緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇初中物理概念的教學范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
物理教學進入初中階段,學生們需要開始大量的接觸物理概念,“物理概念”的教學成為物理教學很大一部分內容。概念對于初學的學生們而言并不是那么容易理解與接受,因此探索正確的“物理概念”教學思路變得很重要。
一、概念的引入
初中物理教學中產生了大量的物理概念,對于這些抽象的名詞,初次接觸想要能夠真正做到理解對于學生們不免還存在難度,初中物理概念大致分為兩大類。第一類是能夠定性的反應客觀事物的某種特征或者性質的概念,如:重心、電磁波、簡諧震動等。第二類在能夠定性的反應客觀事物的某種特征或性質的基礎上,還能對客觀事物的基本物理特征和性質進行定量反應,比如:力、加速度、功率等。概念引入的方式十分重要,這直接影響學生接受其的難易程度。
1.讓引入的概念和生活聯系
物理并不是脫離生活而獨立存在的,很多物理概念、物理現象是和生活息息相關的,如果能夠將物理概念的引入和生活很好的銜接,這對于學生的理解與接受是很有幫助的。例如在講解“浮力”時,老師可以讓同學們想象木塊漂浮在水面的情形,然后嘗試引發學生思考,為什么木塊能夠浮在水面而沒有沉下去呢,這其中有什么道理及原理呢,然后引入教學主題“浮力”,這不僅讓學生對于抽象的概念有了具體的認識,也很好的激發了學生學習的興趣。
2.通過深化舊概念引入新的概念
物理概念中,很多新概念的引入與講解是和舊概念有緊密聯系的,通過深化舊概念往往能很好的引入新概念,讓學生對于新概念有很好的認識。例如在講解“加速度”時,學生已經對于速度有過了解與認識,因此在講解時,可以嘗試啟發學生思考:汽車行駛在路上,當遇到紅燈時需要剎車,車的速度會逐漸減慢直至停止,這個過程其中蘊含怎樣的原理呢,對于這樣的過程可以怎樣定性的描述呢。學生由于對于速度的概念已經有基本的掌握,因此基于速度的理論知識對于加速度展開思考,往往更容易理解與掌握這個新的概念。
3.概念可以由演示實驗引入
初中物理教學中往往伴隨很多的演示實驗,而觀看演示實驗通常是很受學生們喜愛的,不僅具有趣味性,同時實驗表達一個過程往往是非常生動直觀的,很有助于學生的理解與認識。因此在概念的教學中,也可以借助相應的演示實驗讓學生來體會某個概念的意義,這種方式往往效果都非常好,讓課堂變得生動有趣。
二、概念的形成
1.透過現象闡述本質
生活中有很多被學生們熟知的日常現象,如果能夠將現象進行有效提煉與深化,然后引入到某個特定的物理概念上,能夠很好的幫助學生大腦中對于某個概念的形成。對于這一類概念的形成過程,需要學生們對于生活現象有仔細的觀察,并且要能透過表象思考其內在成因及原理,教師在這個過程可以給予學生正確的引導與啟發,同時盡可能多的讓學生自己去思考與發現,這樣他們對于概念的理解才會更深刻,形成也會更牢固。
2.運用類比與對比形成概念
初中物理中的很多概念是生活中看不到摸不著的,學生無法再從生活中找到落腳點,理解起來不免會存在較大障礙。針對這一類概念,不妨采用類比的方式給學生講解,找到生活中學生們了解與熟知的事物進行類比,往往很容易被學生接受,理解起來更為容易,概念的形成也更深刻。
除了類比的方法,有些概念也適合用對比的形式講解,例如“蒸發”和“沸騰”就是一對很好的例子,這兩種現象可以產生強烈對比,講解中如果兩個概念來一同對比分析,對于概念的形成是很有幫助的。
3.等效法幫助概念的形成
在初中物理教學中,很多物理概念都是獨立的,然而經常會有某兩個概念在某一個方面表現出某種共同性質,并且在解決某個物理過程中,兩個概念都可以達到同一個結果,對于這種現象針對這樣的兩個概念可以采取等效法來加深學生們的認識。
三、對概念的定義
通過概念的有效引入后,學生們頭腦中基本有了概念的形成,緊接著就需要教師對于概念做有效定義。教材中對于有些概念的定義已經有了精辟的闡明,對于這樣的情況只需要讓學生們好好理解與記住就行,然而還是有一部分概念表述起來較為抽象與晦澀,學生理解起來往往有難度,針對這樣的情況就需要教師對于概念有進一步的闡明,盡量做到概念的表達簡單、直接,語言清晰、明了。
對于概念的表達同樣需要注意一些要點:第一、概念不能循環定義,不能用概念闡述概念,這樣并沒有起到表達概念的效果,學生理解起來會很困難;第二、定義要能很好的表述概念本身及其外延部分,這就要求對于概念的表達不僅要準確,同時要完善;第三、使用的語言要清晰明了,并且要十分準確,概念中通常不會包含比喻或過多修辭,也不是對于事物的判斷,是對于事物的有效說明。
有了概念的定義后,教學中還需要對概念有進一步深化與鞏固,這通常是需要一個過程的。學生可以通過教材中的圖像來幫助深化概念,同時自己要多思考,真正把概念弄懂弄通。此外,平時的作業練習及老師的課堂講解也是很好的幫助鞏固與深化概念的過程。
總之,初中物理教學中,概念的教學是很重要的一部分,對于這些抽象的概念如何能夠讓其被學生理解與接受,是教師需要不斷探索的。概念的引入要能貼近學生生活,概念的形成過程要易于理解,對于概念的定義也應當清晰明了,這樣才能讓學生對于概念有更好的掌握。
【參考文獻】
[1]戴靜巖.中學物理概念教學中的邏輯學問題及教法設計[D].東北師范大學,2004
在接受到正式的科學概念學習之前,學生對于事物的認識都是通過自身的感知以及日常生活經驗所形成,也就是說具有很大的局限性以及不正確性,而錯誤的概念,直接影響著學生接下來的學習效果。因此,要使學生更好的進行物理學科的學習,就需要更深層次的研究初中物理教學前概念的潛在功能[1]。
一、初中物理前概念潛在功能的積極影響
(一)有助于激發起學生對于物理學習的興趣
俗話說“興趣是最好的老師”,對于每一門學科來說,學好本門學科的首要前提是有興趣,有求知欲,那么對于初中物理學習來說也毫不例外。因此,正確的物理前概念是學生學好物理的基礎條件,雖然不完全等于科學概念,但其作用毫不遜于科學概念。在學生新知識內容學習過程中,遇到的內容是教師還未教,但是學生通過以往的經驗和認識已經初步了解和接觸的,并被教師所肯定,那么學生會非常興奮并且對接下來的學習產生更大的熱情和興趣。例如在初中物理學習中,他們通過生活經驗知道聲音是可以在水里傳播;知道光線不僅可以在水里傳播還有折射和反射;知道物體以固態、液態、氣態的方式存在;知道凸透鏡成像;知道同樣環境下光比聲音傳播的速度快,等等。
(二)正確的前概念有助于科學概念的接收
文章前面說到前概念不等于科學概念,而學科的學習,需要的是科學嚴謹以及絕對的正確性,那么將前概念轉化為科學概念[2],或者說利用前概念更好的過渡、學習科學概念,是對前概念價值的最大發揮,也是正確的前概念學習的初衷。例如,在參照物知識節點的學習中,坐在行駛的汽車中的乘客會感覺到車外的建筑和花草樹木在迅速的向后退去,自己是靜止不動的。教師此時就只要稍加引導和提示,使學生明白同一個物體的運動和靜止,是取決于不同的參照物,那么對于物體的運動、靜止以及參照物的知識點學習他們就相當容易理解和掌握。
(三)利用前概念的情境功能性促進物理學習
前概念除了具有有助于科學概念的接收學習性能外,還具有一定的情境功能性,這種情境是學生意識中原本就存在的,教師只需要稍加引導和協助,就能夠將物理學習很好的融入。例如,在學習力的知識的時候,教師如果只是用科學概念給學生講解什么是相互作用力,學生一時可能無法清楚的理解,但是如果告訴學生相互作用力就是平時他們看到兩個體格接近的人快速撞到一起后,同時向后跌倒的就是相互作用力,學生就能夠很好的理解掌握。而且前概念的這種情境功能不需要教師特地創設,只需要對學生的原有意識進行恰當的引導和完善就能夠達到[3]。
二、初中物理前概念潛在功能的不利影響
由于學生的前概念形成是來自于日常生活經驗的累積,缺乏科學性以及嚴謹性,同時由于他們知識的局限性以及思維能力有限,看待一些問題時具有片面性,沒有看清事物的本質,從而導致一些錯誤概念的形成,而這些不正確的概念往往會對學生科學概念的學習和構建產生阻礙,影響他們物理學科的學習。首先影響學生的思維方式,由于學生前概念的形成來自于生活的日積月累,已經形成了一個先入為主的思維,而科學概念的學習時間短于前概念的形成時間,這就使得科學概念學習受到前概念的阻礙[4]。其次,容易造成學生考慮問題的片面性,以偏概全。最后,前概念一定程度上阻礙了科學概念的形成。例如,往保溫瓶灌開水時,往往都認為灌滿才能夠更好的保溫,但通過物理知識學習之后才明白不灌滿能更好地保持溫度。因為保溫瓶沒有灌滿的時候,瓶口留有一層空氣,是不良導體,能更好地防止熱量散失起到保溫的效果。而這個科學結論很多人理智上并不能夠立即接受,所以在一定程度上阻礙了科學概念的形成。
三、重視并改變初中物理前概念潛在功能的不利影響
認識到初中物理前概念潛在功能的不利影響后,就需要進一步得到重視并對其加以改善,以便促進并提高初中物理教學質量。要改變初中物理前概念的不利影響,首先就要充分了解學生意識里對于物理的前概念的存在情況以及形成的原因,找到關鍵問題所在并針對這一問題選擇恰當的方式進行科學概念的轉化。其次,通過前概念原有的情境鋪墊對前概念進行修正和完善,這樣的方式更有利于學生科學概念的接受。最后,對于學生前概念進行充分的引導,使他們的想法暴露出來后,一一用對應的科學概念做出比較和指正,使其認識到前概念的錯誤并摒棄,順利接受科學概念知識。
結束語:
初中物理教學前概念的存在,對于物理教學來說有利有弊,但總體而言利大于弊,因此,對于如何更好的將其對物理教學有力的一面激發出來是今后需要進一步進行研究和探討的重要問題。
物理概念是物理學的細胞,它反映了物理事實中最本質的東西,是學生進入理性認識的第一步,它不僅是物理基礎知識的重要組成部分,更是掌握物理規律的基礎。如果物理學中沒有一些概念作為邏輯思維的出發點,就不可能揭示這門學科的全部內容,也就失去了這門學科存在的價值,因此,物理概念教學是十分重要的。目前關于物理概念教學的研究成果是十分豐富的,受《全日制義務教育物理課標(實驗稿)》和廖伯琴關于物理教學的一種模式的論述的啟示,筆者結合自己的教學經歷,提出初中物理概念教學的必要過程,試圖對物理概念教學從整體上系統把握,為初中物理概念教學提供一定的參考意見。
1.兩篇文獻中的論述和啟示
1.1兩篇文獻中的論述
(1)《全日制義務教育物理課標(實驗稿)》提出的課程基本理念
①注重全體學生的發展,改變學科本位的觀念;
②從生活走向物理,從物理走向社會;
③注重科學探究,提倡學習方式多樣化;
④注意學科滲透,關心科技發展;
⑤構建新的評價體系。①
(2)廖伯琴在《物理教學中的“以惑為誘”新模式》中的有關論述
學生在學習物理概念前,已有了舊的圖式,即已有一些前概念,通過個體的同化和調節等過程,人們的思維便有了一個新的組織結構和行為方式,即新的圖式。這種從舊圖式到新圖式,然后再到更新圖式的過程,實質上就是個體思維的組織結構不斷地從低級的感覺運動階段發展到高級的形式的運演階段,這也是認知圖式的改變和發展過程②。實質上,這就是物理教學的認知過程。其具體過程分四個階段,即誘惑、析惑、演惑和解惑。(此論述中的“物理概念”是指物理中的概念、規律等,與本文所提物理概念不同)
1.2以上論述給我們的啟示
(1)學生在學習物理內容前,其實頭腦中已存在一些前概念,即“舊圖式”。學生學習物理概念的實質,是用物理概念替換頭腦中的前概念,即用“新圖式”替換“舊圖式”。
(2)物理教學實質上就是“舊圖式新圖式更新圖式”的發展過程。
(3)物理學習要從學生的生活開始走進物理,從物理走向社會,學生接觸到的生活經驗是學生學習物理的必然依賴。
2.物理概念教學必要過程的提出和意義
2.1物理概念教學的必要過程
從以上文獻的啟示,結合物理教學論中關于概念教學過程的論述,提出初中物理概念教學的必要過程:了解學生的前科學概念創設物理概念學習情景概念運用練習概念階段性的深化發展.
2.2意義
(1)提出必要過程一詞,和一種模式不一樣的。必要過程是說提出的還是“教學過程”,必要說明它是不可缺少的,缺少了某個過程就會對學生的概念掌握產生影響。并且這些過程是系統的,某個過程做的好不一定最終教學效果就好,學生概念掌握的情況取決于這些過程協調作用的程度。
(2)物理概念的掌握本是一個系統的過程,但實際教學實踐中往往“詳于此而疏于彼”,甚至沒有彼,極大地影響了物理概念教學的效率。提出物理概念教學的必要過程,有利于對概念教學的整體把握。
3.各個必要過程的說明
(1)了解學生的前科學概念――學生掌握概念的起跑線
前科學概念,是指未經專門教學,在同他人進行日常交際和積累個人經驗的過程中掌握的概念③。它往往是片面的、主觀的、表面的,是非科學概念。這類概念普遍存在于學生的頭腦當中,這就決定了物理概念教學不是白紙上繪圖,也不是空瓶中注水,而是利用適當的教學手段,把學生頭腦中的前科學概念用科學概念置換出來,形成正確的物理概念。因此,物理教師在概念教學前,要對學生頭腦中的前科學概念作一大致了解,備課時做到備學生,這樣才能更準確地認識到教學的重點和難點在哪里,教學時才能做到有的放矢。
(2)創設物理概念學習情景――學生形成概念的土壤
物理概念是在觀察、實驗的基礎上,運用科學思維的方法,排除片面的、偶然的、非本質的聯系,抓住一類物理現象共同的本質的屬性,并加以抽象和概括而形成的。因此,在課堂教學中以物理事實、物理實驗創設一定的物理情景,運用科學思維方法從中抽象、概括出物理概念,是符合物理學習的認知特點的。因此可以說,適當的物理情景是學生感性認識事物的必然依賴,也是從感性到理性飛躍的必然依賴,缺乏了這種物理情景,那么形成概念的邏輯思維過程將成了無源之水,無本之木。在學生形成物理概念的過程中,很多就是因為缺少認識事物的物理情景。
(3)概念運用練習――學生概念認識的二次飛躍
《全日制義務教育物理課標(實驗稿)》提出“從生活走向物理,從物理走向社會“的基本理念,在概念教學上不再刻意追求物理概念的嚴密性、完整性、邏輯性,而是更多地關注學生的發展需求和認知特點,注重概念與學生的經驗的有機結合,使新知識、新概念的形成建立在學生現實生活的基礎上,更多地以實例來說明和理解概念,以個性化的語言來描述概念,是學生有更多的精力用在實踐、探究和知識面上。
4.其它問題
物理概念是學生學習物理的基礎,概念教學也就理所當然地成了物理教學的重點,但由于物理概念本身難學的特點,加上初中物理教學受時間和教學工具的限制,概念教學又成了師生共同的難點。上述所提出的只是初中物理概念教學的必要過程,即一定有的過程,并非只有這些過程。其它方面要結合具體情況對待,比如,當教學中出現了易混淆的概念時,教師要引導學生進行辨析;當學生不會用物理概念解決實際問題時教師要耐心啟發。總而言之,學生在物理概念掌握方面出現其它問題時,教師要靈活處理,要充分認識到物理概念的重要性,不可袖手傍觀。
參考文獻:
[1]閻金鐸.中學物理教材教法[M].北京:北京師范大學出版社,1998,6.第3版
[2]宋善炎.物理教學論[M].長沙:湖南師范大學出版社,2002,7.
[3]廖伯琴.物理教學中的“以惑為誘”新模式[J].教育評論,1995,(3)
一、有效聯系學生的生活,激發學生的興趣
物理源于對生活的觀察和思考,生活是發源地,我們在和學生探究物理概念時,選擇生活的實例作為教學情境,這樣的導入能夠有效激發學生的學習興趣,學生感覺到物理親切,感覺到學習物理的價值,由此激發學生的學習內因,生成要去搞清楚概念,并應用概念解釋問題的內在學習驅動力.
生活中的例子有很多,例如在引入力是物體對物體的作用這一概念時,可以從生活中舉出人提水桶、書本壓桌面、挖土機推土、手推車等等多個常見的實例,如此一來學生的概念學習有了經驗基礎,不再是強塞硬灌,興趣度也就自然提升,不僅僅提高了課堂教學的效果,也幫助學生養成注意生活、觀察生活、分析生活的意識和習慣.
讓學生感覺到物理學習的實用性、價值性是激發學生物理學習興趣的又一誘因.例如,我們聯系到生活中的電現象,“觸電保護”、“節電”等等問題能夠有效激發學生學習《電路》中相關概念的興趣,有助于電流、電阻、電壓、電功率、電功、焦耳熱等物理量的學習,并理清其間的關系,最后再引導學生解釋家庭電路中熔絲的作用,實現學以致用.
二、指導學生閱讀技巧,提高閱讀獲知能力
中考最后以筆試的形式出現,學生的閱讀獲知能力也是學生順利解決問題的關鍵,“書讀百遍,其義自見”,教學過程中要指導學生閱讀的技巧,引導學生在課前對教材內容進行精致化閱讀,用自己的知識經驗去解讀教材,獲得自己對概念最直接、初始化的認識,并提出疑問,不僅僅強化了物理概念間的正確聯結,而且讓課堂聽講有了重點.
從當前初中物理用的蘇教版教材來看,教材的編排形式新穎,內容生動,與生活的貼合度很高,能夠吸引學生閱讀的興趣.而且內容的設置層層深入,與初中學生的學齡特點及認知心理相吻合.只要引導學生形成良好的閱讀習慣,學生在自主閱讀過程中能夠獲得物理信息,能切實提升學生處理信息、應用物理思維思考的能力.而且,這種能力能夠推廣到學生對課外知識內容的閱讀.
三、充分挖掘實驗資源,在“做”中體驗獲知過程
初中物理概念教學離不開“實驗”這一重要的手段,那么如何運用實驗呢?
教學的主體是學生,和學生進行實驗探究時要充分體現學生的主體地位,教師要引導好學生,盡可能多的讓學生自主體驗、自主獲知.例如,《歐姆定律》是初中物理最為重要的概念,如何得到規律呢?本節課不僅僅在于歐姆定律本身,重點在于活動過程,如何進行實驗探究呢?
基于學生的這一設計,筆者追問,利用這個電路圖進行實驗探究,要記錄些什么數據,要進行幾步操作呢?在問題的引導下,學生進行第一次探究,在探究的過程中,問題出現了,發現用圖1所示的電路,只能測一組數據,而且要事先知道電阻R的阻值,如何解決呢?為了解決這個問題,有同學說換電池的節數,有同學提出可以換電阻.基于學生的思考筆者首先肯定學生的思考,接著提出,實驗總是在拆卸和連接,操作比較麻煩,有沒有辦法不需要重新拆、連電路呢?將學生的思考引向了“滑動變阻器”這一元器件的使用.重新設計出如圖2所示的電路圖.在教學實踐中,圖1到圖2的轉變凝聚了學生的智慧和創新,這個過程的體驗是灌輸所無法實現的,而且學生的探究興趣也進一步提升了,接下來的實驗探究更認真、細致.
物理是以實驗為基礎的一門學科, 物理概念和物理規律的推理嚴謹周密, 知識的應用靈活多變,對學生的學習要求必須具備一定的抽象思維能力和綜合運用能力.學生在剛剛開始學習物理時,對物理充滿興趣,學習物理的積極性非常高, 能自覺地學習物理.但是,隨著學習內容的增多和學習的不斷深入,物理學習的難度也在不斷地增大,同時由于學生對所學的一些物理概念和規律的理解得不透徹、掌握也不牢靠,在解決相關物理問題時常常遇到困難,教學要求不斷提高, 進一步加劇了學生物理學習的挫折感,尤其是在物理練習和物理考試中連連失敗,使得有一部分學生產生了物理學習的畏懼心理,對物理學習由主動學習變成了被動地學習, 進而發展成不愿意學習物理,失去了學好物理的自信心和學習興趣,從而放棄了物理學習.為什么會這樣?筆者認為我們在初中物理概念教學中沒有很好地發揮“實驗”的作用.
如何發揮實驗的概念教學功能呢?
簡單地說應該注重實驗過程的嚴謹性,以及需要對實驗現象和結果進行科學地對比.“比較法”是物理學進行科學研究較為常用的重要思想方法,在學生初學物理的初中階段,運用比較法幫助學生辨析物理現象、概念中的異同,能夠促進新的物理概念生成,幫助學生更好地理解與應用物理知識.
例如,“比熱”這個概念的教學,“研究物體的吸熱多少跟物質種類的關系”是重點內容,在實驗時要滲透控制變量法,同時要注重實驗的嚴謹性:
實驗觀察:“水”和“煤油”兩種不同物質的吸熱現象.
控制變量:要保證比較在同一標準下進行,必須排除對“質量”和“溫度升高”等方面的干擾,對實驗條件進行如下控制:取相等質量的水和煤油,控制初溫相同,兩者吸收的熱量也相等.
在進行實驗探究時,必須要突出主要因素,比如上述實驗主要應突出吸熱和物質種類的關系.
實驗探究調動學生學習的主動性,即引導學生為了進一步提高自身學習效率而主動去采取的一系列的措施,根據學習任務的具體的特點在經過認真分析之后主動制定學習策略并在實際的學習中反復使用來提高概念學習效果.
2運用“比較法”,深化對概念本質的理解
初中物理概念多,不同的概念都具有各自本質,有聯系也有區別,有些非本質的表象往往容易模糊學生的視線,導致了混淆,筆者認為在概念教學中應積極引導學生把握概念間的聯系,抓住概念的本質特征,深化對概念本質的理解.
例如,對于“重力”和“壓力”這兩個概念,學生往往容易錯誤地認為“壓力總是與重力相等”,為什么會這樣?學生犯了以偏概全的錯誤,甚至有些同學更極端,認為 “壓力就是重力”,為了幫助學生深刻認識到這兩個概念的差異.筆者設置了如下問題:A物體重15 N,將其放在水平地面上,現對A施加一大小為7 N,方向豎直向下的力,求此時,A對地面的壓力?
借助這個問題引導學生從力的三要素分析并畫出重力與壓力的示意圖,從而認識概念的本質.
3聯系生活、對比生活建立概念
初中物理概念往往比較抽象,但是大多與生活有聯系,或可以通過生活中的現象進行對比教學,將一些看似深奧難懂的物理概念與生活常識聯系到一塊,有利于知識的內化.
例如,“電壓”這個概念,從其本質上看該概念與電場力做功的概念有關,不過初中物理教材中沒有交代,而是單刀直入,筆者在教學中發現有部分學生不理解,更說不出它的物理意義,如何幫助學生理解這個概念呢?筆者在教學中采用了聯系生活進行對比的方法.用多媒體展示水流的形成,讓學生觀察實驗并進行對比分析,從現象的觀察中總結得出水要能夠流動必須要有水位差(水壓),然后引導學生從電路、電流的形成過程等方面進行進行類比,建立概念.
4循序漸進、拾階而上
物理教學的任務和目標在于將“淺顯化”的物理現象上升為“規律化”的物理理論知識,這一過程必須讓學生自主探究來實現,學生學習時如果僅僅停留在現象的學習過程中顯然是不夠的,我們應該引導學生對物理現象進行分析,從“淺顯化”的物理現象中發現混亂和變化,從中探索一種有序的規律,實現現象與意義上的和諧統一,總結出結論并用來解釋物理現象,實現對直接經驗的超越.
物理學是一門基本概念和規律性都很強,同時又能有效培養學生邏輯思維和分析的一門學科。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、掌握其規律法則等知識的基礎,同時也是學生特別是初中學生在學習中感到枯燥無味、難以掌握的一個關鍵。因此,教師在初中物理概念教學中靈活運用多種教學方法,提高教學效果,激發學生的學習能效。
1.重視從實踐中引入概念
教師應從學生熟悉的生活現象引入概念,因為生活實踐留在記憶中的形象(表象)容易為學生理解。尤其對于初中學生,從生產生活中感知到的大量的、豐富的物理現象是他們認識物理概念的必要的感性材料。這些感性材料為他們創造了一個良好的物理環境。教師利用好這些生活素材指導學生觀察或動手實驗往往能起到事半功倍的效果。如在簡單機械的學習中,課前布置學生找找生活中杠桿、輪軸的實例,以及它們的作用。再如在壓強的教學中,課前布置學生完成兩個實驗:①一個較胖的同學和一個較瘦的同學同時站在沙坑中,觀察腳陷入的情況如何?②同一個人穿平底鞋和穿細高跟鞋站入沙坑中,腳陷入的情況又怎樣?這樣,使學生對壓強大小的決定因素先有一個初步的、感性的認識。這樣能為壓強概念的學習打下較好的基礎。
為了激發學生學習物理概念的強烈欲望,教師必須充分發揮課堂演示實驗的作用。對初中學生,尤其要講究實驗形象、鮮明、生動。例如講磨擦起電這一課,教師手托一塊事先使之帶電的泡沫塑料塊走進課堂,將它放在一個同學頭上磨擦后吸引該同學頭發,一定可以很快地吸引住學生,促使他們繼續了解磨擦起電的原因。又如做電路實驗,教師切忌自己在講臺上連接線路,因為坐在稍后的學生什么也看不見。在講授新概念之前,教師若用一開頭就抄黑板寫定義的方法,是注定不會收到好的教學效果的。
2.通過應用,使學生對物理概念加深認識
學生對物理概念的理解往往停留在表面的認識上,深入不下去。教師的任務就在于從正面、反面、側面全方位地啟發學生的思維活動,使他們深入理解概念的本質屬性。對于物理實驗中的各種物理現象,初中學生往往是出于好奇心,而不是有目的地去觀察,只停留在物理現象的個別特征上,這樣不利于物理概念的形成。因此教師應把學生的好奇心引導到善于觀察物理事實方面,不僅要發現物理現象的個別特征,而且要發現特征間的聯系,從而培養學生的觀察能力。
以沸騰概念的學習為例,對于水燒開的過程,學生往往只注意冒氣泡這一現象,而忽略了其變化,這樣不利于形成完整的沸騰、汽化的概念。這時教師應引導學生有目的地觀察水開的全過程:加熱前有無氣泡?加熱過程中氣泡的部位如何?氣泡怎么變化?劇烈程度如何?溫度是否繼續上升?等等,從而把學生的好奇心引導上正確的軌道。
此外,教師的主導作用還應表現在對學生抽象概括能力的培養。初中學生在物理概念學習中,往往不能抓住物理現象的本質屬性并加以總結概括,這時就需要教師在學習中不斷加以引導。如在慣性教學中,學生往往能根據緊急剎車等現象列舉出某一具體物體在某一狀態下具有慣性的實例,這時教師就應在此基礎上引導學生概括出任何物體在任何情況下都具有慣性,由此進一步得出“慣性是物體的一種屬性”的結論。
3.合理運用概念,分析概念間的相互聯系
運用物理概念進行分析,解決實際問題,既是深化認識的過程,又是檢驗學生對概念認識是否正確的主要標志。教師必須對概念規律的內在聯系加以挖掘。有些同學對每節課的單個概念予以理解,卻不善于把這些概念有機地聯系起來。物理概念之所以有用,不僅在于它是具體的物理現象的概括和抽象,而且在于它與其他概念的聯系。學生若不能把相關概念綜合成一個相連相容的概念網絡,也就不能把它們應用于各種物理場合。事實上,初中物理的許多概念前后都有聯系,只要教師精心設計,即可收到一石數鳥之效。如復習“電功率”這一章,學生在比較電功和電熱計算公式時,發現有時公式形式是相同的,這時教師就應引導學生分析:電流做功的實質是什么?兩個物理量形式上達到統一蘊藏著一條什么規律?使學生聯想到能的轉化和守恒定律,并由此進一步分析:何時Q=W,何時Q≠W?這樣可使學生的知識形成系統化。
4.注意教法多樣化
(1)從錯誤中強化概念的認識
物理概念的學習重在理解。以一個力學中典型問題為例:一木塊沿斜面下滑,問下滑中木塊受幾個力作用?很多學生會回答重力、支持力、磨擦力、下滑力,無形中多出了一個下滑力。分析錯誤產生原因,就是因為死記概念,沒有理解力產生的條件必須是兩個物體相互作用,既要有受力者又要有施力者。可見,概念的記憶必須建立在理解的基礎上,這樣才能有助于物理概念的深化。錯誤能夠加深學生的印象,豐富學生對概念內涵的認識,也有利于對思維能力的培養。
(2)應用“類比法”幫助理解物理概念
初中物理的許多概念如速度、功率、密度、電阻等,在定義的時候思路上是完全相同的:通過兩個物理量的比值反映物體本身的某種屬性。對這些概念,通過類比,學生能夠達到融會貫通。例如把電流做功比作水流做功、把電壓比作水壓,可使學生把看不見摸不著的電類比成實實在在的水,從而理解電流和電壓的實質。
(3)把相似概念的區別和聯系進行對比教學
物理學中有許多概念名稱相似,如向下的壓力和重力、熱量和熱能、做功與功率等對這些概念加以歸納,指出它們的區別與聯系,有利于學生加深對這些概念的理解。
遵循從感性認識到理性認識,從特殊到一般的認識規律,初中物理概念教學的方法多種多樣、靈活多變。在教學中選擇好恰當的教法,或者把多種教學方法合理地綜合應用,必然能夠取得理想的教學成果。
參考文獻:
[1]張大昌,廖伯琴主編.義務教育物理課程標準解讀.中華人民共和國教育部主辦.湖北教育出版社出版,2002.
[2]柴振群主編.專業技術人員職業道德與創新能力培養.中國人事出版社出版,2004-07.
[3]朱雄主編.物理教育展望.華東師范大學出版社,2002-02.
[4]蘇霍姆林斯基.給教師的建議.
1.實驗法
物理概念教學過程中,通過不同的典型實驗來展示相關物理現象,通過生動的實驗情境引入與之有關的概念,能夠快速引起學生的興趣和積極性.當然,這些實驗最好是學生日常生活中能夠遇到或者已經熟知的現象,更能夠引發學生的求知欲望.先讓學生有一個初步的認識,然后通過簡練生動的語言將其概括為概念,引導學生進一步學習.
2.類比法
物理概念教學過程中,通過巧妙將物理問題轉化為數學計算、幫助學生加深對物理概念的認識.如講解電流的概念時,可以采取比喻的方法,將電流比作水流,將電子比喻為水珠,這樣學生就能夠一目了然的了解電流的形成,進而引入電流的概念,讓學生有直觀的認識.
3.提問和總結
物理概念教學過程中,通過啟發式提問達到由點帶面的效果,引發學生思考,然后再由老師進行總結,幫助學生掌握物理概念.如講解分子運動理論的過程中先提問學生香氣襲人這一成語的意思,分析該成語所表述的物理現象,最后通過總結,讓學生對分子的運動的不間斷性、雜亂無章性等特點有形象的理解,加深記憶效果.
二、思維加工
物理概念教學過程中,引導學生學會運用比較、分析、綜合等思維方法,通過對書本中知識進行思維加工,將抽象的感性材料概括為事物的本質屬性,最終形成物理概念.當然,要注意的是概念教學過程中要巧妙引導學生運用對比法區分概念間的差異性及聯系,從而進一步加深對相關物理概念的理解.如通過啟發學生聯想質量和體積之比為密度,是一個恒定的量,而電壓與電流的比值為電阻,也是一個恒定的量,可以通過掌握密度的概念而聯想電阻的概念,然后學會R=U/I的表達式.
三、實踐應用
學習物理概念是一個抽象的過程,而學生學習后需要及時提供運用概念的機會才能夠深化和鞏固學習效果.如老師講解力臂的概念后指導學生進行實驗,讓學生對力臂的概念有更深入的了解.講解物理概念的過程中不能死板,因為許多物理知識在學生日常生活中已經有一定的感性認知,要求老師根據學生的思維加以引導,簡化學生的理解過程.如講解水的汽化過程時,通過展現水燒開的過程讓學生對水的形態變化有所了解.一般情況下學生對水壺中冒氣泡的現象,并未全面理解汽化這一概念.需要老師引導、提示,學生有目的的觀看水燒開的全部過程,同時也指導學生帶著疑問觀察實驗,包括什么時候開始冒氣泡,加熱過程中起泡多少以及汽化的具體變化等,提高學生的主觀能動性.
四、激發學生的學習興趣
學習興趣是影響學習效果的最主要因素,能夠激發學生好奇心、引發學生發問.激發學生好奇心,需要老師出奇招.例如,講解壓強時不能死板的使用物理實驗進行引導和驗證,可以通過引入胸口碎大石的故事,指導學生思考壓上大石頭后為什么氣功大師并未受傷,這就滿足了學生好奇的心理,充分激發了他們的學習興趣.當然,在老師創設的物理情境中引導學生發問,進一步讓學生加深了解.因此,通過豐富的活動讓學生不斷體會感官直接獲得的經驗,激發他們的探索欲望.
一、揭示概念的本質特征
物理教學實踐表明,學生只有理解了概念,才能牢固的掌握概念而要使學生理解概念,就必須使學生掌握概念的本質概念是對客觀事物本質屬性的抽象和概括,要正確地理解概念,就必須引導學生找出概念的本質屬性,讓學生真正理解概念的內涵和外延,從而正確地掌握概念,切不可只進行文字說明,讓學生死記硬背在概念教學中,常用的思維方法有比較、分析、綜合、抽象、概括、判斷、歸納等多種,只有引導學生的正確思維,才能揭示概念的本質,使學生全面的掌握概念
例如,“密度”這一概念的教學,通常用公式ρ =/v 來定義,倘若不講清楚其本質意義,學生會受數學公式的影響,認為ρ與 成正比,從而形成錯誤觀念教師只有抓隹“密度”概念的本質特征,講清其只與自身的性質有關,學生才能真正地掌握“密度”這一概念
二、理解概念的內涵與外延
物理概念的內涵是反映在概念中的物理現象、物理過程的本質屬性,是該事物區別于其他事物的本質特征,通常由概念的定義來表示例如,速度 v=s/t, 反映了物體運動的快慢;頻率是每秒鐘振動的次數,描述物體振動的快慢;力是物體之間的相互作用類似的還有 ρ =/v 、 p =F/S 等這些定義是從質和量兩方面反映了物理量的內涵
物理概念的外延即通常所說的概念的運用條件和范圍例如,庫侖定律確定的力,只適用于靜電場,對迅變電場、渦旋電場不適用;電勢的概念只適用于靜電場,不能用于交變電磁場;在慣性系 F=a ,適用于宏觀低速關于概念的適用范圍,例如重力、彈力、摩擦力、安培力、洛侖茲力等都屬于力這個概念的外延通過對物理概念外延的學習,能使學生逐步深化和擴展對概念的理解掌握物理概念的外延就能理解概念的適用條件,定義式的應用范圍和式中各個物理符號的具體物理意義
三、分析概念間的相互聯系
運用物理概念進行分析,解決實際問題,既是深化認識的過程,也是檢驗學生對概念認識是否正確的主要標志必須對概念規律的內在聯系加以挖掘有些學生對每節課的單個概念予以理解,卻不善于把這些概念有機地聯系起來物理概念之所以有用,不僅在于它是具體的物理現象的概括和抽象,而且在于它與其他概念的聯系學生不能把相關概念綜合成一個相連相容的概念網絡,也就不能把它們應用于各種物理場合事實上,初中物理的許多概念前后都有聯系,只要教師精心設計,即可收到一石數鳥之效如復習“電功與電功率”這一章時,學生比較電功和電熱計算公式時,發現有時公式形式是相同的,這時就應引導學生分析:電流做功的實質是什么?兩個物理量形式上達到統一蘊藏著一條什么規律?使學生聯想到能的轉化和守恒定律,并由此進一步分析,何時Q=W,何時Q≠W這樣,使學生的知識形成系統化
四、注重物理概念的引入過程
概念作為物理知識體系的基本構成單位,在新課教學中,其引入方法是否恰當,不僅會影響學生對物理概念本身的理解和掌握,而且還會影響到能否激發學生對學習物理的興趣,調動積極性而參與教學活動
例如,由問題討論引入通過教師提出問題,學生參與討論,最終引入物理概念,使課堂氣氛活躍,學生積極思考如,“鐵比棉花重”這句話是否有道理可能有學生認為有一定的道理,有的認為沒有道理,但又說不清理由,在教師的引導下,逐漸引入“密度”的概念
五、做好形成概念的演示實驗
做好演示實驗,使學生獲得與物理概念有直接聯系的、具體直觀的感性認識,是學生形成概念的基礎初中學生的知識和經驗都較少,思維活動往往依靠直觀的現象在概念教學中,做好演示實驗,可使學生獲得生動鮮明的感性認識從物理現象的特征出發,提出物理概念,可使學生對研究的問題產生強烈的興趣通過演示實驗還可培養觀察能力、注意能力、實驗能力和科學的思維方法
所謂建構主義實質上是學生頭腦中主動地將原有經驗和新信息進行對比、分析、批判、選擇和重建知識結構的過程.可見,在學習過程中,學習者的原有經驗是十分重要的.這些經驗不僅包括學生在學校所學的系統知識,它指的是學生全部生活經歷的積累,其中包括大量非結構性的經驗背景,這些經驗不僅構成學生學習新知識的基礎,而且決定新知識的意義.
因而,在物理概念教學時,充分挖掘學生已有經驗,這對學生構建物理概念具有十分重要的意義、有很好的鋪墊作用.如在進行“聲音是怎樣產生的”概念教學時,教者可先通過多媒體演示流水聲、小提琴演奏聲、人說話聲……等圖片,創設良好的物理情境,激發學生的學習興趣,在此基礎上讓學生踴躍發言,提取大腦中已有的自然界、生活中大量的與聲音有關的信息,為“聲音是怎樣產生的”概念構建做好鋪墊、奠定基礎.此時,教者只需略加引導和點撥,總結其共同特征,學生就易抽出其本質,建立“聲音是由物體的振動而產生”的概念.
2 運用“矛盾事件”,促進學生對新概念的建構
皮亞杰認為,個體的認知圖式是通過同化和順化而不斷發展(同化是指個體對刺激輸入的過濾或改變的過程;順化是指有機體調節自己內部結構以適應特定刺激情境的過程),以適應新的環境.一般而言,個體每當遇到新的刺激,總是試圖用原有的圖式去同化,若獲得成功,便得到暫時的平衡(平衡是指個體通過自我調節機制使認知發展從一個平衡狀態向另一種較高平衡狀態過濾的過程);如果用原有圖式無法同化環境刺激,個體便會作出順化,即調節原有圖式或重建新圖式,直至達到認識上的新平衡.
因而,學習是觀念(概念)的發展和改變.教師的教學是為了促進學生從舊觀念向新觀念的轉變.教師的任務則是選擇有效地促進學生發生觀念轉變的教學方法.而運用“矛盾事件”創設引起學生產生認知沖突的教學情境,這是促進學生在解決認知沖突過程中構建新概念的有效方法.
在進行牛頓力學中“力與運動”關系教學時,首先讓學生發表自己的看法,憑借自己的生活經驗,學生易得出與亞里士多德一樣的結論:“力是維持物體運動的原因”.而此時教師適時引出伽利略實驗:讓一小車從斜面上滑下至水平面時雖沒有推力仍繼續向前運動,歷史展示伽利略的批判意識、邏輯推理能力和實驗驗證的科學作風,突出學生前概念與伽利略實驗推理的矛盾之處,指導學生進行認知順應,構建與科學觀念一致的新概念即“力是改變物體運動狀態的原因”,實現學生觀念轉變,達到認知上的新平衡.
3 加強合作學習,促進學生對概念內涵的充分理解
由于學生的原有經驗不同,對新知識的建構方式因人而異,即使在同一學習情境中接受同樣的新信息,不同學生也會獲得不同意義或解釋.由于不同學生理解了同一內容的不同方面,因而在教學中學生之間進行合作學習,引導學生之間的討論和交流將促進學生對概念內涵的更全面理解.如在進行“力是物體對物體的作用”力的概念教學時,通過學生間的小組討論,讓學生充分理解概念內涵:產生力至少具備兩個物體、物體間要發生推拉提壓等作用才能產生力、產生力的兩個物體不一定要相互接觸…….
一、概念混淆的原因
1.概念本質屬性被現象掩蓋。物理概念是對某一類物理事物和物理現象的本質屬性的認識,本質屬性往往隱藏在表面現象之后,生動的表面現象往往給人深刻的印象。例如,熱傳遞現象中究竟傳遞的是溫度還是熱量?物體間發生熱傳遞時給學生留下的表面認識是:一個物體溫度降低,另一個物體溫度升高,最后達到溫度相同,表面上看是物體間發生了溫度傳遞。要認識現象的本質,需要經過充分的分析、理解才能認識到,這種強烈的表面印象抑制了學生對熱傳遞本質屬性的認識。
2.學前概念的負遷移。學生在學習新的物理概念之前,往往已經接觸過許多相關的物理現象,并在頭腦中形成一些近似的概念,即學前概念。這些概念往往是未經充分的科學抽象而獲得的,因此,大多是不準確甚至是錯誤的。不正確的學前概念妨礙了概念理解的全面性、完整性,影響著學生對新概念的同化,造成新舊概念的模糊認識。例如,對于光和光線,學生在生活中已經有諸如“這里光線太暗”之類的說法,顯然是用光線代替了光,在理解“光線是表示光束及其方向的直線”時產生迷惑,片面認為光線就是光。
3.概念形式相似或意義相近。物理概念中,有相當多概念與其他一些概念在形式上相似,更多的是意義上相近,對這些相似概念區分不清,就會造成理解的混亂。
4.概念之間既相互聯系又相互區別。有一些概念盡管物理含義不同,但在同一類問題或現象中有著密切的聯系,有的學生由于頭腦中沒有完整的物理情境,對它們的物理意義理解不透,容易將它們之間的關系簡單化,不了解它們在本質上的區別,就會混淆不清。
二、消除易混概念的策略
正確認識、區別容易混淆的物理概念,最有效的方法是對概念進行比較,從概念的物理意義、概念所研究的客觀對象、概念的數學表達式等幾個方面加以對比,從而搞清楚它們之間的區別和聯系。作為教師,進行易混概念教學的基本原則應該是充分認識客觀因素,組織符合學生認知規律和特點的教學,培養學生科學認識的方法和習慣。
1.概念形成過程的比較。物理學概念是從物理現象和物理過程中抽象出來的事物本質特征,概念形成過程的比較涉及到建立概念的目的、有關的典型物理事物或物理現象、思維過程等。這些方面的區分度一般較大,容易起到鑒別概念的作用。例如:壓力和重力。壓力的形成是由于互相接觸的物體發生相互擠壓,而產生垂直作用在物體表面上的力,其性質屬于彈性力;重力是地表附近的物體由于受到地球的吸引而使物體受到的力,其性質屬于引力。在有些情況下,壓力是由物體的重力引起的,如放在水平地面上的物體對地面的壓力,此時也僅僅是壓力的大小與物體的重力大小相等。但在許多情況下,壓力并不是由于重力引起的,如用手握住物體時,手對物體的壓力;用力往墻壁上按圖釘,圖釘對墻壁的壓力等。從壓力和重力的產生過程看,它們是性質完全不同的兩種力。
2.概念內涵的比較。物理概念內涵的比較是易混概念之間最實質、最重要的比較。一般說來,易混概念往往描述的是同一類物理事物或物理過程的不同屬性。因此,區分這樣的易混概念,要特別指明它們分別描述了同一對象的哪些不同屬性,明確理解它們不同的物理內涵。
1.概念本質屬性被現象掩蓋
物理概念是對某一類物理事物和物理現象的本質屬性的認識,生動形象的表面現象往往給人深刻的印象,但掩藏在其下的本質屬性,卻很難讓人發現,只有通過對表面現象的由表及里、由淺到深的層層剖析,才能去偽存真,掌握真正的內涵。
2.學前概念的負遷移
學生在學習新的物理概念之前,往往已經接觸過許多相關的物理現象,并在頭腦中形成一些近似的概念,即學前概念。這些概念往往是未經充分的科學抽象而獲得的,因此,大多是不準確甚至是錯誤的。不正確的學前概念妨礙概念理解的全面性、完整性,影響著學生對新概念的同化,造成新舊概念的模糊認識。例如,對于光和光線,學生在生活中已經有諸如“這里光線太暗”之類的說法,顯然是用光線代替了光,在理解“光線是表示光束及其方向的直線”時產生迷惑,片面認為光線就是光。
3.概念形式相似或意義相近
物理概念中,有相當多概念與其他一些概念形式上相似,更多的是意義上的相近,對這些相似概念區分不清,就會造成理解的混亂。例如溫度、熱量、內能,重力與壓力,壓力與壓強,功與功率、電功與電熱,液體壓強,汽化與升華,物體的相互作用力與物體受到的平衡力等等。
二、消除易混概念的策略
準確把握、正確認識容易混淆的物理概念,最有效的方法是對概念進行比較,從物理概念的形成過程、概念的本質屬性(區別和聯系)、概念的具體運用、概念的結構等方面進行比較,從而準確無誤地弄清楚它們之間的區別和聯系。
1.在概念形成過程上比較
物理學概念是從物理現象和物理過程中抽象出來的事物本質特征,概念形成過程的比較涉及建立概念的目的、有關的典型物理事物或物理現象、思維過程等。這些方面的區分度一般較大,容易起到鑒別概念的作用。例如:壓力和重力。壓力的形成是由于互相接觸的物體發生相互擠壓,而產生垂直作用在物體表面上的力,其性質屬于彈性力;重力是地表附近的物體由于受到地球的吸引而使物體受到的力,其性質屬于引力。從壓力和重力的產生過程看,它們是性質完全不同的兩種力。
2.在區別和聯系上比較
由于概念所反映的事物的本質特征往往隱蔽在非本質特征中,概念和概念之間的聯系和區別易使學生混淆,影響學生對所學概念深刻、準確地把握。突出比較法,可使學生抓住概念的本質特征,對概念有更全面、更深刻的理解和把握。例如,一些學生常將壓力和重力間的某些特殊情況下的關系一般化,往往認為“壓力的大小總等于重力的大小”甚至認為“壓力就是重力”。學生極易混淆二者的概念。我就引導學生在力的本質屬性上進行比較:壓力是由于互相接觸的物體發生相互擠壓,而產生垂直作用在物體表面上的力,其性質屬于彈性力;重力是地表附近的物體由于受到地球的吸引而使物體受到的力,其性質屬于引力。它們二者的聯系是――在有些情況下,壓力是由物體的重力引起的,如放在水平地面上的物體對地面的壓力,此時也僅僅是壓力的大小與物體的重力大小相等。但在許多情況下,壓力并不是由于重力引起的,如用手握住物體時,手對物體的壓力;用力往墻壁上按圖釘,圖釘對墻壁的壓力等。為了加深學生對這兩個概念區別與聯系的理解,我還設置了能暴露和糾正學生這一錯誤的比較性例題,通過做題,將壓力和重力進行比較,收到了明顯效果。
3.在運用中比較
把容易混淆的概念運用到特定的情境中去,可讓學生獲得較為具體形象的感觸,能從內心深處對概念之間的本質區別更深刻。例如:熱量和溫度這兩個概念,大部分學生都認為熱量是一種物質,溫度是熱量的強度,熱量和溫度成比例,熱傳遞中是溫度被轉移等等。為了使學生們不再混淆這兩個概念,我在教學過程中把這兩個概念放到特定的場所和情境中運用,讓學生在實際的運用中進行討論,看到底是運用熱量恰當還是溫度恰當。通過同學們的討論,并說出各自運用該概念的理由。通過對概念具體運用的討論,揭示了概念的實質,擺明了兩者的區別,使自己不正確的概念認識得到糾正。
4.在結構中比較