时间:2022-02-11 23:00:42
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇物理概念教学,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
在物理教学中,物理概念占据着非常重要的地位,因为在物理学科中,概念是物理规律的基础,而物理规律又表达了物理概念之间的相互关系,也就是说,我们要想掌握一定的物理规律首先就要过了概念这一关,并且在学习物理概念的过程中,仅仅依靠死记硬背是不可能真正地掌握物理概念的,从而也不能真正地理解物理学科中的各种物理规律,以及由此而产生的各种公式的物理意义,更不能掌握利用物理知识去解决实际应用问题的能力。所以说,在物理教学中,如何进行概念教学,关系到整个物理教学有效性的实现。那么,我们在进行物理概念教学的时候需要从哪些方面入手来提高概念教学的有效性呢?
一、创设适当的概念教学情境
一般来说,物理学科中的一些概念相对来说都是比较抽象而又难以理解的,如果教师直接从正面讲解概念,可能大部分的学生都无法理解,因此,我们要把抽象的概念放在一定的情境之下,通过创设教学情境来讲解物理概念,这样学生就会容易理解的多。例如,我在讲到“速度”的概念时,就给学生讲了“龟兔赛跑”的故事,并让学生思考究竟是乌龟跑得快还是兔子跑的快,这时候,有的学生就说是兔子跑的快,因为兔子是跑在乌龟的前面,而有的学生则说是乌龟跑的快,因为乌龟最先到达目的地。这样,在学生的争执和讨论中,我再适当地引入速度的概念,这样学生就会对这个概念有更加深刻的理解。同时,通过这种有趣的情境教学还可以把原本较为枯燥的概念教学变得更加生动有趣,从而激发了学生的学习兴趣。
二、利用比较法进行概念教学
在物理学科中,有很多的概念从字面上来看非常接近,很多学生在学习这些概念的时候经常会发生混淆,例如“重力“和“压力”,很多学生在学习这两个概念的时候总会把他们混淆在一起,他们往往认为,压力的大小总是等于重力的大小,或者有些同学干脆就把压力等同于重力,这种概念上的混淆使得学生对于概念的掌握出现了很大的偏差,这样,在实际应用过程中,这种概念不清会直接导致错误的形成。因此,在学习类似这种容易混淆的概念时候,我们要注意把这些相近的概念进行对比教学,通过把他们放在一起比较,然后发现他们之间的区别和联系,从而利用对比法来理解和深化这些概念。
三、注意从实践活动中引入概念
抽象的物理概念往往是对具体的事物的概括,而我们在学习物理概念的时候就可以回到概念形成的最初,注意从实践活动中去引入概念,这样,在大量的活生生的感性材料中,学生就可以由感性材料入手来对物理概念进行归纳总结,并最终达到掌握概念的目的。例如,在讲到“压强”的概念时,我就让学生思考一下,为什么医生打针用的针头要做的很尖锐?为什么我们使用的钉子都是很细的尖头?如果在薄薄的冰面上行走,怎样做才会比较安全?这些问题都是学生比较熟悉的生活场景,在这些直观的场景中,学生拥有大量的感性经验,而如果教师能够引导学生把这些感性经验进行归纳总结,并把他们上升到理性的高度,并最终形成一定的概念,这样,整个概念形成的过程就变成了一个由感性到理性、由具体到抽象的过程,这样学生在理解起来就会容易很多。并且,这种从生活实践中引入概念的教学方法对于学生把理论知识同生活实践相联系也具有非常重要的推动作用。
四、注意概念教学的全面性
很多学生在理解物理概念的时候往往只注意到了概念的一些表象,而没有对概念进行深层次的研究,这样就会使得学生对于概念的理解停留在表面化、片面化的阶段,从而导致概念理解的不准确性。例如,在讲解“沸腾”这个概念时,我就让学生观察水烧开的过程,结果学生在观察的时候只注意到了冒气泡这个现象,从而片面地归纳出“冒气泡就是沸腾的表现”这个错误的概念。因此,教师在进行概念教学的时候一定要注意从各个方面、各个角度去深化概念,对学生的观察活动进行适当地引导,这样才能够让学生对于概念有一个更加全面的认识。例如,在观察开水沸腾的过程中,教师可以先给学生提几个问题,如,加热前有没有气泡产生?加热过程中,气泡从什么部位开始出现?在整个过程中气泡有没有发生什么变化?剧烈程度如何?温度是否继续上升等,通过这些问题的引导,学生在观察沸腾的过程中就不会把眼光只盯在那些气泡上,而是学会更加全面的观察水的沸腾过程,从而对“沸腾这个概念有了一个更加科学全面的认识,并最终理解和掌握了这个概念。
五、学以致用,在实践中深化概念的理解
学以致用是我们开展概念教学的目的,而反过来在实践的过程中,我们通过对概念的应用也可以帮助我们进一步巩固概念教学的效果,很多在概念教学中没有发现的问题一旦把它运用到实际中可能就会发现很多新的问题。因此,我们在进行概念教学的时候一定要注意通过实践的方式来检验和深化概念教学的效果。例如,在学习了“密度“的概念以后,我就给学生提了这样一个问题:一个质量为100克的铜块,在切去了一半以后,它的密度有没有发生变化?关于这个问题,有的学生说密度小了一半,而有的则说密度没有发生变化,由此可以看出,一个简单的小问题就可以立刻检测出在概念学习中的一些问题,于是在这个问题的启发之下,我又给学生进一步分析了密度这个概念,从而让很多学生又更加深入地理解了密度这个概念。
总之,概念作为物理学科的基础,概念教学自然也就成为了物理教学工作的基础,我们每个教师不但要重视概念教学工作,同时还要解放思想,运用各种手段和技巧来提高概念教学的有效性,这样,才能够有效地推动物理教学质量的提高。
【参考文献】
[1]高峰.浅议初中物理概念教学[J].教育教学论坛,2010年36期.
[2]李治纲.浅论初中物理概念教学[J].新课程改革与实践,2009年第13期.
[3]舒德芬.初中物理概念教学方法浅析[J].数理化学习:初中教师版,2011年 第2期.
出生年月:1977年10月26日
籍贯:江苏,邳州
性别:男
职称:一级教师
一、概念的获得
实质上就是要理解一类事物共同的关键属性,也就是说,使符号代表一类事物而不是特殊的事物,概念的形成和概念的同化是获得概念的两种基本方式。概念形成需要的是对物体或事件的直接经验,主要是通过发现学习的形式,从这些物体或事件中抽象出它们的关键属性。儿童的学习多属此类学生在教学条件下接受的是系统的学习,获得概念的主要形式是概念的同化。所谓概念的同化,就是利用学习者知识结构中已有的概念,以定义的方式直接向学习者提示概念的关键特征,从而使学习者获得概念的方式。例如,学生在学习万有引力定律时,教师直接告知学生万有引力定律的定义,学生首先要接受这一新概念,并与自己认知结构中原有的知识(如力是物体间的相互作用,力是产生加速度的原因)联系起来,把新概念纳入原有概念之中(如万有引力是力的一种表现形式,遵从力的一般规律);其次,学生必须精确分化新概念和原有相关概念(如和万有引力的区别与联系);最后,还须使这些相关概念与新概念相互融合,贯通成一个整体结构,以便于记忆和运用。从上述同化过程中可以看出,在以下定义进行的概念同化过程中,学生必须积极主动地进行认知活动。但是,在意义接受学习结束后,同化过程并没有结束,学生只有将新知识不断地改组或重新整合,才能更好习得并保持知识。
二、物理概念的教学要注意以下几个环节
所谓物理概念,就是反映物理现象和物理过程本质属性的一种抽象,是在大量观察、实验的基础上,运用逻辑思维方法,把一些事物本质的、共同的特征集中起来加以概括而形成的。它不仅是物理基础知识的重要组成部分,而且是构成物理规律、建立物理公式和完善物理理论的基础和前提。如果学生没有建立起一系列清晰、准确的物理概念,不能理解特定的语言所代表的物理概念的含义,就失去了进一步学习的基础,所以,正确认知和深刻理解物理概念是至关重要的,为了帮助学生有效地掌握概念,在教学时应注意以下几点:
1.以准确的语言揭示概念的本质,讲清概念的物理意义
如R=U/I是在实验的基础上导出的,学生往往从数角度去理解该公式,误认为 /I这时教师要强调电阻这个概念是怎样从物理现象中抽象概括出来的,它反映了导体本身哪方面的属性,同时指出物理公式的因果关系不会由于数学表达式的变化而发生逆转。
2.讲清物理概念建立的来龙去脉,建立概念提出前的感知环节
传统的教学方法,很难改变学生头脑中的一般感觉性错误概念,并且这和不同教师的不同教学风格基本无关,而按照传统的教学观点,这些教师的教学都是很出色的因此,建立概念提出前的感知环节显得尤为重要。首先,要使学生回忆、了解建立物理概念所依据的实验事实和已知的规律,为学习新概念寻找一个起固定作用的固定点(能够吸收和固定新概念的原有上位概念,这是形成物理概念的基础。因为学生了解与概念有关的实验事实或规律的过程,实际上就是建立感性认识的过程,亦是对研究对象形成正确、清晰的表象的过程。其次,应使学生了解建立概念所经历的抽象思维过程,这不仅是学生理解物理概念的关键,也是培养学生能力的重要途径。第三,充分利用电教手段,消除学生头脑中业已存在的一般感觉性错误概念带来的负面影响忽视清晰的感知,对逻辑分析操之过急,是导致学生不理解或错误理解概念的重要原因。
3.讲清概念的内涵和外延,促进同化过程的顺利进行
物理概念的内涵主要包括:(1)该概念反映的是哪一客观事物的哪些本质属性;(2)它是如何定义的,如果是物理量,则其量值是怎样测量和计算的,单位是什么必须指出的是,构成物理概念内涵的本质属性可能不止一个,因此,在理解物理概念的内涵时,不能把物理概念理解为是类事物的所有属性。
物理概念的外延主要指其适用范围和条件,该概念与相近概念之间的区别和联系。
4.正例和反例要综合运用
概念教学时以例说理是必不可少的,尤其在教那些对学生而言是比较难的概念时,需要运用较多的例子。正例传递的信息最有利于概括,为了便于学生从例子中概括出共同的特征,需要加强变式的教学反例传递的信息则最有利于辨别,有助于加深对概念本质的认识,反例的适当运用,可以有效排除学习中无关特征的干扰。然而,对于不同的教学方法,例子的作用是不同的!概念形成教学方法下,必须同时呈现若干正例和反例,其目的是让学生发现同类事物的共同本质特征;概念同化教学方法下,由于概念的本质特征已在定义中被揭示出来,学生没有发现的任务,举例的目的是便于学生证实已抽象出来的特征,因此,往往只需要一个例子。
5.在实践中应用概念,提高学生学习概念的兴趣
适度训练和及时反馈,有助于学生在练习中更好地理解和掌握概念,在反馈中纠正对概念的错误认识!运用概念于实际,是概念的具体化过程,而概念的每一次具体化,都会被进一步丰富和深化,学生对概念的理解就会更全面、更深刻!在这一过程中,学生不是消极地套用教师传来的知识,而是根据自己的理解把教师讲授的知识纳入自己的经验系统中,构建自己的认知结构,按自己的方式掌握概念,学习概念的兴趣就会提高!
6.给学生留下充裕的时间积极思考
在学生学习概念时,必须为他们提供足够的时间来同化给予他们的信息!也就是说,当学生提出了假设,教师给予反馈后,直至到接受下一项任务之前 要给学生留有一定的时间予以思考!实验表明,这是影响概念学习的一个关键因素!
第一。感性认识不足。感性认识是物理思维的基础,没有充分的感性认识,就不可能通过分析、综合、抽象、概括、类比、等效等思维过程上升到物理概念,也不可能更好地掌握物理概念。
第二,思维方法不当。物理概念的建立离不开思维,同样,学习物理概念也离不开思维,如果没有正确的思维方法和思维过程是不会建立正确的物理概念的,也影响物理其他知识。
第三,相关概念的干扰。物理概念之间既相互联系,又相互区别。在学习物理概念时常常很难区分相邻或相近的概念,如位置、位移、速度、速率,压强和压力,瞬时功率和平均功率等概念,这就是相关物理概念干扰的表现。
针对学生学习物理概念中遇到的问题,教师怎样才使学生真正掌握概念呢?
第一,必须让学生了解概念的物理意义。概念就是事物的特有属性在人们头脑中的反应,在教学中,应该让学生懂得事物的特有属性,比如,学生在形成机械运动的概念,可举一些这类现象,比如钟摆的摆动,水上浮标的浮动,蒸汽机活塞的往复运动,在微风中树梢的摆动等,让学生分析比较找出它们具有的共同特性。让学生领悟到它们都在某一中心位置的两侧往返运动,然后给他下一个确切的定义。所以,对概念的理解,首先必须让学生掌握它们的物理意义。
第二,要让学生懂得概念的适应范围,我们从所下的定义出发,引导学生进一步了解它的适应范围。比如,已知速度是表示物体的运动的快慢程度,就由此引申,使学生了解到不论物体作什么形式的运动,不管是直线、抛物线、圆周运动或振动,都可以运用速度概念,这样,学生在接触线速度时就不会感到茫然了,也可以扩大学生对物理概念应用的眼界。
第三。不仅要让学生懂得物理概念的物理意义。以及适应范围,还要让学生了解不同概念之间的有关联系,进一步加深对本概念的研究与认识。例如,力的概念就是在研究物体的相互作用之中形成的,质量的概念就是在研究作用于一切物体的大小不同的力与相对应的加速度比值恒定之中形成的,压强的概念也是在研究压力大小与受力面积的大小的比值中形成的。
教师对概念的教学,并不是要学生在黑板上抄定义,背定义,或者把物理概念的重点摆在要学生单纯做题目,如果是这样的话,就会使学生对相邻的一些概念模糊不清,从而感到物理枯燥无味,越学越难。所以有了上面三点的准备,教师对物理概念的教学可分为以下几个步骤:
首先,可以在已知内容的基础上提出新问题,激发学生的学习兴趣,可以用一些比较直观的实验或例子,比如在声源概念的教学时,我们可以设计一个实验,用音锤敲音叉的音股,学生确实听到了音叉发出的声音,但为了说明物体发声是由于物体的振动,仅凭肉眼观察,现象并不很明显,那我们可以用一个轻质小球,靠近音叉,发现小球被弹开,这样就引起了学生的兴趣,并很快地掌握了声源的概念。
其次,让学生自己在已有的感性知识的基础上,形成抽象的物理意义,这里可以让学生进行比较、分类等。比如,引入速度概念时所举的实例,各物体的形态千差万别,学生怎样比较呢?可以把它们都质点化,才可以比较它们的运动快慢。
再者,把物体概念进行定量分析,得到它的计算公式、单位。比如,在单摆周期公式的教学中,我们可以在实验中具体测出几组数据,如T,l,g,然后学生归纳得到r公式,单摆的周期只与l,g有关,而与摆球质量、摆幅大小无关。
关键词: 物理概念教学模式
物理概念是物理现象、物理过程的概括化和抽象化的思维形式,又是物理学习和物理思维的基本单位,是物理基础知识最重要的内容。物理概念形成的教学过程,是以教材为基础、学生为主体、教师为主导的复杂过程,可归纳为:感知活动(提出问题、导读教材、观察实验)构建结构(概念、数学、知识结构)掌握方法(逻辑法、分析法等)巩固深化(概念拓展、方法应用、能力迁移)评价反馈(课堂、课后、阶段)。
1.“演示实验―归纳”模式
教师引导学生仔细观察实验,分析影响实验结果的各种因素,从实验现象中归纳事物的特征,找到物理现象中的规律,形成概念,以此发展为对客观世界的认识,是物理科学研究的基本方法。该教学过程设计是:提出问题设计实验进行实验分析实验定义概念概念运用。
如:“压强”概念的教学设计。我先放一段影片――在沼泽地中,一个人陷入其中,越挣扎越陷得深;另一人同样陷入其中,因迅速趴下,慢慢移动身体,终于脱离险境。根据影片我向学生提出问题:体重差不多的两个人,在沼泽中遇险,为什么后者能够脱险?根据是什么?在学生判断后者受力面积较大的基础上,我拿出装有沙子的大容器和四脚为钉子的小桌子,问学生该如何验证刚才的判断。我先做桌子四脚在下的实验,桌子陷了下去;再将桌子翻过来,做桌面在下的实验,桌子几乎没有下陷。我再问学生:桌面在下时,能否使桌子陷得深些?学生答:加力。于是我加上一个大砝码,看到确实有效。由此确定:物体对支持面的作用效果决定于两个方面――压力大小和接触面的大小。压力越大,作用效果越明显;接触面积越小,作用效果越明显。由此我导出了压强定义式P=F/S和压强概念。最后我让学生举例说明压强概念在实际生活中的应用:滑雪板、载重汽车轮胎、坦克履带、纸边割手、刀具等。
2.“理想实验―探究”模式
该模式是在实际实验的基础上,排除实际实验中影响物理过程的诸多次要因素后实现“理想实验”,通过理想实验分析物理现象,归纳出事物的本质,以此获得新的物理概念。这是探究新的事物、构建物理概念的过程中形成的一种科学方法,也是高中物理教学的重要内容。该教学过程设计是:提出问题理想实验分析、推理、归纳得出概念。
如:“力是改变物体运动状态的原因”概念的教学设计。我先向学生提出问题:“力是维持物体运动的原因吗?”接着我引导学生做“伽利略理想实验”。我先让学生将小球沿一个斜面从静止滚下来,小球将滚上另一个斜面。若没有摩擦,小球将上升到原来的高度。若减小第二个斜面的倾角,小球在第二个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程。我继续减小第二个斜面的倾角,使它最终成为水平面,小球则永远达不到原来的高度,又没有使其减速的原因或加速的原因,那么小球应该在这个水平面上做匀速直线运动了。由此得出结论:力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因。在完成伽利略理想实验后,我举了几个实例,让学生试着回答,如:“为什么静止物体不推不动?”“在桌面上滑行的物体最后都要停下来?”以此引导他们分析原因――阻力的存在,以巩固概念。
3.“问题―推理”模式
“实践―认识―再实践―再认识……”,这是认识论的基本规律。随着对物理知识学习的深入,新的问题不断出现,运用过去所学的知识,通过分析综合、逻辑推理、发展旧概念、得到新概念,这是探寻客观世界的一种方法,也是人们对周围世界认识的一条途径。训练学生熟悉这种思维方式,是很重要的。该教学过程设计为:提出问题分析、归纳特征表达式及概念。如教师可在电动势、电场、静电屏蔽等概念的教学中用此模式。
4.“人文”模式
教师可通过对科学史史料的运用,带领学生了解物理概念的建立过程,理解有关概念深刻内涵和特点,从而掌握概念。物理概念是物理学家早已建立起来的,中学生学习物理概念不可能与当初物理学家那样去经历那么多的坎坷和挫折,但是为帮助他们建立科学的世界观和方法论,教师在适当的时候将一些历史告诉他们,却是很必要的。教师应让学生为科学家的失败而叹息,为科学家找到光明而欣慰,使学生了解科学家劳动的艰辛,理解正确的科学观念和方法论之重要。这样可以提高学生学习物理的兴趣,使其懂得真理的追求是无止境的,正如伟大的物理学家牛顿所说:“……在我看来,我不过像一个在海滨玩耍的孩子,为时而发现一块比平常光滑的石子或美丽的贝壳而感到高兴。”该教学过程设计为:提出问题历史材料及实验再现归纳总结得出概念。
如:“感应电流产生的条件”概念的教学设计。
提出问题:“奥斯特实验”指出“电能生磁”,那么,“磁”能否生“电”呢?
史料和实验再现:1824年,法拉第开始系统地实验探索。法拉第用一块强磁铁放在导线旁边,认为会在导线中感应出电流来,他认为只要磁场存在,就能使导线“感应”出电流来,结果“检流计”的指针纹丝不动。1825年,法拉第又将两根导线并排放置,在其中一根导线中通入强电流,仍然没有发现导线中有感应电流出现。后来他又用导线绕成线圈代替磁铁,希望能用更强的磁场感应出电流来,结果还是什么也没发现。1831年4月,法拉第做了一个铁环,在铁环的左半边绕制了三个大线圈,连接在“检流计”上;右半边绕了一个大线圈,当他把右边的线圈接到用100伏大电池结成的“大电堆”上时,发现“检流计”的指针动了。法拉第非常兴奋,再一看,指针又不动了,而线圈仍然和“电堆”相连接。这是为什么?指针应该一直指向一边呀。于是他又把线圈和“电堆”断开,发现指针又动了,而且是反向偏转,接着回到零点。法拉第认为导线太长,把感应电流消耗了,使导线中感应电流不能持续存在,于是他把导线缩短,但结果还是如此。他又把铁环变成铜环、木环和纸环时,现象依然如故。1831年10月17日,法拉第用纸做了一个大圆筒,其上绕了8层线圈,串联后接到“检流计”上。然后他将一根条形磁铁迅速插入线圈筒中,“检流计”的指针动了。他终于证明了“磁”生“电”(边讲边做实验)。
归纳总结、得结论:感应电流的产生是一个动力学过程,它并不取决于磁场的强弱,而是靠磁铁的移动或电流的变化,即穿过闭合电路的磁通量发生了变化,“磁”才能生“电”。
物理学家劳厄说:“重要的不是获得知识,而是发展思维能力,教育无非是一切已学的东西都遗忘掉的时候所剩下的东西。”物理学作为一门发展最早、基础性最强、影响最大的自然科学,在物理思想、方法、理论等方面都闪烁着人文精神的光辉。物理概念又是物理学中最为重要的,所以中学物理教师在教学过程中重视概念教学,给学生构建正确的物理概念形成过程十分必要。
参考文献:
[1]全日制普通高级中学教科书(必修).物理.人民教育出版社.
[2]普通高中物理课程标准.人民教育出版社.
[3]李成友.物理学简史.吉林大学出版社.
[4]R L・韦伯著.李应刚等译.诺贝尔物理学奖获得者.上海翻译出版公司.
引入物理概念的常用方法
(1)实验法
物理学是一门实验学科,大多数物理概念是通过实验演示,让学生透过现象剖析揭示其本质而引入的,学生通过直观观察形成深刻印象,强化了对概念的理解和记忆。例如在引入弹力的概念时,通过演示实验:小车受拉伸或压缩弹簧的作用而运动;再演示:弯曲的弹性钢片能将粉笔头推出去。引导学生观察在这些实验过程中,弹簧及弹性钢片发生了什么形变,弹簧在恢复原状时要对与它接触的物体产生力的作用,让学生自己总结弹力产生的条件及弹力的概念。
(2)类比法
类比法是在科学研究中常用的方法,在物理学中不少的概念是用类比推理方法得出的,让学生借类比事物为“桥”,从形象思维顺利过渡到抽象思维,有助于接受理解新概念。例如:与重力势能类比,引入电势能的概念;与电场强度概念的建立类比,建立磁感应强度;将电流类比水流,建立电流概念;将电压类比水压,建立电压概念;把电磁振荡类比于弹簧振子或单摆,把电谐振类比于机械振动中的共振,建立电磁振荡概念。
(3)逻辑推理法
物理概念大多数是在已有认知结构的基础上建立起来的,新概念的建立主要依赖于认知结构中相关的概念,要充分发挥已有的旧知识的作用,通过新旧概念之间的逻辑关系引入新概念。例如引导学生复习初中学过的功的概念,指出物体能够对外做功,则物体具有能量。在此基础上,讨论运动物体能够对外做功,则运动物体就具有能量,这种能量叫动能,进一步用做功的多少来确定动能与那些量有关系,使学生真正理解动能的表达式。
总之,物理概念引入的方法很多,无论采用什么方法一定要注意:使学生明确一个概念的物理意义,知道这个概念到底有什么作用;根据学生认知结构中相应知识状况和新概念的不同特点,选择的感性材料要典型全面,要突出与概念有关的本质特征,尽量减少非本质特征的干扰,避免先入为主和消极的思维定势的影响。
引导学生理解、深化物理概念的方法
1、细化物理概念对应的知识点
一般情况下,可以从以下几点细化一个概念(1)名称:记住物理量的名称是了解一个物理量的第一步。(2)定义及物理意义 物理概念的定义要熟练准确记忆,物理量所表示的物理意义不同于定义,如速度的物理意义是表示物体运动的快慢,其定义是位移跟发生这段位移所用时间的比值。(3)符号 物理量的符号大多采用英语的第一个字母,一般情况,每个物理量都有特定的字母,要求学生记准物理量的符号,这样,有利于规范运算过程。 (4)表达式 一个物理概念的定义用数学语言来描述,就写出了对应的定义式,因为任何一个物理量往往会和其他量建立联系,它们之间的关系又会写出不同的表达式,这时就要弄清哪个是决定式,哪个是定义式。(5)单位 物理量的定义式,既给出了物理量之间的数量关系,又决定了它们之间的单位关系,要分清国际单位和常用单位,并记准其单位符号及不同单位制之间的换算关系。在做题时要求同学们统一单位。(6)矢量和标量 每讲一个物理概念,要求弄清它是失量还是标量。只有明确其特性,才能按相关规则进行运算。 (7)状态量和过程量 每讲一个物理概念,要求弄清它是状态量还是过程量,如何通过状态量的变化把状态量和过程量建立起联系。(8)最后还要提醒学生弄清物理表达式的适用范围。
2、突破难点
课本中的物理概念,文字叙述严谨、简洁,多数同学能够读懂字面意义,但不能把握准确深刻的含义,运用概念解决问题时就容易出现错误。如讲述超重与失重时,个别学生认为超重时物体重力增大,失重时物体重力减少,完全失重时物体重力为零。如果在学习这一概念时指导学生做下列实验:在弹簧秤下挂上钩码,静止时记下示数,然后提着弹簧加速上升,观察指针位置,记下示数,此时发现弹簧秤示数增大了,最后观察物体加速下降时弹簧秤指针位置,记下示数减小,此时发现弹簧秤示数减小了,分析实验结果,引导学生总结出超重和失重概念,这样既留下深刻的印象,又可以轻松地突破难点。再如,惯性这一概念,部分同学难以理解,老师必须通过举例说清,惯性与速度无关,与力无关。
3、矫正错误点
物理概念理解不清,在做题时很容易出现错误,只有深入挖掘其内涵,通过各种题型的反复强化,搞清楚一个物理量的特征,才能避免错误,提高做题准确率。例如,研究电源的电动势及内电阻实验中,对实验数据的处理常采用图像法,用纵轴表示外电压,横轴表示闭合电路的电流,画出了一条倾斜的直线,直线的斜率等于电源的内电阻,有的同学认为斜率是图线与横轴夹角的正切值,造成这种错误的原因是把数学中求直线斜率的方法照搬过来,没有考虑物理问题中纵横坐标的标度不同,纵横坐标交点也不一定是(0、0)等因素。
4、辨析易混点
一、通过比较找到思维的支撑点,促进知识的迁移
“比较”,是物理学研究中一种常用的思维方法,也是我们经常运用的一种最基本的教学方法。这种方法的实质就是辨析物理现象、概念、规律的同中之异,异中之同,以把握其本质属性。正如黑格尔所指出,“假如一个人能看出显而易见的差异,例如,能区别一支笔与一个骆驼,则我们不会说这个人有什么了不起的聪明。我们所要求的是要看出异中之同或同中之异。
由于比较法适合于初中生学习物理知识,所以教材中很多概念,如速度、惯性、比热、密度、压强等,都是用比较法引出的。初中物理教材中为了研究物体的吸热多少跟物质种类的关系,就将不同的物质水和煤油的吸热现象进行比较;由于比较必需在同一标准下才能进行,就对实验的条件进行了控制,使水和煤油质量相等,初温相同,吸收的热量也相等,以实现“单因子”实验。这样,排除了质量和温度升高等方面的干扰,突出了吸热和物质种类的关系,通过水和煤油在同等条件下吸热情况的比较,为“比热”的引出提供了思维的支撑点。
物理教材中有很多重要的演示实验和学生实验都是按比较法来编写的,如欧姆定律、电功、凸透镜成像等等。这既符合发现物理定律的规律,也符合人们认识事物的规律。
二、选好切入点,为学生铺好学习的台阶
以物理观察、实验为切入点,深入分析物理现象的特征,恰当引入物理概念,既有利于培养学生认真细致的观察能力和实验能力等基本技能,又有利于使抽象的物理概念变得具体化,进而从根本上掌握所学知识。
就“力”的概念来看.应该说每一个中学生都会有自己相应的生活体验,比如手提重物、人推车、压弹簧、拔河比赛,等等,可以经常感受力的大小、力的方向。但是究竟产生这些现象的根源是什么,力的大小、方向又是如何判断的等,教师可以通过学生自身的生活经验进行分析,对学生提出相应的问题,从而较快地切入到“力”的概念教学中去。
“拨乱反正”地进行物理概念教学,以学生易产生错觉的前概念为切入点,纠正错误的前概念,确立正确概念以满足学生的探索欲。例如,中学生早已知道浸在水中的物体要受到浮力的作用。但通常大都认为木块能浮在水面上是因为木块浮力大,而铁块沉下水是由于不受浮力或受到的浮力小。这时,教师可以“将错就错”,顺着学生的思路,用实验来测一测是否果真如此。教师可以巧妙设计一个实验,使测得的漂浮木块所受的浮力小于沉在水中的铁块所受的浮力。这一情况当然与学生头脑中原有的概念产生矛盾与冲突,学生必然希望能够进一步探索其中的奥妙。这时教师就可以自然而然地切入到“浮力”与“物体的浮沉条件”这两个基本概念的教学中去,从而满足学生的探索欲。
三、用感知让学生身临其境,用梳理为学生去伪存真
物理学是以观察和实验为基础的学科。学生在平时能自觉感知物理概念,是学好物理的开端。有些学生平时没有主动观察的习惯,这部分学生只有在指定的条件下才会对自然现象进行观察。
例如把两只标有220V、40W和220V、100W字样的白炽电灯分别进行并联或串联后,接入220V的电路中,判断这两种情况哪个灯泡较亮?根据平时的经验都是100W的灯泡较亮一些,老师通过分析和讨论得出串联时40W较亮,并联时100W的较亮。但有一部分同学对分析仍感到不可靠,如果通过实验感知来进行,学生就会信服了
教师在备课时必须思考的就是对所教概念进行梳理。具体到概念教学中,就是概念如何引入,概念的要点是什么,学生记忆概念的易错点是什么,学生在学习过程中的疑点是什么,学生在理解和掌握概念时可能出现什么困惑,概念在整体教学中的地位、作用如何等一系列问题。概念梳理的原则是:抓住主线,注意分支,消除凝点,去伪存真。
例如,在平面镜成像的教学中,这一节的要点是平面镜成像的特点,概念形成的依据是光的反射定律。这一节突破重点的手法有两个:
关键词:大学物理;物理概念;教学
中图分类号:O4-0
大学物理是普通高等院校理工科各专业开设的一门重要的必修基础课。通过大学物理的学习,可以培养学生的科学素质,增强学生的思维能力,对以后的学习和工作起着重要作用。要学好物理,首先就要学好物理概念。因此,物理概念教学在整个大学物理教学中占有重要地位。一般说来,概念是用简洁、准确的学术性语言来描述的,对初学者有一定的学习难度。可能会造成学生死记硬背物理概念,而没有理解掌握物理概念的本质。做题时生搬硬套,导致学生失去学习兴趣,从而使得学习质量下降。
对于教师而言,如何提高教学质量,在有限的教学时间内使学生掌握好概念,是一个非常严峻的问题。本文结合教学实践,对物理概念的教学进行一些探讨。
1. 要注重概念教学
当今社会信息量日益增长,大学物理的教学学时呈逐年压缩趋势,教学内容的总体要求却变化较少。形成学时少,任务重的局面,在有限的时间内,如果不合理运用教学方法很难达到教学目的,教学质量难以保证。在这种情况下,对教材进行恰当处理,侧重概念教学,使学生深刻理解掌握物理概念,无疑会对整个大学物理教学带来益处。
2. 关注中学课程改革,注意学生基础的差异性
当前中学进行了一系列教学改革,各地方进展不一。入学的大学新生受到的物理教育各不相同。在物理概念教学中,乃至整个大学物理教学中,教师要注意各地学生物理基础知识的共同和差异,采取合适的引入方法,吸引学生的共同注意力,激发学生的学习兴趣。
3. 学生总体基础较差,反映大学物理难学
伴随高校扩招,新生素质呈现下降趋势。一些学生基础较差,难以适应大学学习方法。相当一部分学生中学物理基础不好,而大学物理理论性强,概念多,因此认为大学物理难学,学不好[1]。大学物理教师应积极引导学生,适当放慢起始教学进度,讲透基本物理概念,使学生逐步适应大学物理的学习,克服心理障碍。
4. 要注意学生的身心发展
大学生的身心已发展成熟,经过中学阶段的学习,已经具备了各门学科的基础知识,其思维能力也已经从具体的形象思维慢慢地发展到抽象的创造性思维[2]。大学物理教师应注意学生的这一身心特点,在物理概念的讲授时,可减少形象生动的介绍,增加抽象推理的比例。这样可以提高效率,缓解学时少、任务重的局面,也可在一定程度上激发学生的创造性。
本文从大学物理的教学实际出发,对大学物理的概念教学进行了讨论。只有让学生形成正确的、科学的概念,才能真正掌握大学物理的理论基础。搞好教学不是一件易事,大学物理教师不但要指引学生形成科学概念的途径,也要在教学过程中不断探索、不断创新,努力提高教学水平。
参考文献
如何使学生形成、理解和掌握物理概念,进而掌握规律,并使他们的认识能力在这个过程中得到发展,是中学物理教学中的核心问题。作为教师在教学中应力求使学生明确为什么要引入这个物理概念,没有这个物理概念行不行。如何建立一个概念,一般可通过以下几个环节来实现:
1.创造学习物理概念的情境
学生的心理特点:对于新颖的、有趣的现象,能产生好奇心。也就是说只要他们对某些事物产生有意识的注意,能提出问题、进行思考,那么我们的教学就会顺利进行。
①通过实验。对于学生而言,因缺乏建立物理概念所需的足够的感性经验,要学好某一个物理概念是非常困难的。所以,应该通过一些典型实验,使学生获得鲜明的感性知识,再在此基础上进一步探索,从而形成概念。如,讲“浮力”概念,可先做一个演示实验:在弹簧测力计下挂一个重物,再用手向上托住重物,使弹簧测力计上的示数变小;把重物放人水中,发现弹簧测力计上的示数也变小了,由此对比引人“浮力”的概念。
②利用已有的经验。在日常生活中,学生观察和接触过许许多多物理现象和应用物理知识的事例。利用学生已有的生活经验,同样也可以创设一定的学习物理概念的教学情境。例如,在引人“压强”概念之前,先列举一些自然界中的物理现象,“蝉是怎样从树上吸到汁液的?大漠中为什么只有骆驼才堪称‘沙漠之舟’?在雪地里行走为什么要穿上雪橇呢?”等,并通过分析这一类现象来引人“压强”概念。
③按新旧知识间的逻辑关系展开。新概念与旧概念、旧规律之间往往存在着有机的联系,抓住这种相关的联系,从已有的知识出发,通过一定的逻辑关系,逐步展开,自然地引出新的概念,也是创设有效学习物理概念情境的好方式。例如,以一定的实例为依据,由速度到速度的变化,再由速度变化的快慢到加速度,这样一步一步地引出加速度的概念,可以使学生认识到引人这个概念的客观性和必要性,是学生原有知识的继续。从而使知识系统连贯,便于学生的理解和掌握,并不断地深化。
除此之外,还可通过其他的方式方法,通过启发式的提问,运用多种教学手段,也可以创设良好的物理教学情境。
2.进行思维加工
前面说的创设学习物理概念的情境,目的在于提供大量的感性材料,形成清晰的表象。但要将其形成具体的概念,还要进行思维加工。例如,密度概念的教学,通过实验得出的数据中,引导学生经过分析、比较、抽象、概括,可得出:对同一种物质,其质量与体积之比,是一个与质量和体积无关的恒量;对不同的物质,其比值不同。通过引导学生进行联想,思维加工,可发现同种物质这个恒量相同,不同物质这个恒量不同,可见这个恒量能表征物质的一种性质,并引出密度这一概念及其数学表达式。
3.应用
教学的目的就是从生活中来,回到生活中去。因此,在物理概念教学中最重要的内容之一,就是要引导学生将所学物理概念具体地运用到现实生活中去,使他们在运用物理概念联系实际或解决具体问题的过程中,巩固、深化和活化概念,同时也能逐步领悟运用概念去分析处理和解决问题的思路和方法,从而提高他们联系实际和解决问题的能力。
同时在物理概念教学中应注意的几个问题:
1.采用多种方法形成物理概念。物理教学不可能像物理学家创立概念、发现定律那样事事都能亲身经历、实验。但是可以采用其他方法来实现物理概念的形成。例如,①类比方法:就是借助类比来建立概念。如用水压类比电压,用电场类比磁场等。②理想化方法:在物理学中,实际研究对象和它所处的环境一般比较复杂,决定的因素和受约束的条件很多,如果不分主次轻重地考虑一切因素和条件,那么必然会使问题复杂化而无法研究。例如,在我们学习光线的时候光线是一束的,而且是看不见的,我们使用一条看的见的带箭头的直线表示光的传播路线和方向来将问题简化。③推导法:就是依据概念之间的联系,由一个或几个概念推导出另一个概念。例如,由速度、速度增量、加速度等概念推导出向心加速度等概念。
2.注意学生头脑中存在“前概念”。所谓前概念,是指学生在学习某一物理概念之前,脑子里对这一概念形成的已有认识。学生往往会将事物的一般属性与事物本质等同起来,与事物的状态或事物变化规律等同起来,因而不能形成正确的物理概念。例如,亚里士多德关于力是维持物体运动原因的观点,虽早在17世纪已被伽利略和牛顿等人否定,但直到今天我们在课堂上讲“运动和力”的概念时,这种错误观点在学生头脑中已经形成定式。再如,在学习“惯性”这一概念时,学生往往会把惯性与惯性定律混为一谈。惯性与惯性定律,虽有一定联系,但两者并不完全相同:惯性是一个物理概念,概括的是自然界中所有物体所共有的一种属性;而惯性定律是一条物理规律,它与“惯性”之间有着原则性的区别。因此,进行物理概念教学时要注意发现和剖析学生头脑中存在的前概念。
概念是人类对客观世界的一种本质认识,一种科学的抽象,是人类认识从感性过渡的桥梁。物理学由于本身的特点,概念更有其独特的重要性。因此,概念教学是物理教学的一个重要环节,只能加强,不能削弱。教学改革也同样包括对传统概念教学的改革。使学生在掌握物理概念的过程中,提高自己的各种能力。本文试对中学物理涉及的基本概念作一粗浅的分类,探讨各类概念的特点及教学要求,对种类概念在教学中应注意的问题提出一些意见。中学物理涉及的概念很多,可大致分为四类:
一、反映物质属性
如:运动、惯性、质量、能量、电、磁、波粒二象性等。这类概念的特点是其含义很深刻,富有哲理性,远非其表面定义所能提示的。教学中应当逐渐由浅入深,由表及里,使学生在循序渐进的教学过程中不断加深对概念的理解。这类概念,学生在中学阶段,也不可能完全搞清楚,只能停留在某种“似是而非”的认识水准。企图将概念的深刻内涵硬塞进学生头脑中,只能是事与愿违,使学生如坠云雾。概念的“真谛”只能靠学生不断去领悟,而不能靠教师一时的“灌输”。如质量,定义很简单:物体内所含物质的多少。真是“一目了然”。然仔细一推敲,问题就来了,这“物质的多少”究竟是什么意思,谁能说得清?对于初中生,就只能让他们停留在“物体内所含分子、原子的数目的多少”这一认识水平。到了高中,通过对惯性的讨论,使学生明白质量实际上是物体惯性的量度;又通过万有引力定律的学习,使学生明白质量的大小决定了物体间引力的大小。这样,通过不断的教学过程,使学生从各个不同的方面逐渐加深对这一概念的认识,最后在原子核反应中提到的质量亏损,就使得这一认识升华到更高境界。
二、反映物质及其运动性质
如:速度、加速度、密度、功率、比热、电场强度、电势、磁感应强度、电阻、电容、电感、电动势等。这类概念的一个共同特点是,它们反映了物质或物质运动的某种“率”(快慢,变化率,“本领”)。在定义上均是以其它二个(或几个)物理量的比值来表示,但它们本身的大小又不依赖于这些相关物理量的大小。定义式一般为X=A/B。教学要求是:使学生理解1.概念反映了物质(或运动)的什么特性;2.为什么要以其它二个量的比值来定义它?3.它的大小取决于什么?在教学中一是要防止简单地给出定义了事,使学生误认为概念的定义完全是人为的,以致产生物理概念枯燥无味的厌烦心理;二是特别要注意纠正学生中普遍存在的用纯数学的观点来对待物理公式,得出“既然x=A/B,x就与A成正比,与B成反比的错误结论”。这类概念间的相似性极强,因此要抓住“启蒙”概念,讲深讲透。在讲后续概念时,可引导学生进行知识的正迁移;这样往往可收到事半功倍的效果。如匀速运动中的速度,首先使学生明白,速度是反映物体运动快慢的物理量。既然如此,匀速运动的速度应具备以下二个特征:1.对同一匀速运动,因其运动快慢不变,故速度应是一个恒量;2.对不同的匀速运动,速度大应对应运动快,速度小对应运动慢。然后引导学生分析具体数据,明白匀速运动的位移和对应的时间的比值正好能同时满足上述二个要求,因而用这一比值来定义速度就是理所当然的事了。
三、反映物质间相互作用关系
如:力、力矩、压强、冲量、功、热传递等。这类概念的特点是与物质间的相互作用密切相关,对于单个物质是毫无意义的,这点在教学中应充分强调,引起学生足够的注意,防止产生“无本之木”、“无源之水”或“无的放矢”的现象。另外,必须使学生注意,在应用这些概念解决实际问题时,一定要认定研究对象;分清“受”与“施”,避免“张冠李戴”。这类概念内涵的揭示也经历一个渐进的过程。如力:初中只停留在“力是物体对物体的作用”这一粗浅说法。到高中,才揭示出力实质上的是使物体产生形变或加速度的原因。
四、一些物理现象的名称
如:匀速运动、圆周运动、形变,超(失)重、熔解、液化、浸润、毛细观察、反射、折射、衍射、干涉、静电感应、电磁感应、放射性、核反应等。这类概念的特点是,就概念本身而言,不存在理解上的困难,即概念的定义是明白易懂的。难理解的是这些物理现象产生的原因、条件及规律。教学中应引导学生认真分析,尽量使学生不但“知其然”还“知其所然”。如电磁感应,要在认真分析演示实验的基础上使学生明白,产生不产生电磁感应,关键在于穿过回路的磁通量变化与否,而不是磁通量的有无。在后面的麦克斯韦电磁理论的教学中,才揭示出电磁感应的实质是变化的磁场产生电场,它从一个侧面反映了电场和磁场间有着极为紧密的内在联系。
如前所述,中学物理涉及的概念量多而广,教学中应根据不同情况,采用不同的教学方法,因“材”施教。一个值得强调的问题是,要改变过去在概念教学中单纯以传授知识为目的的做法,而变为传授知识与提高能力“双管齐下”。 在教学过程中要最大限度地调动学生的学习积极性,让学生主动、生动地学习,鼓励学生积极动手、动脑,让学生自由地思考,发表自己的看法,勇于提出猜想,质疑问难,培养学生的创造精神。
【关键词】 中学物理概念 重要性 教学模式
1中学物理概念教学的重要性
当前教学要加强学生基础知识的掌握与基础技能的训练,实践和经验表明,要实现“双基”目标,提高教学质量,就要加强概念教学。中学物理概念教学是物理教学的重要环节,是学生学好物理的关键。
1.1物理概念是物理学的基础。“从物理学的内容看,它的完整体系可以认为是有由以下三部分组成:①反映物质运动形式基本特点和属性的物理概念;②物理概念之间的必然联系及物理规律;③由基本概念和基本规律出发运用逻辑的数学的方法建立起的和得到的必要的结论。”物理概念不仅是物理基础知识的重要组成部分,而且也是构成物理规律,建立物理公式和完善物理理论的基础和前提。物理基本概念是人类对物理世界长期探索得来的,是人类智慧的结晶,正是由于这些基本概念,人们找到了支配物理世界的简单规律,建立了假说、模型和测量方法体系,筑起了物理学理论大厦。例如:整个力学是由力、加速度、质量、机械功和机械能的概念为基础建立起来的;运动学是由位移、速度、加速度三个基本概念及其联系组成的;电磁学是由电路、电流、电压、电阻、磁感应强度、电磁感应等一系列概念组成的。可以这么说,物理学基本概念是物理学理论的精髓,是物理学大厦的基石。
1.2物理概念教学是物理教学的关键。物理学相对抽象且复杂,中学生普遍感到物理枯燥难学。其原因之一在于教师在物理教学的入门――物理概念教学中把握不好,对物理概念教学的重要性认识不够,只重视对物理概念文字、习题的讲解:而学生死记硬背定义、结论,导致概念不清,在今后物理规律、理论学习中无法理解,感到越学越吃力。物理概念是物理科学知识的基本单元,有的贯穿于整个物理学,能否真正的理解,将直接影响整个物理学或某一部分知识的学习和掌握。所以学生对物理概念的理解和认识是物理概念教学的关键,要充分调动学生学习物理的积极性、主动性,提高学习物理的兴趣,为今后理论学习打好基础。
2中学物理概念教学模式
2.1传统中学物理概念教学模式。我国传统基础物理概念教学从总体上来说是成功的,在教学中注意学生知识的系统学习,强调扎实的基本功训练,注重推理、演绎能力的培养。这在物理国际奥林匹克竞赛上得到了证明。但分析我国基础教育现状,也存在一些问题:应试教育的负面影响挥之不去,导致中学教育追求升学率,重知识轻能力、重结果、轻过程。在物理教学中,教师重在灌输解题技巧,采用“题海战术”,用大部分时间进行学生应试训练;学生死记硬背定义,遇到实际问题无从下手,缺乏独立学习和思考的能力。在概念教学上把侧重点放在知识的传授上,强调的是讲解概念的内涵、外延以及相关概念的联系和区别,至于对概念的来龙去脉,对它的形成与发展过程,则是轻描淡写,甚至一笔带过,严重地影响了物理教学质量。在教育实习中,我就了解到一部分学生这样说,我们不知道如何得来物理概念,这些概念用来干什么,我们把概念背得滚瓜烂熟,可还是不懂用。应试教育下的教学只注重了教师的“教”,而忽略了学生的“学”,这就形成了“注入式”的传统教学模式。在物理概念教学中加强教师如何“教”的同时,还应着眼于学生如何“学”,根据学生的学习心理,引导学生在学习物理概念中,该以怎样的方式形成物理概念,让学生不仅知道“是什么”,还要知道“为什么”。
针对以上物理概念教学中出现的问题,要求改革高考制度。而考试改革是全社会的问题,需要循序渐进的过程,有待全社会长时期的努力。当前我们首先应该改进“注入式”教学模式,使教学模式符合现代教学要求来减少应试教育的负面影响。任何一种教学模式都是针对一定的教学目标设计的,有长处也有短处,我们不能指望用一种教学模式包打天下。近年国外丰富的教学理论、现代心理学的新成果陆续被介绍到我国,使得教育领域方面可以从新的角度依据新理论为指导,这为多样化教学模式奠定理论基础。中学物理教学实践客观上需要新的、多样化的教学模式相互借鉴、相互补充,发挥各自长处,使中学物理教师有选择教学模式的广阔余地,更好到促进我国中学物理教学质量的提高。
2.2现代启发式物理概念教学模式。针对中学物理概念教学“教”与“学”相脱离的现象,可以通过促进教师与学生相互关系来改进教学模式。在物理概念教学过程中,把教师的主导作用和学生的主体作用统一起来,充分调动教与学的积极性、主动性。物理概念教学可采用“现代启发式”教学模式。它不同于两千多年前孔子以教师为主的启发式教学模式,只强调教师的作用。“现代启发式”是符合教学规律及教学目标的教学模式,具有创造性及适用性。“启发式教学,就其指导思想来说,是以学生为学习的主体,相信学生愿意学习,能够学好,同时强调教师的作用,从实际出发,要求学生在各种活动中积极的思考,亲自动手、动脑,完成认识上的两个飞跃。即使是教师讲解,也要引导学生经过分析思考,充分发挥学生学习的主动性和积极性。具体的讲,就是要启发学生的学习兴趣、求知欲和热爱科学、勇于攀登高峰、克服困难的意志,启发学生进行观察、实验,了解现象,取得资料,发现问题;启发学生积极思维,建立概念,发现规律;启发学生掌握方法,认识本质,运用知识解决问题。”
物理教学不是把学生“推”进来“拉”进来,而是把学生“引”进来。学生不是被动地“接受”而是主动地“猎取”。教师指导学生,使学生达到欲求其解即孔子的“喷悱’’状态从而向更深层次启发他们,最后学生得出结论,巩固应用加深理解概念。物理概念教学总是包括“教”与“学”两个方面。“教”是教师的活动,“学”是学生的活动。“教”是“学”的一种手段,“学”是“教”的目的。强调教师是学生学习的合作者、引导者和参与者,教学过程是师生交往共同发展的互动过程。
2.3冲突一获得式物理概念教学模式。中学物理教育中,学生开始接受严密自然科学教育,开始逐步形成科学的概念体系。由于生活经验的丰富,中学生普遍存在“前科学概念”。“前科学概念”是指未经专门教学,在同其他人进行日常交际和积累个人经验的过程中掌握的概念。如中学生从生活经验得到:物体运动是因为受力,力越大,运动越快;石头比羽毛下落快,所以重物比轻物下落得快等等。类似这样的情景清晰的留在学生脑海里,成为学生头脑中早期知识结构中的基本成份,如果没有适当的科学的物理教育,将根深蒂固,如此形成的“前科学概念”具有顽固性特征。可以看出,几乎每一重要的物理概念,中学生都有自己的“前科学概念”,而“前科学概念”绝大部分是片面的、主观的、表面的,是非科学的概念。
中学物理概念教学的任务是使学生头脑中形成正确的物理概念,科学的物理概念必须置换学生头脑中的“前科学概念”,使他们的认知结构得到发展。“注入”式教学模式使学生机械的接受物理概念,无法彻底的排除错误的“前科学概念”,必然是低效率的,必须要找出排除“前科学概念”的突破口,要求采取行之有效的概念教学模式进行教学。
由以上分析,我们提出了以“前科学概念”为先导,以“冲突”为核心,以“诱”生“惑”,实验,抽象,练习相结合最终获得概念的中学物理概念教学模式。
2.4探究式物理概念教学模式。教学中的科学探究指的是学生用以获取知识,领悟科学的思想观念,领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动,需要做观察;需要提问题;需要查阅书刊及其它信息源以便了解已有的知识;需要调查;需要核查;需要分析和解释数据;需要提出答案;需要运用判断思维和逻辑思维。科学探究一定要让学生的思维真正投入到针对现象进行的调查和研究中,要帮助学生找到最适合他们的学习方法。探究过程构成了科学教育重要的教学过程,帮助学生建立更清晰更深刻的认识,从而形成科学物理概念。
探究式物理概念教学模式是指在探究教学理论指导下,以求科学概念或规律为出发点,以探究活动为中心,为发展学生的探究能力,培养其科学精神及态度,为学生的可持续发展,按模式分析等方法建构起来的一种教学活动结构和策略体系。学生从日常生活、自然现象或实验观察中发现与物理学有关的问题,能书面或口头表述这些问题。探究课题也可由教师根据教学内容提出,要求教师向学生呈现一个令人困惑的问题情境,这种问题情境一方面必须激起学生强烈的好奇心,本能地产生一种想知道“怎么回事”的冲动;另一方面,这种问题情境最终必然是可以解决的,只有这样才能让学生体验到理智探险的愉快,提高他们探索未知世界的兴趣和勇气。这里要特别强调的是,教师设计问题要考虑到如何激发学生的动机,增加学生的好奇心,从而增强学生的探究欲望。
3结语
物理作为一门自然科学,与现代生活密切相关,物理教学的重要性不言而喻。物理概念是物理学的基础,概念教学在整个物理教学中有着举足轻重的地位。在物理教学中,物理概念的教学是首要任务,如果学生没有建立起一系列清晰、准确的物理概念,不能理解物理概念的含义,就失去了进一步学习的基础。物理教学应重视物理概念的教学,这是物理教师和研究者的共识。根据我国中学物理概念教学的实际,对概念形成过程、不同特点的概念教学方法的研究,弥补传统教学的不足,较大程度的结合教与学的联系,实施教学方法的多样化,将抽象化为具体,将枯燥变生动,激发学生的学习兴趣,充分发挥学生的主体作用;同时发挥教师的带动作用,促进教学方法的改进。当然理论的研究要经过实践的检验,又在实践中不断完善。随着教学研究的深入,人们对教学认识的不断深化,未来的物理概念教学要顺利开展并富有成效,物理概念教学要求具有灵活性,以学生发展为本,提倡素质教育,帮助学生培养思维能力及解决问题的能力。
参考文献
1许国梁.中学物理教学法(M).北京:高等教育出版社, 1993.5
2来自中国期刊网.优秀博硕论文数据库.吴波.基础物理中的物理
概念教学研究(D).江西师大,2004.03.19
3乔际平.学科教育学大系一物理学科教育学(M).北京:首都师范
关键词:物理概念;规律;教学探讨
物理基础知识中最重要最基本的内容是物理概念和规律。在物理教学中,物理概念和规律的教学是一个关键的环节,讲清、讲透物理概念和规律,并使学生的认知能力在形成概念、掌握规律中得到充分发展,是物理教学的重要任务。形成概念、掌握规律是一个十分复杂的教学过程,但一般都要经历概念、规律的引入、形成、深化和应用等四个环节。根据教学实践,针对以上四个环节做了一些初步的探讨。
1.物理概念和规律的引入
物理概念是从感性世界中来的[1]。概念和规律的基础是感性认识,只有对具体的物理现象及其特性进行分析、概括,才能形成物理概念,对物理现象的运动变化及概念间的本质联系进行归纳、总结,就形成了物理规律。为此,教师必须从有关概念和规律所包含的大量感性事例中,精选包括主要类型的、本质联系明显的典型事例来教学[2],从而加强学生的感性认识。如何加强学生的感性认识呢?教师要充分利用板书、板画、挂图、演示试验等手段,充分发挥电化教学的优势,充分结合多媒体技术,使物理课堂教学形象生动,让学生在一个形象化的物理世界里来探究物理概念和规律。
物理概念和规律是比较抽象的。在进行物理概念和规律的教学时,常常采用“抽象概念形象化”的方法或建立“物理模型”的方法,来描述物理情景[3]。通过形象化的物理情景,利用逻辑推理、逻辑思维对其进行分析、概括、归纳、抽象出物理概念和规律。例如,在电场和磁场的教学中,用“电场线模型”来描绘电场,用“磁感线模型”来描绘磁场;在楞次定律的教学中,利用蓄水池中出水量和入水量对水池中水量变化的影响来体现感应电流的磁场对引起感应电流的原磁通量变化的“阻碍”作用。
2.物理概念和规律的形成
物理概念和规律是人脑对物理现象和过程等感性材料进行科学抽象的产物。在获得感性认识的基础上,提出问题,引导学生进行分析、综合、抽象、概括、推理等一系列的思维活动,忽略影响问题的次要因素,抓住主要因素,找出一系列所观察到的现象的共性和本质属性,才能使学生形成正确的物理概念和规律。
例如在动量的教学中,就是通过创设物理情境进行探究来逐步建立概念的。首先通过演示“静的粉笔”与“动的粉笔”和“静的锤子”与“动的锤子”的运动情况,比较发现静止物体和运动物体所产生的机械效果不同;再通过“慢慢行走的你”、“快速跑动的你”与墙相撞和篮球、铅球以同样的速度落地比较可知影响运动物体所能产生的机械效果的因素是物体的质量和速度;又通过质量不同、速度不同的两辆小车运动的有关分析与计算引导学生发现质量不同、速度不同的运动物体也可以产生相同的机械效果,但其前提是物体质量和速度的乘积必须相同。显然运动物体所能产生的机械效果是由质量和速度的乘积决定的,至此,引入动量来反映运动物体所能产生的机械效果便是水到渠成、顺理成章的事了。
3.物理概念和规律的深化
教学实践表明,只有被学生理解了的知识,学生才能牢固地掌握它,也只有理解了所学的知识后,才能进一步灵活地运用它。因此,在物理概念和规律形成之后,还必须引导学生对概念和规律进行讨论,以深化知识,巩固知识。
3.1物理概念和规律的物理意义的理解是关键。例如,加速度反映了物体速度改变的快慢,而速度则反映了物置改变的快慢,弄清了它们的物理意义,就可以避免“速度为零,加速度也为零;速度越大,加速度越大或速度越小,加速度越小”等错误的认识。
3.2物理概念和规律的适用范围和条件的把握是前提。例如,讨论地球公转问题时,它可以被视为“质点”,但在讨论地球自转问题时,它又不能被视为“质点”;电场强度E=kQ/r2仅适用于点电荷所形成的非匀强电场;牛顿第二定律F=ma只适用于惯性系中宏观物体低速运动的问题等。因此,只有明确了物理概念和规律的适用范围和条件,在解决实际问题的过程中才能不至于生搬硬套,做“拿来主义”的奴隶。
3.3物理概念间、规律间的比较也是非常重要的。比较是确定概念间、规律间在不同条件下的异同的一种思维过程。物理学中,概念间、规律间在空间上、时间上都存在着差异性和统一性,因此,在教学中应引导学生作空间上、时间上的比较以辨别概念间、规律间的异同和了解它们的发展过程,才能做到正确运用。以动量和动能为例,它们相同的是,都是物体的状态量;不同的是,动能的增量表示能量的转化,而动量的增量则表示机械运动的转移。既然已有动能来描述物体的运动状态,为何还要引入动量呢?原因就是动能的变化是力在空间上的累积效应,而动量的变化却是力在时间上的累积效应,二者从不同侧面来表现同一物理现象的本质特征,显然,非如此不能满足全面描述物体状态的客观需要。
另外,既要重视概念、规律的纵向联系,又要加强它们的横向联系,以活化学生的思维。如以加速度为中心,与速度相联系,可使学生理解加速度是速度变化率的含义;抓住加速度产生的原因,可以联系到力、质量、惯性以及牛顿第二定律;根据加速度是描述物体运动状态变化的基本物理量这一点,可以联系到常见机械运动的分类;根据加速度是描述物体速度变化快慢的量,可以联系到物体做功的快慢、磁通量变化的快慢等。
4.物理概念和规律的应用
学习知识的目的在于应用。在学生牢固掌握和深刻理解物理概念和规律的基础上,还要让学生在运用它们来说明和解释现象、解决实际问题的过程中不断加深。在运用概念和规律的这一环节中,一方面要精心选用一些典型的问题,通过教师的示范和师生的共同讨论,深化、活化对所学物理概念和规律的理解,使学生逐步领会分析、处理和解决物理问题的思路和方法;另一方面,要组织学生进行运用概念和规律的练习,在练习的基础上,要帮助和引导学生逐步总结出解决实际问题的一些带有规律性的思路和方法。
总之,物理概念和物理规律的教学是一个十分复杂的过程,不可能一蹴而就、一劳永逸,在教学过程中,应当从教材实际和学生实际出发,深入钻研教材,不断改进教学方法和教学手段,注意教学的阶段性,把握概念、规律的四个教学环节,逐步加深对物理概念和规律的理解和应用,从而达到提高物理教育教学的目的。超级秘书网:
参考文献:
[1]姜水根.《理念的世界》.《中学物理教学参考》[J].2004.9.56-58
论文关键词:信息技术,初中物理,概念教学
《物理课程标准》指出:“应当重视将信息技术应用到物理教学中。”在物理教学中,教师通过运用信息技术手段和方法把容易混淆或是难以理解的物理概念加以展示,使静态的知识生动化,促使学生动手、动脑,不断揭示概念所反映的客观世界的多种矛盾,分清主次、搞清楚各种矛盾的相互依存关系及发展方向,让学生既获得了知识、又掌握了方法,培养能力,从而真正实现物理概念教学的目的。
一、呈现物理情景,引入概念
建构主义认为:“学生的知识不是通过教师传授获得的,而是学生在一定的情境中,借助教师和同学的帮助,利用必要的学习资源,通过一定建构的方式获得的。”因此,在物理概念引入教学中,运用信息技术呈现物理情景,能使学生在视觉、听觉等多种感官上全方位地受到刺激,从而有效激发学生的好奇心,点燃学生的思维火花。
如,“动能”教学时,我把龙卷风、海啸、水库放水等动态视频组合在一起加以呈现,学生看到大树拔起、车辆掀翻、堤坝冲毁、房屋倒塌的画面后非常震感,也提了许多问题:“龙卷风怎么形成的?力量怎么样厉害?” “水狂泻下怎么会如此厉害?这是什么能量?”……这样以信息技术呈现物理现象,无论是视觉效果还是听觉效果,都能给学生深刻的印象,让学生对自然界物体具有的某种“能力”获得一种强烈的感受和直观的认识,从而为建立“动能”的概念打下基础。
因此,在物理概念教学中初中物理,创设与形成物理概念有关的生动的、新颖的情境,使学生感知大量的感性材料,对物理现象有一个明晰的印象,有利于学生形成正确的物理概念,加深理解物理规律。
二、揭示本质属性,理解概念
物理概念的建立过程是在物理环境中学生通过观察、实验获取必要的感性知识,并与自己认知结构中原有的概念相联系的基础上,通过同化或顺应不断加深认识和理解概念的。因此,在教学中运用信息技术为学生提供充分的感性认识的基础上,引导学生进行分析、综合、抽象,摒弃现象和过程中那些表面的、偶然的、次要的等非本质的东西,以揭示现象和过程的本质属性。
如,“重力”教学时,我先播放铅球和跳高比赛的视频录像,然后提出问题:奋力投出的铅球和跃过横杆的运动员最终会处于怎样的状态?这样的竞技项目挑战的是人类的什么极限?问题的提出,激起了学生浓厚的兴趣。待学生回答之后,再播放神舟七号航天飞船成功升上太空和宇航员在飞船舱内的生活和工作情景的视频,再一次提出问题让学生思考:在远离地球的太空中,宇航员可以用任意的姿势“漂浮”在船舱中,这又是什么原因呢?
这样,借助信息技术展示现实生活中的重力现象,丰富了学生的感知,激发了学生积极思维,在鲜明对比的情境中,抽象概括出重力概念的本质属性,使学生深刻认识到:重力是由于地球的吸引而产生的。
三、突破教学难点,深化概念
将物理学科教学与信息技术整合,利用信息技术辅助教学无疑为课程目标的实现提供了近乎完美的渠道。信息技术独有的“模拟”作用,不仅能真实生动地再现各种难以理解的、抽象的物理知识,激励学生参与教学过程,而且可以有效突破物理教学中的重点和难点问题,深化概念规律的理解。
如,“电流”一节,难点是学生无法观察到电流的形成与方向,因此,电流的概念理解起来比较困难。在教学时,我利用Flash软件进行仿真“模拟”,把电池组、小灯泡、开关、导线连成实物电路。然后闭合开关,电流(用红色线条表示)从电源正极(用“+”表示)流出,通过小灯泡时,灯泡发光,最后回到负极(用 “一”表示),形象、直观一目了然。师生通过对这一直观模拟实验的观察、分析、归纳和总结,很快就能够理解电流的形成、方向这一重点、难点,对“电流”的概念也就有了更深层次的理解。
因此,在物理教学中,教师应充分利用信息技术教学手段,根据教学内容精心设计,把抽象的、枯燥的物理知识原理转化为生动的、具体的图像,帮助学生在头脑中建立正确模型中国。从而有效突破教学难点,加深对物理概念的理解。
四、动态分析过程,活化概念
物理概念与规律的教学是物理教学的核心。物理现象、物理过程的相互联系及其发展趋势是靠物理规律建立的。在物理规律教学中拓展概念教学,运用信息技术的动态变化功能,进一步揭示和理解相关概念之间的相互关系,形象直观地“顿悟”概念的内涵。这有利于概念知识沿网状同化,从而达到活化概念的目的。
初中物理如,有关滑动变阻器的滑片移动时初中物理,电流表、电压表示数变化情况的判断以及变化范围的计算问题,一直是历年中考物理试题和各种物理竞赛中的热点。而学生普遍感到此类题难度大,得分率也较低。
如右图所示的电路中,滑动变阻器R2的滑片P向右移动。请分析电流表和电压表的变化情况。教师在引导学生分析时,可充分利用信息技术的动态变化功能,制成课件进行以下动态分析:把电压表和电流表等效替换,电压表等效于开路,电流表等效于一条导线。由此不难看出,电路中的电流只有一条道路,即串联电路,电压表测量的事滑动变阻器的电压。
这样,运用信息技术对电路进行动态分析,既让学生充分理解了电路的规律,也加深学生对电学部分相关概念的具体认识,深化和活化了物理概念,收到良好的教学效果。
五、加强练习反馈,巩固概念