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關(guān)鍵詞:概念教學(xué) 形成過程 優(yōu)化物理概念
物理概念是反映物理現(xiàn)象和過程的本質(zhì)屬性的思維方式,是物理事實(shí)的抽象。它不僅是物理基礎(chǔ)理論知識(shí)的一個(gè)重要組成部分,也是構(gòu)成物理規(guī)律和公式的理論基礎(chǔ)。學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過程中,就是要不斷地建立物理概念,如果概念不清,就不可能真正掌握物理基礎(chǔ)知識(shí)。所以,在物理教學(xué)中,概念教學(xué)是一個(gè)重點(diǎn),也是一個(gè)難點(diǎn)。物理概念教學(xué)的效果如何,直接關(guān)系到學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)的認(rèn)知程度,進(jìn)而影響到學(xué)生整體知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建與拓展,可以說學(xué)好物理概念是學(xué)好物理的關(guān)鍵。中學(xué)物理教學(xué)實(shí)踐表明物理概念是物理中既不易“教”也不易“學(xué)”的內(nèi)容,下面就物理概念教學(xué)的實(shí)踐,從物理概念的引入、建立、理解、深化、運(yùn)用等方面加以闡述。
任何一個(gè)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)幾乎都遵循這樣的環(huán)節(jié):實(shí)驗(yàn)、事例、概念、規(guī)律、題目。傳統(tǒng)的概念教學(xué)將獲得知識(shí)結(jié)論教學(xué)作為主要目標(biāo),忽視了學(xué)生在知識(shí)形成過程中的重要作用,使學(xué)生的學(xué)習(xí)行為更多的表現(xiàn)為機(jī)械記憶,而不是理性分析。物理概念是一類物理現(xiàn)象和物理過程的共同性質(zhì)和本質(zhì)特征在人們頭腦中的反映,是對(duì)物理現(xiàn)象和物理過程的抽象化和概括化的思維形式。一方面,物理概念反映著人類對(duì)物理世界漫長(zhǎng)而艱難的智力活動(dòng)歷程,是人類智慧的結(jié)晶;另一方面,它又使人們?cè)诩姺睆?fù)雜的物理世界中,把握了事物的本質(zhì)特征,成為物理思維的基本單位和有力工具。每個(gè)物理概念都是人類知識(shí)的結(jié)晶,銘刻著人類思維發(fā)展的烙印。如果我們?cè)谶M(jìn)行物理概念教學(xué)的同時(shí),能把濃縮在其中的思維歷程充分還原稀釋,讓學(xué)生沿著前人思維活動(dòng)的足跡去重演知識(shí)的產(chǎn)生與發(fā)展過程,從中發(fā)現(xiàn)、體驗(yàn)、掌握形成概念的方法和學(xué)習(xí)科學(xué)思維的方法,那就等于教給學(xué)生一把打開思維寶庫(kù)的金鑰匙,從而把物理概念的教學(xué)作為幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)、訓(xùn)練思維能力、掌握學(xué)習(xí)方法的手段。這樣,概念的引入既自然,又生動(dòng)具體,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性就能較充分的發(fā)揮。
高中物理教學(xué)中教師要結(jié)合學(xué)生實(shí)際,優(yōu)化物理概念教學(xué)的過程,具體有:
1、創(chuàng)設(shè)情景法
物理概念來源于感覺、知覺的反映,它反映的是事物本質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系。創(chuàng)設(shè)情景的目的就在于幫助學(xué)生建立有關(guān)物理概念的正確表象。因此,必須重視和加強(qiáng)直觀教學(xué)。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué):充分利用物理實(shí)驗(yàn),來創(chuàng)設(shè)物理環(huán)境,展現(xiàn)被研究的物理現(xiàn)象,這是物理教學(xué)的一大特色。通過讓學(xué)生接觸實(shí)驗(yàn)器材、觀摩實(shí)驗(yàn)裝置模型、動(dòng)手操作等,能積累豐富的直接經(jīng)驗(yàn);教師的演示實(shí)驗(yàn)又提供豐富的間接經(jīng)驗(yàn),但在關(guān)鍵點(diǎn)一定要注意給學(xué)生留下實(shí)驗(yàn)過程中的深刻印象,決不能草草走過場(chǎng),就給出概念和結(jié)論。如:自由落體運(yùn)動(dòng)、共振、自感等實(shí)驗(yàn),對(duì)把握事物的本質(zhì)起著決定性作用。充分利用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù):要將現(xiàn)代化的電、氣、聲、光等技術(shù)引入到物理概念的教學(xué)中來。不僅要發(fā)揮好傳統(tǒng)的投影、圖片、電影、錄像等,而且要利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供的強(qiáng)大信息來展示或模擬有關(guān)物理現(xiàn)象或物理過程。重視教學(xué)語(yǔ)言藝術(shù):生動(dòng)形象的教學(xué)語(yǔ)言可以喚起學(xué)生對(duì)有關(guān)經(jīng)驗(yàn)的回憶;可以激發(fā)學(xué)生的聯(lián)系;可以將嚴(yán)密、干枯的物理概念與一幕幕充滿生機(jī)的物理情景聯(lián)系起來。教師還可以通過精心選擇的類比,化抽象為想象,使學(xué)生有身臨其境之感。如:原子核式結(jié)構(gòu)與行星模型的合理比較、用“劉翔勇奪110米欄奧運(yùn)金牌”的實(shí)例來引出瞬時(shí)速度和平均速度,同時(shí)起激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)熱情。
2、舊知導(dǎo)新法
利用學(xué)生頭腦中已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)去提出新問題、聯(lián)系新知識(shí),也能激起學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲與樂于知道的興趣,以順利地完成概念的“同化”。復(fù)習(xí)舊知的實(shí)質(zhì),仍然是在給學(xué)生展示感性材料。當(dāng)然對(duì)新問題的解決,既可以用觀察與實(shí)驗(yàn)的方法,也可以用分析、推理的方法等。如:位移速度加速度;力功功率瞬時(shí)功率等概念教學(xué)。
3、引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法
新課程、新大綱倡導(dǎo)一種新的學(xué)習(xí)方式——研究性學(xué)習(xí)。作為實(shí)施這一舉措的課堂教學(xué)模式就是探究性教學(xué)。探究性教學(xué)對(duì)建立某些物理概念也十分有用。如:建立電場(chǎng)、電容、洛侖茲力等概念。其特點(diǎn)是針對(duì)新的情景或問題,讓學(xué)生結(jié)合自己的思維特點(diǎn)和已有體驗(yàn),創(chuàng)造設(shè)計(jì)解決方案,促使學(xué)生充分動(dòng)腦、動(dòng)眼、動(dòng)口,通過獨(dú)立研究或協(xié)作學(xué)習(xí),來自行發(fā)現(xiàn)獲取新知,同時(shí)又培養(yǎng)了學(xué)生良好的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法。
物理概念的鞏固也需講究一定的方法,在理解的基礎(chǔ)上鞏固概念,在教學(xué)實(shí)踐中摸索出三種方法較為有效,這三種方法是分類、歸納、應(yīng)用。
通過概念的分類,把握它的共性,能夠較好鞏固概念,物理概念按其定義不同可以分為三類。一是概念的定義式是個(gè)比值,如密度、比熱、燃燒值、電阻等等。一般來說,這類概念是從某個(gè)側(cè)面反映事物的特性,這類比值的大小是由事物本身的屬性所決定的,而與比式中的各量無關(guān),并且在一定條件下,這些比值必然是一個(gè)恒量。二是概念的定義式是幾個(gè)物量的積,如功、熱量等。對(duì)于這些概念應(yīng)從它所能夠產(chǎn)生的物理效果去認(rèn)識(shí)它的特性。三是還有概念沒有物理公式,如力、熔點(diǎn)、溫度、焦點(diǎn)等。這些概念有的是描述事物特征的,如熔點(diǎn),有的是從物理效果去認(rèn)識(shí)它的。在教學(xué)中,教師可根據(jù)概念的類和屬,進(jìn)行類比教學(xué)。通過歸納組成邏輯性的概念體系,有利于記憶,鞏固概念,概念的學(xué)習(xí),是分散在每節(jié)課中,這樣,難免出現(xiàn)彼此脫離、割裂的現(xiàn)象。為了解決這一矛盾,教師必須抓好概念的歸納,使之條理化、系統(tǒng)化。只有抓好概念的應(yīng)用,才可能加深理解,形成自然記憶,并借此促進(jìn)學(xué)生思維的積極性,及時(shí)暴露概念學(xué)習(xí)中問題,使教學(xué)及時(shí)得到反饋的信息。
物理概念教學(xué)中無論采用何種教學(xué)策略,學(xué)生之間、師生之間的討論和交流都是不可缺的。只有進(jìn)行充分的討論和交流,才能暴露學(xué)生概念學(xué)習(xí)中的困難。在進(jìn)行交流時(shí)教師不僅應(yīng)關(guān)注已有共識(shí)的同質(zhì)性回答,更應(yīng)重視異質(zhì)性反饋,異質(zhì)性反饋往往是學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念過程中觀念的碰撞和思想交鋒,能夠幫助學(xué)生從理性上認(rèn)識(shí)物理概念,物理概念的教學(xué)要注重物理概念形成過程的教學(xué)。總之,物理概念既是學(xué)生學(xué)好物理基礎(chǔ)知識(shí)關(guān)鍵,也是教師傳授物理知識(shí)的關(guān)鍵。在具體的物理概念教學(xué)中,究竟選擇什么方法,或用幾種方法結(jié)合,需要教師在教學(xué)中認(rèn)真探索,不斷實(shí)踐。此所謂“教有教法,教無定法”。只有優(yōu)化物理概念教學(xué)過程,方能優(yōu)化物理概念教學(xué)結(jié)果,讓我們“把每一件簡(jiǎn)單的事情做好”。
參考文獻(xiàn):
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如何使學(xué)生形成、理解和掌握物理概念,進(jìn)而掌握規(guī)律,并使他們的認(rèn)識(shí)能力在這個(gè)過程中得以發(fā)展,是中學(xué)物理教學(xué)的核心問題。我認(rèn)為概念教學(xué)一般要經(jīng)歷以下三個(gè)環(huán)節(jié):
一、創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)物理概念的環(huán)境
在物理概念教學(xué)中,不同物理概念常常采用不同的辦法來創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境,可以取得良好的教學(xué)效果。例如,在進(jìn)行壓強(qiáng)、摩擦、力等概念的教學(xué)時(shí),我利用許多典型、、為學(xué)生所熟悉的事例來創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)物理概念的環(huán)境,這樣會(huì)使學(xué)生有身臨其境的感覺。但要注意,列舉事例要恰當(dāng)?shù)湫停Z(yǔ)言要簡(jiǎn)練生動(dòng),并且是學(xué)生確已熟知的。又如學(xué)習(xí)“大氣壓”時(shí),我先將一只水杯裝滿水,再將一張薄紙片壓在杯口,然后將水杯倒過來,他們驚奇得看到這張薄紙片竟將這杯水托了起來。這種意想不到的現(xiàn)象,不但引起他們了濃厚的興趣,而且激發(fā)起他們主動(dòng)探索其中奧妙的積極性。再如在講解原子結(jié)構(gòu)時(shí),我使用模擬的模型和掛圖;講解天平時(shí)(由于講臺(tái)上示范用的天平太小,整體結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜)我運(yùn)用天平的投影片,從底座開始,逐步復(fù)合再逐步分解。
這樣,通過各種事例,進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn),圖表、電視、參觀等方法,使學(xué)生明確建立概念的事實(shí)依據(jù),并建立起研究對(duì)象的正確清晰的表象,這是形成概念的基礎(chǔ)。
二、對(duì)感性材料進(jìn)行思維加工是形成概念的關(guān)鍵
概念的形成,并不是感性材料的堆積,而是對(duì)物理現(xiàn)象和過程等感性材料進(jìn)行科學(xué)抽象的產(chǎn)物。因此,在現(xiàn)實(shí)已有足夠數(shù)量的感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,就要引導(dǎo)他們進(jìn)行科學(xué)的抽象,即引導(dǎo)他們運(yùn)用比較、分析、綜合、想象、歸納、概括等方法,逐步抓住事物的本質(zhì)特征,以達(dá)到認(rèn)識(shí)從感性到理性的飛躍。所以在概念教學(xué)中,不能只提供形成的概念,同時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)的思維活動(dòng),也不能只是從概念到概念,從理論到理論的簡(jiǎn)單演繹。
在初中物理教學(xué)中,形成概念的抽象概括方法比較簡(jiǎn)單。如建立機(jī)械運(yùn)動(dòng)、電壓、壓力這類概括一類事物的共同本質(zhì)屬性的概念,只要有足夠典型的感性材料作為基礎(chǔ),又善于引導(dǎo)學(xué)生從中抽象概括出它們的共同本質(zhì)屬性,這樣就利于學(xué)生掌握。而密度、電阻、比熱等這類既有質(zhì)的規(guī)定性,又有量的規(guī)定性的物理概念(即物理量)的建立,是把被研究的事物的某一屬性隔離出來加以研究,用另外兩個(gè)(或幾個(gè))物理量的比值來定義。轉(zhuǎn)貼于 學(xué)生對(duì)物理量的理解,往往偏重于其量值的大小,而忽視了它所反映的物理意義,即用量度公式代替它的物理意義。例如,學(xué)生由密度公式 ρ=m/V 把密度理解為單位體積所含的質(zhì)量,而掩蓋了密度是物質(zhì)的本質(zhì)特性這一物理意義。因此,對(duì)這類物理概念,不僅要求學(xué)生掌握其量度公式,而且應(yīng)從物理意義方面來加深理解。在概念教學(xué)中,我還常常引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用對(duì)比的方法,來分清有關(guān)概念之間的聯(lián)系和區(qū)別,如蒸發(fā)與沸騰、壓力與重力、串聯(lián)與并聯(lián)等。
三、運(yùn)用,是使學(xué)生把學(xué)到的知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力的關(guān)鍵
當(dāng)學(xué)生初步形成概念后,必須及時(shí)通過提問、討論的方式,讓他們將抽象的概念返回到具體的物理情境中去,使他們?cè)谶\(yùn)用概念聯(lián)系實(shí)際或解決具體問題的過程中,加深和鞏固對(duì)概念的理解和掌握。同時(shí),要注意逐步教給學(xué)生正確運(yùn)用概念去分析、處理、解決簡(jiǎn)單物理問題的思路和方法,更重要的是要想方設(shè)法引導(dǎo)學(xué)生提出有價(jià)值的物理問題,勤于思考,逐步提高他們分析、解決物理問題的能力。
提供豐富的感性材料。物理概念的形成過程是對(duì)物理世界的認(rèn)識(shí)過程,是以知覺和表象為基礎(chǔ),通過分析、綜合、抽象、概括等思維活動(dòng),從個(gè)別到一般,從具體到抽象,從知識(shí)到應(yīng)用,逐步把握物理現(xiàn)象、物理過程和事物的本質(zhì)特征。要使揭示的事物本質(zhì)特征深刻,建立的概念準(zhǔn)確牢固,在物理概念的教學(xué)中,教師向?qū)W生提供的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、經(jīng)驗(yàn)事實(shí)等感性材料就應(yīng)當(dāng)科學(xué)、全面,防止建立概念時(shí)犯以偏概全的錯(cuò)誤。
例如,密度概念是比較抽象的,也是教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)。為了能讓學(xué)生掌握概念,教師可以先讓學(xué)生觀察相同體積的不同物質(zhì),如水和酒精;相同量的不同物質(zhì),如水和水銀,體積懸殊,它們之間到底有什么本質(zhì)的區(qū)別呢?通過測(cè)量幾組不同量的同一物質(zhì)的質(zhì)量和體積以及幾組不同物質(zhì)的同量和同體積的比較,得到幾組數(shù)據(jù),然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,再用比例法或作圖法得出:同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比,不同物質(zhì)的質(zhì)量、體積比不同,從而建立密度的概念。
抓住本質(zhì)特征,加強(qiáng)思維訓(xùn)練。物理概念是人類智慧的結(jié)晶。物理概念既是實(shí)踐的產(chǎn)物,也是抽象的結(jié)果。它在形式上是抽象、主觀的,但在內(nèi)容上卻是具體的、客觀的。從具體事例到抽象概念的發(fā)展過程中,要經(jīng)過對(duì)比、分析、綜合、推理、抽象概括等思維形式,這是形成概念的需要,也是訓(xùn)練學(xué)生思維的好材料,在教學(xué)中應(yīng)引起重視。
例如,就質(zhì)量概念的理解來看,一般來說,應(yīng)當(dāng)有這樣四個(gè)層次。第一層次,對(duì)于“物體所含物質(zhì)的多少叫做物體的質(zhì)量”,初學(xué)者較易掌握。第二層次,質(zhì)量是物體慣性的量度。這是在學(xué)習(xí)牛頓第二定律時(shí)提出的,反映了物體的一種屬性——慣性質(zhì)量。第三層次,質(zhì)量是物體產(chǎn)生引力和受引力場(chǎng)作用能力大小的量度。這是由萬(wàn)有引力定律提出的,表明物體所受的這種能力大小是用質(zhì)量來表征的——引力質(zhì)量。第四層次,質(zhì)量是作為物體所蘊(yùn)藏的能量的量度。這是從相對(duì)論的質(zhì)能方程提出的,物體的質(zhì)量和能量之間存在著必然聯(lián)系——能量質(zhì)量。因此在進(jìn)行后三個(gè)層次的質(zhì)量概念教學(xué)時(shí),可以將前幾個(gè)層次的概念作為切入點(diǎn),層層引導(dǎo),逐步深入,最后形成一個(gè)有機(jī)的整體,使學(xué)生形成一定的邏輯思維能力,更好地掌握所學(xué)知識(shí)。
對(duì)比訓(xùn)練,深化理解。學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念時(shí),已經(jīng)對(duì)客觀世界有一定的認(rèn)識(shí)和了解,形成了一系列的觀念,但這些觀念有些是片面的,甚至是錯(cuò)誤的,這就是前概念。正是由于學(xué)生頭腦中存在著前概念及一些思維定式等,他們?cè)谡_理解、掌握概念時(shí)會(huì)有一定的困難,尤其是容易對(duì)相近的、相似的概念產(chǎn)生混淆。這樣教師在教學(xué)中就要引導(dǎo)學(xué)生通過比較,進(jìn)一步揭示概念間的區(qū)別與聯(lián)系,明確概念的內(nèi)涵和外延。同時(shí),可多選擇一些具有典型性、啟發(fā)性、靈活性、概念性強(qiáng)的習(xí)題有針對(duì)性地加以練習(xí)。
例如,力和運(yùn)動(dòng)、速度和加速度、功和沖量、電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)等概念,就可以通過列表比較它們的意義、定義、定義式、單位、方向、決定因素等來深化理解。
1.之前接觸錯(cuò)誤的“表面概念”
學(xué)生在接觸物理之前,已經(jīng)接觸了很多物理概念,在大腦中形成了相似或類似的物理現(xiàn)象.但是,因?yàn)檫@些概念只是根據(jù)大家的生活習(xí)慣并且沒有科學(xué)依據(jù),因此大多生活中接觸的概念往往是錯(cuò)誤的.而這種先入為主的思想導(dǎo)致了學(xué)生在接觸新的、正確的概念的時(shí)候造成了困擾,有時(shí)甚至只是根據(jù)第一印象而去記住錯(cuò)誤的物理知識(shí).例如,在日常生活中,學(xué)生都習(xí)慣說某個(gè)人或者某物體因?yàn)椤笆艿健睉T性而怎樣.慣性是物體的屬性,不是力,只能說具有而不能說受到.這是對(duì)慣性和物體的屬性理解的錯(cuò)誤.
2.對(duì)有一定聯(lián)系的概念易混淆
有很多概念雖然含義意義不同,但是卻是對(duì)同一問題或同一現(xiàn)象的不同理解.有的學(xué)生因?yàn)閷?duì)概念掌握的不準(zhǔn)確或者沒有領(lǐng)略其真正的物理含義,容易將其在本質(zhì)上歸為一類,導(dǎo)致做題和分析時(shí)造成了很大的麻煩.例如重力和壓力,溫度和熱量等.
3.名詞相似的概念易混淆
初中物理有很多定律是對(duì)一種物理現(xiàn)象的概括.但在研究定律之前,要先理解這個(gè)物理名詞.因其名詞相似,所以很多學(xué)生在記憶概念的時(shí)候常常記混;甚至對(duì)于一些相似的名詞概念也有著同樣的問題.如壓力和壓強(qiáng)的概念,慣性的概念和慣性定律的概念等.
4.名詞相近的概念易混淆
初中物理中,對(duì)同一個(gè)物理現(xiàn)象的分析,有時(shí)雖然看似相同的概念其實(shí)其本質(zhì)完全不同.很多學(xué)生雖然會(huì)分析物理題,但是寫分析過程時(shí)卻因理解錯(cuò)了概念而出現(xiàn)了問題.這就是因?yàn)槊~相近而導(dǎo)致的問題.如二力平衡和二力相等的區(qū)別,浮力和浮沉的區(qū)別等.
二、避免概念相同的有效教學(xué)策略
1.對(duì)概念的產(chǎn)生進(jìn)行比較
物理學(xué)概念形成過程的比較涉及到建立概念的目的、有關(guān)的典型物理事物或物理現(xiàn)象、思維過程等.將這些形成的過程理解清楚,自然就理解了兩個(gè)不同的物理概念,了解其本質(zhì),自然不會(huì)混淆任何兩個(gè)物理概念.如光的反射和折射.折射和反射都是光在介質(zhì)分界面上傳播方向改變的光學(xué)現(xiàn)象.可以按照概念的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比.相同點(diǎn),都是光在介質(zhì)分界面處產(chǎn)生的現(xiàn)象,且光的傳播方向因入射角的、大小變化而變化;都同時(shí)在法線的兩側(cè),反射和折射的光路都可逆;不同點(diǎn).反射角一定等于入射角,但是折射角卻要隨著介質(zhì)的改變而改變,就和我們?cè)谒镒紧~一樣,看到的現(xiàn)象屬于折射,魚在水中的位置并不是我們所看到的位置.
2.對(duì)概念的物理意義進(jìn)行比較
物理概念是用簡(jiǎn)單準(zhǔn)確的學(xué)術(shù)性語(yǔ)言來定義;物理意義是用通俗易懂的語(yǔ)言描述物理量或者引入該物理量.因此須將概念與物理意義的區(qū)別理解清楚,而不應(yīng)再搞混.如,“電路并聯(lián)”與“串聯(lián)”不同.并聯(lián)指幾個(gè)元器件的一端相連,進(jìn)行整體的控制.而串聯(lián)指多個(gè)元器件的首尾相連,是一個(gè)回路,其只能整體控制.家里的電視和冰箱分別用不同的開關(guān)控制,這就是并聯(lián),在家中運(yùn)用比較靈活.要是電視和冰箱串聯(lián)到一起,那么只要電視斷電那么冰箱也會(huì)斷電.
3.對(duì)概念的數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)行比較
物理學(xué)中很多概念可以用數(shù)學(xué)表達(dá)式來詮釋.這樣學(xué)生通過對(duì)數(shù)學(xué)表達(dá)式的理解和分析,就能很好的區(qū)分兩個(gè)相近名詞的物理意義.例如,功率和機(jī)械效率.很多學(xué)生對(duì)這兩個(gè)都帶有“率”的名詞總區(qū)分不好.功率是描述做功快慢的物理量,定義為單位時(shí)間內(nèi)完成的功,公式P=W/t,單位是瓦特;機(jī)械效率是描述機(jī)械性能的優(yōu)劣程度,定義用有用功占總功的比值,公式η=W有用/W總,是無單位的百分?jǐn)?shù).這樣,通過對(duì)兩個(gè)名詞的數(shù)學(xué)表達(dá)式的分析和理解,從公式的不同到單位的不同,就能很好地區(qū)分兩個(gè)名詞了.
4.多角度分析物理概念
一、通過比較找到思維的支撐點(diǎn),促進(jìn)知識(shí)的遷移
“比較”,是物理學(xué)研究中一種常用的思維方法,也是我們經(jīng)常運(yùn)用的一種最基本的教學(xué)方法。這種方法的實(shí)質(zhì)就是辨析物理現(xiàn)象、概念、規(guī)律的同中之異,異中之同,以把握其本質(zhì)屬性。正如黑格爾所指出,“假如一個(gè)人能看出顯而易見的差異,例如,能區(qū)別一支筆與一個(gè)駱駝,則我們不會(huì)說這個(gè)人有什么了不起的聰明。我們所要求的是要看出異中之同或同中之異。
由于比較法適合于初中生學(xué)習(xí)物理知識(shí),所以教材中很多概念,如速度、慣性、比熱、密度、壓強(qiáng)等,都是用比較法引出的。初中物理教材中為了研究物體的吸熱多少跟物質(zhì)種類的關(guān)系,就將不同的物質(zhì)水和煤油的吸熱現(xiàn)象進(jìn)行比較;由于比較必需在同一標(biāo)準(zhǔn)下才能進(jìn)行,就對(duì)實(shí)驗(yàn)的條件進(jìn)行了控制,使水和煤油質(zhì)量相等,初溫相同,吸收的熱量也相等,以實(shí)現(xiàn)“單因子”實(shí)驗(yàn)。這樣,排除了質(zhì)量和溫度升高等方面的干擾,突出了吸熱和物質(zhì)種類的關(guān)系,通過水和煤油在同等條件下吸熱情況的比較,為“比熱”的引出提供了思維的支撐點(diǎn)。
物理教材中有很多重要的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)都是按比較法來編寫的,如歐姆定律、電功、凸透鏡成像等等。這既符合發(fā)現(xiàn)物理定律的規(guī)律,也符合人們認(rèn)識(shí)事物的規(guī)律。
二、選好切入點(diǎn),為學(xué)生鋪好學(xué)習(xí)的臺(tái)階
以物理觀察、實(shí)驗(yàn)為切入點(diǎn),深入分析物理現(xiàn)象的特征,恰當(dāng)引入物理概念,既有利于培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真細(xì)致的觀察能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ然炯寄埽钟欣谑钩橄蟮奈锢砀拍钭兊镁唧w化,進(jìn)而從根本上掌握所學(xué)知識(shí)。
就“力”的概念來看.應(yīng)該說每一個(gè)中學(xué)生都會(huì)有自己相應(yīng)的生活體驗(yàn),比如手提重物、人推車、壓彈簧、拔河比賽,等等,可以經(jīng)常感受力的大小、力的方向。但是究竟產(chǎn)生這些現(xiàn)象的根源是什么,力的大小、方向又是如何判斷的等,教師可以通過學(xué)生自身的生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析,對(duì)學(xué)生提出相應(yīng)的問題,從而較快地切入到“力”的概念教學(xué)中去。
“撥亂反正”地進(jìn)行物理概念教學(xué),以學(xué)生易產(chǎn)生錯(cuò)覺的前概念為切入點(diǎn),糾正錯(cuò)誤的前概念,確立正確概念以滿足學(xué)生的探索欲。例如,中學(xué)生早已知道浸在水中的物體要受到浮力的作用。但通常大都認(rèn)為木塊能浮在水面上是因?yàn)槟緣K浮力大,而鐵塊沉下水是由于不受浮力或受到的浮力小。這時(shí),教師可以“將錯(cuò)就錯(cuò)”,順著學(xué)生的思路,用實(shí)驗(yàn)來測(cè)一測(cè)是否果真如此。教師可以巧妙設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),使測(cè)得的漂浮木塊所受的浮力小于沉在水中的鐵塊所受的浮力。這一情況當(dāng)然與學(xué)生頭腦中原有的概念產(chǎn)生矛盾與沖突,學(xué)生必然希望能夠進(jìn)一步探索其中的奧妙。這時(shí)教師就可以自然而然地切入到“浮力”與“物體的浮沉條件”這兩個(gè)基本概念的教學(xué)中去,從而滿足學(xué)生的探索欲。
三、用感知讓學(xué)生身臨其境,用梳理為學(xué)生去偽存真
物理學(xué)是以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。學(xué)生在平時(shí)能自覺感知物理概念,是學(xué)好物理的開端。有些學(xué)生平時(shí)沒有主動(dòng)觀察的習(xí)慣,這部分學(xué)生只有在指定的條件下才會(huì)對(duì)自然現(xiàn)象進(jìn)行觀察。
例如把兩只標(biāo)有220V、40W和220V、100W字樣的白熾電燈分別進(jìn)行并聯(lián)或串聯(lián)后,接入220V的電路中,判斷這兩種情況哪個(gè)燈泡較亮?根據(jù)平時(shí)的經(jīng)驗(yàn)都是100W的燈泡較亮一些,老師通過分析和討論得出串聯(lián)時(shí)40W較亮,并聯(lián)時(shí)100W的較亮。但有一部分同學(xué)對(duì)分析仍感到不可靠,如果通過實(shí)驗(yàn)感知來進(jìn)行,學(xué)生就會(huì)信服了
教師在備課時(shí)必須思考的就是對(duì)所教概念進(jìn)行梳理。具體到概念教學(xué)中,就是概念如何引入,概念的要點(diǎn)是什么,學(xué)生記憶概念的易錯(cuò)點(diǎn)是什么,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的疑點(diǎn)是什么,學(xué)生在理解和掌握概念時(shí)可能出現(xiàn)什么困惑,概念在整體教學(xué)中的地位、作用如何等一系列問題。概念梳理的原則是:抓住主線,注意分支,消除凝點(diǎn),去偽存真。
例如,在平面鏡成像的教學(xué)中,這一節(jié)的要點(diǎn)是平面鏡成像的特點(diǎn),概念形成的依據(jù)是光的反射定律。這一節(jié)突破重點(diǎn)的手法有兩個(gè):
物理概念準(zhǔn)確地反映了物理現(xiàn)象及過程的本質(zhì)屬性,它是在大量的觀察、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,獲得感性認(rèn)識(shí),通過分析比較、歸納綜合,區(qū)別個(gè)別與一般、現(xiàn)象與本質(zhì),然后把這些物理現(xiàn)象的共同特征集中起來加以概括而建立的,是物理事實(shí)本質(zhì)在人腦中的反映。任何一個(gè)物理概念的學(xué)習(xí)又會(huì)與其他概念相聯(lián)系,概念之間的這種關(guān)聯(lián)著的邏輯關(guān)系,是構(gòu)成物理規(guī)律和公式的理論基礎(chǔ)。物理概念不僅是物理基礎(chǔ)理論知識(shí)的一個(gè)重要組成部分,也是學(xué)生通過邏輯推理方法,構(gòu)建知識(shí)體系的基本元素,學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過程,就是要不斷地建立物理概念,弄清物理規(guī)律。如果概念不清,就不可能真正掌握物理基礎(chǔ)知識(shí),不可能有效構(gòu)建物理模型,不可能形成清晰的思維過程。在解決物理問題時(shí),常常表現(xiàn)出選擇題選不全,計(jì)算題審題時(shí),由于對(duì)某些概念理解不到位,導(dǎo)致挖掘不出有效信息、不能快速建立未知量與已知量之間的聯(lián)系,解題效率低下。因此,在中學(xué)物理教學(xué)中,概念教學(xué)是一個(gè)重點(diǎn),也是一個(gè)難點(diǎn),搞好物理概念的教學(xué),使學(xué)生的認(rèn)識(shí)能力在形成概念的過程中得到充分發(fā)展,是物理教學(xué)的重要任務(wù)。
二、影響高中物理概念學(xué)習(xí)的主要因素
1、教材因素
初中物理教材與高中教材相比較,對(duì)知識(shí)和思維能力的要求都有一個(gè)較大的跨越,存在一個(gè)較大的臺(tái)階。高中物理教材所講述的知識(shí)不僅要求采用觀察、實(shí)驗(yàn),更多的要求具備分析歸納和綜合等抽象思維能力,要求能熟練的應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題。對(duì)于多個(gè)研究對(duì)象、多個(gè)狀態(tài)、多個(gè)過程的復(fù)雜的問題,從物理現(xiàn)象到構(gòu)建物理模型,從物理模型到數(shù)學(xué)化的描述,建立一系列的方程,學(xué)生接受難度大。初中、高中物理教材對(duì)知識(shí)的表述也有很大差別。初中物理教材文字?jǐn)⑹霰容^淺顯通俗,學(xué)生容易看懂和理解,而高中物理教材對(duì)物理概念和規(guī)律的表述嚴(yán)謹(jǐn)簡(jiǎn)捷。對(duì)物理問題的分析、推理、論述科學(xué)嚴(yán)密,學(xué)生不易讀懂、閱讀難度大。另外,高中教材與所需數(shù)學(xué)知識(shí)的銜接不當(dāng),也對(duì)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)造成了困難。如學(xué)生尚未學(xué)到極限的概念,在學(xué)習(xí)瞬時(shí)速度時(shí)就難以理解;高一新生沒有三角函數(shù)知識(shí),就不能靈活處理力的合成與分解;沒有函數(shù)圖像的知識(shí),用圖像法研究各種問題就會(huì)比較困難。由于學(xué)科之間的橫向聯(lián)系的失調(diào),也加大了高一物理學(xué)習(xí)難度,使高一學(xué)生成績(jī)分化。
2、學(xué)生因素
高中物理概念有些是從直觀的實(shí)驗(yàn)直接得出的,有些概念則需要學(xué)生從已有的物理概念出發(fā),或從建立的理想模型出發(fā),通過觀察、分析、歸納和推理建立起來。雖然高中學(xué)生具有一定的認(rèn)知能力及邏輯思維能力,但由于他們物理基礎(chǔ)知識(shí)有限,物理思維方法不足,個(gè)別高中學(xué)生由于在以往的學(xué)習(xí)過程中形成了被動(dòng)接受知識(shí)的習(xí)慣,積極主動(dòng)思考問題的能力較差,不善于將陌生、復(fù)雜、困難的問題轉(zhuǎn)化為熟悉、簡(jiǎn)單、容易的問題,不善于將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為物理問題,不善于根據(jù)具體問題靈活選擇方法,學(xué)習(xí)物理概念時(shí)習(xí)慣于機(jī)械記憶,盲目練習(xí),往往被個(gè)別表面現(xiàn)象所迷惑,形成一些片面的、膚淺的概念。主要表現(xiàn)在解決物理問題時(shí)對(duì)于隱含條件的分析,臨界狀的把握,多過程的銜接等分析不完整,顧此失彼,答案不全面,條理不清楚。如個(gè)別學(xué)生不理解加速度及電阻率的概念,造成“加速度大速度就大;電阻率大電阻一定大”的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。
3、教師因素
教師在教學(xué)過程中,往往將大量的時(shí)間用于備課做題,缺乏分析研究學(xué)生的現(xiàn)有知識(shí)狀況、接受知識(shí)的能力,對(duì)于學(xué)生的知識(shí)能力有時(shí)估計(jì)過高,自己常常覺得有些物理概念很簡(jiǎn)單,學(xué)生自己一看就懂,沒有必要花費(fèi)時(shí)間去探討、挖掘物理概念的內(nèi)涵和外延,造成學(xué)生在最初就沒有真正理解有些概念,致使學(xué)生不易建立各個(gè)物理概念之間的聯(lián)系。為了更有效的搞好概念教學(xué),需關(guān)注以下幾個(gè)環(huán)節(jié)。
三、引入物理概念的常用方法
(1)實(shí)驗(yàn)法
物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科,大多數(shù)物理概念是通過實(shí)驗(yàn)演示,讓學(xué)生透過現(xiàn)象剖析揭示其本質(zhì)而引入的,學(xué)生通過直觀觀察形成深刻印象,強(qiáng)化了對(duì)概念的理解和記憶。例如在引入彈力的概念時(shí),通過演示實(shí)驗(yàn):小車受拉伸或壓縮彈簧的作用而運(yùn)動(dòng);再演示:彎曲的彈性鋼片能將粉筆頭推出去。引導(dǎo)學(xué)生觀察在這些實(shí)驗(yàn)過程中,彈簧及彈性鋼片發(fā)生了什么形變,彈簧在恢復(fù)原狀時(shí)要對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用,讓學(xué)生自己總結(jié)彈力產(chǎn)生的條件及彈力的概念。
(2)類比法
類比法是在科學(xué)研究中常用的方法,在物理學(xué)中不少的概念是用類比推理方法得出的,讓學(xué)生借類比事物為“橋”,從形象思維順利過渡到抽象思維,有助于接受理解新概念。例如:與重力勢(shì)能類比,引入電勢(shì)能的概念;與電場(chǎng)強(qiáng)度概念的建立類比,建立磁感應(yīng)強(qiáng)度;將電流類比水流,建立電流概念;將電壓類比水壓,建立電壓概念;把電磁振蕩類比于彈簧振子或單擺,把電諧振類比于機(jī)械振動(dòng)中的共振,建立電磁振蕩概念。
(3)邏輯推理法
物理概念大多數(shù)是在已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上建立起來的,新概念的建立主要依賴于認(rèn)知結(jié)構(gòu)中相關(guān)的概念,要充分發(fā)揮已有的舊知識(shí)的作用,通過新舊概念之間的邏輯關(guān)系引入新概念。例如引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)初中學(xué)過的功的概念,指出物體能夠?qū)ν庾龉Γ瑒t物體具有能量。在此基礎(chǔ)上,討論運(yùn)動(dòng)物體能夠?qū)ν庾龉Γ瑒t運(yùn)動(dòng)物體就具有能量,這種能量叫動(dòng)能,進(jìn)一步用做功的多少來確定動(dòng)能與那些量有關(guān)系,使學(xué)生真正理解動(dòng)能的表達(dá)式。
總之,物理概念引入的方法很多,無論采用什么方法一定要注意:使學(xué)生明確一個(gè)概念的物理意義,知道這個(gè)概念到底有什么作用;根據(jù)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中相應(yīng)知識(shí)狀況和新概念的不同特點(diǎn),選擇的感性材料要典型全面,要突出與概念有關(guān)的本質(zhì)特征,盡量減少非本質(zhì)特征的干擾,避免先入為主和消極的思維定勢(shì)的影響;能起承前啟后,建立知識(shí)聯(lián)系的作用,選擇的舊知識(shí)一定要與新知識(shí)有實(shí)質(zhì)性聯(lián)系,否則容易形成模糊或錯(cuò)誤的概念,或在認(rèn)知結(jié)構(gòu)中形成不正確的聯(lián)系,有礙于培養(yǎng)學(xué)生抽象與概括能力;引入概念時(shí),要盡量能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,使其積極活動(dòng),充分體現(xiàn)學(xué)生的主體作用。
四、引導(dǎo)學(xué)生理解、深化物理概念的方法
1、細(xì)化物理概念對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)
一般情況下,可以從以下幾點(diǎn)細(xì)化一個(gè)概念(1)名稱:記住物理量的名稱是了解一個(gè)物理量的第一步,就像了解一個(gè)人就要先記住這個(gè)人的名字一樣,教材上物理概念的名稱,是用黑體字印刷的,這正是要引起同學(xué)們注意和重視。(2)定義及物理意義 物理概念的定義是用科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄⑹鼋o出的,教材中常用加點(diǎn)字來表示,定義要熟練準(zhǔn)確記憶,不能有半點(diǎn)差錯(cuò)。物理量所表示的物理意義不同于定義,如速度的物理意義是表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢,其定義是位移跟發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值。(3)符號(hào) 物理量的符號(hào)大多采用英語(yǔ)的第一個(gè)字母,一般情況,每個(gè)物理量都有特定的字母,要求學(xué)生記準(zhǔn)物理量的符號(hào),這樣,有利于規(guī)范運(yùn)算過程。 (4)表達(dá)式 一個(gè)物理概念的定義用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來描述,就寫出了對(duì)應(yīng)的定義式,因?yàn)槿魏我粋€(gè)物理量往往會(huì)和其他量建立聯(lián)系,它們之間的關(guān)系又會(huì)寫出不同的表達(dá)式,這時(shí)就要弄清哪個(gè)是決定式,哪個(gè)是定義式。(5)單位 物理量的定義式,既給出了物理量之間的數(shù)量關(guān)系,又決定了它們之間的單位關(guān)系,要分清國(guó)際單位和常用單位,并記準(zhǔn)其單位符號(hào)及不同單位制之間的換算關(guān)系。在做題時(shí)要求同學(xué)們統(tǒng)一單位。(6)矢量和標(biāo)量 每講一個(gè)物理概念,要求弄清它是失量還是標(biāo)量。只有明確其特性,才能按相關(guān)規(guī)則進(jìn)行運(yùn)算。 (7)狀態(tài)量和過程量 每講一個(gè)物理概念,要求弄清它是狀態(tài)量還是過程量,如何通過狀態(tài)量的變化把狀態(tài)量和過程量建立起聯(lián)系。(8)最后還要提醒學(xué)生弄清物理表達(dá)式的適用范圍。
2、突破難點(diǎn)
關(guān)鍵詞:物理概念教學(xué);聯(lián)系實(shí)際;運(yùn)用概念
心理學(xué)的觀點(diǎn)認(rèn)為:掌握概念要有一個(gè)具體化的過程。具體化就是通過分析綜合,將抽象、概括過程中獲得的概念運(yùn)用于實(shí)際,通過實(shí)例來說明概念,加深對(duì)概念的理解。那么,物理概念教學(xué)中怎樣做好“聯(lián)系實(shí)際,運(yùn)用概念”呢?我們教師可以從以下幾個(gè)方面入手:
一、提出的實(shí)際問題應(yīng)當(dāng)適合學(xué)生的認(rèn)知水平
學(xué)生學(xué)習(xí)物理的過程,其實(shí)是不斷地建立物理概念的過程,要使學(xué)生形成物理概念,必須遵循感性到理性、低層次向高層次發(fā)展的認(rèn)識(shí)規(guī)律。當(dāng)學(xué)生剛接受了某個(gè)物理概念時(shí),對(duì)概念的理解還是比較膚淺的、片面的,如果這時(shí)馬上向?qū)W生提出比較復(fù)雜的實(shí)際問題,學(xué)生就會(huì)被復(fù)雜問題的表面現(xiàn)象所迷惑,不能把所學(xué)的概念與實(shí)際問題很好地聯(lián)系起來,既不能運(yùn)用概念認(rèn)識(shí)實(shí)際問題的本質(zhì),又不能加深對(duì)概念的理解,這樣就會(huì)使概念教學(xué)陷入混亂的狀態(tài),因此概念教學(xué)中提出的實(shí)際問題應(yīng)當(dāng)適合學(xué)生的認(rèn)知水平。
學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的不同時(shí)期、不同階段所表現(xiàn)出的認(rèn)知特點(diǎn)是各不相同的。因此,我們要了解學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平,只有這樣才能有針對(duì)性地搞好物理概念教學(xué)。
二、在運(yùn)用概念中,注重要領(lǐng)之間的區(qū)別和聯(lián)系
運(yùn)用物理概念進(jìn)行分析,解決實(shí)際問題,既是深化認(rèn)識(shí)的過程,也是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)概念認(rèn)識(shí)是否正確的主要標(biāo)志。為了使學(xué)生更深刻地理解概念的本質(zhì),必須注重要領(lǐng)之間的區(qū)別和聯(lián)系。如在得出了動(dòng)能、勢(shì)能、機(jī)械能這些概念后,讓學(xué)生通過蕩秋千、蹦蹦床、撐竿跳高、跳板跳水、滾擺實(shí)驗(yàn)等實(shí)際例子,區(qū)分動(dòng)能和勢(shì)能,分析并解釋它們?nèi)绾蜗嗷マD(zhuǎn)化。對(duì)一些類似的有關(guān)概念要進(jìn)行同中求異,異中見同,反復(fù)深化概念。如:“速度”和“加速度”是力學(xué)中的兩個(gè)重要概念,要求學(xué)生必須有深刻的理解,在教學(xué)中就要對(duì)兩個(gè)概念進(jìn)行全面比較,找出區(qū)別和聯(lián)系。通過比較,就可以使學(xué)生對(duì)“速度”和“加速度”這兩個(gè)概念有比較深刻的理解。
三、注重激發(fā)學(xué)生思維
在教學(xué)中,學(xué)生形成物理概念,是抽象思維的結(jié)果。教師進(jìn)行概念教學(xué)的過程,就是指導(dǎo)學(xué)生通過積極思考去理解概念的過程。嚴(yán)格來說,學(xué)生弄懂了某個(gè)物理概念不應(yīng)該是由教師教懂的,而應(yīng)是由教師引導(dǎo)學(xué)生想懂的,思考促進(jìn)了概念掌握,而聯(lián)系實(shí)際用概念又將發(fā)展思維能力。實(shí)際問題豐富多彩,各種物理概念交錯(cuò)其中,要弄清現(xiàn)象起因和結(jié)果之間的關(guān)系,就要進(jìn)行深刻的思考。
怎樣才能在運(yùn)用概念中培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力呢?在教學(xué)中要讓學(xué)生參與到獲取知識(shí)的過程中去,通過自己的親身實(shí)踐“悟”出道理,掌握獲取知識(shí)的手段和方法,在教學(xué)中教師不能替代學(xué)生的思維活動(dòng),要給學(xué)生留有分析問題、思考問題的時(shí)間和空間,激發(fā)起學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,這樣對(duì)學(xué)生的思維能力才能發(fā)展。
物理概念是物理教學(xué)的基石,是正確理解和掌握物理規(guī)律的基礎(chǔ)。學(xué)生只有在正確領(lǐng)會(huì)概念,抓住概念本質(zhì)特征的基礎(chǔ)上,才能學(xué)好物理知識(shí),提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。那么,如何搞好物理概念的教學(xué)呢?根據(jù)自己的教學(xué)實(shí)踐,簡(jiǎn)單談?wù)剛€(gè)人的一些看法。
一、要揭示概念的本質(zhì)特征
概念是對(duì)客觀事物本質(zhì)屬性的抽象和概括,要正確地理解概念,就必須引導(dǎo)學(xué)生找出概念的本質(zhì)屬性,讓學(xué)生真正理解概念的內(nèi)涵和外延,從而正確地掌握概念,切不可只進(jìn)行文字說明,讓學(xué)生死記硬背。例如:“電容”這一概念的教學(xué),通常用公式C=Q/U來定義,倘若不講清楚其本質(zhì)意義,學(xué)生會(huì)受數(shù)學(xué)公式的影響,認(rèn)為C與Q成正比,從而形成錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)。教師只有抓住“電容”概念的本質(zhì)特征,講清其只與自身的性質(zhì)有關(guān),學(xué)生才能真正地掌握“電容”這一概念。
二、從不同的角度闡述物理概念,可以深化學(xué)生對(duì)概念的理解
物理概念是可以從不同角度定義的,但教科書往往只從正面單一方式敘述,教師倘若只是機(jī)械地照本宣科,會(huì)使學(xué)生對(duì)概念的理解有片面性,缺乏立體感。如果教師在講概念時(shí),能夠從正面,反面,側(cè)面等方面多角度地去剖析,闡述,定可深化學(xué)生對(duì)概念的理解。例如,在講解“加速度”這一概念時(shí),除按教科書上敘述外,還可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行闡述:加速度是描述速度快慢地物理量;是單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量;是速度對(duì)時(shí)間的變化率;其大小等于合外力與物體質(zhì)量的比值;是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的標(biāo)志。
三、通過比較、辨析概念,明確概念,理解概念
比較法是物理教學(xué)中較為常用的教學(xué)方法。對(duì)既有相同,又有不同的概念進(jìn)行比較,容易讓學(xué)生接受,且能夠加深他們對(duì)概念的理解。
例如,對(duì)“蒸發(fā)”和“沸騰”加以列表對(duì)比,一目了然、通俗易懂。
四、利用變式突出概念的關(guān)鍵特征
例如,“功”的概念。功包含兩個(gè)必要因素:一是作用在物體上的力,二是物體在力的方向上通過的距離。在教學(xué)中,我是通過這樣的變式來突出它的特征,加深學(xué)生對(duì)“功”的理解:
吊車吊貨物:1、勻速吊起;2、靜止;3、水平移動(dòng)。
提出疑問:吊車是否做功?
五、通過解題訓(xùn)練強(qiáng)化物理概念,抓好概念的應(yīng)用
只有抓好概念的應(yīng)用,才可能加深理解,形成自然記憶,并借此促進(jìn)學(xué)生思維的積極性,及時(shí)暴露概念學(xué)習(xí)中問題,使教學(xué)及時(shí)得到反饋信息。
在實(shí)際教學(xué)中,我們常常設(shè)計(jì)一組選擇題或判斷題,通過解題訓(xùn)練,加深強(qiáng)化學(xué)生對(duì)物理概念的理解和掌握。例如:“磁感應(yīng)強(qiáng)度”這一概念的教學(xué),我們可以設(shè)計(jì)下列一組判斷題供學(xué)生分析判斷:(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量;(2)某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是磁場(chǎng)的方向;(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,與所受磁場(chǎng)力成正比,與通電導(dǎo)線的長(zhǎng)度和通電電流的乘積成反比;(4)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小等于單位面積上穿過的磁力線條數(shù)。
一、巧設(shè)實(shí)驗(yàn),引發(fā)沖突
建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)生在走進(jìn)課堂之前,都不是一張白紙。學(xué)生在學(xué)習(xí)物理概念之前已經(jīng)具有對(duì)物理事實(shí)的認(rèn)識(shí),即前概念,前概念往往是不正確的,而且也往往是根深蒂固的。如何讓前概念成為物理概念的生長(zhǎng)點(diǎn)呢?關(guān)鍵是剖析學(xué)生頭腦中存在的前概念,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到前概念的不合理性。
為了讓學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行比較、建構(gòu),直到揭示概念的本質(zhì)屬性,設(shè)計(jì)一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)。通過實(shí)踐,本人認(rèn)為以下三種類型的實(shí)驗(yàn)最有效:
1. 直覺――實(shí)驗(yàn)型
高中學(xué)生在遇到問題時(shí),往往是憑直覺經(jīng)驗(yàn),想當(dāng)然地進(jìn)行推理判斷。根據(jù)學(xué)生的這一特點(diǎn),讓學(xué)生先作出判斷,然后再用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,當(dāng)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象出乎學(xué)生的意料時(shí),直覺的判斷與實(shí)驗(yàn)事實(shí)之間的強(qiáng)烈對(duì)比,必然引發(fā)學(xué)生去積極思考。
2. 已知――實(shí)驗(yàn)型
隨著學(xué)生的學(xué)習(xí),知識(shí)的豐富,認(rèn)識(shí)水平的提高,要求掌握的物理概念的抽象性、精確性也在不斷提高。當(dāng)面對(duì)新問題,學(xué)生往往習(xí)慣于用已知的舊概念進(jìn)行分析。為了完善學(xué)生原有的概念結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)必須設(shè)法突出與原來知識(shí)的不同之處,用明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引發(fā)認(rèn)知沖突。
3. 實(shí)驗(yàn)――實(shí)驗(yàn)型
這是前后兩個(gè)現(xiàn)象互相矛盾的一組實(shí)驗(yàn)。教師首先做一個(gè)學(xué)生用以前的知識(shí)可以分析的實(shí)驗(yàn),第二個(gè)實(shí)驗(yàn)與第一個(gè)實(shí)驗(yàn)類似,但實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與第一個(gè)實(shí)驗(yàn)截然不同。利用這樣一組矛盾的實(shí)驗(yàn)打破學(xué)生原來的思維平衡態(tài),激起學(xué)生反思自己的概念結(jié)構(gòu),引發(fā)認(rèn)知沖突。
二、搭建平臺(tái),主動(dòng)探究
我校生源基本是初中里的中等生,進(jìn)入高中后,他們往往自信不足,學(xué)習(xí)主動(dòng)性不夠,教學(xué)過程中參與的欲望不強(qiáng)。但是,事實(shí)證明,只要給學(xué)生搭建一個(gè)平臺(tái),變灌輸為探究,他們的主動(dòng)性就會(huì)被激發(fā)出來。
1. 創(chuàng)設(shè)問題,營(yíng)造探究
人的思維活動(dòng)永遠(yuǎn)是從問題開始的。教師創(chuàng)設(shè)特定的學(xué)習(xí)情景,如觀察、實(shí)驗(yàn)等,引導(dǎo)學(xué)生提出科學(xué)的問題。這些問題是學(xué)生探究的心理動(dòng)力和探究式課堂教學(xué)的契機(jī)。教師的任務(wù)是:把教材中的物理知識(shí)轉(zhuǎn)化為問題,借助具有內(nèi)在邏輯聯(lián)系的問題設(shè)計(jì),促使學(xué)生思考,營(yíng)造探究氛圍。
2. 針對(duì)問題,自主探究
原先備課時(shí),總有意無意地把自己怎樣講得明白、講得清楚放在首位。但是,教是為了促進(jìn)學(xué)生的學(xué),就必須把學(xué)生探索、思考等活動(dòng)放在首位。在備探究式的課時(shí)要思考:哪些是老師不講不行的內(nèi)容?如,促進(jìn)學(xué)生新舊知識(shí)連接的內(nèi)容、激發(fā)學(xué)生思維或進(jìn)一步喚起學(xué)生求知欲望的內(nèi)容、學(xué)生苦思而未解的疑問等等;可以由學(xué)生嘗試完成的,就放手讓學(xué)生去做。
3. 交流合作,評(píng)價(jià)結(jié)果
物理課的特點(diǎn)決定了大多數(shù)的探究活動(dòng)都需要合作完成。由于探究的結(jié)果是大家的,每個(gè)同學(xué)都會(huì)在盡量做好自己的任務(wù)的同時(shí)關(guān)心其他同事的任務(wù)。
在評(píng)價(jià)結(jié)果時(shí),學(xué)生不僅要條理清晰地表達(dá)自己的觀點(diǎn),還要對(duì)自己或他人的觀點(diǎn)作出簡(jiǎn)單的評(píng)述。由于大家是平等的關(guān)系,都愿意聽取他人的意見,相互取長(zhǎng)補(bǔ)短,最終實(shí)現(xiàn)思維碰撞,發(fā)現(xiàn)物理概念的本質(zhì)。
三、解決問題,鞏固概念
學(xué)生往往以為自己能復(fù)述定義就算理解物理概念了,因此,在建立概念后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行有針對(duì)性的練習(xí),通過在新的問題情境中使用概念,讓學(xué)生在運(yùn)用概念中發(fā)現(xiàn)對(duì)概念理解的偏差。
因此,為了使學(xué)生對(duì)概念的理解進(jìn)一步得到加深、鞏固和發(fā)展。可以從以下幾方面設(shè)置問題:
1. 根據(jù)概念的內(nèi)涵與外延設(shè)問
概念的內(nèi)涵既反映了物理對(duì)象某種屬性的“質(zhì)”,又反映了物理對(duì)象某種屬性的“量”。概念的外延即概念的適用范圍,是指概念所反映的具有某一屬性的一類現(xiàn)象或事物。根據(jù)概念的內(nèi)涵與外延設(shè)問有利于學(xué)生對(duì)概念本質(zhì)的理解。
2. 根據(jù)概念的特征設(shè)問
物理概念因它在物理學(xué)中的地位和作用的不同,各有自己的特殊性質(zhì)。可以根據(jù)不同物理概念的不同特點(diǎn)設(shè)置問題。
對(duì)于相似概念也可以從它們各自不同的特點(diǎn)出發(fā),進(jìn)行比較。
3. 在開放的情景中設(shè)問
在開放的情景中設(shè)問,就是在一個(gè)物理情景中,沒有明確指出用什么物理概念進(jìn)行分析,或沒有“完備的條件”和“固定的答案”的問題,這就要求學(xué)生在全面理解物理概念的基礎(chǔ)上,進(jìn)行正確選擇和分析。例如:某單色光源發(fā)出的光通過一個(gè)小圓孔,在光屏上會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?因?yàn)榭椎拇笮∥聪薅ǎS著孔的尺寸變小分別會(huì)出現(xiàn):圓形光斑;光源的倒像;衍射條紋。通過分析學(xué)生對(duì)“光線”“光的衍射”等概念的理解就會(huì)更全面,更能抓住這些概念的本質(zhì)屬性。
四、提供成功體驗(yàn)
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:SCI期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊