，正处在成长时期。人类创造出教育这种活动形式，就是为学生提供各种优越条件，特别是教师这个优越条件，以便他们学习得更迅速而有效、方向正确，减少一般认识活动中的弯路和歧途。在学生与环境的相互作用的过程中，离不开教师对有关事物的剖析、示范；离不开教师通过一定的手段和方法，把学科的知识结构与学生的个体认知结构挂起钩来；离不开教师对学生认识活动的启发、引导。因此，教学就其本质或主要内容而言，乃是教师把人类已知的科学真理，创造条件转化为学生的真知，同时引导学生把知识转化为能力的一种特殊形式的认识过程。关键在于引导这两个“转化”。教学工作本质上是引导这两个“转化”的工作；施教之功，贵在引导，要在转化，妙在开窍。引导转化的作用就是教师的主导作用。总之，在教学过程中，学，是在教师引导下的学；教，是为学而教；学生的主体地位和教师的主导作用要辩证地统一起来。

在教学过程中，对学生学习动机的引发、学习兴趣和学习热情的激发，教师起着重要的作用。因此，除了实现上述两个“转化”外，教师还应创造条件引导学生实现从“要我学”到“我要学”的转化，做到自主性学习。同时，在教学活动中，教师和学生之间有着情感交流，结成一种人际关系，这种关系或是和谐亲密，或是冷淡隔膜。显然，在教学中师生关系如何，对于教学的影响是很大的。在这一方面，双方关系的疏密远近主要取决于教师。

以上我们着重分析、讨论了在物理教学过程中教师、学生和物理世界这几个基本因素以及它们之间的关系。正确地认识和处理这二者之间的关系，对于我们进行具体教学工作有着重要的指导意义。

（三）教学与发展之间的关系

在教学过程的功能方面，存在着一个重要的关系，这就是教学与发展之间的关系。

教学与发展的相互关系问题，是当前国际上涉及教育改革的根本性理论课题之一。教育学里所说的“发展”，指的是学生一般心理发展，包括智力和能力的发展以及兴趣、情感、意志、个性等非智力因素的发展，在物理教育中，“发展”还应当包括物理学科所特有的一些能力的发展。

在我国，由于受凯洛夫教育学的影响，多年来，教师在教学中比较偏重知识传授而忽视学生的发展。20世纪60年代，我们强调要抓“双基”教学，也是偏重于传授知识和训练技能。党的十一届三中全会以来，随着对外开放和我国社会主义现代化建设的发展，我们深深地感到单纯传授知识的教学远远不能适应现代社会生产力和科学技术高速发展的需要，也背离了社会主义教育要培养全面发展的人的教育目标。因此，《中共中央关于教育体制改革的决定》强调了教育思想、教学内容和方法的转变，在几次修改的中学物理教学大纲中，都把发展智力、培养能力作为教学目的的重要组成部分，并提出了具体要求。通过近年来的教学实践、教学研究与教学改革，不少教师在教学过程中努力体现了“传授知识立足于发展能力，寓能力培养于知识传授之中”，在通过教学促进学生能力发展方面，积累了不少宝贵的经验。教学实践表明，知识和能力并重，既是必要的，也是可行的。

在物理教学过程中要促进学生的发展，一方面，要研究学生的心理特点，只有了解了学生学习物理的心理特点，才有可能使教学活动适应并促进学生的发展；另一方面，要重视物理思想和物理方法的教学。在物理教学中必须注意在物理学本身的内在特征中去探求教学规律。大家知道，物理学科本身有它的基本思想和研究方法，在运用物理知识解决实际问题时，也有一些基本的分析问题、处理问题和解决问题的方法，如观察实验归纳法、理论推导法、理想化方法、等效处理法、近似处理法等。只有领会了物理思想、掌握了物理学方法，才能真正把物理知识学到手，获得不断掌握新知识、解决新问题的能力。更重要的是，物理学的思想和方法已渗透到许多学科（包括社会科学学科）的研究中，成为现代科学研究的重要思想和方法，掌握了它们，对今后从事任何学习和工作，对于解决和处理各种问题都很有用，可以终身受益。因此，在教学过程中，我们不能仅仅让学生获得科学的结论，更重要的是要让学生了解获取这些结论的过程，学习知识的形成过程，掌握学习知识的方法和应用知识解决实际问题的思路和方法，让学生在探求知识并运用知识解决实际问题的过程中，掌握真知，学到方法，得到发展。学生的发展应包括学生智力的发展和非智力因素的发展。所谓非智力因素，是指智力因素以外的部分，包括动机、兴趣、情感、意志等方面的品质。在促进学生智力发展方面，近年来已经引起了大家的重视并用于教学实践。但是，我们常常看到，在同样客观条件下，一些纯智力水准比较高的人却由于某些非智力的原因（如缺乏热情、缺乏毅力和自信心、缺乏进取心等）而没有取得应该取得的学习成绩或工作成绩；同样，一些纯智力水准并不太高的人会由于一些非智力因素的水准较高（如有浓厚的兴趣、饱满的热情、不怕困难、勤奋刻苦等）而取得超常的成就。美国一位心理学家对1528名智力超常儿童进行了几十年的追踪实验。实验后期，他对其中300名男性中成就最大的20%和成就最小的20%被试者进行了比较，发现这两组人明显的差别不是智力，而是他们的个性和意志品质。成绩最大的一组人在个性、意志品质方面均优于另一组，他们有较强的进取心、自信心和事业心，都较有坚持性，做事比较谨慎。看来，在通往成功的道路上，最需要的往往并不是超过一般人的智力，而是超过一般人的热情、自信、毅力。教学实践表明，良好的个性和心理品质会对学生学习知识和发展智力产生巨大的影响。仅以课堂教学为例，在课堂上，教学过程是一个综合过程，学生的心理活动是一个复杂的心理过程，绝不仅仅是认知活动。智力活动是淹没在非智力活动的“海洋”之中的，或者说是以非智力活动为“背景”的。在这里，我们可以引用心理学中的期望模式（又叫弗隆模式）来说明非智力因素对学生学习的影响。该模式可用以下公式表示：

激发力量=目标价值×期望概率

在教学过程中，学生的学习没有激发力量是难以想象的，激发力量从何而来？该公式给了我们一个大体的回答。所谓目标价值是指学习的社会意义和个人意义的总和，期望概率则是指个人期望实现一定目标、计划、理想的可能程度。显而易见，这些都属于非智力因素。

由此看来，我们的教学不仅应当注重发展学生的能力，还应当注重培养学生良好的个性和心理品质。在物理教学过程中，我们应当千方百计地激发学生的学习兴趣、求知欲和学习热情，培养良好的学习习惯、坚强的意志和毅力，使学生在探求自然界的奥秘和克服困难、解决疑难问题过程中感受到精神上的喜悦和满足。

关于教学与教育的关系的认识和处理，我国教学实践具有丰富的经验和优良的传统，教学论上也做出了较为科学的说明。任何教学活动，包括教学内容、教学方法、教师的言行等，总会有某种思想观点和道德精神。不论教师是否意识到这一点，教学总是以某种方式塑造学生的个性（学生对世界、对生活、对学习的态度，他们的各种智力才能、道德情操和意志）。教育作用必然伴随教学产生。因此，教学从来不是单纯传授知识的活动，而是具有教育性的活动，教书总是结合着育人的。我们在物理教学过程中，应当自觉地结合物理知识的教学，对学生进行辩证唯物主义和爱国主义教育，进行科学态度和科学方法的教育，培养学生良好的道德品质和修养，教育学生坚持四项基本原则，为献身社会主义现代化建设而努力学习。

总之，社会主义学校的教学过程，是在教学过程中学生进行的认识过程，同时是使学生在德、智、体、美、劳各方面得到全面发展的过程。

（四）教学过程的规律性

我们研究教学过程的本质，目的是要揭示教学过程的规律性，为制定教学原则、确定教学目的与内容以及选择教学方式与方法提供理论依据。教学过程的规律性指的是教学过程本质上固有的、必然表现出来的客观规律性，只要教学过程以某种形式出现，就必然会有这种客观规律性。

从前面对教学过程这个有机整体各个方面的分析讨论中，可以发现，教学是在教师的指导下学生主体对世界（认识的客体）的特殊认识过程，在教学活动中学生居主体地位，教师起主导作用，教学具有教育性，教育具有发展性。这四条都揭示了教学过程中的本质关系。据此，我们归纳出教学过程的规律性有以下四条：(www.zuozong.com)

1.教学的认识性（教学是一种特殊的认识过程）；

2.教学的双边性（即教师的主导作用与学生的主动性相结合）；

3.教学的教育性；

4.教学的发展性。

下面逐一加以概要说明：

（1）教学的认识性

教学的认识性反映了学生和教学内容之间，即主、客体之间的本质关系。教学的认识性可以这样表述：知识的形成和发展的基础是学生主体与知识客体的相互作用，这种相互作用是通过主体能动地作用于客体（环境）而实现的。没有主体的能动作用，就根本无所谓认识。这种能动作用表现为两个“飞跃”，即从感性认识到理性认识的“飞跃”，由理性认识到实践的“飞跃”。这里包含了三个要点：首先，强调客体（环境）的重要作用，即要在物理环境中学习物理；其次，强调了主体的积极作用，即主体的实践和主观能动性；最后，强调了完成两个“飞跃”的认识规律，教学要按照学生的认识规律办事。

（2）教学的双边性

教学的双边性反映了在教学过程中教师与学生之间的本质关系。教学的双边性可以这样表达：教学是以教和学两种活动的统一为特征的，这种统一是以教师和学生相互作用的形式出现的。教学就是引导学习，就是教师引导学生把已知的科学真理转化为学生的真知，把知识转化为能力。教师的引导必须通过学生学习的内因，才能起转化作用。因此，教师的施教指挥权（主导作用）必须与学生的学习主动性相结合。学这个主体是教主导下的主体，教这个主导是对主体学的主导。

（3）教学的教育性

教学的教育性反映了学科知识教学与思想品德教育之间的本质关系。教学始终具有教育性。教学的教育性可以这样表述：任何教的活动中的具体行动，不论它给学习活动带来什么特点，也不论什么样的学习内容，都会给学生以某种教育影响。这种影响可能好，可能坏，也可能不好不坏。如果是第三种情况，教学可能使某些个性品质得到保持、巩固乃至加强。

“教学的教育性”里所讲的教育，主要就是指世界观和道德观的教育，也就是指教学过程中的德育。教学从来不是单纯传授知识的活动，而是具有教育性的活动，无论是教学内容或知识体系的方法论基础，或是教学人员的政治立场、思想观点、教学态度和作风、言行情感等，无不给学生以某种教育影响。教书总是结合着育人的，古今中外，概莫能外。

（4）教学的发展性

教学的发展性反映了教学与学生身心发展的本质关系。教学的发展性可以这样表述：有学习就有发展，学习（因而也就是教学）是发展的形式。我们知道，教学过程基本上是一种认识过程，而认识作为一种反映，它概括了认知、情感、意志、性格以及各种个性心理特征。

教学具有教育性较早被人们认识和强调，而教学具有发展性却是20世纪50年代以后才逐步被人们认识和强调的。因此，现代教学论要求结合知识的传授，创设有利的条件，自觉地、有计划地促进学生的一般发展，特别是现代社会所需要的创造能力的发展。这里所说的一般发展，包括一般的心理发展即感情、意志、性格和认识能力的发展以及体力的发展，而不单指智力的发展。

二、认识过程的理论——认识论

下面将从三个方面论述物理教学过程的认识论：其一是，论述一般认识论；其二是，论述发生认识论；其三是，论述发展认识论，进而简单探讨物理概念形成的认识论模式。

实践论、矛盾论、过程论三者是统一的，统一为一般认识论。从过程论的观点来分析认识论。

人类的认识来源于实践，通过实践人们首先认识事物的个性（或特殊性），进而才由浅入深地认识事物的共性（或一般性）。人们在认识事物的个性与共性的基础上建立理论。在理论的指导下进行新的实践（即实践性）。新的实践又产生新的理论，从而又指导更新的实践，循环往复不断进化。这便是认识论的整个过程。这一完整的认识论过程，充分表现出唯物论、辩证法、进化论三者是不可分割的整体，是统一的。事物特性的量度或描述，则表征状态；事物状态的变化，即过程。从状态与过程的演化来看过程论，可以认为过程论即认识论的进化论。

状态——过程——状态

杨超认为：“运动是物质的固有属性，时间空间是运动的存在方式；而时间上的持续性和空间上的伸延性，就是过程；过程把物质、运动和时间、空间辩证地统一起来了。正因为这样，当我们说事物总是运动的时候，我们是说事物总是当作过程出现的和事物总是作为过程而向前发展的。”

描述物质运动需要“状态”这一范畴；同样，认识过程这一范畴，必须认识它的对立统一的范畴——状态。作为认识论的进化论可以用“状态——过程——状态”这一公式作简要概括，过程论着重强调认识是怎样演化的，怎样进化的。

从系统论的观点看，系统特性的量度或描述，即表征状态；系统状态的变化，即是过程。更深入一些，可以说为了较完备地量度或描述系统将来的行为所需要的关于“过去”的较少量的信息（或参量、变量），就是状态。研究自然的进化、社会的进化、思维的进化，都分别需要确定一系列的“状态量”。研究过程，即是研究这些“状态量”是如何变化的。

从认识论的观点看，要研究过程，首先就得研究事物的状态。认识了状态变化的规律，即认识了过程的特点。事物经历一个过程之后，又达到一个新的状态。新的状态，经历新的过程，又变化为更新的状态。如此循环往复，不断进化。事物的发生发展，经历状态——过程——状态；人们对事物的认识也同样遵循状态——过程——状态。

杨超还写道：“总之，矛盾即过程，历史即过程，真理即过程。过程的根源在于矛盾的普遍性，过程的本质在于矛盾的特殊性，因而矛盾即过程；过程即是有生有灭的，过程又是受规律支配的，因而历史即过程；通过实践过程发现真理，又通过实践过程检验真理，还通过实践过程发展真理，因而真理即过程。所以，实践论、矛盾论、过程论三者是完全一致的。事物总是作为过程出现的，说明了过程的客观性和普遍性；任何过程无不包括两重性，揭示了过程的核心和精髓。世界是过程的集合体，这是马克思主义的一个伟大的基本思想，是唯物辩证法的伟大的基本原理。”

系统科学的发展，使我们进一步认识到：系统即过程，认识即过程。如果说控制论、信息论、系统论——这“三论”，实际上是一论，即系统论；而实践论、矛盾论、过程论——这“三论”，实际上也是一论，即认识论。系统论的发展，已进入基础研究阶段，正在形成系统学，这必将深化认识论的研究。同样，认识论的现代研究，也无疑会促进系统论的发展。例如，系统技术科学中的“状态空间方法”，一方面，它促进了非线性、随机系统的研究；另一方面，它对设计自适应、自组织、自学习的系统也很有效。这一方法对系统论、认识论都有一定的启发性。

由此可见，过程论虽然可以用“状态——过程——状态”这一公式作简要概括，着重强调了认识论的进化论；但是，从整体和深层看，仍是实践论、矛盾论、过程论三者的统一，统一为一般认识论。