物理概念教学范文
时间:2023-03-26 21:20:41
导语:如何才能写好一篇物理概念教学,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)22-0074-02
物理概念是由物理现象、事实中抽象出来的,物理概念的基础就是物理定律、物理公式和学说,如果在掌握物理概念这一环节学生做的不好,那就很难进一步把物理定律以及公式掌握好。相对物理定律来讲,物理概念就像是构成物理学大厦的砖瓦基石,而物理定律就是支柱。因此正确地理解物理概念对于学好物理学是非常重要的。
一、要了解物理概念是不断发展进化的
因为人们理解的物理现象,是在有限空间范围内的无限发展和变化,所以针对物理概念整体理解也经历了由浅至深,由简单到复杂,从外到内的过程。换言之,一个完整概念往往是有一个发展的过程、不明确的概念。比如,对力的概念的发展,从亚里士多德时期到牛顿时期超过了两千年。而爱因斯坦提出相对论物理理论,则是完全从另外一个角度来研究的,完全抛弃了牛顿物理力的概念。“光”的物理概念,则经历了牛顿“量子粒子说”、“惠更斯波理论”、麦克斯韦的“电磁说”、爱因斯坦的“量子说”,直至光的波粒二象性本质特征被发掘出来,历时长达四个世纪之久。实际上,任何的一个物理概念的出现与形成,都会经历一个动态历史的阶段,都有从低到高、从感性到理性的出现、发展和进化的过程。从历史的发展过程来介绍物理概念,主要的目的是让学生们知道,目前所学、所讲的东西并不是死的,将来都是会根据实际有所发展的。这样就把概念的定义讲活了。切忌让学生形成一种僵化的思想,僵化思想是指学生会以为物理概念是绝对不能破坏的,这样是错误的。事实上,物理学永远是探索中在不断前进、不断得到发展的。讲解物理概念的方式是用动态的、发展的观点,结合物理学的概念来解释物理概念发展的历史,这样既符合认知规律,又有趣味性,会使学生们对物理概念的理解更加深刻,也能帮助学生淡化与消除物理概念来源的“神秘感”。没有任何的物理概念、定律可被视为最终真理,人们在有限的时间、空间内的物理知识的范围只能是一种相对真理。
二、物理概念的内涵与外延
反映在物理现象、物理过程的独特本质特性,就是物理概念的内涵。概念教学中,必须让学生理解概念内涵。例如,“密度”的概念,我们必须知道,不同的物质,其质量和体积的比值是不同的;相同的物质,其质量和体积的比值是肯定的。只有从这两个方面讲,才能让学生明白:对于某些物质,它们的比值是恒定的,与质量和体积的大小无关。这种比值不变的特性,是一种物质的本质属性的反映,称为密度。明白了这一点,学生就不会再说,质量越大的物质,密度越大;体积越大,密度越小了。物理量的内涵,除了把它的本质属性定性用语言文字表达出来,还要从定性分析到定量分析,来得出它的定义式。最严密、最精确、最概括的方法是用数学公式定义物理量。例如加速度、电阻、电量、电场强度的定义式都是量度公式,而不是决定条件式。在教学中,要引导学生区分物理量的测量公式和决定条件,结合的文字描述和数学表达,从质量和数量两个方面。理解其内涵的物理概念所反映的对象的本质属性就是概念的外延。概念的外延,也就是通常所说的概念的适用范围,它表明重力、弹性、摩擦力、磁场等这些对象就是概念所反映的。在概念教学里,一些重要的基本概念,要让学生逐渐的理解。学生学习了物理概念的外延后,也有利于深化和拓展这对一概念的理解。
三、了解概念、其他有关概念的联系与区别
很多物理概念的本质既有不同的一面,又有具有联系的一面,教学时要注重一定的概念本身,但也要注意它们之间的联系。通过对比不同的概念,找出它们之间的联系,举一反三,让学生能明白这些概念的不同,加强对这一概念的理解。例如:磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化速度,可以模拟一个例子,让这三个概念进行比较。在匀强的磁场中有一矩形导线框,长1.5m,宽1m,线圈平面垂直磁场方向,磁感应强度为0.06T。线圈磁通量是多少呢?那与磁场平行方向上的线圈,磁通量是多少呢?在这个过程中,磁通量变化是多少呢?如果完成了这个过程,第一次用0.1s,第二次用0.01s,哪次磁通量的变化更快呢?通过这个举例可让学生知道任何位置对应磁通的线圈平面、磁通量状态。磁通等于磁初末状态变化,差异。在磁通量单位时间的变化来表示,即磁通量的变化率。学生把不同物理概念的联系和区别理解清楚,才能正确地理解概念,防止错用概念,提高、加强其运用概念的能力。
四、对概念定义中的关键“字”、“词”要咬文嚼字
比如,楞次定律:“感生电流的方向,总要使感生电流的磁场,阻碍引起感生电流的磁通量的变化。”第一句话指出定律是用来判断“感生电流方向”的。第二句中的“总是”,其含义是“肯定”。第三句中的“阻碍”,不是“阻止”,当然也不是“产生相反方向的磁通量”,而是“感生电流磁通量减少时,感生电流的磁场方向与原磁场方向相同,阻碍它减少;感生电流磁通量增加时,感生电流的磁场方向与原磁场方向相反,阻碍它增加。要注意,“引起感生电流的磁通量是变化的,引起感生电流的磁场总是在阻碍这个变化的”。总之,对解释单词和句子的词概念的界定,关键的“字”、“词”进行仔细研究,使学生的概念有更加清楚的认识。
五、学会概念的运用
“学以致用”既是教学目的,也是概念教学中的基本要求。学生的物理概念只有能够分析和解决实际问题,才能是了解和掌握了概念。分析和解决问题的重要途径之一就是习题,习题可以加强学生对概念本质的掌握。但是要选择有针对性和典型性的习题,从而达到强化概念的目的。比如:摩擦的概念。摩擦要阻碍物体的运动?我们可以怀疑;静摩擦力必须在静态物体发生?可以怀疑;摩擦阻力?加速度的概念?可以怀疑;速度变动越大,加速度越大?减小的加速度,减速度?加速度是正的,速度会增加?用这种方法,首先对虚假陈述的物理概念,揭示其概念的内涵,在实践过程中,学生使用自己掌握的物理概念,解决学习中遇到的实际问题,从而掌握更加精确和深入的概念。
总之,学生掌握概念是一个循序渐进的过程。教师在教学中要根据学生的特点,从实际出发,对每一个概念的深度和广度都进行深入研究,并较好地完成物理概念的教学,最终要使学生达到会正确科学地运用物理概念分析物理现象、解决物理问题的目的。
参考文献:
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关键词: 物理概念 教学 四个方面
物理概念是反映物理现象、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,运用逻辑思维的方法,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。物理概念在物理教学中有着极为重要的地位,正确地理解物理概念是掌握物理知识的前提,是解题的关键,也是在考试中选择题拿分的关键。在教学过程中,物理概念的教学是教学中的重要一环,搞好物理概念的教学,对提高学生的知识水平、发展思维能力、培养创新精神、提高整体素质等都极其重要。而学生只有正确地理解概念,抓住概念的本质特征,才有可能学好、掌握物理知识。那么,我们教师应该如何进行物理概念的教学呢?我觉得主要应从以下四个方面着手:
一、分层次、抓要点,掌握概念
概念教学要注意对概念逐字逐句加以推敲分析,剖析每个概念的层次、要点,逐步地启发学生来理解掌握概念。比如:简谐振动这个概念,我们可以分这样几个层次来分析理解:(1)在机械振动中;(2)回复力的大小与位移的大小成正比,方向与位移方向相反;(3)结果:这样的机械振动才是简谐振动。其中(1)、(2)是前提条件,只有在满足(1)、(2)这两个条件时才能得到(3)这个结果。再如:共振这个概念,我们也可以分三个层次来分析理解:(1)在受迫振动中;(2)策动力的频率与物体的固有周期相等的时候;(3)结果:振幅最大。其中(1)、(2)是作为前提条件,在这样的前提下,才能出现(3)这个结果,才能称之为共振现象。在教学中通过这种划分层次,抓住要点的方法,不但使学生了解了这个概念是如何表达的,而且了解了描述这个概念的条件是什么,这样才算真正掌握了这个概念。
二、揭本质,抓关键,强化概念
在物理学中,一些物理量由定义可得到定义式,它通常能反映物理量的物理意义,却不能反映物理量的决定因素,反映不出概念的本质。只要把本质属性向学生讲清楚,把本质属性所反映的全体对象一一揭示出来,学生就可以不用死记硬背,甚至生搬硬套乱用公式。如:电阻这一概念,定义为:R=U/I,不少学生受数学公式的影响,认为:R与U成正比,与I成反比,若U=0,R=0,这个结论就是错误的结论。这说明学生对电阻的本质还不清楚。所以,要让学生了解它的本质,就要讲电阻的决定式R=pL/s,让学生清楚:电阻是导体阻碍电流的性质,这种性质与电压、电流无关,它只取决于导体的材料、长度和横截面。再如:电容这一概念,定义为:C=Q/U,许多学生也认为C与Q成正比,与U成反比。应该讲清电容的本质是用来储存电荷的,相当于容器,用来装东西。那么电容C与什么因数有关呢?它只与电容器的本身有关。如:平行板电容器C只取决于绝缘介质、正对面积、两极板间距离。在物理学中这样的概念还有很多,如:速度、场强、电势、电势差、磁感强度等,这些物理概念只知道定义还不够,一定要弄清概念的本质。
三、举反例,抓变式,深化概念
物理概念是十分严密的,在教学过程中,我们不但要从正面意义上析文解字,而且要善于用反例来强化概念,能够从侧面和其他角度来反证剖析以启迪学生思维。通过转换视角教学,不仅能提高学生学习兴趣去分析,还可加深对概念的理解记忆,而这种教学效果在通常意义上讲是正面阐述所不及的,它可以让学生更深刻更全面地理解和掌握基本概念。如:波长这个概念,是指在振动过程中,相对平衡位置的位移总是相等的两质点间的距离叫做波长。但是,有学生会认为:只要两质点相对平衡位置的位移总是相等,这两点间的距离就是波长,此时我们可以反问:不相邻的,但两质点相对平衡位置的位移总是相等,这两点间的距离还是波长吗?这样学生为了确定是不是波长,还要再次理解概念,就会发现这种情形不是波长。然后让学生再对照概念逐字阅读理解就会发现:波长不仅要满足(a)“两质点相对平衡位置的位移总是相等的”,还要满足(b)“相邻”两个字,这样一来学生就深化了对波长这个概念的理解。
我们还可引导学生从“变”的现象去发现“不变”的本质,从“不变”中寻找“变”的规律,这样可以逐步培养学生灵活多变的思维能力,透彻理解概念。如讲述超重与失重时,学生会认为超重时物体的重力增大,失重时物体的重力减少,完全失重时物体的重力为零。如果在学习这一概念时,我们通过实验指导学生去分析在超重与失重中变化的是支持力(或拉力),而不是重力。对于同一个物体在同一地方重力不变,而物体只受两个力的作用(重力和弹力),所以得出结论:超重弹力增大,失重弹力减少,而重力是不会变的。
四、作比较,辨异同,巩固概念
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关键词:概念;引入;分析;理解;应运
物理概念是构成物理知识体系大厦的基石,是物理教学中的重点、关键环节。目前,中学生普遍感到物理难学,究其原因,主要还在于学生对物理概念的理解和掌握仅停留在背定义、记公式上,忽视了对建立概念的事实依据和形成概念的抽象概括方法的理解,进而影响了学生对物理概念和物理规律的理解和掌握。所以,让学生掌握好物理概念是物理教学成败的关键。因而物理概念的教学尤其显得重要。下面笔者谈谈在物理概念教学方面的经验和体会。
一、恰当地引入物理概念
引入物理概念就是让学生明确建立物理概念的定义,引起学生的有意注意和兴趣,为物理概念的建立做好准备。中学阶段,大部分物理概念很抽象,属于理性认识范畴。而初中学生的思维介于具体形象思维与抽象思维之间,理解一个物理概念,就需要凭借事物的具体形象才能有深刻的印象,才容易被学生接受。所以,概念教学不要脱离学生的认识原则。由于概念之间彼此有差异,因而引入概念的教法可以通过以下途径。
1.生活实践:充分运用各种直观教具,在大量感性认识的基础上引入概念
如建立力的概念时,列举人推、拉、提、压、扛物体的实例,这些实例都是学生亲身感受到的,有利于力的概念的形成。
2.由演示实验引入
如建立磁感线概念时,通过演示实验,使学生亲眼看到玻璃板中的细铁屑,在无磁场时,细铁屑无规律排列;当把条形磁铁放在玻璃板上梢加震动后,则细小的铁屑在磁场中非常有规律地排列。这样引入概念,把抽象的物理概念变得直观,有利于学生建立概念的表象,从而更好地理解概念。
二、概念的分析
1.有无属种关系的新旧概念可以利用
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.把概念进行分类,找出建立方法上相同的概念
如用比值定义密度、热值概念。掌握了这种方法,使得同类概念的建立很容易被学生接受。总之,要对概念进行正确的分析,利用新旧知识的联系,建立新的概念。
三、概念的辨析
概念建立之后,要通过对概念的内涵、外延的分析,通过肯定、否定例证、变式的练习,使学生深刻理解和掌握概念。
1.采用变式练习
不断变换非本质的属性,而使本质属性恒在。这样使本来隐藏的本质属性因多次反复出现而成为优势刺激,进入学生的意识中。如在讲解比热概念时,通过变化物体的质量、吸放热量、温差三个物理量,发现同一物体的比热不变,从而得出比热是物质的一种特性之一,与物体的质量、吸放热量、温差无关。这样使学生加深对比热概念的理解,使学生能更好地把握概念的内涵和外延。
2.通过多种练习巩固和深化概念
巩固和深化概念的理解是形成概念的重点。其目的有两个:(1)概念教学不能一次完成,讲而不练等于不讲,只有在练习中才能进一步抓住概念的本质,加深对概念的认识。(2)增强学生的逻辑思维能力,发展学生的思维,这是教学中主要环节之一。
四、掌握概念本质,用各种思维方式形成概念
1.引导学生学会运用抽象概括物理现象的本质
物理概念属于理性认识范畴,它来自感性认识,又高于感性认识,要真正形成概念,必须在概念引入后,运用抽象概括,分析比较等多种思维方法把握概念的本质特征,才算初步形成概念。如在学习速度概念时,列举大量生活中的物理现象:飞机在空中飞、汽车在公路上行驶、人在路上行走……让学生分析这些物理现象有什么共同属性。学生往往只注意其非本质的属性——运动,而忽略了飞机飞得比汽车行使快,汽车行使又比人行走快这一本质属性。教师要引导学生去抽象出这些物理现象的本质属性是运动快慢不同,然后对本质属性加以概括,概括出速度的本质是:描述物体运动快慢的物理量。
2.进行知识的整合,建立概念系统
一个概念和它周围的概念之间有一定联系,又有一定的区别。这种联系和区别,使概念形成系统。如果我们不在概念系统中学习概念,就无法正确理解和掌握概念。由于我们的教学是一课时、一课时进行的,概念也是逐个建立的,这样就容易割裂、混淆。因此,教师就要帮助学生找出各概念的本质属性及内在联系,引导学生对概念进行整合,使学生不是孤立地理解个别概念,而是掌握概念的前后发展线索,构成概念的网络系统。如为避免压力和重力的概念相混,要清楚两者之间的区别和联系。(1)区别:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力;压力是垂直压在物体表面的力;重力的施力物体是地球,压力的施力物体是施力物体本身。(2)联系:在水平面上,压力大小数值上等于物体的重力。
五、使用准确的语言讲清概念
在教学中,无论采用哪种途径引入概念,我们都要努力做到语言精确、简练、透彻、生动。避免因强调“引入”而东拉西扯,转弯抹角,干扰学生对新概念认识的思维线路,使学生造成不必要的误会。充分揭示概念的本质特征。如电荷的中和概念: “把等量的异种电荷放在一起完全抵消的现象叫做电荷的中和。”表面上看是原来带电的物体现在不带电了,好像是电荷突然消失了。其实它的本质是电子发生了转移,使物体恢复成了中性。
六、讲清组成概念的关键因素和关键词语
如讲述比热时,用到“温度升1℃而不是温度是1℃”。再如讲述导体与绝缘体时,注意定义采用的字眼是“(不)容易”导电,而不是“(不)能导电”。
七、运用对比的方法,讲清容易混淆的概念之间的区别和联系
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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.
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关健词:专题教学;物理概念;方法与策略;案例剖析
G633.7
物理思维最基本的支点就是物理概念。物理概念是客观事物的物理本质属性在人们头脑中的反映,是人们进行物理思维的基础。物理学的原理、定理、定律或规律,都是用有关的物理概念总结出来的,物理概念是在大量观察、实验基础上,运用逻辑思维的方法,把事物本质的、共同的特征集中起来加以概括而形成的。
构建主义学习理论说明:学习应是认知主体的内部心理过程,学生是信息加工主体。高中物理新课标中提出了“过程与方法”这一教学目标维度,在这一维度下,新课程对学生的学习要求从原来的“重知识”转变为“重过程”。物理知识的教和学一般都遵循由生活中实例、科学实验分析抽象出概念的过程,重要(关键)概念专题教学就是要再现这一过程,提升学生在知识形成过程中的主体作用,使学生的学习行为成为理性分析过程,而不是简单机械记忆。
对概念专题教学要突出以下几个方面:
一、突出物理概念的内涵与外延
物理概念的内涵指的是该概念所反映的物理事物的本质属性。加速度的概念的内涵就是反映物理速度变化快慢,它的外延包含了:直线运动中表征速度大小变化的快慢的加速度(大学物理中为切向加速度);作匀速圆周运动时表征速度方向变化快慢的向心加速度(大学物理中为法向加速度)。再如,机械运动概念的内涵是“一个物体相对于另一个物体的位置随时间在改变”。力概念的内涵是“物体间的相互作用”。这些概念已经撇开了一个个具体的运动形态或具体的相互作用形式,概括出了同类物理事件所具有的本质属性。机械运动概念的外延反映的是具有“物体间相对位置发生变化”这一本质属性的各种运动形态,如匀速直线运动、变速直线运动、曲线运动等。力概念的外延反映的是具有“物体间发生相互作用”这一本质属性的各种类型的力,如重力、弹力、静电力等。
二、突出形成物理概念过程中的思维方法
建构主义学习理论认为:学习过程是人的思维活动的主动建构过程。物理学是借“物”求“理”, 借“物”就是要充分利用事例、实验创设物理情景,这是新授课时的重点。专题教学中就是再次在“求理”上花功夫:再引导学生运用比较、分析、综合等思维方法,对熟知的感性材料进行思维加工,加深对物理学概念的本质属性的认识;从而帮助学生巩固已形成的概念,学会自己用精练的语言将这个概念的内涵表达出来。对于有关物理量的概念,还应要求学生通过思维加工,再次独立推导其量度公式,进而分析、比较它的量度公式与文字表述间物理意义上的联系与区别。在高一物理教学中,加速度教学是一个关键重点概念也是教学的难点,同时又容易与速度,速度的变化量相混淆。与加速度相关的教学内容很多:有直线运动中的匀变速直线运动;曲线运动中的抛体运动、匀速圆周运动;牛顿运动力学中第二定律等等。可以这样说对加速度概念理解掌握直接关系到后面内容仍至整个高中阶段的学习。于是我们特意安排了“速度、速度变化量、加速度三概念的区别与联系” 教学专题,让学生能在于在教师的引导下,使学生深刻理解速度、速度变化量、加速度三个概念的区别,并能加以应用。在讲述这一专题时,我们可以列出如下的表格并填写部分内容,
而将其余的内容(如表中的黑体字加横线部分)由学生自行填写,老师作相应的指导与纠正;对于基础好的学生也可让他们自己设计对照表格,教师再加以点评。使学生对三者的有全面清淅的认识。这样有助于学生在自主地组织语言表述相关的内容的过程中独立思考,有助于知识的自主建构。然后针对易错点设计了对应练习,最后再结合上表与练习题中的具体实例,设置了讨论环节,让学生对以下问题进行分组讨论:
①.物体运动的速度很大,加速度是否也很大?
②.加速度为零时,物体的速度变不变?是不是也为零?
③.速度变化量大时,加速度是不是也大?速度变化量为零时,加速度是不是也为零?
④.物体速度在增加物体有没有加速度?物体有了加速度是否就在作匀加速运动?
问题讨论的设置是对加速度概念的总结提升:加速度是反映速度变化快慢的物理量,速度有变化才有加速度、速度变化得快加速度才大。对学生记忆、理解起巩固加深的作用。
三、破解难点,化解疑点
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物理概念是整个物理学知识的核心,它是学习物理学,理解物理公式含意,掌握其法则、规律等知识的基础,同时又能有效培养学生逻辑思维和分析推理能力。物理概念是物理知识结构的基础,在物理教学中有着举足轻重的地位,可被称为“最重要”的环节。学生能否形成清晰而准确的物理概念,能否真正理解概念,直接影响到学生的认识能力的发展和思维能力的培养。所以,在教学中重视概念的建立过程,对学好物理是很重要的,也是很有效的。在此对初中物理概念的教学做了一些粗浅的剖析。
一、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。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.清楚阐述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;再用外推法分析和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认识就有了一个清晰的过程。
在知识学习中,这样的方法能让学生知其“所以然”,为他们正确理解、灵活运用概念和规律奠定基础,而且印象深刻,记忆牢固,学习效果较好。“物理教学中常听到教师埋怨‘学生学得不活,只会死记硬背,遇到实际问题一筹莫展,物理知识支离破碎’等等,其根源都在于概念教学之初没有让学生充分地历经概念获得的全过程。”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时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,这对于提高学生学习物理的能力大有帮助。
3.准确呈现概念和规律的内容。
物理学中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。如牛顿第一运动定律的内容中要强调“匀速直线运动或静止”,其中“或”要提醒学生注意;又如压力与重力的区别要加以比较。这样学生在理解时不至于产生歧义,并能建立起多方联系。
“人在利用概念进行思维时都需要具体形象的帮助和支持”,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他知识链接起来,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。这一内容一般在教授新课时即可进行,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,隐含条件的挖掘,推论的形成等。
3.与其他物理概念和知识的交叉和整合。一是利用其他知识为本概念、规律提供条件;二是运用本概念、规律为其他知识提供条件。梯度2和3宜在习题课、复习课中提出。
例如,“杠杆原理”在这一阶段的教学习题可设置为:①直接运用杠杆原理,如求力臂、力等;②运用杠杆原理,但隐藏条件需要挖掘,如求动力最小;③杠杆原理与其他知识的综合运用,如将杠杆两端的物体浸入液体中,再判断杠杆是否平衡。
这一阶段的教学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、概念、规律的整理阶段
概念和规律的教学到第二阶段,并没有结束。学生对某一内容的掌握,不能只停留在这一知识的本身和其零星的运用上,对这一知识而言,应形成这一知识本身的系统并将它纳入已有的知识结构中去,这样才能说是对概念和规律的全面掌握,所以说,对概念和规律的整理是必不可少的教学阶段。
对概念和规律的教学要求整理的内容主要有:①概念、规律的内容;②概念和规律的运用条件;③在练习中总结的推论;④与其他知识的关系。这个阶段的教与学的主要要求有:一是教师做好整理示范,并长期坚持,教给学生方法;二是要重视学生的整理,并做好方法指导;三要教给学生运用整理提纲进行结构性回忆的复习方法,让他们尝到整理知识的好处。
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关键词: 物理概念;中学;教学研究;探究
中图分类号:G424 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2012)11-0133-01
高中物理教学的核心问题是使学生形成概念,掌握规律,并使他们的认识能力在形成概念、掌握规律的过程中得到充分发展。物理概念教学的效果如何,直接关系到学生对于物理知识的认知程度,进而影响到学生整体知识网络的构建与拓展,可以说,学好物理概念是学好物理的关键。然而,中学物理教学实践表明,物理概念是物理教学中既不易“教”也不易“学”的内容。论文就如何改善物理概念教学展开探讨。
一、物理概念的动态性
认清物理概念的特点,才能进行有效的改革。物理概念具有特殊的“科学概念”。它是在大量的物理事实(包括物理实验)的基础上建立起来的,它对物理事实是一种近似的、然而又是突出本质的反映[1]。由于人类认识能力的无限性和认识水平、认识方法的阶段性,物理概念的定义是操作性、思辨性、模糊性和实践性的辨证统一,物理概念在其发展过程中总是无限接近它所描述的客体。所以,在建构主义看来,物理概念是在大量观察、实验基础上运用逻辑思维方法,将一些本质的、共同的特征集中起来概括而成的,在其发展过程中无限接近它所描述的客体。因此,在物理概念教学中,必须考虑到物理概念的这种动态发展特点。
二、物理课堂传统教法的误区
传统的概念教学,常常忽略物理概念的动态性,认为只把知识传授给学生。在中学物理教学中,现阶段主要表现为教师上课时,直接给出概念或定义,然后对此进行巩固练习,加深理解;或提供一堆数据或物理现象,归纳出共同点,然后得出概念,再进行巩固练习,加深理解。结果造成了学生普遍存在“一听就会,一做就错”的现象。
学生形成概念,是一个十分复杂的认识过程。在这过程中学生需要经过一系列的动手、动脑、动笔、动口等活动,特别是需要经过由具体到抽象,再由抽象到具体的反复的相互作用和结合的过程。然而,传统教学认为,概念是人为规定的,作为学生,用不着再去探究。
三、根据认知规律改变教学策略
从物理认知学习模式图中,可以看出,良好的教学策略可以帮助学生尽快地形成合理的物理概念认知结构,科学地解决物理问题的策略训练,可以促进学生能力的提高。
在物理概念教学中渗透探究学习策略如激发兴趣、创设疑问,让学生历经一遍概念的建立过程,是学生掌握概念的有效途径。按照“创设物理实验,观看物理现象,采集数据,归纳出共同点,然后得出概念,再做巩固性练习,加深理解”的模式展开概念教学,更容易为学生所接受。因为它是从易到难,从现象到本质,从形象到抽象的过程,符合学生的思维发展归律。下面就以“加速度实验探究学习”为例,进行说明。
激发兴趣:先演示小球先后在倾斜角不同的斜面上滚动的实验,让学生在感性上对速度变化快慢有个初步认识。再利用多媒体投影播放赛车、高速列车、自行车、运动员等视频(其中包含v相同、t相同、v和t都不同的情况)
创设疑问:谁的速度“增加”得快?如何表示速度增加的快慢?
思考联想:怎样表示物置变化快慢的
动手操作:(1)根据视频内容,猜想一下速度变化快慢的大小与哪些因素有关?(2)给学生提供仪器:气垫导轨、光电门(两个)、数字计数器(两台)、滑块(两块)。要求比较两滑块速度改变的快慢,并向学生说明用挡光片的宽度除以时间即为物体在挡光处的瞬时速度,记下相邻两个光电门所记录的时间,可以算出时间段,这样既测出了某个位置的速度,又测出了两个速度变化所用的时间。(3)在老师已介绍实验装置和实验原理的基础上,学生动手设计操作实验,记录实验数据。可提示:一个滑块在轨道上的速度慢慢增大,另一滑块在轨道上的速度增大得较快。(4)分析实验数据,定量比较单位时间内速度的改变量。(5)讨论交流,得出比较速度变化快慢的依据——加速度。
体验实践:起跑过程的加速度
平等切磋:加速度与速度及速度变化量之间的关系
整合课堂:例题及辨析
探究活动的组织形式以小组合作学习、研究为主的形式。同时做个体研究、小组研究和班级集体讨论研究。做到把学生作为主体,充分注重和发挥学生的自主性和独立性,充分挖掘学生的指挥潜能,激发学生的创造力,并能深入学生的情感世界,促进他们的学习、掌握物理概念规律。
探究学习策略的训练的一般要经过策略感悟、策略演练、策略反思以及策略迁移四个阶段。下面以概念相异比较策略训练案例进行说明。
策略感悟: “加速度”的概念
(一)找出相似的概念
加速度、速度
(二)进行异同比较
l、相同点:都与快慢有关;都是变化率
2、不同点:速度是用来表示物体运动快慢的物理量,它等于位移和时间的比值;加速度是用来表示物体的速度变化快慢的物理量,它等于速度的变化量和时间的比值(速度的变化率)。
(三)掌握联系
加速度与速度方向一致,则速度变大;加速度的大小反映物体速度变化的快慢。
(四)巩固练习
做匀加速直线运动的火车,在40s内速度从10m/s增加到20m/s,求火车的加速度。
探究:小球沿斜面的运动可近似看成是匀加速直线运动。猜想一下加速度的大小与哪些因素有关?
策略演练:加速度和速度变化量
策略反思:l、还有哪些概念适用此策略?
2、此策略的操作条件、范围、程序是什么?
策略迁移:一对平衡力和相互作用力
四、小结
从探究试验可看出,与传统教法相比,在内容和要求水平一样的前提下,探究法体现以“学”为中心,以教学习方法为目的的特点,讲究教学策略,使学生学得“更好、更快、更高兴”。
教学既是科学,又是艺术,教无定法,但教学有法。在物理概念教学过程中,我们只有把握不同概念的特点,选用不同的适用于该概念的教学方法,引导学生积极探索,使学生在探索过程中形成概念、掌握概念,发展学生的多种能力。同时,也能有效地提高物理教学质量。
参考文献:
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关键词: 高中物理 物理概念 教学效果
如果把物理学比做一座宏伟壮丽的大厦,物理学规律比做这座大厦的支柱,那么物理学概念则是这座大厦的砖瓦与基石。从逻辑学角度说,物理学是在实验基础上由物理概念组成的判断和推理的逻辑体系。所以,物理概念教学在整个物理教学中有着举足轻重的价值。
所以,要使学生学好物理,就必须让学生精确理解各个概念。概念教学质量直接影响学生整个物理学的学习效果。
1.为什么要引入新的概念
很多老师教学概念的时候喜欢直奔主题,引入概念。美国著名教育家奥苏伯尔指出:把有潜在意义的材料与学生原有认知结构联系起来,这将是有意义的学习,而不是机械的学习。所以,引入一个新概念之前,必须使学生意识到脑海中原有的概念的局限性及引入一个新概念的价值。这样能最大限度地激发学生的学习动机,进而提高概念教学质量。
另外,学生经过初中物理学习,脑海中已经储备很多物理概念。然而,这些感念只能粗略地分析一些物理现象。随着研究问题的深入和细化,我们必须建立新的物理概念(物理量),这是概念教学之前必须让学生意识到的。
例如:在讲“加速度”概念之前,学生关于描述运动的基本概念已经有路程、位移、时间间隔、时刻、速度等。但是这些概念只能表述匀速直线运动或者粗略地描述变速运动。事实上,无论是生活中还是高中阶段,我们面临的运动过程常常是变速运动。因此,加速度教学之前首先要让学生进入变速运动的情境。设计两组匀加速直线运动的每一秒末的瞬时速度的数据,让学生体会到什么样的运动是变速运动,接着问学生这两个运动有什么差异。学生会发现他们能意识到其中的差异,却无法用已有的物理量解释清楚。这样就必须引入一个新的可以方便描述变速运动的物理量――加速度。
2.怎样使学生脑海中形成概念
(1)感性素材支撑
教育心理学认为:教师根据教学目的和要求,从教学内容实际出发,结合学生身心发展特点,运用实际操作、模型演示、生活中熟悉的实例等进行直观教学,这是贯彻“从生动的直观到抽象的思维”的认识规律,是提高教育质量的一种重要方法。物理概念是物理现象的本质在人们头脑中的反映。所以概念教学过程中,首先要提供足够的感性支撑,帮助学生在脑海中对新学概念有一定的感性认识。关于感性素材的选择是有一定要求的。第一,选择的素材必须是学生生活中有强烈感觉的;其次,所选素材必须紧扣教授内容的核心难点,并有助于难点突破。
例如:摩擦力的方向教学:首先,用毛刷在黑板上“刷”,让学生体会毛刷受到的摩擦力的方向及观察毛刷上的毛的弯曲方向。然后反过来:“如果黑板平面也和毛刷一样长有毛的话,那么毛会向哪边弯曲呢?黑板受到的摩擦力方向向哪儿呢?”通过这个例子,学生在一般的情境中很快锁定摩擦力的方向。学生借助“毛”弯曲方向和摩擦力方向之间联系的感性支撑,对常规情境中摩擦力的方向的判断快速予以解决。
(2)典型实验现象对比探索
对于缺乏建立概念所需的足够感性经验,可以通过一些典型实验,使学生获得鲜明的感性知识,在此基础上进一步探索,形成概念。
例如,讲惯性概念时,可以先做课本上介绍的实验,同时结合已有经验,通过讨论分析,建立概念。经常运用实验,不仅能提供概念教学需要的感性材料,还能激发学生兴趣,培养学生观察力和注意力。
3.如何巩固深化运用概念(概念教学问题化、习题化)
学生往往认为自己能复述定义就算理解物理概念了,因此,建立概念后应及时进行有针对性练习,通过在新的问题情境中使用概念,让学生在运用概念中发现对概念理解的偏差。
因此,为了使学生对概念的理解进一步得到加深、巩固和发展,可以设计一系列问题串,把概念的教学问题化、习题化。
如针对“电场强度”是反映电场本身固有属性的一个物理量,就可以编一道例题训练:
(1)在真空中有一电场,在这个电场中的某点P放一点电荷q=1.0×10C,它受到的电场力为3.0×10N,求:
①P点处的电场强度的大小。
②若在P点处换q'=2.0×10C的负点电荷,则P点的电场强度是多大?
③若将P点的点电荷拿走,则P点的电场强度为多大?
④负点电荷q'=2.0×10C,它在P点受到的电场力是多大?
设计意图:让学生的思维在训练中碰撞,学生之间相互交流讨论,加深对概念的理解。
(2)关于电场强度的概念,下列说法中正确的是:
A.若放在P点的试探电荷的电量减半,则P点的场强减半。
B.若P点没有试探电荷,则P点的场强为零。
C.P点的场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大。
D.P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
E.E=F/q,若q减半,则该处的场强变为原来的2倍
F.E=kQ/r中,E与Q成正比,而与r平方成反比
G.电场中某点的场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向
设计意图:让学生把对电场强度的模糊认识暴露出来。
学生常见的几种认知:(1)有的学生硬套公式E=F/q;(2)有的学生则以为“q变F就变,E也随着变;(3)没有q,F就不存在,场强也就消失。
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物理概念教学也是物理教学的重要内容之一,新课程改革也涉及了高中物理概念教学,因此,需要正确认识高中物理概念教学,提高教学质量。那么,如何进行高中物理概念教学呢?笔者总结几点论述如下。
一、通过列举事实进行概念教学
在日常生活中,其实有很多事物和现象都和物理概念相关,为了帮助学生顺利掌握物理概念,可以恰当地列举生活中的典型事例,唤起学生已有的感性认识,帮助学生形成正确的物理概念。例如,教师在教授“惯性”概念时,可以利用学生坐公交车的经历帮助他们理解“公交车启动的时候,人会向后仰,刹车的时候,人会向前倾”的现象。这样学生就能理解“物体有保持原来运动状态的性质”。
再如,在讲授“质点”时,学生很难理解这个概念,简单地说质点就是忽视物体的大小和形状,只计其质量的点。然而,在什么情况下,可以将其看着是质点呢?这时,教师可以利用地理知识进行举例,使质点的说法形象化。我们都知道地球在自转的同时还围绕太阳进行公转,因此地球距离太阳的位置不停地发生变化,如果说地球到太阳的距离为1.5×108km,而地球的直径只有1.3×104km,还不到它与太阳距离的万分之一。这就是说如果在研究地球的公转时,由于地球运动而引起地球上面物体运动存在的差异,可以忽略不计,即可以忽略地球的大小和形状,把地球看成一个质点。但是如果要研究地球的自转,就不能忽略地球的形状和大小,把它看成一个质点。又如,行驶在轨道上面的火车,它的内部结构很复杂,特别是发动机、传动机构等的运动,但如果只研究整列火车的运动,就不需要考虑火车的内部运动,而把火车看成一个质点在运动。
总之,在物理概念教学中,可以结合实际生活中的例子,引导学生形成物理概念。
二、通过物理实验进行概念教学
通过实验演示相关物理现象和过程,可以帮助学生较好地理解有关概念的内涵和外延。
例如,学习“弹力”时,弹力产生的原因是由于物体发生了弹性形变。学生对用手拉橡皮筋或者用手压弹簧有较好的感性认识。但是如果用手压铁块、玻璃瓶或者其他比较坚硬的物体,它们也会发生形变吗?这时,可以设置这样一个实验,如图所示,在一个水平的桌子上,放两个平行平面镜,将一束激光射到一个平面镜M上,就会看到光被反射到墙上形成光斑。如果用力压桌子,桌子就会发生形变,墙上的光斑就会发生移动,用力越大,光斑移动越显著,不压桌子后,光斑又恢复原位。通过这些感性材料,让学生亲眼看到坚硬物体也会发生形变,知道了“弹力是由于施力物体发生弹性形变产生的”。
总之,教师要尽量使用多种教学手段,让直观形象的感性材料和抽象的物理概念产生直接的联系,让学生在感性认识的基础上建立抽象的物理概念。
三、通过类比进行概念教学
物理教学中有很多概念都是抽象、难以理解的,但是可以利用类比法进行讲授分析,这样有利于学生掌握。例如,在教授电源的作用时,可保持导体两端的电势差,从而使电路中有持续的电流,这是个非常抽象的物理概念,也没有其他实验或者工具能够直观展示整个过程,单纯讲解、分析,学生听起来非常吃力。但是,如果利用抽水机的工作原理进行类比,就有助于学生理解电源的作用。
通过类比,学生比较容易理解电流形成的条件,也就容易理解电压的概念及作用。
四、结语
总之,优化高中物理概念教学,旨在以最少(时间、精力、物力)的投入求得最大的产出(效果、质量)。当然,这种优化是在新课程改革理念下进行的,应遵循教学原则和教学规律。学校、教师和学生都要尽量去优化课堂,以提高教学效率。
参考文献
[1]郑淳,郭定和.新课程理念下高中物理概念课的有效教学策略[J].教育与教学研究,2009(11).
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实验是物理的特征,也是物理教学的生命.很大一部分物理概念的教学需要借助实验演示,引导学生透过实验现象,剖析实验本质后得以顺利引入.同时,借助实验,学生也易于进入教学情境,形成深刻的印象,从而强化学生对概念的理解以及记忆.例如,在教学弹力的概念时,教师首先演示小车在被拉伸或被压缩的弹簧的作用下发生运动的实验,学生自然发现弹簧在恢复形变的过程中要对使之形变的物体发生力的作用;再借助弯曲的弹簧片将粉笔头弹出去,总结得出在物体恢复形变的过程中必然会对使之发生形变的物体具有力的作用,进而得出弹力的概念.
二、类比导入,水到渠成
类比是物理教学中最普遍的方法之一,在物理教学中具有重要意义.在物理学中,教师要善于引导学生开展对比,从而发现知识的异同,尤其是物理概念,我们要教给学生运用类比推理的方法,在类比中实现思维的过渡,在类比中加深对新概念的理解.例如,在引出电势能的时候,教师与学生熟悉的重力势能类比;在教学电场概念的时候,与磁场概念进行类比;将电流与水流类比,帮助学生建立电流的概念;将抽象的电压与学生直观感觉到的水压进行类比.在这样的类比中,实现了新旧知识的迁移,从而帮助学生借助已有知识建立新概念,既水到渠成,又容易理解。
三、设疑促思,深化概念
“小疑则小进,大疑则大进”.在物理概念教学中,教师要善于设疑,给学生制造悬念,从而引起学生积极的思维活动,从而对物理概念形成持久深刻的印象.如,在教学全反射的概念时,我将一束光线从水中斜射到空气中,逐渐增大入射角,学生观察到当入射角增大到一定程度时,折射光线消失了,而反射光线的强度变强了.此时,教师抓住这一现象,提问:为什么会出现这一的现象?学生仔细思考后,都试图通过一句准确的语言阐述这一现象,教师在学生分析探讨的基础上,引导学生分析得出全反射的概念,从而使学生掌握了全反射的概念,理解了全反射的本质.
四、原有知识,丰富拓展
物理学科的知识具有严密的系统性,知识之间相辅相成.同样,物理概念的建立也大多需要借助学生已有的认知结构中原有的相关概念.通过新旧概念之间的联系,巧妙得出新概念,理解新概念.在进行概念教学时,教师要充分发挥学生已有旧知识的作用,帮助他们建立对新概念的认识,这实际上是物理教学中经常运用的方法.如在教学能量概念时,可以事先借助初中阶段学过的对能量的粗浅认识:一个物体具有对外界做功的本领,我们就说这个物体具有能量.在此基础上,和学生讨论如何定量确定能量是怎样变化的,从而得出可以用做功的多少来衡量能量的变化,从而再借助列举事例,讨论分析得出能量的准确概念.
五、物理学史,引发兴趣
兴趣是最好的老师,学生一旦形成了对知识浓厚的兴趣,他们便会自觉主动地锁定注意,全身心地参与课堂去探究新知.物理学是一门神奇而又充满趣味的学科,其探索的对象是丰富多彩的自然万物的运动和变化.而在探索宇宙万物的过程中,有许多能引发学生昂扬激情的趣闻轶事,在教学中,呈现给学生,不仅可以激活学生的学习兴趣,更可培养他们面对困难,永不放弃的信心与勇气.在教学中,教师要善于结合一些有趣的物理现象,去吸引学生的注意力.
六、丰富外延,曲径通幽
物理概念是用最精炼的语言对物理本质的高度概括,而越是高度概括的概念,学生理解起来难度越大、越不容易接受.在教学中,教师可以借助对概念外延的拓展入手,从而巧妙引导学生来理解认识概念.如力的概念,本身抽象空乏,我们在教学中,可以先从人对物体,然后物体对物体之间的推、压、拉、提等作用,借助这些外延,引导学生拓展,从而总结提炼出力的概念,学生有了这样的外延基础,理解起来比较容易.
七、直接引入,开门见山