时间:2023-07-27 16:15:09
导语:在初中物理概念的教学的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
关键词:物理概念;巧妙引入;概念形成;巩固
事实说明,很多学生在物理学科的学习上不能按照教师设想的那样顺利地发展,常常是因为他们在学习物理概念时遇到了困难,这是由于初中物理教材中的概念数量多,而且涵盖面广,在《义务教育物理课程标准》(2011版)中,将认知性的物理概念分成三个水平:(一)了解,是对概念的初步认识,只要求说出概念的要点、大意,在有关的问题中能识别它们;(二)认识,是对概念的进一步认识,除了包含了解的要求外,强调应知道概念的确切含义,要会用它来分析解释简单的物理现象,进行简单的计算;(三)理解,除了包含认识的要求外,主要是运用知识的要求更高一些。因此,要想更好地做好物理概念的教学,研究物理概念的教学是初中物理教师面临的重要任务,下面笔者结合自己教学中的经验和教训,谈谈对初中物理概念教学的一点认识。
一、重视物理概念的引入过程,激发学生的学习兴趣
一个物理概念的教学能否成功,引入是关键环节之一。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,若教师能下点工夫,做点功课,用新颖的方式引入物理概念,吸引学生的兴趣,则能调动学生的积极性,为达到预期教学目的打下坚实的基础。
1.精心设计生动的演示实验,刺激学生感官神经
在讲授新概念之前,教师要千方百计从生动入手。生动的实验往往更能吸引学生注意,也可以增加学生的好奇心和求知欲,在这方面多费点精力是值得的。例如上《静电现象》这一课,讲到摩擦起电的概念时,我用一块事先使之带电的泡沫塑料块放在一个同学头上吸引该同学的头发,同学们很快被吸引住了,发出“咦……”“啊……”的声音,当我看到同学们瞪大的眼睛、张大的嘴巴时,我就知道我这节课已成功了一半。
2.精心组织学生自主活动,引导初建物理概念
新课改的课程理念要求以学生发展为本,学生积极参与教学活动就是以人为本的教育思想的体现,以学生活动引入概念教学,可以增加学生学习的主动性。如在引入“摩擦力”概念时,我让一位同学用两只手压住同座位同学的一只手,被压住的同学用力抽手,两个同学都能体验到手之间产生的力,从而引入“摩擦力”。学生活动除了动手操作实验外,也可以用问题讨论的形式,通过教师提出问题,学生参与讨论,最终引入物理概念,使课堂气氛活跃,学生积极思考。
3.利用学生熟悉的生活现象,从生活走进物理
对于初中学生,从日常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往往能起到事半功倍的效果。如引入“惯性”概念时,让学生观察刹车、加速、转弯时乘客的表现,结合自己生活中的经验,从而引入惯性,贴近生活,学生比较容易接受。
4.合理使用信息技术手段,巧妙引入物理概念
概念引入的方法多种多样,而在信息化高速发展的今天,教师也不能忽略现代信息技术在教学中的重要作用。教师可以用一段录音、录像、图片、动画等,将抽象的概念形象化,静态的概念动态化,使教学活动变得生动有趣,富有吸引力。如在引入“速度”概念时,我设计了这样一个动画,一只大公鸡和一只蜗牛同时从起点出发,慢慢地大公鸡会走到蜗牛的前面,学生能够直观地了解到将要学习的概念是表示物体运动快慢的物理量。
物理概念的巧妙引入,一方面能引起听课学生的注意,明确概念学习的目的,概念用来解决的问题,另一方面又能激发学生的学习兴趣,引发学习动机。而概念引入方式有多种多样,要根据学生和教学内容的具体情况,采用最恰当的引入方式,才能取得良好的教学效果。
二、关注物理概念的形成过程,注意教法的多样化
1.应用各种物理研究方法,帮助形成物理概念
初中物理中涉及许多研究方法,诸如“类比法”、“对比法”等都对物理概念的教学有一定的作用。如在定义“速度”、“功率”、“密度”等概念时,思路是完全相同的,即通过两个物理量的比值反映物体本身的某种属性,对这些概念,教师通过类比,使学生能够达到融会贯通。
2.重视学生对概念的错误认识,建立正确的物理概念
在概念形成的初期,学生对概念的理解往往不全面、不深刻,甚至还存在某些错误的认识,教师在物理概念教学中对学生出现错误应高度重视,切不可视而不见或一带而过。例如,当像如图那样截去一半后,长方体密度将如何变化?或许有学生回答质量减少一半后密度也减小为原来的一半了。针对这种错误认识,我们要引导学生分析,截去一半后,长方体质量m如何变化?体积V如何变化?那根据公式ρ=m/V可知,密度ρ如何变化?最后再加以强化,密度是物质的一种属性,虽然可以由质量和体积进行计算得到,但与质量和体积均无关系。通过错误能够加深学生的印象,丰富学生对概念内涵的认识,也有利于对思维能力的培养,学生在这种不断释误,理解和反复认知的过程中,将会促进自身对物理知识的深度理解和长久记忆。
3.注重物理知识前后迁移,分析概念间的相互联系
很多同学对每节课的单个概念能够理解到位,却从不善于把这些概念有机地联系起来,不能把相关概念综合成一个相连相容的概念网络,也就不能把它们应用于各种物理场合。事实上,初中物理的许多概念前后都有联系,只要教师精心设计,对概念规律的内在联系加以挖掘,可以使学生的知识形成系统化,从而收到一石数鸟之效。
三、运用概念解决实际问题,巩固所学的物理概念
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,只有通过运用、练习,才能加深理解,使新学概念与已有的其他知识链接起来。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,具体可分为三个梯度,下面以“杠杆平衡条件”为例,简述这三个梯度: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。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,如利用其他知识为本概念、规律提供条件或运用本概念、规律为其他知识提供条件。一般在章节复习或总复习中提出,应在学生有一定的基础时进行。
一、概念教学的重要性
概念是对客观事物本质的一种抽象的反映。一个物理概念,就是一类物理现象本质在人的大脑中的反映,概念是在大量观察、实验中获得感知、形成初步观念的基础上,通过进一步的分析、比较、综合、归纳、想象等思维活动,把一些物理现象本质的、共同的特征集中起来加以概括而建立的。物理概念是构成物理学大厦的基石,是整个物理学的核心部分,它是学习物理学、理解物理规律的基础,因此,在物理教学中其地位举足轻重。
二、注重学生概念的形成
教学过程从根本上来说是学生的认识过程,初中学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段,抽象思维能力较弱,学生在获得感性认识后,老师的主导作用在于引导学生的积极思维,使学生从感性认识逐步提高到理性认识。如在讲授比热容概念的形成时,学生从演示实验中已经获得“相同质量的不同物质,吸收相同的热量时升高的温度不同”的感性认识,教师在此基础上引导学生分析相同质量的不同物质,要升高相同的温度,吸热是否相同?再进一步提出,质量相同的不同物质温度升高1℃吸热是否相同?单位质量的同种物质温度升高1℃吸热是否相同?通过以上比较分析,反映出不同的物质具有不同的热学性质,然后再引导学生概括比热容的定义,用语言和数学公式来反映这个概念。
要使学生从感性认识到形成概念的过程收到良好的效果,还要注意以下几个方面:首先,在概念形成过程中,教师启发和引导的问题要符合学生的思维规律:跳跃太快,学生会想不到;原地反复绕圈,学生又会感到烦琐,教师切不可急躁地用自己的讲解代替学生的思维。其次,要训练学生用自己的语言来表达概念的物理意义,逐字逐句地研究概念的定义。最后,引导学生自己用数学公式来表不同物理概念,让学生从质和量两个方面对概念进行全面的理解。
三、初中物理概念教学方法
1、巧妙地引出新概念
教学中尽量从已学过的概念出发,自然地把新概念引申出来,使学生意识到建立新概念的必妥性,以把教师的教学目的转化为学生的学习目的,激发学生的学习兴趣和求知欲望。例如,讲解“速度”概念,我先从机械运动开始。学生已认识到了汽车行驶,飞机飞行,乌龟爬行等都是机械运动。首先列一举这些机械运动的实例,目的是让学生认识它们的异同,发现新问题。这样,学生就会在教师的引导下用比较的方法进行思考。当他们意识到三者运。动快慢不同这一点时,就感觉到有引出一个新概念来表征物体运动快慢程度的客观性和必要性。这样由已知概念出发,引出新的概念,既能对已学概念进行复习巩固,又能使学生明确引出新概念的必要性,有助于培养学生勤于思考的良好习惯。
2、抽象的概念采取形象教学,化难为易
①用直观形象的实验进行启发
譬如在进行磁场教学时,开始就拿出二个纸包,一包裹的磁铁,另一包裹的是一木块,学生不知奥妙,指出这两个纸包的周围似乎没有什么看得见摸得着的物质,然后请一位学生将小磁针分先后轻轻地放在这两纸包附近(位置任意),提醒学生仔细观察,当学生发现一个纸包旁边的小磁针会转动,而另一个小磁针不动,使它们产生悬念,相信了看起来一无区别的两个空间,确实有所不同。
②用生动形象的比喻进行启发
有些抽象的物理概念,通过生动形象的比喻“触类旁通”启发学生理解。譬如组织光的反射定律教学时,学生对定律存在的因果逻辑关系不甚理解,往往说成入射角等于反射角,为了纠正这种错误,在教学中可做一个生动形象的比喻:有父子二人长得很相象,有人说父亲很像他的儿子。学生自告奋勇地纠正说:应该是儿子很像他的父亲。于是就因势利导地指出:在光的反射现象中,也是先有了入射光线,后才有反射光线,反射光线是随入射光线改变而改变的,通过这样比喻启发,学生对反射定律理解更透彻了。
3、捕捉错误,强化概念的认识
在概念教学中,学生的某些错误认识是非常宝贵的教学资源,教师及时加以捕捉,对于强化学生对概念的认识往往能产生奇妙的效果。如在力和运动关系一章中有这样一个问题:物理在匀速行驶的水平传送带上,随着传送带向右做匀速运动,分析物体受哪些力的作用。很多学生会回答为重力、支持力、传送带对物体向右的摩擦力,其中多出了一个摩擦力。分析错误产生的原因,就是因为学生对力和运动的关系这一知识点理解不透,物体在水平方向上做匀速直线运动,则在水平方向上受到的合力一定为零,如果物体果真受到传送带对它向右的摩擦力作用,那么在水平方向上一定还受一个向左的力,与向右的摩擦力平衡,这个力会从何而来呢?结论是找不到,因此传送带对物体也就不存在摩擦力。通过这样的分析,学生对力和运动关系便有了进一步的认识。
四、结语
概念的教学还存在着一个深化的问题,根据高中生的生理和心理的发展规律可知,在他们的学习过程中,概念不可能一次性掌握,有一个不断认识,不断深化的过程,这就需要将抽象的概念返回到具体的问题中去,使学生在运用概念分析与解决问题过程中进一步深化对概念的认识。
参考文献:
[1]高峰.浅议初中物理概念教学.教法研究.江苏 滨海,224553
作为初中物理教师应从一定的高度上来认识概念教学。物理概念教学的重要性毋庸置疑,因而我们要做好充分的必要的细化的准备工作。
一、对物理概念的教学应尊重初中学生认识物理概念的一般规律和特点
很多物理教师都很重视物理概念的分析讲解,而忽视学生对物理概念的感性认识,这无疑是不尊重学生认识特点的。做好物理概念教学的一个重要因素就是要让学生积累丰富的必要的感性认识,如在认识力的概念时,就要在大量的各种形式的物体对物体的推、拉、提、压、吸等作用的感性认识基础上,才能得出力是物体对物体的作用的概念。另外,在进行有些概念的教学时,还应考虑学生的知识准备、日常生活中形成的思维定势和必要的科学方法,如在分析上抛物体达到最高点时的运动状态时,很多学生认为此时的物体是相对地面静止的,理由是此刻物体的运动速度为零,主要原因是因为学生相对静止就是速度为零的思维惯性所导致的,其实,这时只要引导学生从物体受力是否为平衡力的角度分析,即可得到正确答案。
二、应注意物理概念的教学是有层次性的
根据认识论的理论我们知道:万物之理是多层次的,人们认识真理应是螺旋型提高的,不可能是一蹴而就的。这就要求我们在物理概念教学的过程中时刻注意这一点,对某些物理概念要让学生在不断的学习中逐步认识和理解它,明确每一步的学习目标,最终实现总的学习目标。如对力的认识,就要分几个层次去逐步认识它,第一步,对力的初步概念的认识,即认识到力是物体对物体的相互作用;第二步,对力的三要素和力作用效果的认识,即认识到力作用在物体上会产生一定的作用效果――使物体产生形变和使物体运动状态发生改变,且力的作用点、大小和方向均对力的作用效果产生影响,由此对不同性质的力(万有引力、电磁力、弹力等)按力作用效果对力进行划分,如重力、摩擦力、压力、支持力、动力、阻力、推力、拉力等等;第三步,从力和运动的关系上进一步对力加以认识,认识到力是改变物体运动状态的原因,从而认识平衡力的概念。第四步,从功、能角度去认识力,即力作用在物体上一段时间后,可产生累积效应,对物体做功,进一步引起能量的变化。最后复习时教师应引导学生从以上几个方面来全面认识力这概念。
三、应注意在物理概念教学中不断提高学生的科学素养
初中学生的科学素养培养包括三个最基本的方面,一是学生对物理现象的好奇心,这是一个探索大自然奥秘的原动力,二是科学的想象力,这思维的翅膀,三是一些简单的科学方法,这是打开自然宝库的钥匙。
首先,在物理概念教学时要让留心观察身边的物理现象,并在物理概念教学时应创设良好的学习情境,一是以日常生活经验创设学习情境,二是通过物理实验创设学习情境,三是利用物理经验事实创设学习情境,四是由复习旧知创设学习情境。通过创设好的学习情境,培养学生的探究兴趣。
其次,要注意学生科学思维能力和科学方法的培养。爱因斯坦说过:“科学就是对日常思维的剖析。我们知道科学的最基本素质就是怀疑精神,但是无根据的怀疑不是科学,所以,从一开始我们就应注重引导学生进行有根据的猜想,并设计实验用事实加以论证。
关键词:初中物理;概念教学;教学效率
在物理学科中,概念是解释物理现象、揭示物理规律、指导物理实践的前提和基础。因此,教师只有通过科学有效的教学方法让学生掌握物理概念,才能实现物理教学效率的真正提高。笔者根据自己的教学经验和工作分析,研究并总结提高初中物理概念教学效率的方法,本文就此问题进行重点讨论。
一、创设合适的情境
由于物理学科的特殊性质,很多物理概念在进行解释和阐述时都具有高度抽象的特点。在传统的教学模式下,教师往往都通过正面进行直接的概念讲解,很容易导致学生无法理解甚至误解。众所周知,物理是来源于现实世界的学科,所有的物理概念、现象和规律都是以现实世界为原型进行概括和总结。因此,教师应当把抽象度较高的概念通过创设学生触手可及的合适情境,让他们在通俗易懂、深入浅出的理解中掌握物理概念,进而为深入学习相关的物理知识打下坚实基础。
教师在引入“密度”的概念时,就可以拿一大块塑料泡沫和一个秤砣进行对比,让学生思考为什么体积比秤砣大了好几倍的一块泡沫却比对方的重量还要轻?在这样的情境下,教师适时引入有关密度的概念,可以让学生对密度拥有更加深刻的认识。这增加了概念教学的生动与具体化,有效激发了学生的学习热情。
二、运用恰当的比较
有的物理概念可能在表述或文字上十分相近,从而很容易导致学生在学习过程中对这些概念混淆,导致“失之毫厘,谬以千里”的不良效果。单说“重力”和“压力”,相当一部分学生在学习这两个概念的时候将其混淆。其中有的学生认为压力和重力的大小都是相等的,甚至有的学生直接把压力和重力画上等号,而这种混淆会让学生在深入学习相应的物理知识时发生重大偏差。所以,在进行相应的概念教学时,物理教师应当把相近或相似的概念通过对比的方法进行教学,让学生通过比较发现不同概念间不尽相同之处,从而使他们更加有效地掌握这些概念,增强概念教学的有效性。
三、结合生活的实践
再抽象的物理概念归根结底都是对具体生活实践进行的总结和归纳。物理教师可以充分利用这一事实,在物理概念教学时,将概念重新引回最初形成概念的具体生活实践中,并通过生活实践活动的有效结合与联系实现概念的引入。这不仅可以使学生对物理概念进行有效的感性认识,还可以充分体现物理的价值,激发学生的探究学习热情和兴趣。
比如,在讲解“压强”的概念时,教师就可以让学生思考书包的背带为什么都做得很宽,图钉为什么一头大一头小,滑雪板为什么做得那么平、那么宽等问题。这些问题都是和生活实践有着密切联系的,也是学生耳熟能详的现象。所以学生可以借助这些直观问题获得对物理概念的大量感性材料。在此基础上,教师再引导学生将这些问题的答案进行归纳总结,将其上升为学生的理性认识,从而形成最终的概念,这种结合生活的概念教学可以有效提高学生对物理概念的理解程度,不仅可以有效提高教学效率,对于学生将物理理论和生活进行有机的联系也有积极影响。
四、透过表象的本质
有的学生在学习物理概念过程中通常仅了解到概念的表象,而对其深入的认知和探究却做得不够,这很容易导致学生对概念理解过于片面甚至肤浅,长此以往,这对于他们知识的纵深和拓展学习,以及发散思维的培养都有不利的影响。举例而言,在讲解“沸腾”的概念时,教师可以让学生观察水沸腾的过程和特征。由于有的学生在观察时只关注沸水冒泡的现象,所以,片面地得出“冒泡就是沸腾”的概念。
针对这个问题,物理教师在概念教学时必须通过多角度进行概念的全面讲解,引导学生通过多方面观察、分析思考并进行概念的归纳和总结,从而对相应的物理概念拥有全方位、本质的掌握。还以“沸腾”的概念教学为例,教师可以引导学生思考水在加热前是否产生气泡?水在加热时,气泡从什么时候开始出现?加热时水的气泡发生怎样的变化等问题。利用这样的引导,学生在观察沸腾时就不会再把自己的目光单纯放在气泡上,而是通过全方位观察和思考,对“沸腾”拥有本质的科学认识,达到对概念的有效掌握。
总之,物理概念教学作为物理教学的重要组成部分,初中物理教师必须高度关注和重视这项教学工作的顺利开展。所以,初中物理教师需要充分结合教学内容和学生情况,转变传统的教学观念,充分运用科学合理的教学方式有效提升教学效率,从而为提高物理教学质量发挥重要的作用。
参考文献:
[1]张申祥.浅谈初中物理概念教学[J].都市家教月刊,2012(5).
一、以实验为背景导入概念教学
很多教师会简单地认为实验教学和概念教学是两个完全独立的个体,很少有老师能够发现两者间的关联。其实,教师如果善于进行教学革新,并且创新教学设计,那么实验过程能够很好地为概念教学带来帮助,并且可以成为概念传递的一种有效策略。很多概念简单地从理论层面进行分析,学生的感受并不直观,学生也很难马上获知概念的实质。但是,有的概念却能够在实验过程中清晰直观地呈现在大家面前,经过一些简单的实验就能够让学生认识到概念的实质。这便是高效的概念传递策略,也是概念教学创新时值得采用的一种教学引导方式。以“比热”这个概念的教学为例。这个概念比较抽象,也很难从生活实例中找到具体的例证来加以证实,所以便成了教学难点。在教学中,教师可以转变自身的教学观念与思路,以实验为背景来创设概念传递的路径。比如,可以以“水”和“煤油”两种不同物质的吸热现象为实验来讲授这一概念。实验过程要保证在同一标准下进行,必须排除对“质量”和“温度升高”等方面的干扰,对实验条件进行如下控制:取相等质量的水和煤油,控制初温相同,两者吸收的热量也相等。对于这个实验而言,一定要突出物体吸收的热量和物质种类间的关系,这样才能够让“比热”的概念更直观地体现出来。通过实验,学生能够清晰地感受到“比热”这个概念的实质,这也是一种非常高效的让学生对于这个抽象概念形成认知的教学过程。
二、利用比较教学法实现概念的剖析
当学生接触到的概念越来越多时,很多概念间的关联性或者相似性也会慢慢体现出来。对于那些有一定相似性且学生容易混淆的概念,教师不妨采取比较教学法进行教学,这种方法不仅针对性强,能够收获的教学效果也十分明显。在进行对比教学时,教师可以设置一些比较的情境,可以以实验为依托创设直观的情境,也可以设计一些探究任务让学生进行小组探究,使他们在分析与解决问题的过程中认识到概念间的差异。比较教学法是学生区分概念最为直观的教学方式,也是提升概念教学效率的一种有效手段。例如,对于“重力”和“压力”这两个概念,学生往往容易错误地认为“压力总是与重力相等”,这种认知上的偏差会影响学生的解题过程。为了帮助学生深刻认识到这两个概念的差异,笔者设置了如下问题情境:物体A重12N,将它放置于水平面上,然后对其施加大小为5N的竖直向下的作用力,请问此时A对水平面产生的压力为多少?分析这个问题时学生必须做力的示意图,这样才能弄清楚力的三要素。当物体的受力情况明晰后,学生能够在这个例子中清晰地看到“重力”和“压力”其实是两个完全不同的概念。以这个简单的例子为参照,学生在对比中很好地区分了重力和压力的不同,及时纠正了认知偏差。
三、基于生活实践建立对概念的认知
1 强调过程、遵循规律,帮助学生建立概念
物理概念的建立,需要在观察和分析一系列事实或实验的基础上,运用逻辑思维方法,把事物本质的、共同的特征集中起来加以抽象而形成的。因此,物理概念的建立,离不开感知和抽象两个过程,必须体现过程性。
从学生的认知发展规律看,感性认识是认识的基础,理性认识是感性认识的升华;感性认识和理性认识都离不开主体能动性;感性认识上升为理性认识,离不开科学思维方法;新认知必须以原认知为基础,才能实现从“现有水平”向“未来发展水平”迁移。因此,物理概念的建立,必须遵循学生的认知发展规律。
1。1 创设情景,丰富感知
让学生获得丰富的感性认识,是概念教学的首要环节。然而,创设情景又是学生获得感性认识的重要方法。为此,概念教学的有效性,首先要创设有效情景,让学生获得丰富感知。
创设有效情景的策略,由学生的认知发展规律所决定的。第一,要注意情景的多样性,既要让学生获得丰富的感知,又要有利于激发学生的学习兴趣。第二,要基于学生的原认知,既可以成为新知识的生长点,又要有利于发挥学生的能动作用。第三,要渗透科学思维方法,既要便于有效问题的提出,又要为科学抽象做准备。
例如,为了让学生对“能”获得丰富感知,我们创设了如下情景:从斜面上滚下的小球,推动静止在水平面上的木块(图1);打桩机的重锤下落,将木桩打入地里(图2);紧压在墙面的弹簧,将静止在水平面上的小车推出(图3)。
在创设情景的基础上,我们提出了如下问题:在上述过程中,木块、木桩、小车有什么共同特点?由此你想到了什么?引导学生感知:木块、木桩、小车都受到力的作用,运动状态都发生了改变,并都在力的方向上移动了距离。
创设如此情景,基于学生的原认知(力与运动的关系、功的知识),注意了情景的多样性,渗透了比较、归纳等科学思维方法,有利于学生获得丰富的感知,有利于激发学生探究问题的欲望。
1。2 科学抽象,提出概念
丰富的感性认识,是形成物理概念的基础。但是,正确的物理概念往往不能从感性认识中直接得到,需要经过科学抽象才能形成。为此,概念教学的有效性,就要让学生在获得感知的基础上完成科学抽象。
要对感性材料进行科学抽象,必须在情景和问题中有机渗透科学思维方法。例如,为了提出“能”的概念,我们设置了如下问题:(1)运动的小球、举高的重锤、压缩的弹簧有什么共同特征?该问题的目的,在于引导学生运用比较、归纳等科学思维方法,抽象出它们具有的共同特征:运动的小球、举高的重锤、压缩的弹簧,都对另一个物体做了功。换句说,它们都具有做功本领。(2)撤去情景中的木块、木桩、小车,运动的小球、举高的重锤、压缩的弹簧是否还具有做功本领?该问题的目的,在于引导学生抽象出:运动的小球、举高的重锤、压缩的弹簧,不论是否有做功过程,它们仍具有做功本领。在此基础上,教师提出:在物理学中,通常把“做功本领”称作为“能”。于是,教师提出问题:(3)你能尝试对“能”的概念下一个定义吗?学生较为自然地提出了“能”的概念,由此提出“动能、重力势能、弹性势能、机械能”等名词。
2 深化内涵、拓展外延,帮助学生理解概念
物理概念有内涵与外延之分,只有深化物理概念的内涵,拓展物理概念的外延,才能使学生真正地理解物理概念。为此,概念教学的有效性,还应在深化物理概念的内涵和拓展物理概念的外延上下功夫。
2。1 重视探究,深化内涵
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。在物理概念中,有些概念反映物理对象所特有的某种属性的“质”,有些概念能反映物理对象某种属性的“质”和“量”,但两者都可能具有探究性。传统的物理概念教学过分强调结论,新课程除了要求学生理解物理概念外,还要对物理概念的形成过程,研究问题的科学方法进行深入地了解。为此,概念教学的有效性,还应重视科学探究。
例如,为了帮助学生理解“动能”概念,我们设计了“动能的大小与哪些因素有关”的探究活动环节(探究环节略)。通过探究活动,学生不仅得到了“影响物体动能大小因素”的结论,更是对“物体由于运动而具有的能叫做动能”有了深刻理解,也避免了“运动物体具有的能叫做动能”这一错误结论的出现。
2。2 选择例证,拓展外延
物理概念的外延,指的是该概念所涉及的一切事物的范围或条件。每个物理概念都包含着大量的物理事实。然而,在概念教学中,物理概念通常是在感知少量物理事实的基础上,运用逻辑思维方法进行抽象而建立起来的。为此,概念教学的有效性,还应注意选择例证,拓展物理概念的外延。
概念教学中的例证选择,应力求遵循如下原则:一是科学性原则,例证必须具有真实性,这是形成科学概念所必须的。二是典型性原则,例证必须具有代表性,能够关注不同角度和不同方面,紧密联系生产、生活和现代科技,体现趣味性、启发性和时代性等特点。
例如,为了拓展“动能”概念的外延,我们提供了如下例证供学生讨论:运动着的子弹射穿鸡蛋,空气流动使风叶转动从而实现风力发电,高速喷出的水流可以用来切割金属。三个例证充分说明“运动的固体、气体、液体”都具有动能,以此拓展“动能”概念的外延。
3 强化运用、总结方法,帮助学生掌握概念
学习物理概念的目的,是要学生掌握物理概念。学生掌握物理概念的基本标准,是学生能运用已学的物理概念解释物理现象或解决实际问题。运用是由认识到行动的过程,运用物理概念的过程,不仅是巩固、深化和活化物理概念的过程,也是训练学生掌握运用物理概念方法的重要途径,有助于培养学生分析和解决物理问题的能力。为此,概念教学的有效性,还应在强化运用和总结方法上下功夫。
物理概念是学习物理的基础。在初中物理教学中,如何引导学生掌握概念的内涵和外延,从概念出发来分析和解决问题是影响课堂教学效率的主要因素。而在教学中发现,因教师教学中容易忽视学生对概念的认知规律,教学备课往往考虑最多的是就物理概念而言,如何去讲清楚,也经常简单将学生在解题中的错误归结于不认真、没有理解题意等。这样就容易让学生产生畏惧、排斥心理,进而不喜欢物理,甚至讨厌物理课。概念是反映对象的本质属性的思维形式,具有一定的抽象性,而初中学生的认知又以直观为主,这就需要教师在教学中从学生的认知角度、思维方式出发,以形象的比喻、生动的演示、问题的引导等多种方式来引导学生去认知概念、理解概念,在应用中深化对概念的理解,从而为物理问题的解决奠定基础。
一、结合生活实际,直观引入概念,引导学生建立概念
初中物理教学中所涉及的概念虽然较多,但大多都较为直观,和学生的实际生活有着密切的联系。在概念教学中,教师就要充分分析教学中所涉及到的概念,将其和学生的实际生活联系起来,以实际生活来引导学生,让学生从生活直观中去认识概念,从而初步建立物理概念,为概念的深入探究、理解奠定基础。
以“弹力”的教学为例,教师先引导学生复习力,知道力的作用效果,然后呈现出生活中常见的蹦蹦床、跳水跳板、弹弓、弓箭等存在弹力的生活现象,引导学生观察后发现其共同点。接着引导学生完成小实验(用手使劲捏握力器后感受弹力、将粉笔放在弯曲的竹片上后放松竹片、被压缩的弹簧上放一黑板擦,放手)然后以问题“为什么握力器会反弹回来?粉笔和黑板擦为何被弹起?”引导学生思考受到了“弹力”的作用,追问“这个‘力’是如何产生的?”而引出物体发生形变这一知识点,让学生从生活现象中逐层去认识弹力这一概念。又如在“密度”概念教学中,教师将重量相差不大的两个物体凃上相同的颜色,引导学生判断各是什么,学生在借助生活经验不能判断时,教师引导学生从物体的质量和体积上进行猜想,从而顺利引出了概念。加强物理和生活的联系,引导学生从生活中了解物理知识,建立物理概念,这样才能为概念学习打下基础。
在物理教学实践中,教师要多注重结合教学内容,从生活中选取和教学内容紧密相关的素材来引入概念,让学生从直观中去建立起物理概念。同时,在方式方法上要多样化,并注意有效性,如采取实验、图片展示、活动等,要让学生积极参与到探究活动中,激发起学习兴趣,为概念的接受和构建提供条件和基础。
二、引导合作探究,深入分析概念,引导学生解构概念
学生在生活现象中对物理概念有了直观了解,然此时学生对概念的认知还处于个别认知。要引导学生正确解构概念,此时教师还需更进一步引导学生,让学生形成从个别到一般的过渡,正确把握概念的内涵和外延。在引导过程中,教师一定要注意结合“前概念”来引导学生对新概念进行解构。所谓“前概念”即学生在认识新概念前已经掌握的概念。在物理教学中,概念之间总会存在各种联系性,利用“前概念”适当引导学生进行分析,在原有知识基础上解构新概念,这样才有利于学生对概念的理解,既加深对前面概念的进一步深化,又可以加快对新概念的接受和理解。
以“压强”的教学为例,教学中教师只是借助简单的实验工具(如圆珠笔、铅笔),引导学生用两手食指夹压笔的两端,在复力平衡和作用力与反作用力知识点的基础上,引导学生分析中明白笔尖和笔头对手指的作用力大小是一样的,而感受却不同。接着自然引出问题“作用力相同为何感受不同?原因在哪里?”接着教师引导学生再次实验,实验中教师以“受力面积”来引导学生进行讨论,学生很快明白“作用力相同而受力面积不同”导致感受不同,教师顺势提出“压强”概念并阐述“物体单位面积上所受压力的大小”,接着以“按图钉”这一生活常识来引导学生分析为何不能按钉尖而要按钉帽来加强对概念的解构。在分析中学生很快明白,当手作用于钉尖时,受力面积较小,压强就大,而当手作用于钉帽时,受力面积较大,压强就小。
注重以“前概念”为牵引,让学生在分析“前概念”基础上引出新概念,在原有基础上进行新知学习,这样才有利于学生的知识构建。教学中教师定要注意物理知识间的联系性,最好能摒弃单调的讲授式教学,而发挥教师的主导性来引导学生进行探究,探究中理解概念。
三、加强针对练习,灵活应用概念,引导学生掌握概念
在学生理解概念的基础上,教师要注重引导学生对概念的定义进行分析记忆,尤其是概念中的重点词汇及疑难点,教师要重点提出讲解。然后再针对学生的具体情况进行针对性联系,促进学生对概念的掌握。
如在“功率”教学中引导学生总结出“功率=功/时间(P=W/t)”的公式后,教师明确其中的“P”“W”“t”所表示的量后,引出功率的单位并简介其来历,说明1w=1J/s,以生活中常见机械功率引出常用功率单位间的进率,然后再过渡到例题探究。在练习过程中要针对性的进行,原因在于学生在概念学习过程中,有的学生对当次课堂中所涉及的概念完全掌握了,而有的学生还没有完全掌握,这就需要教师根据教学中的具体情况进行协调和安排。一般而言,教师通过例题教学后,在总结过程中可采用提问形式来对学生的学习情况进行反馈,根据反馈情况而将学生分层,然后再进行练习。在练习中对已经掌握了当次课堂中所要求学习概念的学生以概念应用为主进行练习,而对还没有完全掌握的学生则采用判断、填空等基础题进行练习,然后再拓展到应用练习。这样做的好处在于可让学生在自己的知识基础上完成相应练习,从而达到巩固的效果。
【关键词】前概念;物理教学;处理;转化
在初中物理教学中,时常发现许多学生对物理概念认识不清、理解不透。例如:学生错误的认为雾、烧开水冒的“白气”是水蒸气。混淆生活中的“力”与物理学中的“力”。不能将“力”与“物体对物体的作用”联系起来,而是用生活化的“劲”或“力气”来看待。
这些观念均是前概念。所谓前概念,是指儿童在学习物理课程以前的生活实际中,对各种物理现象和过程在头脑中反复建构所形成的系统的但并非科学的观念。物理前概念是物理学习的良好基础和铺垫,它的正迁移作用可成为物理概念学习的资源和概念学习的新的增长点,可使学生尽快地掌握新的概念和知识结构。但是错误的、不妥的、不完整的物理前概念对建立、接收、理解和运用物理科学概念有很大的影响,成为物理概念难教难学的重要原因之一。
错误的前概念具有广泛性、顽固性、自发性和反复性等特点。以往的研究表明,要实现概念转变必须满足四个条件:1.学习者必须对现有的概念感到不满意,即现有的概念不能解释新的事件或者不能解决当前遇到的问题,从而引发认知冲突;2.新的概念必须是可理解的,学生能明白新概念的涵义,理解其意义,发现表征它的方式;3.新的概念必须是合理的,被学习者认为是正确与科学的,并能够与学习者所认同的其他观念相符;4.新的概念必须是有效的,能解决学生原有概念所不能解决的问题。
因此,首先,应有针对性地选择事例或现象,让学生用自己的前概念去对事例或现象进行解释,使他们产生认识上的冲突,即大脑中的原有概念与当前面临的现实产生无法调和的矛盾,从而感觉到有改变认知结构的需要。教师才能顺势引导学生通过探究实验和事例建立科学的物理概念,并进而把科学的物理概念应用到更为广泛更为深刻的现象中去,当学生在新的思维结构下获得更多成功的时候,他们就会接受科学的物理概念。
参照概念转化的四个条件,采用以下方法建构科学的物理概念。
1.利用图片或实验,引出前概念
教师可以展示实际生活中的有关现象的图形、图片、录像,或从学生熟悉的实验入手,再现知识发生、发展的过程,为学生提供丰富的感性材料,让学生将头脑中的前概念以某种形式清楚表达出来,鉴定出其中科学的成分和不科学的成分。如怎样建立科学概念“力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动的原因”。教师通过让学生推桌子,观察到桌子运动,撤去推力桌子停止的现象提出问题:从实验可以得出力和运动有什么关系呢?学生会表达“物体的运动需要力,若不受力,物体就不会动或停止运动”。
2.设置问题情境,引起学生的概念冲突
对不科学的前概念,教师要引导学生根据已有的物理知识和学习经验展开小组讨论,通过对所要探究的问题提出相应的“合理的”假设和猜想,设计探究实验对其进行验证。上述的推桌子实验之所以会造成学生错误的前概念,主要是桌子所受地面的摩擦力相对较大,使桌子的运动状态改变得很快,桌子从运动到停下来的时间太短,学生无法观察到桌子减速的过程,所以必须想办法在停止对物体用力后,物体的运动状态的变化过程尽可能放大。学生只有看到具体的现象,才可能改变认识上的错误,真正从心里接受科学观念。据此,我补充了“汽车刹车后继续前行一段距离”、“踢出去的足球会继续飞行”,“滑冰时在冰面上刹停”的现象对比,把现象摆在学生面前,与学生头脑中已有“失去力物体的运动就停止”的错误观念发生冲突。
3.分析引入科学概念,达到概念的替代
当学生受到挫折和感受到矛盾冲突时,教师通过实验结果的分析、论证等让学生提出新的概念,做出新的逻辑假设并通过再实验来验证新假设,直到得出科学的结论,最终学生在思想对撞中,逐步归纳表述出科学的物理概念,顺理成章地放弃错误的前概念。
4.进行应用迁移,有效指导实践,解决实际问题
实现了对前概念的转化并不是学习的结束,物理讲究“学以致用”,此时要趁热打铁,引导学生用物理概念解释日常现象,使学生不得不信服物理概念的正确性,同时物理概念也得到创生和活化。
在归纳出“牛顿第一定律”并学习“惯性”概念以后,让学生回答:用飞机空投物品,物品下落过程中,如果它所受的力全部消失,它将做什么运动?引起学生争论,利用不同观点的碰撞,成就巩固、活化概念的过程。
前概念向物理概念的转化,是一个对教师教学策略与教学能力极具挑战的过程。它对提高物理教学的成效,落实新课程理念,实施素质教育,具有不可忽视的意义。
【参考文献】
[1]窦轶洋,高凌飚,肖化.期刊.论学生前概念及对教学启示[J].学科教育,2001年第10期:13-15
[2]B.J.瓦兹沃思.专著.皮亚杰的认知情感发展理论[M].厦门出版社,1989年.13-20
1立足于学生的原有知识基础和生活经验,提出问题
基于意义建构的教学理论认为教学活动的展开必须从学生的已有认知出发,让学生得到充分思考和自主表达的机会,让学生的原有基础和经验成为新授认知构建活动的先行者,成为新思维、新知识的固着点.压强的概念教学以激起学生对记忆的提取作为第一步,让学生对力的作用效果进行表述,进而提出问题:压力使物体发生形变的效果和哪些因素相关?引导学生进行讨论,让他们从举例的角度来探索问题解决的相关思路.对可能出现的讨论结果进行预设:(1)压力越大,则形变效果越明显.举例:用力压迫海绵,压力越大,海绵下陷的程度越严重.(2)压力越大,形变效果越明显.也存在反例:用力压迫墙壁,看不到墙壁下陷的效果.(3)作用于相同的对象,压力相同时,形变效果也可能不一样.举例:同样一个人,站在海绵上和躺在海绵上,压力的大小都等于人的重力,但是海绵的形变程度不同.
2围绕探究目标,引导学生以科学化的思维进行猜想
教学过程中,学生思维活动的有序化和方向性都需要教师及时地进行引导,从而使他们的思维更有条理,更为深入.因此,对学生通过讨论而提出的观点,教师要在总结的过程中,结合教学目标,把学生的探索方向逐渐调整至下一步所要探索的方向上.就压力作用效果影响因素的讨论而言,限于学生的思维方式和观察角度,他们的举例还较为狭隘.为了让学生能获取更多的感性信息,教师应该在课堂上准备一些他们常见但却未曾深入思考的有关实例.最后在引导学生对大量的实例进行对比之后,让他们提出猜想:压力作用效果的影响因素不仅包括压力的大小,还可能包括作用面积、接触面的软硬程度.教师要让学生将思维聚焦到压力的相关因素上,缩小研究的着眼点:如果是针对同一受力物体,如何研究压力的作用效果与其大小和作用面积的关系呢?
3引导学生构建多变量问题的处理思路,并进行科学方法的渗透教育
初中学生在科学探究上的经验积累还相当单薄,因此教师要引导他们对问题处理思路的设计要兼顾到具体性和可操作性.此外教师也要提醒学生科研有不同层次,物理研究固然追求定量式的研究,但是任何研究都是一个由浅入深的过程,解决问题时,先给出一个初步的、定性的研究方案也是非常重要的.教师在引导学生设计实验来验证“压力作用效果的影响因素”的相关猜想时,可以提供以下问题,以此来帮助学生进行实验设计.(1)你准备选择怎样的材料来充当受力物体?(2)你准备怎样来描述压力的作用效果?(3)你准备由什么物体来提供压力?(4)如果我们的研究目的只是定性研究,那么压力大小和作用面积是否需要具体测量?受初中生接受能力所限,本节有关探究内容,笔者认为不宜进行定量研究.因此,学生对压力效果的比较从受力物体的下陷程度来进行描述,教师应该肯定这一说法.学生在讨论过程集思广益,肯定会有部分学生提出:相同压力作用的前提下,比较不同作用面积对应的压力作用效果,就能研究出作用面积是否会对压力的作用效果产生影响;相应的,在相同作用面积的前提下,比较不同压力所对应的作用效果,则可研究压力大小对效果的影响.这些思路就已经包含了控制变量的科学思想,教师应对此类方案予以肯定,并加以强调.学生还会在讨论中提出若干实验过程的具体操作,教师对学生的思路进行总结时,也要告诉学生,实验过程中,我们可以通过具体数据的记录和处理,得出更为精确的结论,这就属于定量研究,而现在我们的目的只是对相关因素进行定性的探究.因此实验还可以更加简便地进行,类比之前所举例子中,人躺着或站着两种不同方式的压力效果,我们可以选择例如长方体的砖头,通过横放或竖放来改变受力面积;可以叠放多块砖头的方式来保持作用面积相同,改变压力大小,以此观察相关结果.
4安排学生进行自主实验,并总结规律
初中物理课堂上所安排的实验次数是有限的,教师要充分利用对应的实验资源,发掘其隐含价值.让学生在课堂上通过动手操作来获得有关能力训练的同时,教师要积极引导,让学生对实验的认识能由此及彼地拓展开来,让学生能联想到类似的问题以及相近的实验操作,最后让学生通过归纳和推理来认识结论的普遍性.压力作用效果影响因素的实验操作比较简单,学生也能获得较为直观的认识,而关键性的步骤是结论的归纳.教师要引导学生首先对实验的结果进行总结,学生通过实验发现:对应选定的材料,当压力相同时,作用面积越小,作用效果则越明显;当作用面积一致时,压力越大,相应效果越明显.教师进一步提供具体的数据帮助学生构建定量的认识:对大多数材料而言,在压力大小一致时,压力的效果会因为作用面积的减小而变大,他们之间为反比的关系;当作用面积相同时,压力的效果会因为其大小增大而增强,即二者间存在正比的关系.教师更进一步将压力的作用效果定义为压强,并给出相应的计算公式.虽然真正的物理探究过程不会如此简单,但是这样引导学生构建认知有助于他们理解科学探究的基本方法,也有助于他们体会其中的严谨性.
5引导学生通过对概念的理解和运用,推动新知识的同化
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