时间:2023-09-08 09:29:59
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关于力的前概念
1. 只有有生命的人(或动物)才能施出力来,或只有人(或动物)及发动机、磁铁、带电体等几种特殊物体才能施出力来。
2. 力的作用是单方面的,如人、动物或磁铁等施力于某物体时,并不受到受力物体的反作用力。
关于牛顿第一定律的前概念
1. 运动必须要有力的维持;要使物体运动,一定要有力的作用。
2. 要使物体做匀速运动,必须有大小不变的力作用在它上面;要使物体做加速运动,作用力要不断增加。
3. 人或动物只要依靠自身的力量,就能克服阻力做匀速或加速运动。
关于电流的前概念
1. 电流是从电源出发的电荷像流水一样定向移动而到达用电器的过程。
2. 受到电流概念中“流”的影响,学生认为越靠近电源正极的地方,电流会越大;电流通过电路元件时,后面的电路元件得到的电流是前面用完剩下的;电流被认为是依赖于时间、空间顺序的一个事件,当电流经过电路元件后,它剩下的部分回到电源负极……
当然,关于电压、电阻的的前概念也有很多,这里就不一一例举。错误的前概念是一种生活经验,是在观察和思考的基础上自发形成的,没有经过严密的科学分析与实验证明,错误的知识结构对新的知识结构的建立会产生一些负面的影响,并形成负迁移。
也有一些物理前概念与科学概念接近,它们有助于学生在物理学习中形成概念和掌握物理规律,是学生进行物理学习的基础。教学实践证明,可把前概念这种“资源”作为让学生理解新知识、新概念的“生长点”,引导学生从前概念中“生长”出新的科学概念。
前概念转变的教学策略多种多样,在教学实践中,笔者感觉到下列两个策略对初中学生的概念转变效果明显。 转贴于
针对前概念现象,在物理概念教学中,了解或设法去发现学生中可能存在的相关的各种“前概念”,将其显性化,然后从物理学研究问题的需要,针对学生中的前概念,引导学生思考与讨论,让学生自己发现已有经验的不足甚至错误,激发认知冲突,使学生自觉地对前概念修正、完善甚至放弃,并进一步转变为主动学习科学的物理概念的需求。这就要求教师精心创设前概念情境,将物理前概念显性化。教师可以采用设置形成认知冲突的问题情境而导入:一般应注重设置能充分暴露学生错误前概念的情境,针对性强,能通过学生的表达充分暴露其前概念的错误,也就是在学习科学概念之前,让学生清楚自己原来是怎么想的。当新奇、生动的现象出乎学生的意料之外时,好奇的心理驱使他们积极地思索。教师要及时地抓住学生闪现出的认知矛盾,调动学生的主观能动性,积极探究、解决问题。
2. 初中物理前概念的转变
在物理课堂教学中,物理教师应充分重视概念教学的重要性,并与时俱进地将多媒体这一教学辅助工具引入到课堂活动中,将物质概念变得更为生动而直观,从而切实提高概念教学实效;本文采取理论与案例结合方式,从三个角度进行阐述多媒体教学在物理概念教学中的优越性和实效性,以飨读者.
一、借助多媒体,帮助学生科学构建概念
初中物理概念的形成需要一个图式积累的过程,教师在实际教学中应借助多媒体,依据具体的教学内容为学生播放相关材料,以充分激发学生学习兴趣,从而促使其以更大热情投入到物理概念的学习中去.物理是一门以实验为基础的学科,在物理概念教学中,教师可借助多媒体为学生播放相关实验,使得学生获得丰富知觉与感觉图式,从而尽可能多地了解和物理概念有关的各类矛盾现象.在日常教学中教师可借助提问手段唤醒学生记忆,引导他们有针对性地知觉,积极把新的物理感性素材同化到旧的知识体系中去,从而恰当找到记忆的“衔接点”,使得学生精准了解自己要学习的物理概念和什么相关.在实际教学中,教师应全面分析学生新了解的信息和旧知识之间有无矛盾之处,如果有的话在什么位置出现了什么矛盾.这就有助于学生排除与发现旧概念的影响,从而为构建新的物理概念做好了准备.比如,在学习苏科版初中物理中《浮力》这一概念时,教师就可借助多媒体为学生播放人在死海漂浮的视频,并提问他们为什么人在死海中不会下沉?然后再播放实验:将小木块、压扁了的易拉罐放在水槽中后,小木块漂浮在水面,而压扁了的易拉罐沉到了水槽底.教师提问是不是只有木块受到了水的向上作用力,压扁了的易拉罐没有受到作用力呢?很多学生回答“是”.有的学生回答水只会对自己密度小的物体产生作用力.教师可先不评价学生的回答,将压扁的易拉罐恢复原状后放回水中,当学生看到它也能漂浮起来都感到很吃惊.教师这时可告诉学生:所有物体都会受到液体的浮力,这也是人们在水中搬运重物更轻松的原因.
二、借助多媒体,帮助学生抓住理解概念
在初中物理概念教学中,教师借助多媒体为学生尽可能多地展示出与概念相关的感性材料之后,就要引导学生分析材料并逐渐构建出新的物理概念.建立新概念的过程也是将客观材料主观化的过程,这就需要教师积极发挥自身的教学主导作用,借助课堂讨论、发现问题、提出问题等形式不断激发学生努力思考,从而逐渐排除物理现场中的无效因素,挖掘出与概念形成有重大关系的核心因素,从而获得物理概念的本质属性,进而构建出新的物理概念,最终实现从感性到理性的质的飞跃.比如,在学习苏科版初中物理教材八年级下册《浮力》概念时,教师就可将多媒体作为教学辅助手段,帮助学生抓住浮力概念的本质,从而使得他们更加深刻理解概念内涵.物理教材中是这样定义“浮力”的:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力.但是影响浮力的因素有哪些呢?在实际教学中,教师可借助多媒体为学生播放几组实验,并要求学生一一记录实验中弹簧秤读数.实验中体积不同但质量相同的两个铜块铁块,上端用绳子悬挂在弹簧秤先浸泡在水中,同学们会发现悬挂铝块的弹簧秤读数小于铁块,在更改铝块外形后弹簧秤读数不变;再将悬挂在弹簧秤上的铁块与铝块再次放到油中,弹簧秤读数均变大.然后,再为学生播放牙膏管放在水中的实验:处于正常状态的牙膏管漂浮在水面,而将牙膏管揉成一团后再次放进水中后下沉.实验播放完毕,教师引导学生就几组实验现象展开讨论,分析影响浮力的各种因素,最终学生在对比中抓住了影响浮力的因素为物体排开液体的体积与液体密度.
为了更好地进行物理概念教学,应清醒的认识学生对概念掌握不好的原因。
1、教材因素
初中物理教材,对知识和思维能力的要求都有一个较大的跨越,存在一个较大的台阶。物理教材所讲述的知识不仅要求采用观察、实验,更多的要求具备分析归纳和综合等抽象思维能力,要求能熟练的应用数学知识解决物理问题。初中物理教材文字叙述比较浅显通俗,学生容易看懂和理解,由于学科之间的横向联系的失调,也加大了物理学习难度,使学生成绩分化。
2、学生因素
物理概念有些是从直观的实验直接得出的,有些概念则需要学生从已有的物理概念出发,或从建立的理想模型出发,通过观察、分析、归纳和推理建立起来。虽然中学生具有一定的认知能力及逻辑思维能力,但由于他们物理基础知识有限,物理思维方法不足,个别中学生由于在以往的学习过程中形成了被动接受知识的习惯,积极主动思考问题的能力较差,不善于将陌生、复杂、困难的问题转化为熟悉、简单、容易的问题,不善于将实际问题转化为物理问题,不善于根据具体问题灵活选择方法,学习物理概念时习惯于机械记忆,盲目练习,往往被个别表面现象所迷惑,形成一些片面的、肤浅的概念。主要表现在解决物理问题时对于隐含条件的分析,临界状的把握,多过程的衔接等分析不完整,顾此失彼,答案不全面,条理不清楚。
3、教师因素
教师在教学过程中,往往将大量的时间用于备课做题,缺乏分析研究学生的现有知识状况、接受知识的能力,对于学生的知识能力有时估计过高,自己常常觉得有些物理概念很简单,学生自己一看就懂,没有必要花费时间去探讨、挖掘物理概念的内涵和外延,造成学生在最初就没有真正理解有些概念,致使学生不易建立各个物理概念之间的联系。那么,怎样才能有效的搞好物理概念教学呢?
一、把学生的概念建构作为概念教学的重点
学习的主人是学生,应该把学生推到学习舞台的前台,而教师在后台当好导演,给学生的学习提供支持和帮助,组织、引导、促进好学生的学习活动。在概念教学中,重点应落在学生的概念建构过程中。
用他的哪些旧的感性材料,有没有,合适与否,充分与否,可靠与否。他还需要什么样的新的感性材料,能否找到,会不会找,会不会与原有的感性材料冲突,感受时会不会出偏差。他将进行怎样的思考,会不会思考,思考得合理不合理,逻辑是否正确,能否进行抽象概括。他可能遇到怎样的认知冲突,遇到认知冲突会怎么办。他能否相信自己思考出的观点。他会不会在遇到困难时求助。他的学习态度如何。他的情绪状况如何。他与同学、教师的人际关系如何。外界的影响,这些方面都将影响他的概念建构。
因此,建构概念是一个非常复杂的问题,有人能很快地建构起正确合理的概念,有些人却很难,个体间差异很大。为了帮助学生建构概念,教师应做些什么呢?能做些什么呢?
二、教师在创设情境、设置疑问方面要发挥协助者、促进者作用
概念建构离不开情境,离不开感性材料的支持。在学生建构概念的过程中教师应该创设情境、设置疑问,以这样的方式提供帮助和指导,发挥教师的主导作用。
1、从学生熟悉的生活现象引入概念。
因为生活实践留在记忆中的形象(表象)容易使学生理解。尤其对于初中学生,从生产生活中感知到的大量的、丰富的物理现象是他们认识物理概念的必要的感性材料。
2、运用演示实验来展示有关物理现象和过程。
演示实验直观、形象、生动,容易吸引学生的注意力,而且创设的环境愈新颖、生动,就愈能引起学生的兴趣,调动学生的好奇心。
3、精心设计学生实验。
实验可以提供经过简化和纯化了的感性材料,它能使学生对物理事实获得明确、具体的认识。
有了鲜明的感性材料后,当学生将自己原有的观点与事实进行比较时,必然会产生认知冲突,这是概念有效教学的起点,也是学生建构物理概念的起点。
三、以问题为中心的自主、合作、探究的教学方式是一种提高初中物理概念教学的有效方法。
初中物理概念的教学方式方法是多样的,不管采用哪种方式方法,只要在以上提到的影响学生建构概念的各个方面做好帮助、促进、组织工作,就能起到良好的教学效果。
以我的教学经验来讲,采用以问题为中心的自主、合作、探究的教学方式效果较好。
(一)让学生们按问题分几个环节进行自主的或合作的学习活动,适时、适当穿插学生展现学习成果的环节,教师作调控、指导、点拨、追问、评点。
在社会建构主义看来,人是在社会文化情境中接受其影响的,通过直接地跟他人的交互作用来建构自己的见解与知识的。因此,采用合作学习的策略能提高教学的有效性。学生在教师的指导下、同学的帮助下能更好地建构概念,理解概念。
人都有表现的欲望,教师创造条件让学生在小组里、在班上表现出来,不仅满足了他的表现欲望,而且能够提高合作学习的效果和学习的内驱力。
(二)巩固和提高练习
任何物理概念的形成,如果只是直接向学生讲授,则效果一定是不好的,因为学生学习一个概念并不是简单的记住概念的定义就行.简单地举一个例子,我们讲“力”的概念,初中阶段定义为“物体对物体的作用”,也提到“力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因”.为了帮学生建立前一种理解,教师课堂上常常会举三个左右的例子,如以前教材上的熊猫拉竹子等.事实上,为了帮学生建立力的这一理解,我们所举的例子不一定非得是教材上的例子,更适合举学生熟悉的一些例子,如上体育课掷铅球、踢足球,日常拿东西、举东西等.
事实上,这个举例子的过程就是概念形成前的准备过程.将概念学习前的这一准备提升到这个高度,是想让我们的概念教学能够走出经验范畴.因为只就力这个概念而言,举三个例子看起来是再自然不过的事情.而实际上,如果从概念教学的要求来看,建立概念前的例子列举有其背后的心理学解释.学习心理学认为,一个概念的建立先要经历一个对事物感知的过程,而感知是需要具体的对象的.对于初中物理学习而言,概念一般来讲其实都比较抽象,就比如说“力”这个概念,虽然日常生活中常常提到力,但并不意味着提及者都能说出力的定义,生活中人们对力的理解多是一种经验性的解读,这样的解读一方面是力的概念形成的前概念,另一方面也给学生理解力的科学概念造成了消极的影响.所以,从生活中举出三个左右的“物体对物体有作用”的例子,让学生去寻找其中的相同点,可以很好地帮学生建立起力的概念.而这,正是概念形成前的准备过程.
当然,准备过程不只是举例子,还包括引导学生对例子的感知.在学习力的概念时,面对所举的三个例子,一般需要将三个例子的用文字写下来,并从中提出各自的施力物体、受力物体以及拉、推、提之类的表示动作的词语.然后将推、拉、提等归纳为“作用”,于是“力是物体对物体的作用”定义就得出来了.
这里只是举的一个大家比较熟悉的例子,对于一些复杂的物理概念而言,如功、电功等,例子的列举相对就难一些,但如果不举例或只举例不分析,那学生获得的概念一定只能是死记硬背的结果.
2概念形成过程中的努力
对于概念的形成过程,上面的分析已经有浅显的涉猎,在这里再详细地解释一下.
概念的形成过程包括两层含义,一是物理学中概念的形成;一是学生思维中概念的建立.物理学中概念的形成往往都经历了一个非常复杂的阶段,即使今天在我们看来十分简单的概念,在物理学发展史上也多是一个不断演变的过程.比如说时间的概念,比如说质量的概念.关于物理学史中的概念演变,不是本文的叙述重点,故不赘述.但研究物理学发展史,知道概念的发生历程,有助于我们真正认识物理概念的内涵与外延,有助于我们认识到一个概念的建立并不像教材上浓缩的那么简单,有助于我们在教学设计中对概念抱有重视之心.
而学生思维中概念的形成是我们物理老师研究的重点.要想有效地帮学生建立一个物理概念,首先必须知道在学生的思维中,概念的形成一般需要经历一个怎样的过程.学习心理学研究表明,概念形成过程中心智的参与过程是十分复杂的,但其中往往又包括一些固有内容,例如需要对事例进行分析与综合,才能发现指向概念的必要因素;需要通过相关事物的对比,才能理解概念的内涵与外延等.
理论是枯燥的,我们还是来看一个具体一点的例子.以“功”的概念的形成为例,初中教材一般是这么描述的:我们将力与物体在力的方向上通过的距离的乘积定义为功.这一概念涉及不到“功是能量转化的量度”(当然,在初中阶段也不宜涉及,学生缺少理解这一定义的相关知识基础).一般模式下的课堂上,都是先举出几个做功的例子和不做功的例子,然后引导学生分析做功与不做功的异同,如做功的都有力作用在物体上,物体都在力的方向上通过了一段距离;而不做功的往往是有力没有距离、有距离没有力,或力的方向与物体运动的方向垂直等.这一环节同行们都比较熟悉,就不哆嗦了.但不知道老师们意识到没有,在这个教学过程中,做功与不做功的情况是老师区分的,为什么一种情况下做功,另一种情况下不做功?这个问题几乎是无法回答的,最多告诉学生“我们物理上这么规定……”为什么这么规定又说不清楚,于是功的概念在学生的头脑中落地生根就成为一个问题.
如何化解这一难题?笔者在六年前思考了一个策略,经过这几年初三学生的实践,发现还是有一定的作用的,在此写出来与同行分享:首先,分析理想情况下使用定滑轮、动滑轮、滑轮组(绳子的股数n不同)提升物体时绳子自由端用力F与物重G的关系,及绳子自由端移动的距离S与物体上升的高度h的关系.由于学生对这一知识相对熟悉,因而能够迅速回忆出F总是G的n分之一,而S总是h的n倍.然后我引导学生去发现其中的不变量,学生会发现任何情况F与S的乘积都等于Gh,这说明F与S的乘积是一个定值.定值往往总是有意义的――为了让学生接受这一观点,教师可以举圆周率(任何一个圆的周长与直径的比值都是一个定值)的例子.这样,功就被赋予了一定的意义,从而也得到了学生的认可.
在后来的多个场合,笔者都向市内外同行介绍过这一尝试,也得到了不少同行的认同.有的老师后来也进行了尝试,据说效果不错.回顾这一思考与尝试,其实就是在为概念的建立作出一定的努力.
3概念形成后的巩固
一、创设学习物理概念的环境
在物理概念教学中,不同物理概念常常采用不同的办法来创设学习环境,可以取得良好的教学效果。例如,在进行压强、摩擦、力等概念的教学时,我利用许多典型、、为学生所熟悉的事例来创设学习物理概念的环境,这样会使学生有身临其境的感觉。但要注意,列举事例要恰当典型,语言要简练生动,并且是学生确已熟知的。又如学习“大气压”时,我先将一只水杯装满水,再将一张薄纸片压在杯口,然后将水杯倒过来,他们惊奇得看到这张薄纸片竟将这杯水托了起来。这种意想不到的现象,不但引起他们了浓厚的兴趣,而且激发起他们主动探索其中奥妙的积极性。再如在讲解原子结构时,我使用模拟的模型和挂图;讲解天平时(由于讲台上示范用的天平太小,整体结构也比较复杂)我运用天平的投影片,从底座开始,逐步复合再逐步分解。
这样,通过各种事例,进行必要的实验,图表、电视、参观等方法,使学生明确建立概念的事实依据,并建立起研究对象的正确清晰的表象,这是形成概念的基础。
二、对感性材料进行思维加工是形成概念的关键
概念的形成,并不是感性材料的堆积,而是对物理现象和过程等感性材料进行科学抽象的产物。因此,在现实已有足够数量的感性认识的基础上,就要引导他们进行科学的抽象,即引导他们运用比较、分析、综合、想象、归纳、概括等方法,逐步抓住事物的本质特征,以达到认识从感性到理性的飞跃。所以在概念教学中,不能只提供形成的概念,同时要引导学生进行科学的思维活动,也不能只是从概念到概念,从理论到理论的简单演绎。
在初中物理教学中,形成概念的抽象概括方法比较简单。如建立机械运动、电压、压力这类概括一类事物的共同本质属性的概念,只要有足够典型的感性材料作为基础,又善于引导学生从中抽象概括出它们的共同本质属性,这样就利于学生掌握。而密度、电阻、比热等这类既有质的规定性,又有量的规定性的物理概念(即物理量)的建立,是把被研究的事物的某一属性隔离出来加以研究,用另外两个(或几个)物理量的比值来定义。转贴于 学生对物理量的理解,往往偏重于其量值的大小,而忽视了它所反映的物理意义,即用量度公式代替它的物理意义。例如,学生由密度公式 ρ=m/V 把密度理解为单位体积所含的质量,而掩盖了密度是物质的本质特性这一物理意义。因此,对这类物理概念,不仅要求学生掌握其量度公式,而且应从物理意义方面来加深理解。在概念教学中,我还常常引导学生运用对比的方法,来分清有关概念之间的联系和区别,如蒸发与沸腾、压力与重力、串联与并联等。
三、运用,是使学生把学到的知识转化为能力的关键
物理知识由物理概念和物理规律组成,在初中物理教学中要做好基本概念和基本规律的教学,就显得尤为重要。丛观近几年的中考试题,突出了对物理概念的理解和辨析及在新情境下运用基本概念分析解决简单实际问题的能力,所以在初中物理教学中抓好基本概念教学至关重要,笔者总结了一些基本概念教学的方法及注意的问题,供大家参考。
一、重视物理概念的形成
“物理概念是反映物理现象和过程本质属性的思维形式”,初中物理中的概念多为物理学中最基本的概念,这些概念一般是从大量的物理现象中归纳总结出来的。但是这些概念对初中学生来说,却比较抽象,又是可能不容易理解。所以在物理教学的过程中,让学生认知和建立物理概念就有一定的技巧性。下面从几个方面谈谈我的体会。
1.重视观察和实验
观察和实验不仅是形成物理奖概念和认识物理规律的基础,又是物理研究的基本方法。通过观察和实验使学生对物理概念从直观和感觉产生直接的兴趣,通过观察和实验可以给学生提供精心选择的、简化和纯化的感性材料,使学生对物理事实、现象获得明确、具体的认识。同时由于实验具有真实、形象、生动的特点,对中学生有很强的吸引力,极易唤起他们对物理概念产生兴趣。所以,在物理概念教学中,教师做好实验,学生注意观察实验,以便为形成物理概念打下良好的基础。
2.在物理课堂上重视利用生活情境对物理概念引入
一节成功的物理概念的教学,概念引入至关重要,它是课堂成功的关键,能激发学生的学习兴趣,能引起学生的思想的共鸣和激起继续学习的欲望,这样的引入才是成功的关键,下面几种引入新课的方法供参考。
从日常生活的实例引入。如:洒在地上的水一会儿久不见了;夏天游泳后工从水中上岸感到凉,引入蒸发的概念,使学生即感到熟悉又不能把它准确完整的解释清楚,在这样的情况下,使他们就有了要彻底的弄懂它的求知欲。
用有趣的实验引入。在上课前,要在“趣”字下功夫,力争让学生感到奇、产生思想火花的共鸣、在讲大气压这节时,上课后先做好几个实验,例如,瓶子吞鸡蛋的实验,纸片托水的实验,才能达到预期的效果。实验引入时,器材的选取尽量能有学生日常生活中所接触的物品进行实验,这样就会让学生产生亲近感,而且能激发起他们模仿的欲望,比如在学习凸透镜时,拿一副近视镜和老花镜对着太阳光,根据他们对光的发散,汇聚作用,让学生猜哪一副是凸透镜,哪一副是凹透镜,这样不但使学生了解了凸透镜和凹透镜对光的作用,而且还了解了凸透镜和凹透镜在生活中的应用,培养了学生把所学知识应用到实际中的能力。
用有趣的故事、物理学家的故事引入。用故事引入时,要注意语言表述的生动性和形象性,这样才能激起学生的好奇心和求知欲。例如在讲述运动的相对性时,鸟撞飞机的事件能以生动的故事叙述,能使学生产生不可思议的感觉,激发了学生的好奇心,这样他们就能积极地思考和研究它,进一步激发他们学习的欲望。在讲电阻概念时,讲述欧姆为探索真理,十年呕心沥血、坚持不解地研究,最终得出了欧姆定律的感人经历,激励学生的学习欲望。
用计算机多媒体技术引入新课。它增加了课堂教学的信息量,拓宽了课堂教学的空间,延长了课堂教学的时间,大大提高了教学效果。同时,多媒体技术的神奇作用,使静变动,使慢变快,使微观变宏观,使抽象变直观。大大激发了学生的学习兴趣,加快了学生对无力了概念的形成。
以设问的形式引入新课。教师根据教学需要和学生想看、想知道、想做的心里状态提出问题,或把学生置于一定的情景中使之产生问题,再有学生自己去发现。在学习密度概念时,老师展示几种形状的物体,让学生观察,然后设问:你们能用什么方法识别这些物质吗?能够确定他们是什么物质吗?单独用质量或单独用体积能判断他们是什么物质吗?这样设问一步一步的引入概念。
另外,以复习过去学习的概念以及其他方法引入新课,也是我们教师常用的方法,
二、物理概念理解是关键,学生形成物理概念以后,绝大多数学生对物理概念的理解不深,主要存在以下几个问题
1.不知道为什么要引入一个新的物理概念,不明确它的物理意义和真正含义,往往是从字面的定义出发而没有真正的理解。
2.学过的物理概念,往往是死记硬背,记不住,记不牢,相似的概念容易发生混淆,往往是错了不知怎么错的。对了也不知怎么对的。表现出来没有理解。
3.学过的物理概念及时记住了,背过了,遇到具体的问题还是解决不了,更不会灵活运用,分析和理解能力很差,进一步表明对物理概念没有真正理解。
怎样使学生学好物理概念,对物理概念达到真正的理解,是学好物理知识的关键,这要求在物理概念的教学中,首先,必须使学生对概念要做到真正的理解;其次,在理解的基础上要切实记住;还要在运用的过程中不断的加深理解和记忆;三者相辅相成,有着不可分割的辩证关系,期中理解是关键,是根本。所有在物理概念的教学中我们要注意几个环节。
1.物理概念的形成是一个重要环节,这在前面已经论述过。
2.做好演示实验,培养学生仔细认真观察和积极思考的能力,又是一个重要环节。物理是一门以实验为基础的学科。在初中物理教学中观察和实验占有重要的地位,学生通过观察和实验获得物理概念的感性认识,在感性认识的基础上通过分析、判断、推理论证,获得物理知识。初中学生对观察和实验有极其浓厚的兴趣,一般学生能目不转睛的按教师要求去观察有关的物理现象,他们好奇和好动,对物理实验的参与十分积极主动。如果在教学过程中教师能引导他们明确实验和观察的目的以及端正态度、交给学生观察和实验的方法,培养技能;指导学生把观察和实验的感性认识,逐步过不到物理概念的理解上来,是一个漫长的过程,所以,学生通过观察和实验就不仅能感知物理现象的外部属性,还能抓住物理现象间的联系,进行分析和论证。比如在机械能的教学中,关于动能的概念,教师通过演示实验,直观的说明物体由于运动具有的能叫动能,这样的描述学生容易理解。如果物理教师在教学的过程中,不及时提出对学生观察和实验的明确要求并耐心的指导,学生的观察和实验就会停留在猎奇和游戏的水平上,不能形成学生学习物理概念的感性认识基础,观察和实验就没有达到预期的教学目的,即使有很好的仪器设备、也只能造成教学上的浪费。所以物理教师对物理教学中的观察和实验必须予以充分的重视。
3.让学生理解物理概念的内涵,了解物理概念的外延,也是一个重要的环节。在物理概念的教学中,必须使学生,理解物理概念的内涵。例如“密度”的概念,一定要懂得不同物质,其质量和体积的比值是不同的;而同一物质,其质量和体积的比值却是一定的。只有从这两方面来分析,才能使学生理解“密度”的概念。在概念的教学中,对一些重要的基本概念,要逐步了解它的外延,使学生通过对物理概念外延的学习,逐步深化和扩展对概念的理解。例如,重力,弹力,摩擦力,属于力概念的外延。
4.重视学生情感体验,也是对物理概念理解的一个重要环节。在学习机械能的概念时,学生从情感上对能源的开发和利用,对取之不尽的风能和水能的利用已经十分感兴趣,让学生保持这种情感,对机械能的理解帮助很大。
5.充分发挥多媒体的作用,也使学生对物理概念理解有更大的帮助。在物理教学的过程中,恰当利用多媒体,激发和保持学生的兴趣和注意力,使整个课堂教学过程生动活泼,富有情趣。教学内容如果以多媒体方式呈现,可以充分调动学生的感觉器官,使学习的内容更富有吸引力,更能激发学生学习的兴趣,如:学习功时,可以利用多媒体呈现做功,不做功的几种情况,从而理解功的概念。
三、物理概念掌握及其运用是目的
在初中物理课程目标中,“知识与技能”目标规定了学生通过学习的物理学初步知识掌握程度,也就是说我们所学的物理概念中,有相当一部分要达到掌握及其运用的程度。这些物理概念时初中物理知识的重点,难点,也是中考必考的知识点,对今后高中 的学习有促进作用,掌握和运用他们就显的更为重要。下面就如何使学生熟练的掌握和灵活运用谈一些看法。
1.直接运用
我们对所学过的物理概念每讲必练,达到掌握运用的程度。例如学习了“速度”的概念,出一些简单的题,让学生当堂解决。
2.概念辨析
在所讲的物理概念中。容易出现混淆的概念,进行辨析。例如学习了温度、内能、热量等概念,采取选择题的形式来辨析,学生通过独立思考,认真完成,以达到把概念辨析清楚。
3.问题提高
问答题,是判断学生对概念掌握程度的比较好的方法。例如学习了“比热容”的概念后,解释海陆风的成因达到对“比热容”的概念运用的目的。
4.综合突破
“尝试对温室效应、热岛效应等发表自己的见解。”用于对所学概念的提升,达到运用的目的。
5.社会调查与改进提高
学习“质量”概念后,布置2~3周的社会调查活动。让学生完成“质量测量工具的市场调查与研究。”以达到学以致用的目的。
总之,学生对物理概念的形成、理解、掌握和运用是一个十分复杂的认识过程,它是一个特殊的认识和一般的认识、感性认识与理性认识的反复结合、相互作用的辩证发展过程,这个过程往往表现为:从初步理解,经过具体与抽象的反复结合而达到加深理解。简单的概念经过必要的反复即可掌握,而复杂的概念侧要经过几个阶段的学习,才能掌握。
参考文献
[1] 许国梁.中学物理教学法.北京:人民教育出版社,1981
[2] 中基网.物理概念教学探究
在中学阶段如何让学生学好物理概念和规律,我认为可以从以下三个方面入手:
一、在讲解物理基本概念的时候我们应注重概念和规律的形成过程。千万不要让学生死记硬背概念和规律,例如我们在复习物态变化的时候,什么是熔化?什么是升华?在讲解的过程中我们可以列举生活中同学们可以观察到的一些物理现象,学生更容易理解,并且在讲解的过程中学生也更容易记忆,提高了学生的课堂学习兴趣。一般情况下我们在讲解概念和规律的时候,有的时候会忽略了概念和规律的如何形成的过程。经过笔者对初中物理的多年教学摸索,我发现要想让学生彻底的掌握,并不是简单的让学生从课本上或者老师这里背上概念和规律的内容,而是要让学生尽量理解其形成的规律。例如我们在教学物理概念的时候可以向学生介绍相关的内容,如日常生活中存在的一些例子、学生平时看到的一些现象等,让学生获得具体的直观认识,这就为学生理解概念和规律打下了坚实的基础。还有在同学们理解概念和规律的时候,我们还可以引导同学们进行科学抽象的理解(刚开始比较难),把学生的思想认识提高到一个新的高度,这是培养学生科学方法的关键。观察相同的物理现象,不一样的学生可能会给出不同的答案。例如我在讲解重力跟什么因素有关系的时候。我们知道在初中阶段同学们只要知道三点就可以了:第一点施力物体是地球;第二点受力物体是地球附近的物体;第三点重力的方向是竖直向下。而高中所讲到的重力其实并不是地球对物体的吸引力,而是地球吸引力的一个分力;重力的方向是竖直向下的,并不一定是指向地心的。为了让学生在初中阶段就能够理解“重力”的正确概念,我们在讲解的时候就要强调习题中容易出问题的地方,对习题或者考试中“重力就是地球的吸引力或者重力的方向始终是指向地心的”的错误说法,一定要强调,在初三复习考试的时候学生非常容易做错。但也不能在讲解的时候给学生拓展太多,毕竟在初中讲高中的物理。不是学生容易理解的,如果想一下子给学生都讲明白,其直接情况将是学生不理解的更多。作为教师,我们必须能够把握学习的阶段性,在讲解某阶段的内容的时侯,我们应该总结前一阶段的内容。我们讲解的时候注意千万不要概念讲“死”了,千万不要让学生把书本上含糊不清的概念背得滚瓜烂熟。结果一到考试的时候问题就出来了。
二、我们在讲解概念和规律的时候不仅应该重视公式应用,还应该重视公式成立的条件。比如欧姆定律(纯电阻),我们可以让学生自己进行实验(开放性小实验),了解这个公式中每个字母表示的是什么物理量。学生如果能够从实验中得到基本物理量的定义和物理规律建立。学生就可以形成完整的物理概念。最起码学生能够讲出这个定义是怎么规定的,这个定义的适合范围。对于每一个物理量不仅要记住它的物理意义,还要注意它的单位。在每次初三模拟考试的时候,任然有很多同学因为单位错误还失分。把一些容易混淆的物理概念放在一起比较他们的区别。我在讲解物理概念和规律的时候,一般情况下是这样做的:首先第一步引入物理概念和规律,我会在PPT上面展示这节课的物理环境,这么做的关键是给同学们提供感性认识。概念和定义的基础就是感性认识很直观,我们只有对这些直观的物理现象和特性进行总结,最后才能得到物理概念;我们对一系列的物理现象和他们的变化规律进行归纳,然后和概念之间进行联系,这样我们就得到了物理规律。因此我们必须在一开始就能够让学生有丰富的感性认识。例如,我们在进行“杠杆”讲解的时候,这个问题的关键是我们要搞清楚“力臂”是什么?它是怎么定义的。教师在讲解的时候,要考虑这种情况:力的作用点可能到支点的联线之间不垂直。然后让学生建立物理概念和规律,物理的概念和规律都是我们对日常生活中存在的现象等直观材料进行抽象化得出的结论。那么我们在获得直观认识的基础上,首先我们提出问题,然后引导学生一步步的分析、引导,找出这些例举的物体所具有的相同的东西(本质属性),这样可以让学生形成正确的概念和规律。例如,我在讲解“牛顿第一定律”的时候,首先对日常生活中存在的现象进行再一次加工,让一个小球从斜面上滚下来,小球一会就不动了,然后让学生思考怎么样可以让小球可以滚的更远一点,有的同学说可以把小球的位置提高一点,有的说把小球换大一点,有的说用抹布把水平木板擦一下,还有的同学说木板上涂油,课堂气氛非常活跃,在一步步分析学生的建议的基础上,有的时候的建议是错误的,最后让学生得出“物体不受其它力作用的时候,将永远保持原来的运动状态”。但是这个结论却被许多表面现象所掩盖,最后再引导学生那是不是重的物理就下落的快呢?如果这个物理没有外力的时候,原来运动的物体是不是就停止呢?外力的作用是不是维持物体做匀速直线运动的根本原因呢等等。通过实验和研究,抽象化的理解,我们必须有意识地去引导同学们忽略次要因素,抓住关键因素,这样我们就可以顺利的提出牛顿第一定律。提出以后,还要让学生讨论物理概念和规律的形成条件。实践证明,学生只有真正理解了这个概念,才能真正地掌握它。所以,我们建立了物理概念和规律以后,还应该引导同学们对概念和规律进行一些讨论,这样可以深化他们的认识。我一般让同学们从下面三个方面进行讨论:第一是讨论概念的物理意义,第二是讨论他的适用的范围和条件,第三是讨论概念和相关的规律之间有什么联系。在同学们讨论的过程中,我们还要应把握同学们在理解和运用的过程中可能出现的各种问题,让学生获得正确的理解。最后是如何运用物理概念和规律,学习物理概念和定义的目的是为了能够正确的运用,在这一个环节中,对于一些典型的问题,一方面我们可以通过示范和同学们共同讨论,深化同学们对所学的物理概念和规律的理解,逐步领会提出问题,分析问题和解决物理问题的思路和方法;另一方面我们还可以组织同学们进行习题练习,在帮助和引导学生在做好习题的基础上,有意识的总结出一些在解决习题思路和方法。
三、在习题讲解和示范中注重概念和规律的运用,每次考试以后我们会经常发现这道题目我们已经在课堂做过很多次了,可是为什么学生还是做错了呢。我们在平时习题教学的过程比较单一,基本都是老师讲题目、学生做题目来巩固。通过大量的习题讲练来学习物理知识,而忽略了书本基本概念和定义的把握,忽略了知识背后的隐藏价值,结果同学们头脑中有的只是一些抽象的字母、公式和内容。我们在制定习题的时候要有特色和针对性,尽量制定的比较全面、便于学生理解。物理习题有的本身就来自于日常生活,是从实际问题中提取出来的比较抽象,对于这些题目我们可以将它还原,即原始的物理问题。物理习题我们有的时候需要通过具体的分析来获得答案,这样来判断学生是否已经掌握了知识点。题目的难度会直接影响学生的学习热情。初中物理的知识不管在深度上,还是在方法上,学生都应该有一个适应的过程。如果我们把难的题目直接摆在学生的面前,这样可能会挫伤他们的学习积极性,严重的还可能让学生失去学好物理的信心。所以我们在制定物理习题的时候,要符合学生的实际情况,对于普通班和重点点,难度梯次上我们可以改变一下,尽量让学生能够体会解出问题的乐趣,提高他们的信心和增强他们的求知欲望。例如我们可以把一个比较难的问题分成几步来激发学生学习物理的积极性,我在遇到有关“超市手推车”习题的时候,可以先让同学们利用休息的时间去超市感受一下“手推车中的物理”:①手推车可以任意的改变方向吗?为什么?②手推车为什么在水平地面上推起来比较轻松,而在电梯上推不动呢?为什么?③如果我们在手推车里面放了很多东西,手推车在电梯上会滑下来吗?让学生通过这些思考,在生活中得到体验,学生参与的积极性很高,学困生都得到了答案,提高了学习兴趣,我们在讲解的时候,这潜移默化的让学生形成了将物理知识应用于生活,提高了他们的意识,养成了乐于探索和思考的科学习惯。
参考文献
一、物理概念教学的重要性
对于物理学体系而言,物理概念是物理学中重要的基础知识,也是展开其他物理学教学的基础和前提。只有很好地掌握了物理概念,才能更好地理解物理公式的含义,更好地掌握物理的规律。青少年在初中阶段开始系统地学习科学文化知识,接受比较严密的概念教育,但是对于刚脱离小学教育的初中生而言,这一认识上的重大飞跃是有一定难度的。我认为,如果概念都无法弄清,那么以后的学习无从谈起。只有初步掌握这些科学概念后,才能继续探究科学的奥秘。所有初中知识概念中,最不好解释的就是物理概念。传统的物理概念教学主要使用平铺直述的教学方式,教学枯燥乏味,缺乏吸引力。为了更好地达到教学效果,物理教师在教学中应该运用现代化的教育理论和信息技术,将枯燥的物理概念讲授得生动、有趣。只有抓好概念教学,才能激发学生的学习效能,达到事半功倍的教学效果。
二、强化感知,从实践中引入概念
从学生熟悉的生活现象引入概念,因为生活实践留在记忆中的形象(表象)容易为学生理解。尤其对于初中学生,从生产生活中感知到的大量的、丰富的物理现象是他们认识物理概念的必要的感性材料。这些感性材料为他们创造了一个良好的物理环境。教师利用好这些生活素材布置学生观察或动手实验往往能起到事半功倍的效果。如在简单机械的学习中,课前布置学生找找生活中杠杆、轮轴的实例以及它们的作用。再如在压强的教学中,课前布置学生完成两个实验:①一个较胖的同学和一个较瘦的同学同时站在沙坑中,观察脚陷入的情况如何?②同一个人穿平底鞋和穿细高跟鞋站入沙坑中,脚陷入的情况又怎样?这样,使学生对压强大小的决定因素先有一个初步的,感性的认识。这样能为压强概念的学习打下较好的基础。为了激发学生学习物理概念强烈欲望,教师必须充分发挥课堂演示实验的作用。对初中学生,尤其要讲究实验形象、鲜明、生动。例如讲磨擦起电这一课,当教师手托一块事先使之带电的泡沫塑料块走进课堂,将它放在一个同学头上磨擦后吸引该同学头发,一定可以很快地吸引住学生,促使他继续了解磨擦起电的原因。又如做电路实验,切忌教师自己在讲台上连接线路,坐在稍后的学生什么也看不见。要讲究示教板的大型化,鲜明化,这方面多费点精力是大有效益的。在讲授新概念之前,教师千方百计要从形象入手。用一开头就抄黑板写定义的方法,是注定不会收到好的教学效果的。
三、联系生活实践,提供应用概念的环境
学生形成概念的过程是从生活到物理的认识过程。初中生刚刚接触物理,抽象概括的能力不是很强,因此,在教学过程中,教师要讲清概念,形成内涵,就要从物理事实或自然出发,引导学生观察现实生活提供的基础材料,围绕学生生活中的物理现象来展开教学,并对现象进行分析,理解其特征,综合各种现象的共同特点,进行抽象概括,从现象到本质,形成概念的内涵。 联系生活实践完成概念教学,把生活中的现象穿插到概念的引人、概念的认识、概念的应用等过程中,学生的生活世界与物理世界被拉近了,就可以激发学生持久的学习兴趣,提升学生的求知欲望。有了生活的经验积累和兴趣的驱动,建立物理概念就显得容易多了。 让学生运用概念解答一些他们常见的实际问题,给学生提供应用物理概念的生活环境也是帮助学生深化概念的有效方法。
四、实际应用,理解概念
对概念下定义要适时,应培养学生会分析实验中的有关因素,实验中暴露的本质、分析生活中一些物理现象直观错觉的产生原因。例如,力臂概念的教学,必须从力的三要素,力的作用效果分析起,最后才能建立力臂的概念;当学生初步形成概念后,必须及时给他们提供运用概念的机会,使他们在运用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。初中学生的思维处于形象思维向抽象逻辑思维的过渡过程。因此,初中物理教学往往要从具体经验出发,使学生思维不断向高水平转化。初中物理中,有些概念的意义在日常的生活中已有感性的认识。在学习这样知识时,应顺应学生的思维,加以引导,简化理解过程。例如,对于水烧开的过程,学生往往只注意冒气泡这一现象,这样不利于形成完整的沸腾、汽化的概念。这时教师应引导学生有目的地观察水开的全过程:加热前有无气泡?加热过程中,气泡的部位如何?气泡怎么变化?剧烈程度如何?温度是否继续上升等,从而把学生的好奇心引导上正确的轨道。
综上所述,注重概念教学,让学生理解概念的内涵和物理意义,让学生正确认识各种物理概念之间的区别和联系,是提高学生分析能力的有效途径。
参考文献:
[1]郭建清.中学生物理概念学习中自我监控能力的发展[J].企业家天地,2009,(11).
[2]张玲.初中物理教学中如何实施探究式教学[J].科学教育,2009,(6).
[3]杨连成.浅谈多媒体在初中物理教学中的运用[J].科学大众(科学教育),2009,(11).
物理概念是进入物理学的敲门砖,掌握物理概念是学好物理的基础。特别对于刚接触物理的初中生来说,更应重视物理概念教学。因为概念是人们对经验事实进行分析、归纳而得到的抽象认识,反映事物某一本质特征,是认识的高级阶段。而初中生年龄小,逻辑、抽象思维能力不强,这就增加了物理概念教学难度。
一、教师教学中的误区
1.“照本宣科”式
有的老师在上课开始时,将这节课要学的几个物理概念名称写在黑板上,然后让学生自己预习,预习完后指明几个学生回答或集体读出这些概念的内容。不注重讲解分析概念的形成过程,使概念的学习只流于表面,这样使学生只能记住概念的内容,而不能理解概念本质,更别说运用概念了。
2.轻概念,重做题
有的老师不喜欢在概念上花太多时间,喜欢让学生做大量练习,熟能生巧,认为多做题就能理解概念。其实这样消耗了学生的大量精力,得到的效果却不理想。
3.课堂语言随意,不严谨
物理学是一门严谨的定量学科。初中物理虽然要求不高,但老师在课堂上的语言千万不能随意,会给学生造成不好的思维影响,阻碍正确概念的形成。如物体受到了一对平衡力的作用,有的老师说这两个力相互抵消了,其实这两个力并没有抵消,而是两个力的作用效果相互抵消了,或者说两个力相互平衡了;还有利用惯性解释现象时说由于“惯性作用”,其实惯性后面不能加作用二字,加了就让学生认为惯性也是力了,其实惯性不是力,它是一种性质。
二、初中生学习物理概念的困难
1.生活概念代替物理概念
初中生在生活中已经积累了不少经验,也形成了很多生活概念,但这些概念很多和物理上的概念是不一样的,甚至是错误的。如重量和质量,在生活中,我们问:这袋米有多重或重量是多少?问的就是质量,生活中重量和质量是同一个概念。但物理上这两个却是完全不同的概念。重指重力,是由于地球的吸引而产生的力,会随着物置、高度的变化而变化。而质量是物体所含物质的多少,是物质一个基本属性,是不随位置、形状、状态的变化而变化的。还有学习“做功”时,受生活中概念“做工”的影响,等等。
2.概念混淆
物理概念混淆在初中生中是很普遍的现象,具体表现为对于相关概念只注意到它们的相容部分,而忽略它们的相异部分,造成概念之间的混淆。如将压力与压强、效率和功率混为一谈。再如对温度、热量、热值、内能、比热容这几个热力学概念的混淆等。
3.死记硬背概念,不注重理解
教学过程中,经常听到学生有这样的反映,上课讲的内容都能听懂,但一到解题就无从下手,或一到解题就出错,且不知道错误的原因。这是物理教学中普遍存在的问题,究其原因,是学生在学习中对物理学中最基本概念本质缺乏深刻理解,停留在一知半解的状态,似懂非懂,或者说对物理概念知其然而不知其所以然,只知道死记硬背概念,从而无法理清概念之间的联系。
三、初中物理概念的教学策略
学生进入八年级,接触到崭新的学科――物理,他们感到陌生又充满好奇。有的同学可能听过高年级的同学说物理很难,也有的可能说物理很有趣。不管怎么样,一定要充分利用好学生这份新奇感,充分激发他们的兴趣,引导他们进入物理世界,学会用物理思维、物理方法思考问题、解决问题。
1.从生活实践中引入概念
学生在日常生活中观察和接触过许多物理现象和应用物理知识的事例。教师要善于恰当利用学生已有的生活经验,要能创设良好的物理环境。这种引入方法易使学生感到亲切,容易接受。同时,从生活经验引入概念,有助于培养学生注意观察、勤于思考、善于分析问题的能力。
2.从实验中引出概念
有些概念涉及的物理现象和物理过程并不是学生在日常生活中常见的,因此,在学生头脑中尚没有形成概述,这类概念的引入可以借助实验。为了激发学生学习物理概念的强烈欲望,教师必须充分发挥课堂实验的作用。对初中学生,尤其要讲究实验形象、鲜明、生动。如学习声音的产生时,可以在发声的扬声器的纸盆上放上纸屑,直观地看到发声体的振动。
3.用“类比法”引出概念
初中物理的许多概念可以通过类比方法引出,便于学生理解。如把电流比做水流、把电压比做水压,从而可使学生把看不见、摸不着的电类比成实实在在的水,从而理解电流和电压的实质。再如学习比热容的时候,把比热容类比成容器容纳水的本领,不同的物质就像不同的容器,容器装的是水,而物质装的是热量,不同的容器装水的本领不同,不同的物质装热量(吸放热)的本领也不同,容器中装入或倒出水后水位会变化,就像物质吸放热后温度会变化一样,从而将很抽象的比热容概念变成很直观的事物展现出来。
物理学是一门重要的理科基础课程,对于初中生来说,学起来普遍感到吃力。究其原因,还是对物理概念和规律的理解不扎实。物理概念和规律是构成物理知识的基本元素。物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维形式;物理规律(包括定律、公式、原理和法则)是物理现象或过程的本质联系在一定条件下必然发生、发展和变化的规律性的反映 ,所以这类知识有着高度的抽象性和广泛的应用性。
一、物理概念的建立和规律的形成阶段
初中物理中的概念和规律多为物理学中最基本的概念和规律,而这些概念和规律一般是从大量的物理现象中总结出来的.但由于初中学生抽象思维能力不强,又易受前科学概念的干扰,妨碍了正确物理概念的建立和规律的形成.那么,如何排除这些干扰,建立科学的概念和规律呢?
1.创设问题情境,明确建立概念和规律的需要和意义
在学生的相异构想与新的物理知识相冲突时,怎样才能促成认知结构的顺应,从而实现由前概念向科学概念的转变呢?关键是设法给学生一个巨大的“震颤”,以动摇其顽固信念的基础。所以设置问题情境,让学生用以往的知识概念无法解决或新现象与“前概念”产生矛盾时,他们就会体会到建立新概念和规律的意义和需要,主动放弃“前概念”的影响,急于了解新的知识。这样目的明确、积极主动的准备状态,为新知识的学习创造了良好的前提.如对速度概念的教学,可以设立这样的问题情境:(1)一般情况下,兔子和乌龟谁跑得快?(2)在“龟兔赛跑”的故事中,我们能说兔子跑得快吗?这样接着引出常用的两种比较物体运动快慢的方法和物理学中用单位时间内通过的路程来比较运动快慢的规定,为速度概念的建立打下基础。
2.阐述清楚建立概念和形成规律的思路
在学生有一定的需要和积极的准备状态下,教师要利用各种适宜的方法,如实验探索、理论推导等,向学生阐明概念和规律的形成过程,建立新旧知识的链接.如在牛顿第一运动定律的教学中,对斜面小车实验现象进行充分的分析:在小车运动的方向上受到的阻力越小,小车运动的距离越远;再用外推法分析、介绍历史上科学家对此问题的研究结果,逐步得出牛顿第一运动定律.这样学生对该规律的建立就有了一个清晰的过程。
在知识学习中,能让学生知其“所以然”,为他们正确理解、灵活运用概念和规律奠定基础,而且这样的学习印象深刻,记忆牢固,学习效果较好。另外,概念和规律的建立一般都含有一定的物理思维方法,在阐述它们的建立过程中学生也学会了一定的思维方法,如牛顿第一运动定律中的外推法,阿基米德原理教学的控制变量法等等,这对提高学生学习物理的能力大有帮助。所以让学生清晰而且准确地了解概念和规律的建立和形成过程,是概念和规律教学的必需阶段。
3.准确呈现概念和规律的内容
物理学中的概念和规律的陈述语言或公式十分精炼和准确,概括程度非常高。在教学中,向学生呈现教学内容时,不但要准确,而且对一些关键字词应加以突出,给予适当的说明,以引导学生足够的注意和正确理解,并与其他类似的或易混淆的概念和规律进行比较,建立类比联系。
概念反映事物的本质特征,但它仍然要和感性经验密切联系着。所以,只给学生一个准确的文字表述还不够,还应给学生一些典型的事例,帮助学生将抽象的概念和具体的事例联系起来,建立范例模型,这也是呈现概念及规律的不可缺少的方面。
二、运用、理解物理概念和规律的阶段
概念和规律呈现出来之后,就必须对其加以运用、练习,以加深理解,将陈述性知识向程序性知识转变,使新知识与已有的其它知识链接起来,这就进入了概念和规律教学的第二阶段――运用、理解概念和规律的阶段。培养学生的逻辑思维能力和综合运用能力是这一阶段的教学目标。考虑到学生的接受能力,一般应采取循序渐进、逐步加深的教学方法,具体可分为以下几个梯度:
1.初步的直接运用.如直接运用公式进行计算,运用概念和规律对物理性质直接判断等.这一内容一般在授新课中即可进行,以对新学知识作初步巩固。
2.逐步提高的间接引申.如公式的变形使用,[含条件的挖掘,推论的形成等。
3.与其他物理概念和知识的交叉和整合。
(1)利用其它知识为本概念、规律提供条件;
(2)运用本概念、规律为其他知识提供条件。
这一阶段的教与学的方法主要有教师的例题讲解、学生的练习巩固、运用知识进行实验设计、实验验证等,要强调学生之间的交流讨论。教学的原则和要求是:①题型设计应典型,难度逐步加深,对较难的习题要进行适当的拆分,以降低理解的难度,让学生在成功的愉悦中轻松学习;②留给学生时间,教给学生方法,要求他们领悟运用知识的要点;③练习的内容应多与学生所熟悉的现象相联系,以增强学生的兴趣。
三、物理概念及规律的整理阶段
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1009-010X(2016)06-0069-03
物理概念是人们在长期的生产生活中,通过大量的实践将研究对象的非本质属性剔除,抽象出共性的、普遍的本质属性概括而成。它是物理知识的一个重要组成部分,反映了大量物理现象中最本质的、最抽象的东西。物理概念是掌握物理规律(包括定理、定律和公式等)的基础和运用物理规律的保障,学生只有掌握好物理概念,才能正确理解物理事实、掌握物理规律,提高分析和解决问题的能力。可见,概念的教学在物理教学中具有举足轻重的地位,概念教学的效果直接决定着物理教学的成败。如何让初中物理概念教学能够自然流畅、生动形象、丰富多彩,以达到更好的教学效果成为我探究的方向。下面就概念课的教学策略谈谈自己的认识和做法。
一、概念的引入
概念的引入是概念教学中的一个重要环节。如果引入工作做得好,一开始就能激发学生学习概念的积极性,使学生能够了解概念引入的目的、意义及作用,从而顺利地建构起正确的概念,这对于学生把握要点和深入理解有着积极而直接的影响。
首先要引导学生了解概念引入的必要性和重要性,即概念引入的目的和作用。也就是说,要使学生明确为什么要引入这个概念?这个概念是用来解决什么问题的?只有让学生明确了这个概念引入的目的及概念的作用,才能为学生正确认识和理解概念奠定坚实的基础。例如,对于“速度”这个概念,教材在前一节已经介绍了物体的机械运动(简称“运动”)。引导学生注意到不同的运动物体在相同的时间内运动的路程的多少不同,有的物体运动的路程多(如飞驰的列车),有的物体运动的路程少(如爬行的蜗牛),即它们运动的快慢不同。为了区分不同物体运动的快慢,就要引入“速度”这个概念。在此基础上再比较女子百米赛跑的冠军某次的参赛速度和男子马拉松冠军的某次的参赛速度(路程、时间均不同),加深学生对概念意义、作用的理解。事实证明,只有让学生明确了概念引入的背景和物理意义,才能真正理解概念的内涵及外延。而这一点在一些学生不易理解的概念中显得尤为重要。例如“比热容”这一概念。(在下文的引入方法中会列举)
其次要注意概念引入的方法。引入方法多种多样,针对不同类型的概念,结合不同层次的教学对象――主要是学生的不同学情及认知水平,应该选择不同的引入方法。
(一)故事激趣
兴趣是最好的老师,利用小故事激发兴趣在教学中是有效的方法之一,对概念教学同样适用。
例如,在学习“电流”时,从富兰克林放风筝的故事引入,既可以增加趣味性,又可以使抽象的概念变得形象直观(在具体教学中可运用多媒体模拟电流的形成),还可以为后面将要学习的“安全用电”埋下伏笔。
(二)情境植入
物理现象在生活中广泛存在,这对于学生来讲是学习物理知识的一笔宝贵财富,在教学中运用学生已有的生活经验,发掘、归纳、总结、提炼,不仅贴近学生,使学生有身临其境的感觉,很容易激起学生的共鸣,而且可以使学生从感受到逐步形成“从生活走进物理”的理念。
在“惯性”的教学中就可以采用这种方法。列举一些生活中的惯性现象,例如在汽车突然启动、急刹车时人分别会向后仰和向前栽等,发现其中的共性,引导学生进行归纳,最终提炼出惯性的概念。
(三)创设情境
对一些学生比较生疏或不易理解的概念可以创设情境,利用演示或分组实验进行突破。
例如,在“比热容”的教学中,什么是物质的吸热能力?怎样说明不同的物质有不同的吸热能力?如何比较不同物质的吸热能力?如果仅用语言来表述,那显然是苍白而单薄的,教学效果可想而知。但借助演示实验“用相同的电加热器给质量、初温相同的煤油和水加热,使它们升高相同的温度,比较加热时间(吸收热量的多少)”,上述问题将迎刃而解。
(四)形象类比
适用于一些比较抽象、生活中接触不到或不易观察的概念,利用既与其相似又为学生所熟知的概念进行形象类比。
例如,“电压”这一概念就比较抽象,而“水压”却是学生熟知并易于感受的;且与“电压是产生电流的原因”相似的“水压是形成水流的原因”也是为学生所熟知的。在教学中,可借助水压与水流来说明电压与电流的关系,了解电压的概念。这样就把陌生而抽象的概念“变成”了熟悉且形象的概念,降低了思维的梯度,易于学生的理解和掌握。
此外,概念引入的方法还有从学生已有的经验加深引入新概念,由逻辑推理引入概念等。根据不同的教学内容,可以采取灵活多样的引入方法。
二、概念的深化
旨在揭示概念的本质,全面准确地掌握概念。
教学实践表明,学生只有理解了概念,把握概念的本质,才能牢固地掌握概念。上述的引入方法可以使学生获得初步的感性认识,还需要通过学生的思维加工,才能把感性认识升华为理性认识,即实现由感知到理解的跨越。这既是认识上的一个飞跃,又是使学生形成概念的关键一步。为实现这一飞跃,在概念教学中,常用比较、分析、综合、概括、判断、归纳等多种思维方法引导、启发学生的正确思维,逐步揭示概念的本质,使学生全面地掌握概念。
例如在讲述力的概念时,可以先举一些学生日常生活中熟悉的实例。如:①手提水桶;②马拉车;③脚踢足球;④磁铁吸引铁块等。然后对这些例子进行分析、比较、概括和总结,得出力的定义为“力是物体对物体的作用”。进一步引导手提桶时手也感觉到向下的拉力,脚踢足球时脚也感到疼等,使学生明确:力是两个物体之间的相互作用。如手和水桶;马和车;脚和足球;磁铁和铁块。最终明确两个孤立的物体之间并非一定有力存在,但这两个物体之间一旦发生作用――产生力,这种作用一定是相互的――力的相互作用。因此,有力发生时,每一个物体都既施力同时又受力。
三、概念的掌握
通过练习巩固,使学生深入理解概念。学生在形成概念的初期,对概念的掌握往往是不清晰、不完整、不深刻的,并且容易与已有的旧的概念发生混淆,甚至与原有的一些错误认识交织。这就需要通过有关的练习,在利用概念解决问题的过程中,不断的纠正、完善,最终巩固加深概念。
物理概念是物理知识的重要组成部分,中学物理的每一章都要引入新概念,章内的其他知识内容(如,定律、公式、单位等)一般都建立在这些概念的基础上。概念常常是以全章的基础出现,同时又贯穿全章的始终(如,密度、压强、比热容等),因而概念教学的成功与否直接决定着整章教学的效果,影响着学生对物理知识的学习、理解和运用。
物理概念独特的科学性、严密性、抽象性,使概念教学有一定的难度。因而概念教学在物理教学中既是重点,又是难点。
一、努力使学生明白为什么要引入某一概念
任何一个物理概念的出现都不是孤立的,一定有对应的物理现象出现,所引入的每个概念都要完成一定的任务。也就是说,每个概念都有各自的作用。比如,“速度”概念涉及的是机械运动现象,其作用是反映物体运动的快慢。在概念教学中首先要创设引入概念的物理氛围,即使学生认识并熟悉与概念相关的物理现象,然后引导学生明确要完成的任务,即所引入概念应起的作用,使概念的出现有水到渠成的自然感觉。切忌不顾物理事实引入概念,强迫学生接受。同时也不宜用概念的“定义”代替其“作用”,即只讲定义,不提作用,或将二者混为一谈。引入概念的正确程序应为:“(概念涉及的)现象(概念的)作用(概念的)定义”。
二、努力使学生清楚概念的定义
引入概念是为了建立概念,而建立概念的关键在于理解概念,对概念的理解建立在多个方面,如,引入过程、运用过程等,但更多地应体现在对概念本身定义的理解之中。概念的作用不同于定义,定义是根据“作用”以严密的文字形式或数学形式对概念的含义作出的规定说明。概念定义中简洁严密的语言结构及概念套用给理解带来一定的困难。如果教师不加引导由学生自己死记硬背,势必给学生造成含混不清、似懂非懂的感觉。
学生和概念之间有一张半透明的“纸”,教师的任务就是要撕掉这张“纸”。具体做法是:(1)突破关键性的字、词,使学生理解定义的文字含义。(2)联系实例使概念定义具体化、通俗化。(3)比较概念的作用和定义,找出其共同点和内在联系,使学生把对概念“作用”的认识升华迁移到对概念“定义”的理解之中。如,密度的定义是:“某种物质单位体积的质量叫这种物质的密度。”讲解时首先突破“单位体积”“物质”和“某种……这种”这些关键词和词组,在此基础上举例:“1 m3的水的质量是1000千克,故水的密度值是1×103”,举例时注意强调实例中的“1 m3”“水”和定义中“单位体积”“某种物质”的对应关系。在完成了文字含义的理解任务后,再强化对物理含义的全面理解,即贯通“定义”和“作用”的联系,使学生明白我们在定义中之所以要限定“单位体积”,是源于我们引入密度概念的作用是为了比较不同种物质的质量大小,而完成这一比较的前提是物质的体积要相同,否则,比较是无意义的。这里可以联系讨论:“铁比棉花重的说法正确吗?”这类实际问题。因而理解概念定义的程序应为:
理解定义的文字含义(突破关键字词和使定义通俗化)理解定义的物理含义(贯通概念的“作用”与其“定义”的联系)。
三、增强概念的直观透明度,克服抽象因素给学生理解概念造成的困难
在初中物理教学中,我们会遇到远离学生所能观察到的客观环境,甚至在实践中无法实现的抽象概念,如牛顿第一定律成立的条件,电磁学中的“磁场”概念,热学中的分子运动等。它们的出现无疑增大了学习难度。如何突破这些难点是进行有关章节教学的关键。尊重事实,用与抽象概念相关的实验和实例来显现和讲解这类概念是解决问题的有效方法。如,讲解牛顿第一定律时,在小车滑板实验中充分运用逻辑推理使学生明白,尽管在自然界中找不到不受外力作用的物体,但假设定律的条件成立,则定律的结论一定成立。这里,试验和推理是研究物理知识的一种手段,但必须使学生明白推理应建立在实验的基础上。总之,运用逻辑推理和事实论证以及类比等方法是解决“抽象概念”教学的有效手段。
四、强化概念教学的其他做法
1.加强对表述概念词语自身文字含义的挖掘并联系到物理意义上,如,“密度”一词是否可先解释为“物质结构的紧密程度”,然后再联系铁、铝密度进行比较。使学生明确2.7吨铝和7.9吨铁在通常状况下占据着同样的空间体积(1立方米),也就是说明了铁这种物质的内部结构比铝要紧密一些。
2.加强概念之间的比较,找出相关概念之间的异同和内在联系,以加深学生对概念的区分、理解和掌握。如,“重力”和“质量”、“匀速直线运动”和“变速直线运动”“串联”和“并联”等。
3.利用练习和提问加强学生对概念的理解。学习物理概念是为了解决实际问题。反之,运用概念解决问题又能帮助学生加深对概念的理解,抓住这一辩证关系加以充分利用,往往能使学生把单纯概念教学中没有弄懂的问题通过实例分析搞清楚。
4.注意物理概念的深化和发展。基于初中学生知识基础和理解能力的限制,教材在引入建立物理概念时充分尊重学生理解和接受知识的实际能力,没有过分注重概念定义的专业要求。而初中物理概念的教学也应该有一个不断深化和发展的过程。