发布时间:2023-10-11 15:53:19
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇初中物理概念的教学,期待它们能激发您的灵感。
一、通过演示实验,引出概念
针对初中学生的年龄特征和接受能力,讲解比较抽象的物理概念时,应选择典型的、能突出本质现象的演示实验,使学生获得深刻的印象,并在头脑中形成一个能转化为明确概念的清晰观念,从而认识到物理概念的客观性和必要性。例如,教学“电阻”的概念时,我利用图1所示的电路进行演示实验,按下列顺序——在MN间接入一段普通导线,观察安培表的示数,可以看到电流有某一数值;在M、N间换接一段同样长度,同时粗细锰铜线,可以看到安培表示的示数减小了,在M、N间再换接一段同样长度、同样粗细的镍铬线,可以看到安培表的示数又随之变化,从而引出“导体的电阻”这样初步概念,指出:导体一方面具有导电的能力,另一方面又有阻碍电流通过的作用,这种对电流阻碍作用大小的性质称为导体的电阻。要向学生指出:导体的电阻是导体的一种属性,将在讲“决定电阻大小的因素”时再作进一步阐述。
在上述演示实验引出电阻初步概念的基础上,提出:“怎样量度一个导体的电阻值呢?”可以在导体两端加上相同的电压,观察通过导体的电流的阻碍是怎样变化的,这样就可以找到这个导体对电流的阻碍作用的强弱(大小)。教师应该引导学生设计出为此目的而设计的实验线路——“伏安法测定电阻”的实验线路,如图2所示(由于学生尚未学习过滑动变阻器,为了直观,可以采用改变蓄电池个数的方法来改变电路两端的电压,因为电池的内电阻很小,当电路中通过的电流很小时,可以认为蓄电池的路端电压是不变的。为此,演示对应选择电阻值较大的锰铜线和镍铬线做实验;安培表应采用安级的,演示时只需要读出具体的电流值)。进而分别选用两种不同的导体(例如一种用锰铜线,另一种用镍铬线)进行实验,分别测出几组U值和I值对应的实验数据。然后通过分析、概括和比较,就会发现:对同一个金属导体来说,它两端的电压值U跟通过它的电流值I的比值是一个定的值,但对不同的金属导体来说,比值 是不同的。
= = =……=R1
= = =……=R2
可见比值反映了导体本身的一种属性,在相同的电压下 值越大,电流越小,说明这个比值反映的是导体对电流阻碍作用的强弱,称为导体的电阻。然后引导学生进一步进行科学抽象,用R代表导体的电阻,抽象出电阻的定义公式:
R= = =
应该指出,R= R= 是电阻的定义公式,也是量度公式。一些物理概念用“比值”的方式下定义时,其定义公式仅表示量度方法,而不是表示物理间的函数关系。讲清这个问题,对学生正确理解物理概念能起着良好的作用,从而使学生弄明白:是I与U成正比,还是 标志导体对电流的阻碍作用的强弱,还应使学生搞清楚,电阻虽用比值来 量度,但它的大小跟导体两端的电压U和通过的电流I无关。而是由它的本身物理条件所决定(讲“决定电阻大小的因素”时再具体阐述)。这样学生就不会错误地认为导体的电阻与导体两端的电压成正比,与导体中通过的电流成反比;更不会由R= 错误地认为U=0时,R也等于0,在这个基础上,教师还应该简要地阐明导体为什么会有电阻,使学生形成比较完整的概念,获得比较系统的知识。
学生弄清了电阻的定义公式,电阻的单位就很容易理解了——电阻的国际单位是欧姆,它是从电阻的定义公式R = 来规定的,即当U=1伏特,I=1安培时,规定R=1欧姆,也就是1欧姆= 。
上述的整个教学过程既扎扎实实地抓基础知识的教学,又使学生透彻理解电阻这一概念是怎样在实验和分析的基础上被抽象概括出来的。这样,概念的形成过程就使学生进行科学思维的过程。教学实践使我们体会到,教学中有计划地遵循物理概念形成的这种科学思维过程来组织教学,就会使学生在形成概念中,反复经历思考活动的训练,并逐步学会抽象概念的思维方法,学生的思维能力就会得到很好的发展。
二、引导思考,理解概念
一切物理概念都是建立在一定的客观事实的基础上的。物理教学的主要特征是实验,通过实验演示,可以使学生对实验的物体从具体的感性认识过渡到抽象的理性认识,获得直观的清晰印象,加深对演示实验物体概念的理解。因此,在教学中,应正确引导学生对物理概念形成的规律、本质、内涵和外延的思考,从而理解概念,提高能力。
关键词: 初中物理 概念教学 误区 策略
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。
4.用“望文生义”法帮助理解概念
【关键词】初中物理;概念教学
1 物理概念的重要性
1.1 物理概念是初中物理学习的基础和成功的关键,物理概念作为分析、综合、判断、推理等逻辑思维的出发点,揭示了物理这门学科的内容,形成了物理学科的体系与结构,体现了物理学科存在的价值。物理学包含的内容大体可分为物理概念、物理规律和物理理论的应用。其中物理概念是物理规律和应用的基础,物理规律揭示了物理概念之间的相互联系和制约关系。如果学生对电压、电流和电阻这几个概念搞不清,那就无法理解和掌握欧姆定律,更谈不上正确的运用欧姆定律进行实际解题计算了。如果对压强、压力和受力面积这几个概念掌握不好,对于计算压强的题就也会经常出错。
1.2 学好物理概念能够激发学生学习物理的兴趣,孔子言:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。现代教育家斯宾塞也强调:“教育要使人愉快,要让一切教育带有乐趣”,这说明兴趣是学习的最好伙伴。学生对概念的学习与理解能够激起学习物理的兴趣,有了兴趣就有了学习的欲望,就能增添其进一步探究并学习物理的动力。在物理学史上,许多著名的物理学家只是出于兴趣爱好才潜心研究物理,才如痴如醉地探索自然界的奥秘。
2 多角度分析物理概念
物理概念很抽象。初中物理教材往往只从一个角度分析理解概念,给学生的理解和分析都带来了很大的困扰。老师面对学生时应该从多个不同的角度帮助学生理解和分析,加强学生的记忆。如压力和重力,老师可以引导学生从其施力物体、受力物体、作用点、示意图等多个角度进行分析,给学生一个清晰的印象。这样学生用压力和重力的分析就不会再出现错误。
物理概念是物理学的基础。只有正确的理解了物理概念,才能在以后的做题和分析中保证准确率。因此,让学生正确、清楚地理解物理概念是物理教学的重中之重。同时,只是“理解”还远远不够,还要在典型的例题中运用对比这些物理概念,才能让学生加深这些物理概念的含义和区别。帮助学生理解物理概念的内涵、形成过程,再辅以典型习题的配套训练,必定能帮助学生更好的理解物理概念,对物理产生更浓厚的兴趣。
2.1 对于初中物理概念教学的总结,物理概念的教学在整个物理学习中起基础性作用,这种基础性作用不仅体现在学生的认知结构当中,也体现在学生的认知过程当中。尊重学生的自主构建性,是初中物理概念教学的重要价值取向。
3 创设情境,诱导学生对概念做进一步的理解
3.1 在已有的对初中物理情境教学的研究中,主体思路是强调运用情境化的方式使学生产生兴趣,对物理的抽象内容有形象化的认知,所以情境的创设大多着重新颖性、趣味性、刺激性等,这些策略的形成主要还是因为初中生抽象对象思维能力的局限。然而,笔者认为,抽象的本质越清楚才知道如何将之形象,对于教师来说,创设行之有效的情境应建立在对物理本质透彻分析、对抽象对象(概念、规律)深入研究,对教材整体架构、内容的前后联系深刻了解的基础上。虽然初中学生认知能力有限,但是,教学对象的能力层次越低,对教师的能力要求越高,尤其在对概念这样一个抽象内容的教学上,所以,教师本身应该有一个系统的架构,了解各概念、知识点之间的联系。
3.2 将抽象的概念情境化固然有助学生的学习,但是,并不是所有的内容都适合情境教学,在教学的过程中,也要注意避免“为情境而情境”的情况,因为牵强附会的情境只会使学生的思维更加混乱。
3.3 创设情境并不一定要求新求异,关键是找到切入点,即便是一些看似非常陈旧、非常普通的素材,经过思考与精心设计,也能够继续发挥新的作用。
3.4 将课本所给内容教给学生是最基本的教学目标,但是,物理教学区别于其他学科的关键点在于,要教会学生透过现象看本质,找到事物的内在规律,所以,思维方式的锻炼和引导也非常重要,这也是情境教学的一个作用。初中生的学习处于抽象思维能力形成的起始阶段,所以,教师在就内容教学的同时,如何采用恰当方式的引导学生去锻炼思维是很值得研究的。
“教学有法”,教学有一定的原则、规律和模式,概念教学也应该遵循一定的原则和规律.但“教无定法”,在遵循基本原则的基础上根据教学对象的不同和教学过程的特点而采用不同的教学手段.想要提高教学质量,教师用心讲透概念是非常重要的。
在物理概念教学时要通过学生生活中积累丰富的感性材料(主要是生活中观察到的现象、体验),在教师的引导下由学生描述其中的共性,从而得出物理概念。教学中要注意运用循序渐进的原则,以提升学生对概念的理解,并学会运用。
参考文献:
【关键词】物理重要性 知识必要性 几种方法
概念是认识的前提,是认识事物的基础和关键。人们想要认识一个事物或抓住一个事物的特点、规律性以及想要进一步认识、发现其高级特性等必须先从基本的属性开始认识。即其本质属性开始认识概念。现在就简单谈一谈物理教学中概念的重要性与方法。
一、物理学的重要性
从目前社会发展上看:物理学或物理在实际应用方面颇显其重要性,如18世纪瓦特发明的蒸汽机。而后人们又利用了物理知识或物理原理发明了无记其数的各种工具、器具等等,现代社会高科技人员又利用物理原理发明了现代的火箭登陆等等。还有很多实验已有力地证明,科学家们找到了很多基本例子人们利用现代科技又重新开发了物理学或物理方面的新理论、新科技正如雨后新绿升级无限。事实说明自1901年以来,约有近150名获诺贝尔奖奖者。但其中因物理实验或物理学方面,获伟大发现或发明获奖的占2/3以上。由此又可以看出:物理实验或物理学将是未来时展的主要渠道。
二、学习物理知识的必要性
我们知道21世纪是创新世纪,朱熹曾说过:“不勤于始,将毁于终”。从现代角度讲就是:勤于始、精于始、才能成于终。所以说初中学生从入学开始就应培养其创新思维。初中是学生求学生涯中一个重要的承上启下阶段。学生正处于人生绚丽多彩、充满幻想的美好花季,还是很易产生两极分化,成为问题层出不穷的起始阶段,以及人的未来发展与幸福往往是由这一阶段产生奠基或基础。所以这个阶段的教师要给学生特别的呵护、更多的关爱与关心。特别是这个阶段的物理教师要承担起,为打造将来成功创新人士奠定坚实基础,为国民素质的提高和奠基,注重初中的物理知识的教学,多研究初中物理知识的教学方法,促进初中学生思维的发展。
三、概念教学的几种方法
为在义务教育阶段尽快培养、提高国民素质;打造未来创新人才;现将几年来总结的教学方法介绍如下:
(一)? 物理概念教学
概念是认识事物的基石。如果没有概念作为基础,如何让学生去分析、综合、判断、推理;如果没有概念作为基础,学生就没有逻辑思维的出发点;就不可能揭示这门学科在自然界的现象和内容;学生更不能形成该学科体系与知识体系结构,也就失去这门学科的价值。
纵观物理知识内容,基本上可以分为物理现象、内容、事实、概念、规律和理论。其中物理概念就是发现与研究物理规律和理论的基础。因为物理规律揭示了物理概念之间的相互联系和制约的关系。例如,若没有电路、电流、电压、电阻、电磁感应等一些概念,就不能形成电磁学;同样,若没有光源、光线、实像、虚像等一系列概念,也就无法形成现在所说的几何光学。可以这样归结地讲,如果没有一系列物理概念作为基础,就无法形成物理学体系。所以在初中物理教学中,要使学生比较系统地掌握进一步学习掌握现代科学技术所需要的物理基础知识,首要的就是让学生理解掌握物理的基本概念。
(二)让学生理解、掌握好物理概念是物理教学的关键
物理教学实践证明:物理概念是其基础知识中不易教也不易学的教学内容。从目前教学过程来看:教师普遍认为概念教学不好办,学生也普遍感到物理概念难学,我认为其症结之一就在于物理概念教学没有搞好生活事件与知识传授的关系。从目前形式上看:教师教学往往是不同程度地存在着只注意让学生多做练习,而不注重让学生对物理概念理解,而学生方面,也往往只注意背定义、记公式、做练习题,而忽视了对物理概念的理解。其结果必然是记忆物理概念或概念的含义,被其形形的符号所淹没。形成概念不清,就会产生越学越困难,还怎么谈得上灵活应用知识的呢!事实上,能否使学生逐步领会基本概念,达到教学要求,不仅直接影响学生对某一章或一节的学习,而且会影响对整个物理学知识的继续学习。所以让学生掌握好物理概念是物理教学成功的难点和关键。
(三)物理概念教学是培养实践能力、开发智力主要途径
中学生认识、理解和掌握物理概念是一个相当复杂的再认识过程,物理教学要在物理环境中让学生通过观察、实验获取第一首要的感性必要认识,或者用实验对结论进行检验,所以说物理概念教学是培养实践能力、开发智力主要途径。
关键词:情境创设;概念教学;初中物理
物理概念是以物理现象、物理过程和物理实验的内容作为基础的,是形成物理规律的前提,是培养学生掌握物理科学方法的出发点,是解决物理问题的核心。概念教学是引导学生进入物理知识殿堂的第一站,教师不仅要关注学生对概念的认知程度,更要重视学生学习概念的过程和方法,在学生学习概念的过程中,培养他们良好的情感态度和正确的价值观,加强概念知识与科学技术、社会的联系。
教学情境是指在课堂教学中,根据教学的内容,为落实教学目标所设定的,适合学习主体并作用于学习主体,产生一定情感反应,能够使学生积极主动地建构具有学习背景和学习活动条件的学习环境。教学情境能以直观方式再现物理概念知识所表征的实际事物或者实际事物的相关背景,教学情境能解决学生认识过程中的形象与抽象、实际与理论、感性与理性以及旧知与新知的关系和矛盾。以下的教学情境能帮助学生在学习中形成并建立物理概念,对学生物理概念的学习有明显的指导意义。
一、创设悬念情境,升华认知,引入物理概念
物理概念是客观事物的共同属性和本质特征在人们头脑中的反映,是客观事物的抽象。任何一个物理概念的出现都不是可有可无的,都是对客观事物本质属性的抽象,而初中生的生理和心理条件决定了其抽象能力的缺失,因此教师要在形成概念前使学生获得十分丰富的、有助于形成这个概念的感性材料,使学生认识引入此概念的必要,从感性认识上升到理性认识,在认识上产生飞跃。
在物理概念引入时,要针对初中生的年龄特征与心理特点等,依据教学内容制造悬念,激起学生的认知冲突,诱发学生的积极思考,激发学生学习的主动性。学生认识的经验越丰富,形成的概念也越精细、详尽和准确。
例如,在“压强”的教学中,演示实验:用木板、大砝码把气球压在钉板上,气球无恙;而用一枚大头针轻轻戳一下气球,气球爆裂。请学生思考这是什么原因所致?学生参与讨论并说出自己的观点。针对学生的回答,教师不做正面评判,而是带着悬念引导学生进一步深入探究。课堂上创设上述情境的目的,一是激发学生进一步学习的兴趣,二是让学生初步感知本节课的学习任务。
二、创设实验情境,发现、体验物理概念的形成过程
物理概念与物理实验有着密切的关系,初中物理中的概念基本都是建立在实验的基础上。概念是实验的内容和目标;实验是学习概念的重要方式和检验概念的有利尺度。在初中物理学习中,创设实验情境,能激发学生的求知欲望,形成持久稳定的学习兴趣,是建立并掌握物理概念的重要环节。
例如,在学习“物质的比热容”时,教师先展示外形相近的钢棒和粉笔,请两位同学同时用同一酒精灯分别加热钢棒和粉笔一端,然后用加热的一端接触火柴头。学生看到钢棒点燃了火柴,粉笔却没有,用手触摸粉笔被加热的一端感受到温热。教师提问:“用酒精灯给钢棒和粉笔加热,它们就在吸收热量,它们吸收的热量又什么关系?”学生由实验的操作回答钢棒和粉笔吸收热量相同后,教师再提问:“它们吸收的热量相同,却只有钢棒点燃了火柴,这又说明了什么?”学生回答钢棒的末温更高,进而比较自然地过渡到课本的探究活动:学生分组实验探究水、食用油、铁粉的吸热升温现象,由此引入比热容描述物质吸热升温的这种物理属性。接着先比较铜、铁、冰三种具体物质的比热容大小,再分别比较AB、AC、BC、CD这些抽象物质的比热容大小(上表),学生在比较中得出比热容的定义。
三、创设生活情境,丰富物理概念
生活是物理教学赖以生存和发展的源泉。物理概念教学必须从抽象、枯燥的形式中解放出来,走向生活,使教学生活化。
概念的掌握是一个具体化的过程,具体化就是通过分析、综合将抽象、概括过程中获得的概念运用于实际,通过实例来说明概念,加深对概念的理解。教学中用所学概念来解释现象、分析实际问题、做实验等,都加强了物理知识的运用及其与社会和生活的联系,让“从生活走向物理,从物理走向社会”的教学理念在物理教学中升华。
例如,学习了电功、电功率以后,学生回家练习抄电表读数,并计算电视机的电功率。除此之外,教材中也要求学生开展一些综合实践活动,活动的形式有社会调查、参观访问、资料查寻,也有研究性实验及科技制作。教师提供这些具有开放性、生活性、现实性的情境,学生根据教师所创设、提供的信息,提出并解决实际问题,在活动中学生对概念的理解加深,学生的创新意识和实践能力得到了训练,使每个学生真正感受到学习的乐趣。
四、结束语
创设教学情境能够帮助学生顺利建立物理概念并实现物理概念的迁移和应用,通过在具体情境中的学习,学生可以清晰地感知所学知识能够解决什么类型的问题,又能从整体上把握问题存在的情境。这样,学生就能够牢固地掌握物理概念和知识应用的条件及其变式,从而灵活地迁移和应用学到的知识。教学情境还能够使学生在学习中产生比较强烈的情感共鸣,使物理概念学习成为一种包括情感体验在内的综合性活动,对于提高学习效率具有积极意义。当然,在实施教学情境的过程中也要注意:不要刻意使用与教学内容没有实质性联系的教学情境和没有思维价值的或不能引发学生思考的假问题的情境,而要深挖教材和学生的前概念,运用情境解释物理概念的本质,让概念教学与学生的认知有机结合起来,达到良好的教学效果。
参考文献:
1.许志主编.课程标准的教学解析和实施建议物理(九年级)[M].南京:江苏教育出版社,2014.
【关键词】物理概念 创设物理环境 教学方法
中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2013.10.071
物理教学中常听到教师抱怨,学生学得不活,只会死记硬背,遇到实际问题就一筹莫展。究其根源在于教师在概念教学之初没有让学生充分地感受概念获得的全过程。因此,学生在解决物理问题时就无法做到举一反三,灵活应对。实际上,学生只有掌握好物理概念,才能正确理解物理事实,掌握物理规律和原理,才能提高分析和解决问题的能力。所以,在初中物理教学过程中,让学生准确牢固地建立起物理概念,是物理基础知识教学的重要环节。
一、物理概念的引入
对于枯燥的物理概念教学来说,培养学生的学习兴趣是很重要的。笔者认为要培养学生的物理概念学习兴趣,主要在于激发学生的求知欲,可以充分利用各种直观教学内容、演示实验引导学生观察、比较、分析物理概念,然后将学生对物理概念的感性认识上升到理性认识,最终使物理概念变成学生头脑中的概念。
概念的引入这一环节的核心是教师要为学生学习物理概念创设必要的物理环境,提供一定的感性认识。概念学习的思维基础是学生头脑中的感性认识,只有学生对相关的物理现象及其特征理解的基础上进行总结归纳,才能形成属于自己知识体系的物理概念。
在物理概念教学中,教师首先要使学生明白原有概念的局限,从而让学生了解引入新的物理概念的缘由。例如对于“密度”这一概念的引入,教师可以利用一些体积相同、材料不同的物体,让学生先猜测它们的重量和质量,然后用手分别试一下轻重。进而,教师可以让学生在相同的试管内倒入相同质量的不同液体,比较它们的体积,这样,通过比较就能使学生明确:物质的体积和质量不成正比。教师还可以向学生提出疑问:“在日常生活中,我们常常根据物体的色、味、重量等来辨别它们的特征,但对于两种色、味、重量相同的物体,有什么办法来区别它们呢?”在学生思考的过程中,便能发现物体的新特征,从而加深头脑中对于单位体积质量的理解,这样,教师便轻松地引入了密度这个概念。
二、物理概念在学生知识体系中的构建
物理学是借助“物”来求“理”的学习过程。物理概念是物理现象和物理事实的本质规律在人们头脑中的理性反映。因此,为了帮助学生形成物理概念,教师首先要为学生提供丰富多彩的感性材料,像为学生列举现实生活中实例、观察实物、示意图、做实验等等,让学生对物理现象先有自己的认识,然后教师再指导学生分析、比较、综合所观察到的现象的共同特征,最后共同总结出物理概念的内涵,进而引出物理概念涉及的规范定义及公式、单位等等。例如,对于物体运动速度这个概念的形成的引入,教师可以从现实生活的实例出发,如在进行游泳比赛或赛跑,运动员的运动快慢是人们最关注的问题。因为谁是运动最快谁就是冠军。那么,在场的观众是如何知道谁最快的呢?裁判员又是以什么为标准确定参赛运动员的比赛成绩呢?对此问题,教师可以组织学生进行讨论,并引导学生归纳并做小结。一般来说,指出比较物体运动的快慢,通常用以下的两种方法:1.如果物体运动的时间相同,就可以比较物体运动的路程长短,路程长则运动快;2.如果物体运动的路程相同,就可以比较物体运动的路程长短,路程长则运动快。通过比较两种的方法,使学生明白物体运动快慢与运动的路程和通过的路程所用的时间两个因素有关,从而便能轻而易举地引出速度的概念了。
需要特别强调的是,教师帮助学生形成物理概念的前提是学生首先获得丰富的、助于形成相关概念的感性材料,能从感性认识上升到理性认识,即通过自己的观察分析能总结出物理概念的内涵。如果教师在让学生观察物理现象后直接给出相关概念的定义,不仅学生不能充分地理解相关物理概念的定义,还会影响学生今后的物理学习。
三、物理概念的理解
学生头脑中一个物理概念建构起来后,教师要恰当地引导学生理解这一概念,并在深刻理解的基础上加以记忆。只有这样,学生对概念的掌握才是牢固的,才能在今后的学习中灵活应用。因此,要是学生深刻理解物理概念,教师要做出以下努力:1.引导学生抓住概念的本质及其规律。学生在理解了物理概念并在头脑中建立起属于自己的物理概念体系后,就必须能准确把握住概念的本质。这就需要教师充分运用各种教学手段,引导学生学会观察事物的方法,并做好演示工作,使学生在头脑中形成物理现象的逻辑体系,并建立属于自己的物理概念体系。2.帮助学生理解物理概念的真正内涵。物理概念都有自身确定的内涵,教师只有指导学生理解了物理概念的真正内涵,才能使学生详细的地、深刻地理解所学习的物理概念。3.引导学生辨明概念之间的异同之处。在初中物理学习内容中,有些概念非常相似,但本质意义却有着天壤之别。在具体的教学中,就需要教师既注意引导学生把握某一概念的本质内涵,又要注意让他们明确概念之间的联系,通过发现彼此之间的联系的教学方法来为学生讲清这些概念,让学生明确相似概念的异同之处。这对于帮助学生掌握物理概念有巨大的帮助。
四、物理概念的巩固
关键词:初中 物理概念教学 有效性
物理概念不仅是物理基础知识的重要组成部分,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。其重要性是不言而喻的。因此,物理概念的理解和掌握是中学物理教学的重点。让学生掌握好物理概念也就成为物理教学的关键所在。如何使学生理解物理概念进而掌握和运用物理规律,是中学物理教学中的核心问题。那么,究竟应该如何提高初中物理概念教学的有效性呢?
一、从熟悉的生活现象中引入物理概念
在平时的教学中要注中对学生概念知识点的理解性教学,重视从实践中引入概念,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。
例如,在教学“速度”这一物理概念时,教师先向学生提出:蜗牛在地面沿直线爬行,自行车在平直公路上行驶,飞机在天空沿直线飞行,它们的运动情况有什么区别?让学生进行分析、讨论,提出自己的想法,大多数学生会很快的从结论:“它们运动的快慢不一样”。然后再让学生继续讨论:生活中怎样比较物体运动的快慢?并在教师的引导下得出:(1)在相同时间内,通过的路程较远的运动得快;通过路程较近的运动得慢。(2)在相同的路程,所用时间短的运动得快,所用时间长的运动得慢。(3)时间、路程都不相同时,1秒内通过的路程较远的运动得快。从以上的教学实例中,引出“速度”这一概念,即速度是表示物体运动快慢的物理量,速度也就是等于路程与时间的比值。速度越大,表明物体运动得越快。
二、在对比试验中认识物理概念
学生对物理概念的理解往往停留在表面的认识上,深入不下去。教师的任务就在于从正面、反面、侧面全方位地启发学生的思维活动,使他们深入理解概念的本质属性。对比实验很适合初中生理解物理知识。
例如:大气压强这一概念,对初中学生来说是比较抽象的,教学中笔者设计两到三个对比性实验,每做一个实验,都引导学生观察现象,思考问题,分析问题,步步深入。
新课开始,教师做“水杯--厚纸片”演示实验,让学生思考,放开手后,厚纸片会不会掉下来?当学生看到厚纸片不会掉下来这个意想不到的现象时,无不感到新奇有趣。尤其是在演示实验时,为了能大大提高实验的可信度。可用一只底部有一个小圆孔的塑料杯子,用右手手指按住小圆孔,在杯口向上时的塑料杯里盛满水,用纸片把杯口盖严,左手按住纸片把杯子倒过来使杯口向下,放开左手后,纸片不会掉下来,杯子里的水也不会流出来。这时,学生可能认为“纸片是被粘住了”,然后老师掉按住小圆孔的右手指,结果纸片掉下来了,水也流出来了。这样通过手指按住小圆孔和不按住小圆孔两次实验的对比,使学生观察到两次实验中纸片都与水接触,所不同的是后一次实验是杯底与大气相通。从而解除了“纸片是被粘住了”的误解。提高了“大气压存在”这个结论的可信度。这时,教师因势利导提出:“上述第一次实验中厚纸片受到哪些向下的作用?为什么厚纸片不会掉下来?”学生很自然领会到厚纸片不会掉下来一定受到一个向上的压力作用,这个压力只能是大气产生的,由此可见,是大气对厚纸片产生了压强。
三、在不断纠错中正确理解物理概念
有些同学对每节课的单个概念予以理解,却不善于把这些概念有机地联系起来,也就不能把它们应用于各种物理场合。例如,重力和压力,是学生极易混淆的概念,一些学生常将压力和重力间的某些特殊情况下的关系一般化,往往认为“压力的大小总等于重力的大小”甚至认为“压力就是重力”。为此,笔者在教学中,设置了能暴露和纠正学生这一错误的比较性例题,通过做题,将压力和重力进行比较,收到了明显效果。
四、在多样化的教学方式中巩固物理概念
在物理概念教学中采用“自主、合作、探究”等多样化的教学方式,有效达成理解和巩固物理概念的目标。例如,电功率概念的教学,笔者整理提炼出以下几个主要问题,并制作成学案。
1.根据你的经验和通过演示实验的观察,你认为不同的灯泡(用电器)消耗电能有哪些方面的差异?
2.请你和同学讨论:怎么表示灯泡(用电器)消耗电能的快慢?
3.1W表示什么意思?100W呢?
4.100W的灯泡工作10min消耗多少电能?工作10h消耗多少度电?
5.电功W与电功率P有什么区别和联系?
6.100W的灯泡在任何情况下都是每秒消耗100J的电能吗?
7.电功率P与什么无关?与什么有关?有什么关系?
8.测量电功率,你能想到哪些方法?
在以上电功率学案中,最重要的是三个问题:⑴表示哪方面的差异?⑵怎么表示?⑶与什么有关?与什么无关?有什么关系?教师引导学生经过合作探究学习,知道了、理解了:电功率表示用电器消耗电能的快慢,可以用单位时间内消耗电能的多少来表示(P=W/t),电功率的大小与电功和用电时间无关,跟电流和电压有关(P=UI),而电功与电功率和用电时间有关(W=Pt),那么“电功率”这个概念也就理解了。
总之,在物理教学中物理概念的教学是十分重要的一块,让学生熟练掌握概念知识点,达到融会贯通的程度是物理课教学所必须要达到的基本要求。只有对概念知识点熟练掌握,才能在物理的学习中达到灵活运用。因此,教师的物理概念的教学不能太拘泥于形式,要注意教学方法的灵活多样性,让学生对概念达到最大程度的掌握。
参考资料
[1]2011版初中物理新课程标准。
[2]新课改教师发展与教学新方法/本书编写组,人民日报出版社出版,2004年9月第一版。
一、物理概念教学过程中常出现的一些问题。
在物理教学过程中,我们常发现一些学生能流利背诵物理概念,但在具体的运用中却常常感到束手无策或发生许多错误。对于有些学生来说,同一章知识时而能听懂,时而却又不懂;对于同一个知识点,上课感觉听懂了,下课却又不会运用其分析、解决问题;感觉学习了很多物理知识,但物理知识的框架和知识内在联系却不能明晰和建构,不能很好地运用物理知识解决实际问题。为了弄清楚上面这些问题,我们需要从物理概念的教学中寻找答案。
1.在实际教学过程中,往往存在着学生对物理概念的理解还停留在表面的问题。教师试图通过让学生多做练习来让学生形成正确的物理概念,而学生往往也只注重背定义、记公式、做练习,而忽视了自身对物理概念的深入理解。其结果势必导致丰富的物理概念的内涵被形形的物理符号所淹没,而教学中学生真正需要取的“真经”——物理概念的深层意义却被搁置了。这种舍本逐末的学习方法,使得学生在运用概念分析、解决物理问题时,自然会感到束手无策或发生许多错误。
2.从学生学习物理规律的过程来看,一般要经过物理现象认识—实验—概念—规律(理论)这个过程,而物理概念则是最终认识物理规律的基础,因为物理规律反映了物理概念之间的相互联系和根本意义。例如:若学生没有对电路、电流、电压、电阻等一系列概念的认识,就不能形成对欧姆定律乃至整个电学规律更深层的认识。另外,由于学生在学习物理概念前,已在生活中积累了与物理概念有关的感性经验,而有些从经验中形成的观念就已经是错误的或片面的了,这种错误认识就会干扰正确概念的形成。例如:认为力是维持物体运动的原因;一斤铁比一斤棉花重;整瓶醋的密度是半瓶醋的密度的两倍,等等。诸如此类,如果这种错误观念没有因物理概念的正确建立而排除,那么受错误观念的影响,自然就会出现似是而非时懂时不懂的现象。
3.从学生形成、理解和掌握概念的过程来看,它是一个十分复杂的认识过程,需要经历一个从感性到理性的认识过程。而最终要认识清楚概念则需要学生自我调节思维,分析整合信息,并进而比较归纳,从而建立起研究对象正确清晰的表象。而理解学习概念的过程,正是学生掌握知识、发展智力的过程。如果教师在教学过程中常常为了完成教学任务而忽视培养学生理解概念的思维过程,无疑会导致学生难以深入理解概念,难以建立思维体系。另外,加之在学习物理概念的过程中很多学生常会将一些本质不同,但表面相似的概念混淆。例如:对温度、热量、内能三个概念常会发生混淆。正是这些原因导致很多学生上课听懂了,而课后却不会分析具体问题。
二、如何在物理教学中帮助学生准确、深入理解物理概念并成功建构物理概念?
1.明确建立概念的事实依据,创造学习物理概念的环境。
要认识一个新的概念,应遵循认识的一般规律,从现象到本质。所以我们在讲新概念前,必须首先给学生创造一个适应教学要求,借以引导学生发掘问题、思考问题、探索事物本质属性的物理环境。常用的办法有:
(1)大量收集生活中与所讲概念有关的事例,利用学生积累的生活经验,用身边常见的现象作直观的比喻,正确引导感性认识,通过类比理解新概念。例如:讲分子之间存在空隙时,可举盛满黄豆的容器里还可以盛下大量沙子的例子。在讲授“电流、电压、电阻”的概念时,可举水流、水压、水渠中的障碍物的例子。我们将电流比喻为水流,电压比喻成水压,电阻比喻成渠道中的石头等障碍物,不论渠道中有水无水,水流急缓其障碍物的多少都不变。在讲授“固体、液体和气体分子结构”时,由于该内容比较抽象难懂,因此我作了这样直观的比喻:固体分子运动,与同学们做课间操的情形相似,每个学生都在一定的位置附近运动,但其运动的范围不大,并不破坏整个队列,因此能保持一定的形状和体积;液体的分子的运动,与课间操整队以前的情形相似,每个人都可以在人群中穿来穿去,但所有的人都没有离开操场,即有一定的体积,没有一定的形状;气体的分子运动,则与做完课间操散队后的情形相似,每个人不但可以随便走来走去,而且可以自由出入操场,没有一定的形状和体积。通过这样的比喻,使抽象的概念变得比较直观具体,学生就能理解得更透彻了。物理现象就发生在我们的身边,只要我们留心观察与思考,像这样的比喻随时能找到,举不胜举。
(2)通过实验,为概念提供科学依据。运用实验来展示有关的物理现象和过程,不但较之学生在生活中所感受的要深刻和典型,而且创设的情境愈新颖生动,就愈能引起学生的兴趣和积极生动地思考。例如:讲大气压的概念时,教师可将一个剥去外壳的熟鸡蛋置于较蛋稍小的玻璃瓶口上,鸡蛋停在瓶口上不动,然后拿去鸡蛋,将酒精棉花点燃后投入瓶内。燃烧片刻,学生们会惊异地看到鸡蛋被瓶子吞入。而这种新奇的实验现象,定会使学生产生浓厚兴趣,同时也为概念教学提供了科学的依据。
2.激发认知冲突,认清概念的实质。
学生在学习物理时,往往受已有生活经验的干扰而形成错误的认识。例如,在力和运动的关系上,认为物体受力才运动,不受力就不动;重的物体比轻的物体下落快;摩擦力总阻碍物体运动;上浮的物体比下沉的物体浮力大,等等。教师要让学生掌握科学的分析问题的方法,使学生的生活经验和已学知识发生冲突,从而认清概念的实质。
3.进行思维加工,深入理解概念。
概念是对物理现象、过程等感性材料进行科学抽象的产物。所以如果教师只通过举例和实验提供给学生感性材料,而不让学生参与思维加工活动,那么学生对概念的理解就只会停留于表面。因此,还必须引导学生在感性认识的基础上运用比较、分析、归纳、综合等思维方法,对感性材料进行思维加工,进而抽象概括出事物的本质属性,使他们形成正确的概念。例如:在密度的教学中,我们可以醋的密度为例。首先测出一瓶醋的质量M■和体积V■,再将这瓶醋分成不同体积的若干份,并测算出每份对应的质量和体积。有了实验数据,再对实验数据进行分析、比较、抽象、概括等思维加工,最终我们发现M■/V■=M■/V■=…=M■/V■=恒量。于是,可初步概括出同种物质的质量比对应的体积,比值为恒量。它表征了物质具有的一种性质——密度。
4.把握好概念教学中循序渐进和概念及时应用的原则。
在物理概念教学中要贯彻循序渐进的原则,这不光是学生认识能力发展规律的要求,而且这是由物理概念本质性质决定的。对于绝大多数物理概念来说,我们都可将它们划分为一次性构建完成的概念和逐步建构完整的概念这两种类型。例如对物体质量和密度来说,它们属于可一次性建构完成的概念。而对于力的概念的深入理解,这就是一个渐进的过程。在初中阶段我们只讲力是物体间的相互作用,而高中阶段有关“力”的概念就在原有的基础上加深加宽了。高中阶段进一步把力和物体运动状态的变化联系起来,指出力是使物体产生加速度的原因,强调力的矢量性,由重力到弹力、摩擦力,进而到万有引力。由力学中的常见三种力到热学中的分子力;由电场力到磁场力;由宏观上的引力到微观里的核力;由物体直接接触相互作用产生的力到物体与物体不直接接触而通过场发生相互作用产生的力。对这么多有关力的概念的理解我们只能依据教材,依据学生认识规律逐步加深。如果试图在学生刚接触力的知识时就过早地要求学生对力的概念有全面透彻的理解,就会违反循序渐进的原则,导致事倍功半,欲速则不达。概念初步建立后,应及时给他们提供运用概念判断问题、分析问题、解决问题的锻炼机会,让他们把抽象的概念再返回到具体的物理现象中加以验证。这样在解决问题的过程中就会逐步巩固和加深学生对概念的理解。
1 概念引入的时机
在引入物理概念时不能一开始就告诉学生某个物理概念,然后逐一的解释其中的每一个物理量的含义,这会导致学生学习物理的兴趣大减 ,因为学生不明白为什么要引入这个概念.那我们什么时候引入物理概念呢?应该在我们解决实际问题遇到困难如何来解决?假设了一系列方案,而最好方案的提出应该是引入物理概念时思维的最佳切入点.
例如在“机械功”概念的教学,不要一开始就告诉学生力与距离的乘积便是机械功.而是在我们学习了杠杆、滑轮、轮轴、斜面等简单机械后,引导学生思考要想最省力我们选择什么样的机械,要想最省距离我们又选择什么样的机械,在学生弄清楚其中隐含了一个规律:省力的时候费了距离,省距离的时候费了力,也就是我们在使用机械时遵循着这样一个规律:力与距离的乘积是不变的.水到渠成,我们将这一有价值的乘积就称之为机械功.
又例如“速度”概念的教学,同样是在学生完成活动:比较不同纸锥下落的快慢后,通过分析、归纳得出比较物体运动快慢的两种方法,即时间相同比路程,路程相同比时间.那如果遇到在现实生活中路程不一样时间也不一样的两个运动的物体,我们又如何比较它们的运动快慢呢?学生提出可以将路程化为相同,也可以将时间化为相同.你更倾向于哪一种呢?将时间化为多少更为简单呢?在一系列问题解决后再引入速度的概念就显得很自然,同时也能更好的理解速度的本质.
2 概念引入的方法
2.1 从生活实例中抽象概括出来
抽象概括能力就是从具体的、生动的实例,在抽象概括的过程中,发现研究对象的本质;从给定的大量信息材料中,概括出一些结论,并能应用于解决问题或做出新的判断.初三学生正处在形象思维开始向抽象思维过渡、转化的阶段,而且还开始出现思维的独立性和批判性, 模仿已经不能引起他们的兴趣了.因此,我们可以利用学生的这个思维特点加强抽象概括能力训练同时又很好的解决了概念教学的难点.例如“杠杆”概念的教学,让学生从许多具体工具在使用时的共同特征中抽象概括出来:一根硬棒,在力的作用下能绕固定点转动,这根硬棒叫做杠杆.又例如在讲授“力”的概念时,先举出一些实例,如两个学生相距较近互相推,提起重物,手握握力计,拉弹簧测力计等,并从这些推、提、压、拉产生力的不同动作中找出它们的共同特点来引入“力”的概念,其一,必须有两个物体(不一定是人),单独一个物体不会产生力,力是物体对物体的作用.其二,物体间力的作用是相互的.
2.2 巧用类比,灵活迁移
所谓类比,实际上是一种从特殊到特殊或从一般到一般的推理,它是根据两个(或两类)对象在某些方面的相同或相似从而推出他们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维.在初中物理教学中运用类比思维可以帮助学生理解较复杂的概念.例如:“电流、电压”概念的教学,电流、电压是初中学生不易理解的一个概念,而水流与水压学生却很熟悉,通过类比,将水流类比电流、水压类比电压,从而引入“电流、电压”概念,这种处理形象、生动、学生容易接受.又例如“功率”概念的教学,将功率和速度类比.速度是表示物体运动快慢的物理量,同样的功率是表示物体做功快慢的物理量;速度的定义是单位时间内运动的路程,同样的功率的定义是单位时间内做功的多少.这样引入“功率”概念,学生还是很容易的理解功率的本质的.
2.3 从学生生活体验引入
初中学生接触生活十几年,也积累了许多生活体验,这为我们引入物理概念提供了方便,学生也乐于接受.例如“惯性”概念的引入,引导学生回忆、再现自己坐在汽车里,体验当汽车静止、以某一速度正常行驶、突然启动、刹车、加速、减速、拐弯等时刻的感觉,通过分析引入“惯性”的概念.又例如讲“摩擦力”概念时,直接让学生体验手紧贴在课桌上移动时的感觉,自然引入“摩擦力”的概念.
2.4 通过演示实验引入
演示实验是由教师操作演示的实验,是学生对所研究的物理问题获得感性认识的基本途径.通过演示实验,可以指导学生观察和分析物理现象,获得生动的感性知识,从而更好地理解和掌握物理概念、定律,提高物理教学效果.在概念教学时我们可以通过演示实验引入,能激发学生强烈的兴趣,同时学生会对新概念印象深刻.例如“浮力”概念的引入.先做演示实验,在弹簧测力计下挂一个重物,用手向上托重物,学生观察到弹簧测力计示数变小.分析由于重物受到手向上的托力,才使弹簧测力计示数变小.接着把重物慢慢放入水中,学生观察到弹簧测力计示数也变小,分析由于重物受到水向上的托力,才使弹簧测力计示数变小.此时再引入“浮力”的概念,可谓水到渠成.又例如在“大气压强”概念引入前,可以做“易拉罐”实验,向空易拉罐中注入少量酒精,放在酒精灯上加热,排走罐中空气,然后用橡皮泥快速地将罐口封闭,让易拉罐静静地立在讲台上自然冷却,学生可以观察到易拉罐被压瘪,并发出剧烈响声.该实验无论是视觉效果还是听觉效果,都能给学生带来震撼,接着引导学生思考:是谁将易拉罐压瘪的?从而引入“大气压强”的概念.
2.5 问题讨论引入
中学物理教学历来重视物理概念的教学,传统的概念教学从物理概念的文本出发,着力在三个方面讲解和剖析物理概念:一讲清概念的内涵,即物理内容和物理意义;二强调概念的外延,即概念的适用条件和范围;三理清相关概念的联系和相近概念的区别,课改后的概念教学,继续重视知识文本内容的宣讲,将知识内容讲授得精要、清晰、连贯,以教学艺术与教师情绪的感染将单向的知识传授活动变得生动有趣,同时还融入了演示实验、多媒体或实物展示、板书与演算等教学手段,但是,基层教师对概念形成过程的教学的研究不足,采用的教学手段流于形式,难以让学生内化概念知识,以一节《阿基米德定律》公开展示课为例,笔者曾对学生做了一次课后测评,在为“浮力”概念设置的问题中,对“请举一个生活实例来说明浮力的存在”的39份答卷中,除1份外,其它35正确答案均取自于课堂教师所列举的实例;在回答“浮力的方向是否可能在水平方向上”问题时,却仅有7份回答“不可能”,从测评数据可以支持这样的判断:学生并未在这节课堂教学中通过对“浮力”概念本质的分析进行深入思考,尚未对“浮力”概念形成扎实的知识储备。
物理概念,其本身的含义既抽象且深刻,在日常生活中常被误用或滥用,同时,初中学生在物理概念学习过程中,由于其自身认知特征的局限性,不仅仅需要教师帮助从现象中抽取并概括出物理现象的本质属性,还需要学生自己对获得的知识内容进行深层次的加工整理,才能让学生在原有的经验背景下内化到自己的各自有所不同的知识结构中,那么,物理概念的教学可以采用怎样的教学策略,在实行严谨的概念文本解读的同时,突出概念内化呢?现将在知识内容传播与教学活动设计两个方面,探寻可资利用的教学策略。
1 概念内容的选择与呈现顺序的策略
概念教学,一般是从学生已有知识或生活经验或实验现象开始,首先让学生观察并帮助学生归纳大量事实的共同特征,选择与设计有利于学生内化概念内容的实验与生活经验,存在三个主要来源:
第一,教材与教参中的实例与实验。
第二,应用于生活中的现象和经验;适度的贴近学生社会生活的经验与现象,便于学生观察、感知和分析。
第三,学生对概念的理解与经验;教师能从中发现学生的认知偏差,学生也容易被唤起兴趣与注意。
概念内容的呈现顺序,考虑到学生学习的认知特征与学科内容特点,以直线式或螺旋式、渐进性组织或跨越性组织等方式来调整概念教学内容。
如初中物理“内能”一节,采用教学内容的渐进性组织方式,以三步骤建构内能概念:从“能量是物体所具有的对外做功的能力”已有知识出发,通过加热水杯,水杯内悬浮物从静止开始运动的演示实验,发现“温度高的物体具有对外做功能力”,得到“温度高的物体具有能量”,即“任何物体都具有与类似机械能的能量”结论,再用反复弯折铁丝实验,总结出“对物体做功,内能增加”,来进一步强调物体内能的能量特征,最后,加热铁丝、烘烤铁丝等实验,发现并归纳出内能所具有的“热传递方式转移内能”,拓展出物体内能转移的特殊方式。
2 形成概念的方法的教学策略
概念形成的过程是一个复杂的、感性认识与理性认识相互作用的认识发展过程,使用了严谨的科学方法,针对概念形成的不同方法,教学活动也各有不同的策略。
2.1观察法建构概念,例如连通器,用直观感知的教学活动来帮助学生形成概念
将形状、粗细不同的各种连通器拿给学生看,观察且归纳出容器加水后的水面总处于同一高度这样共同特征,来形成连通器概念,课后就不难准确地识别出其它的未在课堂上呈现的连通器了。
2.2数学法建构概念,如密度,应用发现式教学策略
分别测量同种物质的形状、大小各异的物块,发现各物块的质量与体积的比值相等的共同特征,将质量与体积的比值定义为密度概念,当然教学侧重点不仅在于从大量示例中发现具有共同特征的数学关系,还要辅以概念形成的物理发展史的教学。
2.3理想化法建构概念,如惯性、分子电流等,采用讲演式讲授法
帮助学生在尊重假说的基础上,实施理性推理的教学活动策略。
3 概念适用范围及与相似概念的区别的教学策略
每个物理概念都具有独一无二的含义,要掌握概念决定条件、物理量的量度公式、适用范围及与相似概念的区别,采用类比式讲授法与设想类问题讨论法等教学方法,有利于学生内化概念内容。
例如,“电阻”概念与“密度”概念类比,两者量度公式极其相似,一样不能从电阻定量公式R=U/I认为电阻与加在导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比,而与密度是物质的属性一样,决定导体电阻的是导体的材料、长度和横截面积_同样,内能中的分子动能与机械能中的动能概念,压强与压力概念,等等,类比教学方式有利于同化与顺应新概念的认知,避免概念的混淆。
日常口语会话中常常会被滥用的能量概念,设想类问题的讨论式教学活动,如“气功师号称能‘隔空打物’或‘隔山打牛’,如何设计实验证明这种说法是否正确?”,师生既可以围绕问题进行分析、讨论和交流,从不同角度来探讨机械能、内能、化学能等概念,也可以创造性地设计实验,将所学知识加以合理发挥,来促成对能量概念知识的全面、深刻的理解,
4 概念内化需要的时间与资源的教学活动策略
学生构建个人化概念所需要的时间与资源,在教学活动方面,设计发现性实验与开放性问题,在教学方法方面,讲授式教学方法的同时,辅以交流、合作、探究等课堂活动,都是有效的课堂教学活动策略。
理解;甄别
〔中图分类号〕 G633.7 〔文献标识码〕 C
〔文章编号〕 1004—0463(2013)10—0036—01
物理概念反映物理现象的本质。如何在概念教学中有效地启发学生的思维、提高学生的思维能力,是教师在教学活动中值得探索的重要课题之一。笔者通过多年的教学实践,在物理概念教学中作了一些有益的尝试和探索。
一、引入物理概念
在概念教学中,首先要使学生明白原有概念的局限,从而知道为什么要引入新的物理概念。引入概念,常用方法有:从生活实际引入,如引入“力”的概念,可以现场模拟生活中力的现象,让学生体会“力”就在我们身边;从实验现象引入,如观察体会惯性的存在;在复习旧知识的基础上引入,如“电功率”的引入,在复习“电功和电能”的基础上,让学生明白电流做功不光有多少还有快慢,顺理成章地引出“电功率”概念。教学中教师要善于精心设计问题,将学生引入情景之中,激发学生的求知欲。
二、形成物理概念
知道了引入概念的必要性后,接着的问题是理解这个概念到底怎样描述某一物理现象的本质?它的内容是什么?针对学生对感性认识材料的掌握情况和已有的“前概念”,即学生在学习某一物理概念之前,脑子里已对这一概念形成的“偏见”,设计一个好的形成概念的过程。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世纪就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,这种错误观点仍留在学生头脑中。因此,在物理概念教学中,要注意发现和剖析学生头脑中存在的“前概念”。物理学是借“物”求“理”,为了形成概念,就必须给学生提供足够的感性材料(例如,列举生活中熟悉的实例,或观察模型、实物、示意图等等),然后启发诱导,让学生观察、思维、分析、比较“现象”的共同属性,概括出其本质,得出物理概念。
三、精确表述概念
物理概念教学中,教师要让学生积极参与表述概念的过程,培养和发展学生的逻辑思维能力。例如,在讲“能的转化和守恒”概念时,师生共同列举一些有关能的转化的例子。如,物体从高处自由下落时,重力势能不断转化为动能。用电饭煲做饭时,电能转化为内能。水轮机带动发电机发电时,机械能转化为电能等等。至此,让学生概括得出新概念——能的转化和守恒定律。其间,对学生表述的不当之处,教师应诱导启发,力求语言精练、准确。在这样的学习活动中,学生思维的严密性得到培养,逻辑思维能力得到发展。
四、剖析物理概念
初步建立了概念后,还要从正面对概念进行认识。对概念中的关键“字”、“词”要咬文嚼字。如牛顿第一定律的内容是:“一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。”“一切物体”表示这个定律适用于所有物体;“没有受到外力作用”表示定律的成立条件;“匀速直线运动状态或静止状态”是结论,二者必居其一,即原来静止的物体现在继续保持静止,或原来运动的物体以原来的速度继续做匀速直线运动;“总”表示当物体满足以上条件时,结论就是“物体保持匀速直线运动状态或静止状态”,没有例外。总之,对概念的定义要进行逐字逐句的讲解,对重要的“字”、“词”要认真推敲。
五、深入理解概念
教学中,教师要善于抓住概念的本质,帮助学生全面深刻理解概念的内涵与外延的关系,使学生在加强对概念的理解中提高抽象思维能力。例如,“电阻”这个概念,学生一定要懂得:对同一导体来说,其电阻值是恒定的;对于不同的导体,其电阻值也有可能是相同的,其大小由导体的长度、横截面积、材料性质和温度共同决定,而与导体两端的电压和通过导体的电流无关。正确理解这一点,学生就不会把公式“R=U/I”的意义理解成:导体两端的电压越大,则电阻越大;通过导体的电流越大,则电阻越小了。为了比较深刻地理解概念,还需要全方位认识概念。这就必须从分析概念的内容入手找出概念的内涵和外延。
六、甄别物理概念
一、“熔化”与“溶化”不同
熔化是指固态物质由于吸热,温度升高到熔点时,由固态变成液态的现象。而溶化是指固态物体在液体中溶解,与液体相混合的现象。熔化是固体在一定的温度下进行的,需要吸收热量。溶化则对温度的要求并不很高,不需要吸收热量。
二、“白气”与“气”的不同
日常生活中看到很多“白气”,但它不是气体,它是由于水蒸气遇冷液化成小水滴悬在空气中而成,它是液体。
三、“雾”和“露”都是液化现象
“雾”和“露”都是液化现象,学生往往分不清,为什么都是液化现象,却又形成了“雾”和“露”呢?原来,“雾”和“露”虽然都属于液化现象,但它们液化后形成的小水珠有的凝结在空气中的浮尘上,有的凝结在草木、石块的表面上,凝结在浮尘上形成了“雾”,而后者则为“露”。
四、物体密度与物质密度不同
物体是由物质组成的一个实体,是物质赖以存在的形式,而物质是客观存在的,是构成物体的材料。例如:课桌是一个物体,它是由木材、金属、油漆等物质组成,它的密度实质就是课桌的平均密度,称为物体密度。教师可通过举例帮助学生认识它们之间的区别,以便于能很好的理解物理现象。
五、惯性与惯性定律的区别
惯性是物体本身的一种属性。一切物体都有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,这种性质称为惯性。任何物体在任何状态下都有惯性,惯性的大小与物体是否运动、运动状态如何、是否受力都无关,它没有条件限制。惯性定律则是指物体在“不受外力作用”这一条件下的一种运动规律,它有条件限制,一旦受到外力,就不能保持静止或匀速直线运动状态。
六、压力与重力不同
压力与重力是性质不同的两种力。一是产生的原因不同。压力是由于两个接触的物体相互挤压而产生的力,其性质属于弹性力;重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,其性质属于引力。二是方向不同。压力的方向总是垂直指向受力物体的表面;重力的方向总是竖直向下。只有当支持物体的表面为水平方向时,压力与重力的方向相同。三是力的作用点不同。压力的作用点在物体接触的表面上;重力的作用点在物体的重心。四是施力物体和受力物体不同。压力的施力物体是被支持的物体,受力物体是支持物体;重力的施力物体是地球,受力物体是物体本身。
七、正确理解扩散现象
【关键词】初中物理 概念 有效教学 兴趣 探究
引言
我们知道,物理概念是物理学科知识的重要组成部分,也是最为本质和核心的部分。而初中物理本身就是一门概念较多、原理复杂、知识点前后连接较为紧密的自然学科。其物理概念常常也表现为绕口及难以理解。例如:加速度、势能、热能、欧姆定律等等。这一块是初中物理教学的难点,也是重点。所以,要培养学生的物理探究兴趣,帮助学生深入理解物理概念就十分必要。深入理解物理概念是学生对物理产生兴趣的前提,也是学生科学学习物理的保证。因此众多一线初中物理教师应予以重点关注。避免因为学生对概念及其之间的关系理解不准确造成学习方式及理解方式的差错。
一、强化初中物理概念教学的重要意义
首先,通常物理概念是由黑体字标记出来,目的就是吸引学生的注意力。一般会出现在教材的首末段。深化概念是学习物理的前提,也是学生学习物理的基础。只有充分理解概念,才能够有效的将其转化为解题方法及学习策略。其次,概念知识的建立也是学生探究物理过程中的砌墙砖,对于学生的创新能力有着很好的培养。最后,随着新课程教学改革的不断推进,中考物理的考查方向也随之改变,考查范围更广,基础性更强。再加上很多初中物理概念常表现为复杂绕口、晦涩难懂。很多学生在做题时常会出现理解模糊,对题干把握不准确。稍有不注意便会落入出题人设计的“陷阱”。同时,加强概念认识也是对当前新课程标准的有力响应,符合新课程标准要求。
二、初中物理合理化概念教学的策略建议
1.教学过程符合学生自身认知特点
我们知道,初中物理是一门逻辑性、交叉性很强的自然学科。物理概念也常表现为字面意思模糊,绕口难读等。而物理概念的有效教学又直接影响着学生对于物理学习的兴趣及效率。然而初中阶段又是学生心智及身体发育的关键阶段。他们对外界的认知能力有限,受外界条件的影响也十分敏感。这就需要物理教师在展开概念教学时充分考虑到学生的自身认知特点,熟知学生的心理机制。有效做到“知己知彼百战百胜”。因为学生在这个阶段对知识的认知常表现为由感性到理性;有表面到深层的过程。那么,教师在展开概念教学时要做到“感性――理性――抽象 ――具体”的认知过程。通过形象的教学辅助工具将复杂抽象的概念具体化、形象化。例如学习“功率”时。为了让学生更加具体的了解功率。教师可以借助物理模型及事物、图像、影视等等形象的表现概念。我们可以在规定的时间内让学生分组对实验大桶中装水,时间截止后分组称重。然后计算每组学生的功率。让学生具体的认识功率的概念,深化本章知识点教学。
2.借助情景教学、深化物理概念
我们知道,兴趣是学生的最好教师。只有最大程度的激发学生的学习兴趣,才能够有效的激发学生的学习动力。通常,物理概念比较生涩,很多学生会出现模糊定义,认识不全面。甚至知难而退的现象。所以,教师在教学过程中就要注意将抽象的物理概念通过情景化创设具体化,充分激发学生的学习兴趣。例如,我们在讲解“声音传播的介质”这一概念时候。学生对于“介质”的认识往往不够深入。而且“介质”本身就是很抽象,学生认识起来容易出现模糊不清的现象。那么,教师在教学过程中为让学生加深对声音传播介质概念的认识。可以创设情景。让两个学生为一组的设置“口杯小电话”,也就是土电话。然后让学生站到距离很远,用正常的声音说话。分别对比普通对话与土电话对话的清晰度。也可以设置真空杯罩,里面放手机。在真空和常规状态下,分别拨打手机。听手机铃声等等。通过这种情景设计,学生的学习积极性定然高涨。教师也可以趁机询问学生,激发学生的求知欲,引发学生的主动探究思维。
3.建立概念知识联系、温故知新
我们知道,初中物理本身就是一门知识点联系较为紧密的学科。而教材的编写又是经过很多专家反复修订的,对于学生的认识特点把握也十分准确。知识点的安排也是由浅及深、循循渐进。那么,初中物理教师就要有效构建概念知识体系,方便学生温故知新。例如学习“机械效率”的概念时候。前后知识点的联系必然有“有用功、无用功、效率、总功率、额外功”等等。这些概念之间的联系较为紧密,教师在教学过程中就要注意前后概念的联系,方便前后知识点的构建。帮助学生温故知新,提高学生的学习效率。
三、总结
综上可知,物理概念是初中物理教学过程中的重点及难点模块,也是学生学习物理学科知识的重要组成部分,也是最为本质和核心的部分。所以,教师在日常教学过程中就要合理做到概念教学,激发学生学习兴趣,树立科学的学习方法。帮助学生从抽象到具体、从感性到理性的学习过程,加深学生对于物理的了解,提高学生的物理学习效率。
【参考文献】
[1] 沈明全. 初中物理起始阶段教学方法探讨[J]. 考试周刊,2008(21).
[2] 焦爱华、景奉勇. 初中物理新教材的特点分析及应用[J]. 新课程(中学版),2008(Z1).
关键词:初中物理;概念教学;内涵和外延
初中生感到物理难学,其主要原因之一就是物理概念没弄明白。死记公式、题海战术不是学习物理的方法,而弄清概念的建立过程、内涵和外延,才是学好物理的基本途径。那么,怎样进行概念教学呢?下面,笔者从成才角度就初中物理概念教学谈谈自己的几点做法和体会。
一、概念的引出
(1)从问题中引出概念。“学起于思,思源于疑。”疑是思的火种,思维以疑为起点,有疑问才有思维,经过思维才有解疑,有所进取。因此,问题的提出,能激发学生积极去认识和思考,也能激起学生分析问题、解决问题的欲望。如在“相对静止”的教学中,课本列举了一个法国飞行员在一次飞行中手抓飞行子弹的故事,这时教师就可顺势提出问题:“飞行员手抓飞行的子弹结果没有受伤,这是为什么?”这个问题的提出引起了同学们极大的兴趣,整个教室突然“沸腾”起来,充分调动了学生的积极性,也提高了教学效率。
(2)从实验中引出概念。物理是一门以实验为基础的学科,很多概念也是实践的产物,并在实践过程中逐步形成的。尤其是有的概念较抽象,难于理解,而初中学生的生活经验缺乏,物理感性认识不足,知识肤浅、抽象思维能力弱。实验就成为这些同学感性认识的来源,打开神秘金库的金钥匙。如在“比热容”这个概念的引出时,就设计一个相同的加热器(酒精灯)给相同质量水和沙子进行加热,结果沙子的温度上升得快,从中引出比热容这个概念,这样引得自然,学生接受得轻松,能起到顿悟的作用。又如在教学压强这个概念时,可采用这样的演示实验:用纸盒装满沙子,用铁钉和小块木板做一个小凳子,铁钉做凳脚,把小凳子放在沙面上,让学生观察,会发现铁钉陷进沙子里。接着在凳子上放一个钩码,学生会观察到铁钉陷进沙子里会更多一些,这时引导学生得出:在受力面积一定时,压力产生的效果跟压力大小有关,压力越大,效果就越明显。然后再把小凳子倒过来放在沙面上,再在凳子上放同样的钩码,让学生观察,会发现凳子陷进沙里很少,进而引导学生得出:在压力一定时,压力产生的效果跟受力面积有关,受力面积越小,压力产生的效果就越明显。从而得出:压力产生的效果用压强表示,压强大小跟受力面积以及压力大小有关。这样,学生对压强概念就更容易理解和掌握了。
(3)从旧知识的复习中来引出概念。往往新概念与学习过的概念之间存在着有机的联系,教师可以引导学生从已有的知识出发,通过逻辑展开,把新概念自然地引入。复习巩固旧知识,然后“继陈出新”也是教师常采用的方法。如在“内能”这个概念的引出时,先复习“机械能的知识”,又复习分子热运动与分子间的相互作用,有了这些旧知识的支持,引出的“内能”就顺理成章。
(4)从生活众多事例中引出概念。先请同学们列举相关的生活中的事例,然后对这些生活经验进行分析找出它们的共性,引出概念。如在“动能”这个概念的引出时,引导同学们举奔流的河水能冲断桥梁、飞行的子弹能击穿铁皮……奔流的河水、飞行的子弹能够做功,引导同学们找出这里的河水和子弹的共性,这样“动能”引出就紧密联系了生活,达到了事半功倍的效果。比如关于运动的认识、关于力的认识、关于电的认识,由于学生认识的局限性,学生获得的观点、认识可能存在误解、错误,形成隐概念、前概念和初概念。再如摩擦力,学生可能由于生活经验只注意到摩擦力阻碍物体运动,于是形成摩擦力都是阻力的错误认识,那么在教学中就应该引导学生分析一些生活中摩擦力充当动力的例子,最后总结出摩擦力的概念。
(5)从情境引出概念。为深入理解概念的内涵带来积极的因素,教师可通过实验或多媒体技术为学生设置诱人的教学情境,使学生如身临其境,这样,就容易引出相应的概念,从而也能激发起学生的积极思维和探索物理现象的兴趣。如在教学声音的特性时,采用多媒体播放出各种各样的声音,一下子把学生吸引住了,他们都纷纷聆听,然后自主思索:为什么每个人、每种乐器的音质不一样?……这时,教师就可分别引出音调、响度、音色的概念,过度非常自然。
二、概念的理解
概念引出以后,寻找事物的本质特征,然后根据这些特征用精准词项给它下定义,这是概念的形成过程。因此,我们在概念教学时,注重引导学生对概念的正确表达,这是学好概念的根本。抓住每一概念所反映的特有属性,搞清概念的物理意义和适用范围,盯住关键“字眼”,针对有的学生表达不清、不完全等情况,应在概念的表达上进行严格的训练。如在理解“扩散”这一概念时,同学们会理解为两种不同物质相互接触时,物体彼此进入对方,应理解为物质分子彼此进入对方才恰当,强调其中的“分子”两字。又如电磁感应现象,同学们在理解时丢掉“闭合电路”或丢掉“切割磁感线”这样的例子教学中经常会碰到,应想尽办法引起同学们的注意。教学中教师还可通过新旧概念对比,启发学生分清异同,以便掌握新概念。如在学习“内能”时,我们会把“内能”与“机械能”联系起来……总之,概念教学应注重理解,避免死记硬背。
三、概念的具体化
如果是允许的情况下教师可举一些反面例子,从中启发学生对概念的灵活运用,解决一下生活中的实际问题。例如学习了“蒸发”这一概念后,可以向学生提出以下问题:夏天游泳的时候从水中上到岸边,有风吹来的时候会感到冷,为什么?还有夏天扇扇子会感到凉快,为什么?夏天往地板上洒些水,过一段时间后,房间内为什么没那么闷热?……再如学习了“沸腾”后,向学生提出:在高山上敞开锅盖煮食物,食物不容易煮熟,为什么?引导学生得出:水的沸点跟水上方的气压有关,还有家中的“气压锅”煮食物熟得快就是这个道理,这样学生对“沸腾”这一概念就更加理解和掌握了。由于用所学的知识解决了生活中的一些问题,学生的兴趣和积极性也会增强。又如学习了惯性概念后,请同学们举生活中与惯性有关的例子,然后分析哪些是利用惯性的例子,哪些是防止惯性的例子,让学生认识到有些事物的两面性……这样,就能进一步巩固概念。