物理概念教學范文
時間:2023-03-26 21:20:41
導語:如何才能寫好一篇物理概念教學,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)22-0074-02
物理概念是由物理現象、事實中抽象出來的,物理概念的基礎就是物理定律、物理公式和學說,如果在掌握物理概念這一環節學生做的不好,那就很難進一步把物理定律以及公式掌握好。相對物理定律來講,物理概念就像是構成物理學大廈的磚瓦基石,而物理定律就是支柱。因此正確地理解物理概念對于學好物理學是非常重要的。
一、要了解物理概念是不斷發展進化的
因為人們理解的物理現象,是在有限空間范圍內的無限發展和變化,所以針對物理概念整體理解也經歷了由淺至深,由簡單到復雜,從外到內的過程。換言之,一個完整概念往往是有一個發展的過程、不明確的概念。比如,對力的概念的發展,從亞里士多德時期到牛頓時期超過了兩千年。而愛因斯坦提出相對論物理理論,則是完全從另外一個角度來研究的,完全拋棄了牛頓物理力的概念。“光”的物理概念,則經歷了牛頓“量子粒子說”、“惠更斯波理論”、麥克斯韋的“電磁說”、愛因斯坦的“量子說”,直至光的波粒二象性本質特征被發掘出來,歷時長達四個世紀之久。實際上,任何的一個物理概念的出現與形成,都會經歷一個動態歷史的階段,都有從低到高、從感性到理性的出現、發展和進化的過程。從歷史的發展過程來介紹物理概念,主要的目的是讓學生們知道,目前所學、所講的東西并不是死的,將來都是會根據實際有所發展的。這樣就把概念的定義講活了。切忌讓學生形成一種僵化的思想,僵化思想是指學生會以為物理概念是絕對不能破壞的,這樣是錯誤的。事實上,物理學永遠是探索中在不斷前進、不斷得到發展的。講解物理概念的方式是用動態的、發展的觀點,結合物理學的概念來解釋物理概念發展的歷史,這樣既符合認知規律,又有趣味性,會使學生們對物理概念的理解更加深刻,也能幫助學生淡化與消除物理概念來源的“神秘感”。沒有任何的物理概念、定律可被視為最終真理,人們在有限的時間、空間內的物理知識的范圍只能是一種相對真理。
二、物理概念的內涵與外延
反映在物理現象、物理過程的獨特本質特性,就是物理概念的內涵。概念教學中,必須讓學生理解概念內涵。例如,“密度”的概念,我們必須知道,不同的物質,其質量和體積的比值是不同的;相同的物質,其質量和體積的比值是肯定的。只有從這兩個方面講,才能讓學生明白:對于某些物質,它們的比值是恒定的,與質量和體積的大小無關。這種比值不變的特性,是一種物質的本質屬性的反映,稱為密度。明白了這一點,學生就不會再說,質量越大的物質,密度越大;體積越大,密度越小了。物理量的內涵,除了把它的本質屬性定性用語言文字表達出來,還要從定性分析到定量分析,來得出它的定義式。最嚴密、最精確、最概括的方法是用數學公式定義物理量。例如加速度、電阻、電量、電場強度的定義式都是量度公式,而不是決定條件式。在教學中,要引導學生區分物理量的測量公式和決定條件,結合的文字描述和數學表達,從質量和數量兩個方面。理解其內涵的物理概念所反映的對象的本質屬性就是概念的外延。概念的外延,也就是通常所說的概念的適用范圍,它表明重力、彈性、摩擦力、磁場等這些對象就是概念所反映的。在概念教學里,一些重要的基本概念,要讓學生逐漸的理解。學生學習了物理概念的外延后,也有利于深化和拓展這對一概念的理解。
三、了解概念、其他有關概念的聯系與區別
很多物理概念的本質既有不同的一面,又有具有聯系的一面,教學時要注重一定的概念本身,但也要注意它們之間的聯系。通過對比不同的概念,找出它們之間的聯系,舉一反三,讓學生能明白這些概念的不同,加強對這一概念的理解。例如:磁通量、磁通量的變化、磁通量的變化速度,可以模擬一個例子,讓這三個概念進行比較。在勻強的磁場中有一矩形導線框,長1.5m,寬1m,線圈平面垂直磁場方向,磁感應強度為0.06T。線圈磁通量是多少呢?那與磁場平行方向上的線圈,磁通量是多少呢?在這個過程中,磁通量變化是多少呢?如果完成了這個過程,第一次用0.1s,第二次用0.01s,哪次磁通量的變化更快呢?通過這個舉例可讓學生知道任何位置對應磁通的線圈平面、磁通量狀態。磁通等于磁初末狀態變化,差異。在磁通量單位時間的變化來表示,即磁通量的變化率。學生把不同物理概念的聯系和區別理解清楚,才能正確地理解概念,防止錯用概念,提高、加強其運用概念的能力。
四、對概念定義中的關鍵“字”、“詞”要咬文嚼字
比如,楞次定律:“感生電流的方向,總要使感生電流的磁場,阻礙引起感生電流的磁通量的變化。”第一句話指出定律是用來判斷“感生電流方向”的。第二句中的“總是”,其含義是“肯定”。第三句中的“阻礙”,不是“阻止”,當然也不是“產生相反方向的磁通量”,而是“感生電流磁通量減少時,感生電流的磁場方向與原磁場方向相同,阻礙它減少;感生電流磁通量增加時,感生電流的磁場方向與原磁場方向相反,阻礙它增加。要注意,“引起感生電流的磁通量是變化的,引起感生電流的磁場總是在阻礙這個變化的”。總之,對解釋單詞和句子的詞概念的界定,關鍵的“字”、“詞”進行仔細研究,使學生的概念有更加清楚的認識。
五、學會概念的運用
“學以致用”既是教學目的,也是概念教學中的基本要求。學生的物理概念只有能夠分析和解決實際問題,才能是了解和掌握了概念。分析和解決問題的重要途徑之一就是習題,習題可以加強學生對概念本質的掌握。但是要選擇有針對性和典型性的習題,從而達到強化概念的目的。比如:摩擦的概念。摩擦要阻礙物體的運動?我們可以懷疑;靜摩擦力必須在靜態物體發生?可以懷疑;摩擦阻力?加速度的概念?可以懷疑;速度變動越大,加速度越大?減小的加速度,減速度?加速度是正的,速度會增加?用這種方法,首先對虛假陳述的物理概念,揭示其概念的內涵,在實踐過程中,學生使用自己掌握的物理概念,解決學習中遇到的實際問題,從而掌握更加精確和深入的概念。
總之,學生掌握概念是一個循序漸進的過程。教師在教學中要根據學生的特點,從實際出發,對每一個概念的深度和廣度都進行深入研究,并較好地完成物理概念的教學,最終要使學生達到會正確科學地運用物理概念分析物理現象、解決物理問題的目的。
參考文獻:
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關鍵詞: 物理概念 教學 四個方面
物理概念是反映物理現象、物理過程本質屬性的一種抽象,是在大量觀察、實驗的基礎上,運用邏輯思維的方法,把一些事物本質的、共同的特征集中起來加以概括而形成的。物理概念在物理教學中有著極為重要的地位,正確地理解物理概念是掌握物理知識的前提,是解題的關鍵,也是在考試中選擇題拿分的關鍵。在教學過程中,物理概念的教學是教學中的重要一環,搞好物理概念的教學,對提高學生的知識水平、發展思維能力、培養創新精神、提高整體素質等都極其重要。而學生只有正確地理解概念,抓住概念的本質特征,才有可能學好、掌握物理知識。那么,我們教師應該如何進行物理概念的教學呢?我覺得主要應從以下四個方面著手:
一、分層次、抓要點,掌握概念
概念教學要注意對概念逐字逐句加以推敲分析,剖析每個概念的層次、要點,逐步地啟發學生來理解掌握概念。比如:簡諧振動這個概念,我們可以分這樣幾個層次來分析理解:(1)在機械振動中;(2)回復力的大小與位移的大小成正比,方向與位移方向相反;(3)結果:這樣的機械振動才是簡諧振動。其中(1)、(2)是前提條件,只有在滿足(1)、(2)這兩個條件時才能得到(3)這個結果。再如:共振這個概念,我們也可以分三個層次來分析理解:(1)在受迫振動中;(2)策動力的頻率與物體的固有周期相等的時候;(3)結果:振幅最大。其中(1)、(2)是作為前提條件,在這樣的前提下,才能出現(3)這個結果,才能稱之為共振現象。在教學中通過這種劃分層次,抓住要點的方法,不但使學生了解了這個概念是如何表達的,而且了解了描述這個概念的條件是什么,這樣才算真正掌握了這個概念。
二、揭本質,抓關鍵,強化概念
在物理學中,一些物理量由定義可得到定義式,它通常能反映物理量的物理意義,卻不能反映物理量的決定因素,反映不出概念的本質。只要把本質屬性向學生講清楚,把本質屬性所反映的全體對象一一揭示出來,學生就可以不用死記硬背,甚至生搬硬套亂用公式。如:電阻這一概念,定義為:R=U/I,不少學生受數學公式的影響,認為:R與U成正比,與I成反比,若U=0,R=0,這個結論就是錯誤的結論。這說明學生對電阻的本質還不清楚。所以,要讓學生了解它的本質,就要講電阻的決定式R=pL/s,讓學生清楚:電阻是導體阻礙電流的性質,這種性質與電壓、電流無關,它只取決于導體的材料、長度和橫截面。再如:電容這一概念,定義為:C=Q/U,許多學生也認為C與Q成正比,與U成反比。應該講清電容的本質是用來儲存電荷的,相當于容器,用來裝東西。那么電容C與什么因數有關呢?它只與電容器的本身有關。如:平行板電容器C只取決于絕緣介質、正對面積、兩極板間距離。在物理學中這樣的概念還有很多,如:速度、場強、電勢、電勢差、磁感強度等,這些物理概念只知道定義還不夠,一定要弄清概念的本質。
三、舉反例,抓變式,深化概念
物理概念是十分嚴密的,在教學過程中,我們不但要從正面意義上析文解字,而且要善于用反例來強化概念,能夠從側面和其他角度來反證剖析以啟迪學生思維。通過轉換視角教學,不僅能提高學生學習興趣去分析,還可加深對概念的理解記憶,而這種教學效果在通常意義上講是正面闡述所不及的,它可以讓學生更深刻更全面地理解和掌握基本概念。如:波長這個概念,是指在振動過程中,相對平衡位置的位移總是相等的兩質點間的距離叫做波長。但是,有學生會認為:只要兩質點相對平衡位置的位移總是相等,這兩點間的距離就是波長,此時我們可以反問:不相鄰的,但兩質點相對平衡位置的位移總是相等,這兩點間的距離還是波長嗎?這樣學生為了確定是不是波長,還要再次理解概念,就會發現這種情形不是波長。然后讓學生再對照概念逐字閱讀理解就會發現:波長不僅要滿足(a)“兩質點相對平衡位置的位移總是相等的”,還要滿足(b)“相鄰”兩個字,這樣一來學生就深化了對波長這個概念的理解。
我們還可引導學生從“變”的現象去發現“不變”的本質,從“不變”中尋找“變”的規律,這樣可以逐步培養學生靈活多變的思維能力,透徹理解概念。如講述超重與失重時,學生會認為超重時物體的重力增大,失重時物體的重力減少,完全失重時物體的重力為零。如果在學習這一概念時,我們通過實驗指導學生去分析在超重與失重中變化的是支持力(或拉力),而不是重力。對于同一個物體在同一地方重力不變,而物體只受兩個力的作用(重力和彈力),所以得出結論:超重彈力增大,失重彈力減少,而重力是不會變的。
四、作比較,辨異同,鞏固概念
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關鍵詞:概念;引入;分析;理解;應運
物理概念是構成物理知識體系大廈的基石,是物理教學中的重點、關鍵環節。目前,中學生普遍感到物理難學,究其原因,主要還在于學生對物理概念的理解和掌握僅停留在背定義、記公式上,忽視了對建立概念的事實依據和形成概念的抽象概括方法的理解,進而影響了學生對物理概念和物理規律的理解和掌握。所以,讓學生掌握好物理概念是物理教學成敗的關鍵。因而物理概念的教學尤其顯得重要。下面筆者談談在物理概念教學方面的經驗和體會。
一、恰當地引入物理概念
引入物理概念就是讓學生明確建立物理概念的定義,引起學生的有意注意和興趣,為物理概念的建立做好準備。中學階段,大部分物理概念很抽象,屬于理性認識范疇。而初中學生的思維介于具體形象思維與抽象思維之間,理解一個物理概念,就需要憑借事物的具體形象才能有深刻的印象,才容易被學生接受。所以,概念教學不要脫離學生的認識原則。由于概念之間彼此有差異,因而引入概念的教法可以通過以下途徑。
1.生活實踐:充分運用各種直觀教具,在大量感性認識的基礎上引入概念
如建立力的概念時,列舉人推、拉、提、壓、扛物體的實例,這些實例都是學生親身感受到的,有利于力的概念的形成。
2.由演示實驗引入
如建立磁感線概念時,通過演示實驗,使學生親眼看到玻璃板中的細鐵屑,在無磁場時,細鐵屑無規律排列;當把條形磁鐵放在玻璃板上梢加震動后,則細小的鐵屑在磁場中非常有規律地排列。這樣引入概念,把抽象的物理概念變得直觀,有利于學生建立概念的表象,從而更好地理解概念。
二、概念的分析
1.有無屬種關系的新舊概念可以利用
如有了力的基本概念,再建立其他力的概念,可以收到事半功倍的效果。
2.把概念進行分類,找出建立方法上相同的概念
如用比值定義密度、熱值概念。掌握了這種方法,使得同類概念的建立很容易被學生接受。總之,要對概念進行正確的分析,利用新舊知識的聯系,建立新的概念。
三、概念的辨析
概念建立之后,要通過對概念的內涵、外延的分析,通過肯定、否定例證、變式的練習,使學生深刻理解和掌握概念。
1.采用變式練習
不斷變換非本質的屬性,而使本質屬性恒在。這樣使本來隱藏的本質屬性因多次反復出現而成為優勢刺激,進入學生的意識中。如在講解比熱概念時,通過變化物體的質量、吸放熱量、溫差三個物理量,發現同一物體的比熱不變,從而得出比熱是物質的一種特性之一,與物體的質量、吸放熱量、溫差無關。這樣使學生加深對比熱概念的理解,使學生能更好地把握概念的內涵和外延。
2.通過多種練習鞏固和深化概念
鞏固和深化概念的理解是形成概念的重點。其目的有兩個:(1)概念教學不能一次完成,講而不練等于不講,只有在練習中才能進一步抓住概念的本質,加深對概念的認識。(2)增強學生的邏輯思維能力,發展學生的思維,這是教學中主要環節之一。
四、掌握概念本質,用各種思維方式形成概念
1.引導學生學會運用抽象概括物理現象的本質
物理概念屬于理性認識范疇,它來自感性認識,又高于感性認識,要真正形成概念,必須在概念引入后,運用抽象概括,分析比較等多種思維方法把握概念的本質特征,才算初步形成概念。如在學習速度概念時,列舉大量生活中的物理現象:飛機在空中飛、汽車在公路上行駛、人在路上行走……讓學生分析這些物理現象有什么共同屬性。學生往往只注意其非本質的屬性——運動,而忽略了飛機飛得比汽車行使快,汽車行使又比人行走快這一本質屬性。教師要引導學生去抽象出這些物理現象的本質屬性是運動快慢不同,然后對本質屬性加以概括,概括出速度的本質是:描述物體運動快慢的物理量。
2.進行知識的整合,建立概念系統
一個概念和它周圍的概念之間有一定聯系,又有一定的區別。這種聯系和區別,使概念形成系統。如果我們不在概念系統中學習概念,就無法正確理解和掌握概念。由于我們的教學是一課時、一課時進行的,概念也是逐個建立的,這樣就容易割裂、混淆。因此,教師就要幫助學生找出各概念的本質屬性及內在聯系,引導學生對概念進行整合,使學生不是孤立地理解個別概念,而是掌握概念的前后發展線索,構成概念的網絡系統。如為避免壓力和重力的概念相混,要清楚兩者之間的區別和聯系。(1)區別:重力是由于地球的吸引而使物體受到的力;壓力是垂直壓在物體表面的力;重力的施力物體是地球,壓力的施力物體是施力物體本身。(2)聯系:在水平面上,壓力大小數值上等于物體的重力。
五、使用準確的語言講清概念
在教學中,無論采用哪種途徑引入概念,我們都要努力做到語言精確、簡練、透徹、生動。避免因強調“引入”而東拉西扯,轉彎抹角,干擾學生對新概念認識的思維線路,使學生造成不必要的誤會。充分揭示概念的本質特征。如電荷的中和概念: “把等量的異種電荷放在一起完全抵消的現象叫做電荷的中和。”表面上看是原來帶電的物體現在不帶電了,好像是電荷突然消失了。其實它的本質是電子發生了轉移,使物體恢復成了中性。
六、講清組成概念的關鍵因素和關鍵詞語
如講述比熱時,用到“溫度升1℃而不是溫度是1℃”。再如講述導體與絕緣體時,注意定義采用的字眼是“(不)容易”導電,而不是“(不)能導電”。
七、運用對比的方法,講清容易混淆的概念之間的區別和聯系
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關鍵詞: 物理概念教學模式
物理概念是物理現象、物理過程的概括化和抽象化的思維形式,又是物理學習和物理思維的基本單位,是物理基礎知識最重要的內容。物理概念形成的教學過程,是以教材為基礎、學生為主體、教師為主導的復雜過程,可歸納為:感知活動(提出問題、導讀教材、觀察實驗)構建結構(概念、數學、知識結構)掌握方法(邏輯法、分析法等)鞏固深化(概念拓展、方法應用、能力遷移)評價反饋(課堂、課后、階段)。
1.“演示實驗―歸納”模式
教師引導學生仔細觀察實驗,分析影響實驗結果的各種因素,從實驗現象中歸納事物的特征,找到物理現象中的規律,形成概念,以此發展為對客觀世界的認識,是物理科學研究的基本方法。該教學過程設計是:提出問題設計實驗進行實驗分析實驗定義概念概念運用。
如:“壓強”概念的教學設計。我先放一段影片――在沼澤地中,一個人陷入其中,越掙扎越陷得深;另一人同樣陷入其中,因迅速趴下,慢慢移動身體,終于脫離險境。根據影片我向學生提出問題:體重差不多的兩個人,在沼澤中遇險,為什么后者能夠脫險?根據是什么?在學生判斷后者受力面積較大的基礎上,我拿出裝有沙子的大容器和四腳為釘子的小桌子,問學生該如何驗證剛才的判斷。我先做桌子四腳在下的實驗,桌子陷了下去;再將桌子翻過來,做桌面在下的實驗,桌子幾乎沒有下陷。我再問學生:桌面在下時,能否使桌子陷得深些?學生答:加力。于是我加上一個大砝碼,看到確實有效。由此確定:物體對支持面的作用效果決定于兩個方面――壓力大小和接觸面的大小。壓力越大,作用效果越明顯;接觸面積越小,作用效果越明顯。由此我導出了壓強定義式P=F/S和壓強概念。最后我讓學生舉例說明壓強概念在實際生活中的應用:滑雪板、載重汽車輪胎、坦克履帶、紙邊割手、刀具等。
2.“理想實驗―探究”模式
該模式是在實際實驗的基礎上,排除實際實驗中影響物理過程的諸多次要因素后實現“理想實驗”,通過理想實驗分析物理現象,歸納出事物的本質,以此獲得新的物理概念。這是探究新的事物、構建物理概念的過程中形成的一種科學方法,也是高中物理教學的重要內容。該教學過程設計是:提出問題理想實驗分析、推理、歸納得出概念。
如:“力是改變物體運動狀態的原因”概念的教學設計。我先向學生提出問題:“力是維持物體運動的原因嗎?”接著我引導學生做“伽利略理想實驗”。我先讓學生將小球沿一個斜面從靜止滾下來,小球將滾上另一個斜面。若沒有摩擦,小球將上升到原來的高度。若減小第二個斜面的傾角,小球在第二個斜面上達到原來的高度就要通過更長的路程。我繼續減小第二個斜面的傾角,使它最終成為水平面,小球則永遠達不到原來的高度,又沒有使其減速的原因或加速的原因,那么小球應該在這個水平面上做勻速直線運動了。由此得出結論:力是改變物體運動狀態的原因,而不是維持物體運動的原因。在完成伽利略理想實驗后,我舉了幾個實例,讓學生試著回答,如:“為什么靜止物體不推不動?”“在桌面上滑行的物體最后都要停下來?”以此引導他們分析原因――阻力的存在,以鞏固概念。
3.“問題―推理”模式
“實踐―認識―再實踐―再認識……”,這是認識論的基本規律。隨著對物理知識學習的深入,新的問題不斷出現,運用過去所學的知識,通過分析綜合、邏輯推理、發展舊概念、得到新概念,這是探尋客觀世界的一種方法,也是人們對周圍世界認識的一條途徑。訓練學生熟悉這種思維方式,是很重要的。該教學過程設計為:提出問題分析、歸納特征表達式及概念。如教師可在電動勢、電場、靜電屏蔽等概念的教學中用此模式。
4.“人文”模式
教師可通過對科學史史料的運用,帶領學生了解物理概念的建立過程,理解有關概念深刻內涵和特點,從而掌握概念。物理概念是物理學家早已建立起來的,中學生學習物理概念不可能與當初物理學家那樣去經歷那么多的坎坷和挫折,但是為幫助他們建立科學的世界觀和方法論,教師在適當的時候將一些歷史告訴他們,卻是很必要的。教師應讓學生為科學家的失敗而嘆息,為科學家找到光明而欣慰,使學生了解科學家勞動的艱辛,理解正確的科學觀念和方法論之重要。這樣可以提高學生學習物理的興趣,使其懂得真理的追求是無止境的,正如偉大的物理學家牛頓所說:“……在我看來,我不過像一個在海濱玩耍的孩子,為時而發現一塊比平常光滑的石子或美麗的貝殼而感到高興。”該教學過程設計為:提出問題歷史材料及實驗再現歸納總結得出概念。
如:“感應電流產生的條件”概念的教學設計。
提出問題:“奧斯特實驗”指出“電能生磁”,那么,“磁”能否生“電”呢?
史料和實驗再現:1824年,法拉第開始系統地實驗探索。法拉第用一塊強磁鐵放在導線旁邊,認為會在導線中感應出電流來,他認為只要磁場存在,就能使導線“感應”出電流來,結果“檢流計”的指針紋絲不動。1825年,法拉第又將兩根導線并排放置,在其中一根導線中通入強電流,仍然沒有發現導線中有感應電流出現。后來他又用導線繞成線圈代替磁鐵,希望能用更強的磁場感應出電流來,結果還是什么也沒發現。1831年4月,法拉第做了一個鐵環,在鐵環的左半邊繞制了三個大線圈,連接在“檢流計”上;右半邊繞了一個大線圈,當他把右邊的線圈接到用100伏大電池結成的“大電堆”上時,發現“檢流計”的指針動了。法拉第非常興奮,再一看,指針又不動了,而線圈仍然和“電堆”相連接。這是為什么?指針應該一直指向一邊呀。于是他又把線圈和“電堆”斷開,發現指針又動了,而且是反向偏轉,接著回到零點。法拉第認為導線太長,把感應電流消耗了,使導線中感應電流不能持續存在,于是他把導線縮短,但結果還是如此。他又把鐵環變成銅環、木環和紙環時,現象依然如故。1831年10月17日,法拉第用紙做了一個大圓筒,其上繞了8層線圈,串聯后接到“檢流計”上。然后他將一根條形磁鐵迅速插入線圈筒中,“檢流計”的指針動了。他終于證明了“磁”生“電”(邊講邊做實驗)。
歸納總結、得結論:感應電流的產生是一個動力學過程,它并不取決于磁場的強弱,而是靠磁鐵的移動或電流的變化,即穿過閉合電路的磁通量發生了變化,“磁”才能生“電”。
物理學家勞厄說:“重要的不是獲得知識,而是發展思維能力,教育無非是一切已學的東西都遺忘掉的時候所剩下的東西。”物理學作為一門發展最早、基礎性最強、影響最大的自然科學,在物理思想、方法、理論等方面都閃爍著人文精神的光輝。物理概念又是物理學中最為重要的,所以中學物理教師在教學過程中重視概念教學,給學生構建正確的物理概念形成過程十分必要。
參考文獻:
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篇5
關健詞:專題教學;物理概念;方法與策略;案例剖析
G633.7
物理思維最基本的支點就是物理概念。物理概念是客觀事物的物理本質屬性在人們頭腦中的反映,是人們進行物理思維的基礎。物理學的原理、定理、定律或規律,都是用有關的物理概念總結出來的,物理概念是在大量觀察、實驗基礎上,運用邏輯思維的方法,把事物本質的、共同的特征集中起來加以概括而形成的。
構建主義學習理論說明:學習應是認知主體的內部心理過程,學生是信息加工主體。高中物理新課標中提出了“過程與方法”這一教學目標維度,在這一維度下,新課程對學生的學習要求從原來的“重知識”轉變為“重過程”。物理知識的教和學一般都遵循由生活中實例、科學實驗分析抽象出概念的過程,重要(關鍵)概念專題教學就是要再現這一過程,提升學生在知識形成過程中的主體作用,使學生的學習行為成為理性分析過程,而不是簡單機械記憶。
對概念專題教學要突出以下幾個方面:
一、突出物理概念的內涵與外延
物理概念的內涵指的是該概念所反映的物理事物的本質屬性。加速度的概念的內涵就是反映物理速度變化快慢,它的外延包含了:直線運動中表征速度大小變化的快慢的加速度(大學物理中為切向加速度);作勻速圓周運動時表征速度方向變化快慢的向心加速度(大學物理中為法向加速度)。再如,機械運動概念的內涵是“一個物體相對于另一個物體的位置隨時間在改變”。力概念的內涵是“物體間的相互作用”。這些概念已經撇開了一個個具體的運動形態或具體的相互作用形式,概括出了同類物理事件所具有的本質屬性。機械運動概念的外延反映的是具有“物體間相對位置發生變化”這一本質屬性的各種運動形態,如勻速直線運動、變速直線運動、曲線運動等。力概念的外延反映的是具有“物體間發生相互作用”這一本質屬性的各種類型的力,如重力、彈力、靜電力等。
二、突出形成物理概念過程中的思維方法
建構主義學習理論認為:學習過程是人的思維活動的主動建構過程。物理學是借“物”求“理”, 借“物”就是要充分利用事例、實驗創設物理情景,這是新授課時的重點。專題教學中就是再次在“求理”上花功夫:再引導學生運用比較、分析、綜合等思維方法,對熟知的感性材料進行思維加工,加深對物理學概念的本質屬性的認識;從而幫助學生鞏固已形成的概念,學會自己用精練的語言將這個概念的內涵表達出來。對于有關物理量的概念,還應要求學生通過思維加工,再次獨立推導其量度公式,進而分析、比較它的量度公式與文字表述間物理意義上的聯系與區別。在高一物理教學中,加速度教學是一個關鍵重點概念也是教學的難點,同時又容易與速度,速度的變化量相混淆。與加速度相關的教學內容很多:有直線運動中的勻變速直線運動;曲線運動中的拋體運動、勻速圓周運動;牛頓運動力學中第二定律等等。可以這樣說對加速度概念理解掌握直接關系到后面內容仍至整個高中階段的學習。于是我們特意安排了“速度、速度變化量、加速度三概念的區別與聯系” 教學專題,讓學生能在于在教師的引導下,使學生深刻理解速度、速度變化量、加速度三個概念的區別,并能加以應用。在講述這一專題時,我們可以列出如下的表格并填寫部分內容,
而將其余的內容(如表中的黑體字加橫線部分)由學生自行填寫,老師作相應的指導與糾正;對于基礎好的學生也可讓他們自己設計對照表格,教師再加以點評。使學生對三者的有全面清淅的認識。這樣有助于學生在自主地組織語言表述相關的內容的過程中獨立思考,有助于知識的自主建構。然后針對易錯點設計了對應練習,最后再結合上表與練習題中的具體實例,設置了討論環節,讓學生對以下問題進行分組討論:
①.物體運動的速度很大,加速度是否也很大?
②.加速度為零時,物體的速度變不變?是不是也為零?
③.速度變化量大時,加速度是不是也大?速度變化量為零時,加速度是不是也為零?
④.物體速度在增加物體有沒有加速度?物體有了加速度是否就在作勻加速運動?
問題討論的設置是對加速度概念的總結提升:加速度是反映速度變化快慢的物理量,速度有變化才有加速度、速度變化得快加速度才大。對學生記憶、理解起鞏固加深的作用。
三、破解難點,化解疑點
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物理概念是整個物理學知識的核心,它是學習物理學,理解物理公式含意,掌握其法則、規律等知識的基礎,同時又能有效培養學生邏輯思維和分析推理能力。物理概念是物理知識結構的基礎,在物理教學中有著舉足輕重的地位,可被稱為“最重要”的環節。學生能否形成清晰而準確的物理概念,能否真正理解概念,直接影響到學生的認識能力的發展和思維能力的培養。所以,在教學中重視概念的建立過程,對學好物理是很重要的,也是很有效的。在此對初中物理概念的教學做了一些粗淺的剖析。
一、概念的建立和規律的形成階段
初中物理中的概念和規律多為物理學中最基本的概念和規律,而這些概念和規律一般是從大量的物理現象中總結出來的。但由于初中學生抽象思維能力不強,又易受前科學概念的干擾,妨礙了正確物理概念的建立和規律的形成。那么,如何排除這些干擾,建立科學的概念和規律呢?
1.創設問題情境,明確建立概念和規律的需要和意義。
“在學生的相異構想與新的物理知識相沖突時,怎樣才能促成認知結構的順應,從而實現由前概念向科學概念的轉變呢?關鍵是設法給學生一個巨大的‘震顫’,以動搖其頑固信念的基礎。”所以,設置問題情境,讓學生用以往的知識概念無法解決,或新現象與“前概念”產生矛盾時,他們就會體會到建立新概念和規律的意義和需要,主動放棄“前概念”的影響,急于了解新的知識。如對速度概念的教學,可以設立這樣的問題情境:①一般情況下,兔子和烏龜誰跑得快?②在“龜兔賽跑”的故事中,我們能說兔子跑得快嗎?這樣接著引出常用的兩種比較物體運動快慢的方法和物理學中用單位時間內通過的路程來比較運動快慢的規定,為速度概念的建立打下基礎。
2.清楚闡述建立概念和形成規律的思路。
在學生有一定的需要和積極的準備狀態下,教師要利用各種適宜的方法,如實驗探索、理論推導等,向學生闡明概念和規律的形成過程,建立新舊知識的鏈接。如在牛頓第一運動定律的教學中,對斜面小車實驗現象進行充分的分析:在小車運動的方向上受到的阻力越小,小車運動的距離越遠;再用外推法分析和介紹歷史上科學家對此問題的研究結果,逐步得出牛頓第一運動定律。這樣學生對該規律的認識就有了一個清晰的過程。
在知識學習中,這樣的方法能讓學生知其“所以然”,為他們正確理解、靈活運用概念和規律奠定基礎,而且印象深刻,記憶牢固,學習效果較好。“物理教學中常聽到教師埋怨‘學生學得不活,只會死記硬背,遇到實際問題一籌莫展,物理知識支離破碎’等等,其根源都在于概念教學之初沒有讓學生充分地歷經概念獲得的全過程。”另外,概念和規律的建立一般都含有一定的物理思維方法,在闡述它們的建立過程時學生也學會了一定的思維方法,如牛頓第一運動定律中的外推法,阿基米德原理教學的控制變量法等等,這對于提高學生學習物理的能力大有幫助。
3.準確呈現概念和規律的內容。
物理學中概念和規律的陳述語言或公式十分精煉和準確,概括程度非常高。在教學中,向學生呈現教學內容時,不但要準確,而且對一些關鍵字詞應加以突出,給予適當的說明,以引導學生足夠的注意和正確理解,并與其他類似的或易混淆的概念和規律進行比較,建立類比聯系。如牛頓第一運動定律的內容中要強調“勻速直線運動或靜止”,其中“或”要提醒學生注意;又如壓力與重力的區別要加以比較。這樣學生在理解時不至于產生歧義,并能建立起多方聯系。
“人在利用概念進行思維時都需要具體形象的幫助和支持”,所以,只給學生一個準確的文字表述還不夠,還應給學生一些典型的事例,幫助學生將抽象的概念和具體的事例聯系起來,建立范例模型,這也是呈現概念及規律的不可缺少的方面。
二、運用、理解概念和規律的階段
概念和規律呈現出來之后,就必須對其加以運用、練習,以加深理解,將陳述性知識向程序性知識轉變,使新知識與已有的其他知識鏈接起來,這就進入了概念和規律教學的第二階段——運用、理解概念和規律的階段。培養學生的邏輯思維能力和綜合運用能力是這一階段的教學目標。考慮到學生的接受能力,一般應采取循序漸進、逐步加深的教學方法,具體可分為以下幾個梯度:
1.初步的直接運用。如直接運用公式進行計算,運用概念和規律對物理性質直接判斷等。這一內容一般在教授新課時即可進行,以對新學知識作初步鞏固。
2.逐步提高的間接引申。如公式的變形使用,隱含條件的挖掘,推論的形成等。
3.與其他物理概念和知識的交叉和整合。一是利用其他知識為本概念、規律提供條件;二是運用本概念、規律為其他知識提供條件。梯度2和3宜在習題課、復習課中提出。
例如,“杠桿原理”在這一階段的教學習題可設置為:①直接運用杠桿原理,如求力臂、力等;②運用杠桿原理,但隱藏條件需要挖掘,如求動力最小;③杠桿原理與其他知識的綜合運用,如將杠桿兩端的物體浸入液體中,再判斷杠桿是否平衡。
這一階段的教學方法主要有教師的例題講解、學生的練習鞏固、運用知識進行實驗設計、實驗驗證等,要強調學生之間的交流討論。教學的原則和要求是:①題型設計應典型,難度逐步加深,對較難的習題要進行適當的拆分,以降低理解的難度,讓學生在成功的愉悅中輕松學習;②留給學生時間,教給學生方法,要求他們領悟運用知識的要點;③練習的內容應多與學生所熟悉的現象相聯系,以增強學生的興趣。
三、概念、規律的整理階段
概念和規律的教學到第二階段,并沒有結束。學生對某一內容的掌握,不能只停留在這一知識的本身和其零星的運用上,對這一知識而言,應形成這一知識本身的系統并將它納入已有的知識結構中去,這樣才能說是對概念和規律的全面掌握,所以說,對概念和規律的整理是必不可少的教學階段。
對概念和規律的教學要求整理的內容主要有:①概念、規律的內容;②概念和規律的運用條件;③在練習中總結的推論;④與其他知識的關系。這個階段的教與學的主要要求有:一是教師做好整理示范,并長期堅持,教給學生方法;二是要重視學生的整理,并做好方法指導;三要教給學生運用整理提綱進行結構性回憶的復習方法,讓他們嘗到整理知識的好處。
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關鍵詞: 物理概念;中學;教學研究;探究
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2012)11-0133-01
高中物理教學的核心問題是使學生形成概念,掌握規律,并使他們的認識能力在形成概念、掌握規律的過程中得到充分發展。物理概念教學的效果如何,直接關系到學生對于物理知識的認知程度,進而影響到學生整體知識網絡的構建與拓展,可以說,學好物理概念是學好物理的關鍵。然而,中學物理教學實踐表明,物理概念是物理教學中既不易“教”也不易“學”的內容。論文就如何改善物理概念教學展開探討。
一、物理概念的動態性
認清物理概念的特點,才能進行有效的改革。物理概念具有特殊的“科學概念”。它是在大量的物理事實(包括物理實驗)的基礎上建立起來的,它對物理事實是一種近似的、然而又是突出本質的反映[1]。由于人類認識能力的無限性和認識水平、認識方法的階段性,物理概念的定義是操作性、思辨性、模糊性和實踐性的辨證統一,物理概念在其發展過程中總是無限接近它所描述的客體。所以,在建構主義看來,物理概念是在大量觀察、實驗基礎上運用邏輯思維方法,將一些本質的、共同的特征集中起來概括而成的,在其發展過程中無限接近它所描述的客體。因此,在物理概念教學中,必須考慮到物理概念的這種動態發展特點。
二、物理課堂傳統教法的誤區
傳統的概念教學,常常忽略物理概念的動態性,認為只把知識傳授給學生。在中學物理教學中,現階段主要表現為教師上課時,直接給出概念或定義,然后對此進行鞏固練習,加深理解;或提供一堆數據或物理現象,歸納出共同點,然后得出概念,再進行鞏固練習,加深理解。結果造成了學生普遍存在“一聽就會,一做就錯”的現象。
學生形成概念,是一個十分復雜的認識過程。在這過程中學生需要經過一系列的動手、動腦、動筆、動口等活動,特別是需要經過由具體到抽象,再由抽象到具體的反復的相互作用和結合的過程。然而,傳統教學認為,概念是人為規定的,作為學生,用不著再去探究。
三、根據認知規律改變教學策略
從物理認知學習模式圖中,可以看出,良好的教學策略可以幫助學生盡快地形成合理的物理概念認知結構,科學地解決物理問題的策略訓練,可以促進學生能力的提高。
在物理概念教學中滲透探究學習策略如激發興趣、創設疑問,讓學生歷經一遍概念的建立過程,是學生掌握概念的有效途徑。按照“創設物理實驗,觀看物理現象,采集數據,歸納出共同點,然后得出概念,再做鞏固性練習,加深理解”的模式展開概念教學,更容易為學生所接受。因為它是從易到難,從現象到本質,從形象到抽象的過程,符合學生的思維發展歸律。下面就以“加速度實驗探究學習”為例,進行說明。
激發興趣:先演示小球先后在傾斜角不同的斜面上滾動的實驗,讓學生在感性上對速度變化快慢有個初步認識。再利用多媒體投影播放賽車、高速列車、自行車、運動員等視頻(其中包含v相同、t相同、v和t都不同的情況)
創設疑問:誰的速度“增加”得快?如何表示速度增加的快慢?
思考聯想:怎樣表示物置變化快慢的
動手操作:(1)根據視頻內容,猜想一下速度變化快慢的大小與哪些因素有關?(2)給學生提供儀器:氣墊導軌、光電門(兩個)、數字計數器(兩臺)、滑塊(兩塊)。要求比較兩滑塊速度改變的快慢,并向學生說明用擋光片的寬度除以時間即為物體在擋光處的瞬時速度,記下相鄰兩個光電門所記錄的時間,可以算出時間段,這樣既測出了某個位置的速度,又測出了兩個速度變化所用的時間。(3)在老師已介紹實驗裝置和實驗原理的基礎上,學生動手設計操作實驗,記錄實驗數據。可提示:一個滑塊在軌道上的速度慢慢增大,另一滑塊在軌道上的速度增大得較快。(4)分析實驗數據,定量比較單位時間內速度的改變量。(5)討論交流,得出比較速度變化快慢的依據——加速度。
體驗實踐:起跑過程的加速度
平等切磋:加速度與速度及速度變化量之間的關系
整合課堂:例題及辨析
探究活動的組織形式以小組合作學習、研究為主的形式。同時做個體研究、小組研究和班級集體討論研究。做到把學生作為主體,充分注重和發揮學生的自主性和獨立性,充分挖掘學生的指揮潛能,激發學生的創造力,并能深入學生的情感世界,促進他們的學習、掌握物理概念規律。
探究學習策略的訓練的一般要經過策略感悟、策略演練、策略反思以及策略遷移四個階段。下面以概念相異比較策略訓練案例進行說明。
策略感悟: “加速度”的概念
(一)找出相似的概念
加速度、速度
(二)進行異同比較
l、相同點:都與快慢有關;都是變化率
2、不同點:速度是用來表示物體運動快慢的物理量,它等于位移和時間的比值;加速度是用來表示物體的速度變化快慢的物理量,它等于速度的變化量和時間的比值(速度的變化率)。
(三)掌握聯系
加速度與速度方向一致,則速度變大;加速度的大小反映物體速度變化的快慢。
(四)鞏固練習
做勻加速直線運動的火車,在40s內速度從10m/s增加到20m/s,求火車的加速度。
探究:小球沿斜面的運動可近似看成是勻加速直線運動。猜想一下加速度的大小與哪些因素有關?
策略演練:加速度和速度變化量
策略反思:l、還有哪些概念適用此策略?
2、此策略的操作條件、范圍、程序是什么?
策略遷移:一對平衡力和相互作用力
四、小結
從探究試驗可看出,與傳統教法相比,在內容和要求水平一樣的前提下,探究法體現以“學”為中心,以教學習方法為目的的特點,講究教學策略,使學生學得“更好、更快、更高興”。
教學既是科學,又是藝術,教無定法,但教學有法。在物理概念教學過程中,我們只有把握不同概念的特點,選用不同的適用于該概念的教學方法,引導學生積極探索,使學生在探索過程中形成概念、掌握概念,發展學生的多種能力。同時,也能有效地提高物理教學質量。
參考文獻:
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關鍵詞: 高中物理 物理概念 教學效果
如果把物理學比做一座宏偉壯麗的大廈,物理學規律比做這座大廈的支柱,那么物理學概念則是這座大廈的磚瓦與基石。從邏輯學角度說,物理學是在實驗基礎上由物理概念組成的判斷和推理的邏輯體系。所以,物理概念教學在整個物理教學中有著舉足輕重的價值。
所以,要使學生學好物理,就必須讓學生精確理解各個概念。概念教學質量直接影響學生整個物理學的學習效果。
1.為什么要引入新的概念
很多老師教學概念的時候喜歡直奔主題,引入概念。美國著名教育家奧蘇伯爾指出:把有潛在意義的材料與學生原有認知結構聯系起來,這將是有意義的學習,而不是機械的學習。所以,引入一個新概念之前,必須使學生意識到腦海中原有的概念的局限性及引入一個新概念的價值。這樣能最大限度地激發學生的學習動機,進而提高概念教學質量。
另外,學生經過初中物理學習,腦海中已經儲備很多物理概念。然而,這些感念只能粗略地分析一些物理現象。隨著研究問題的深入和細化,我們必須建立新的物理概念(物理量),這是概念教學之前必須讓學生意識到的。
例如:在講“加速度”概念之前,學生關于描述運動的基本概念已經有路程、位移、時間間隔、時刻、速度等。但是這些概念只能表述勻速直線運動或者粗略地描述變速運動。事實上,無論是生活中還是高中階段,我們面臨的運動過程常常是變速運動。因此,加速度教學之前首先要讓學生進入變速運動的情境。設計兩組勻加速直線運動的每一秒末的瞬時速度的數據,讓學生體會到什么樣的運動是變速運動,接著問學生這兩個運動有什么差異。學生會發現他們能意識到其中的差異,卻無法用已有的物理量解釋清楚。這樣就必須引入一個新的可以方便描述變速運動的物理量――加速度。
2.怎樣使學生腦海中形成概念
(1)感性素材支撐
教育心理學認為:教師根據教學目的和要求,從教學內容實際出發,結合學生身心發展特點,運用實際操作、模型演示、生活中熟悉的實例等進行直觀教學,這是貫徹“從生動的直觀到抽象的思維”的認識規律,是提高教育質量的一種重要方法。物理概念是物理現象的本質在人們頭腦中的反映。所以概念教學過程中,首先要提供足夠的感性支撐,幫助學生在腦海中對新學概念有一定的感性認識。關于感性素材的選擇是有一定要求的。第一,選擇的素材必須是學生生活中有強烈感覺的;其次,所選素材必須緊扣教授內容的核心難點,并有助于難點突破。
例如:摩擦力的方向教學:首先,用毛刷在黑板上“刷”,讓學生體會毛刷受到的摩擦力的方向及觀察毛刷上的毛的彎曲方向。然后反過來:“如果黑板平面也和毛刷一樣長有毛的話,那么毛會向哪邊彎曲呢?黑板受到的摩擦力方向向哪兒呢?”通過這個例子,學生在一般的情境中很快鎖定摩擦力的方向。學生借助“毛”彎曲方向和摩擦力方向之間聯系的感性支撐,對常規情境中摩擦力的方向的判斷快速予以解決。
(2)典型實驗現象對比探索
對于缺乏建立概念所需的足夠感性經驗,可以通過一些典型實驗,使學生獲得鮮明的感性知識,在此基礎上進一步探索,形成概念。
例如,講慣性概念時,可以先做課本上介紹的實驗,同時結合已有經驗,通過討論分析,建立概念。經常運用實驗,不僅能提供概念教學需要的感性材料,還能激發學生興趣,培養學生觀察力和注意力。
3.如何鞏固深化運用概念(概念教學問題化、習題化)
學生往往認為自己能復述定義就算理解物理概念了,因此,建立概念后應及時進行有針對性練習,通過在新的問題情境中使用概念,讓學生在運用概念中發現對概念理解的偏差。
因此,為了使學生對概念的理解進一步得到加深、鞏固和發展,可以設計一系列問題串,把概念的教學問題化、習題化。
如針對“電場強度”是反映電場本身固有屬性的一個物理量,就可以編一道例題訓練:
(1)在真空中有一電場,在這個電場中的某點P放一點電荷q=1.0×10C,它受到的電場力為3.0×10N,求:
①P點處的電場強度的大小。
②若在P點處換q'=2.0×10C的負點電荷,則P點的電場強度是多大?
③若將P點的點電荷拿走,則P點的電場強度為多大?
④負點電荷q'=2.0×10C,它在P點受到的電場力是多大?
設計意圖:讓學生的思維在訓練中碰撞,學生之間相互交流討論,加深對概念的理解。
(2)關于電場強度的概念,下列說法中正確的是:
A.若放在P點的試探電荷的電量減半,則P點的場強減半。
B.若P點沒有試探電荷,則P點的場強為零。
C.P點的場強越大,則同一電荷在P點受到的電場力越大。
D.P點的場強方向為試探電荷在該點的受力方向
E.E=F/q,若q減半,則該處的場強變為原來的2倍
F.E=kQ/r中,E與Q成正比,而與r平方成反比
G.電場中某點的場強方向就是該點所放電荷受到的電場力的方向
設計意圖:讓學生把對電場強度的模糊認識暴露出來。
學生常見的幾種認知:(1)有的學生硬套公式E=F/q;(2)有的學生則以為“q變F就變,E也隨著變;(3)沒有q,F就不存在,場強也就消失。
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物理概念教學也是物理教學的重要內容之一,新課程改革也涉及了高中物理概念教學,因此,需要正確認識高中物理概念教學,提高教學質量。那么,如何進行高中物理概念教學呢?筆者總結幾點論述如下。
一、通過列舉事實進行概念教學
在日常生活中,其實有很多事物和現象都和物理概念相關,為了幫助學生順利掌握物理概念,可以恰當地列舉生活中的典型事例,喚起學生已有的感性認識,幫助學生形成正確的物理概念。例如,教師在教授“慣性”概念時,可以利用學生坐公交車的經歷幫助他們理解“公交車啟動的時候,人會向后仰,剎車的時候,人會向前傾”的現象。這樣學生就能理解“物體有保持原來運動狀態的性質”。
再如,在講授“質點”時,學生很難理解這個概念,簡單地說質點就是忽視物體的大小和形狀,只計其質量的點。然而,在什么情況下,可以將其看著是質點呢?這時,教師可以利用地理知識進行舉例,使質點的說法形象化。我們都知道地球在自轉的同時還圍繞太陽進行公轉,因此地球距離太陽的位置不停地發生變化,如果說地球到太陽的距離為1.5×108km,而地球的直徑只有1.3×104km,還不到它與太陽距離的萬分之一。這就是說如果在研究地球的公轉時,由于地球運動而引起地球上面物體運動存在的差異,可以忽略不計,即可以忽略地球的大小和形狀,把地球看成一個質點。但是如果要研究地球的自轉,就不能忽略地球的形狀和大小,把它看成一個質點。又如,行駛在軌道上面的火車,它的內部結構很復雜,特別是發動機、傳動機構等的運動,但如果只研究整列火車的運動,就不需要考慮火車的內部運動,而把火車看成一個質點在運動。
總之,在物理概念教學中,可以結合實際生活中的例子,引導學生形成物理概念。
二、通過物理實驗進行概念教學
通過實驗演示相關物理現象和過程,可以幫助學生較好地理解有關概念的內涵和外延。
例如,學習“彈力”時,彈力產生的原因是由于物體發生了彈性形變。學生對用手拉橡皮筋或者用手壓彈簧有較好的感性認識。但是如果用手壓鐵塊、玻璃瓶或者其他比較堅硬的物體,它們也會發生形變嗎?這時,可以設置這樣一個實驗,如圖所示,在一個水平的桌子上,放兩個平行平面鏡,將一束激光射到一個平面鏡M上,就會看到光被反射到墻上形成光斑。如果用力壓桌子,桌子就會發生形變,墻上的光斑就會發生移動,用力越大,光斑移動越顯著,不壓桌子后,光斑又恢復原位。通過這些感性材料,讓學生親眼看到堅硬物體也會發生形變,知道了“彈力是由于施力物體發生彈性形變產生的”。
總之,教師要盡量使用多種教學手段,讓直觀形象的感性材料和抽象的物理概念產生直接的聯系,讓學生在感性認識的基礎上建立抽象的物理概念。
三、通過類比進行概念教學
物理教學中有很多概念都是抽象、難以理解的,但是可以利用類比法進行講授分析,這樣有利于學生掌握。例如,在教授電源的作用時,可保持導體兩端的電勢差,從而使電路中有持續的電流,這是個非常抽象的物理概念,也沒有其他實驗或者工具能夠直觀展示整個過程,單純講解、分析,學生聽起來非常吃力。但是,如果利用抽水機的工作原理進行類比,就有助于學生理解電源的作用。
通過類比,學生比較容易理解電流形成的條件,也就容易理解電壓的概念及作用。
四、結語
總之,優化高中物理概念教學,旨在以最少(時間、精力、物力)的投入求得最大的產出(效果、質量)。當然,這種優化是在新課程改革理念下進行的,應遵循教學原則和教學規律。學校、教師和學生都要盡量去優化課堂,以提高教學效率。
參考文獻
[1]鄭淳,郭定和.新課程理念下高中物理概念課的有效教學策略[J].教育與教學研究,2009(11).
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實驗是物理的特征,也是物理教學的生命.很大一部分物理概念的教學需要借助實驗演示,引導學生透過實驗現象,剖析實驗本質后得以順利引入.同時,借助實驗,學生也易于進入教學情境,形成深刻的印象,從而強化學生對概念的理解以及記憶.例如,在教學彈力的概念時,教師首先演示小車在被拉伸或被壓縮的彈簧的作用下發生運動的實驗,學生自然發現彈簧在恢復形變的過程中要對使之形變的物體發生力的作用;再借助彎曲的彈簧片將粉筆頭彈出去,總結得出在物體恢復形變的過程中必然會對使之發生形變的物體具有力的作用,進而得出彈力的概念.
二、類比導入,水到渠成
類比是物理教學中最普遍的方法之一,在物理教學中具有重要意義.在物理學中,教師要善于引導學生開展對比,從而發現知識的異同,尤其是物理概念,我們要教給學生運用類比推理的方法,在類比中實現思維的過渡,在類比中加深對新概念的理解.例如,在引出電勢能的時候,教師與學生熟悉的重力勢能類比;在教學電場概念的時候,與磁場概念進行類比;將電流與水流類比,幫助學生建立電流的概念;將抽象的電壓與學生直觀感覺到的水壓進行類比.在這樣的類比中,實現了新舊知識的遷移,從而幫助學生借助已有知識建立新概念,既水到渠成,又容易理解。
三、設疑促思,深化概念
“小疑則小進,大疑則大進”.在物理概念教學中,教師要善于設疑,給學生制造懸念,從而引起學生積極的思維活動,從而對物理概念形成持久深刻的印象.如,在教學全反射的概念時,我將一束光線從水中斜射到空氣中,逐漸增大入射角,學生觀察到當入射角增大到一定程度時,折射光線消失了,而反射光線的強度變強了.此時,教師抓住這一現象,提問:為什么會出現這一的現象?學生仔細思考后,都試圖通過一句準確的語言闡述這一現象,教師在學生分析探討的基礎上,引導學生分析得出全反射的概念,從而使學生掌握了全反射的概念,理解了全反射的本質.
四、原有知識,豐富拓展
物理學科的知識具有嚴密的系統性,知識之間相輔相成.同樣,物理概念的建立也大多需要借助學生已有的認知結構中原有的相關概念.通過新舊概念之間的聯系,巧妙得出新概念,理解新概念.在進行概念教學時,教師要充分發揮學生已有舊知識的作用,幫助他們建立對新概念的認識,這實際上是物理教學中經常運用的方法.如在教學能量概念時,可以事先借助初中階段學過的對能量的粗淺認識:一個物體具有對外界做功的本領,我們就說這個物體具有能量.在此基礎上,和學生討論如何定量確定能量是怎樣變化的,從而得出可以用做功的多少來衡量能量的變化,從而再借助列舉事例,討論分析得出能量的準確概念.
五、物理學史,引發興趣
興趣是最好的老師,學生一旦形成了對知識濃厚的興趣,他們便會自覺主動地鎖定注意,全身心地參與課堂去探究新知.物理學是一門神奇而又充滿趣味的學科,其探索的對象是豐富多彩的自然萬物的運動和變化.而在探索宇宙萬物的過程中,有許多能引發學生昂揚激情的趣聞軼事,在教學中,呈現給學生,不僅可以激活學生的學習興趣,更可培養他們面對困難,永不放棄的信心與勇氣.在教學中,教師要善于結合一些有趣的物理現象,去吸引學生的注意力.
六、豐富外延,曲徑通幽
物理概念是用最精煉的語言對物理本質的高度概括,而越是高度概括的概念,學生理解起來難度越大、越不容易接受.在教學中,教師可以借助對概念外延的拓展入手,從而巧妙引導學生來理解認識概念.如力的概念,本身抽象空乏,我們在教學中,可以先從人對物體,然后物體對物體之間的推、壓、拉、提等作用,借助這些外延,引導學生拓展,從而總結提煉出力的概念,學生有了這樣的外延基礎,理解起來比較容易.
七、直接引入,開門見山