時(shí)間:2023-08-08 16:51:29
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[關(guān)鍵詞] 物理概念 形成 理解 掌握
物理知識(shí)由物理概念和物理規(guī)律組成,在初中物理教學(xué)中要做好基本概念和基本規(guī)律的教學(xué),就顯得尤為重要。叢觀近幾年的中考試題,突出了對(duì)物理概念的理解和辨析及在新情境下運(yùn)用基本概念分析解決簡(jiǎn)單實(shí)際問題的能力,所以在初中物理教學(xué)中抓好基本概念教學(xué)至關(guān)重要,筆者總結(jié)了一些基本概念教學(xué)的方法及注意的問題,供大家參考。
一、重視物理概念的形成
“物理概念是反映物理現(xiàn)象和過程本質(zhì)屬性的思維形式”,初中物理中的概念多為物理學(xué)中最基本的概念,這些概念一般是從大量的物理現(xiàn)象中歸納總結(jié)出來的。但是這些概念對(duì)初中學(xué)生來說,卻比較抽象,又是可能不容易理解。所以在物理教學(xué)的過程中,讓學(xué)生認(rèn)知和建立物理概念就有一定的技巧性。下面從幾個(gè)方面談?wù)勎业捏w會(huì)。
1.重視觀察和實(shí)驗(yàn)
觀察和實(shí)驗(yàn)不僅是形成物理獎(jiǎng)概念和認(rèn)識(shí)物理規(guī)律的基礎(chǔ),又是物理研究的基本方法。通過觀察和實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)物理概念從直觀和感覺產(chǎn)生直接的興趣,通過觀察和實(shí)驗(yàn)可以給學(xué)生提供精心選擇的、簡(jiǎn)化和純化的感性材料,使學(xué)生對(duì)物理事實(shí)、現(xiàn)象獲得明確、具體的認(rèn)識(shí)。同時(shí)由于實(shí)驗(yàn)具有真實(shí)、形象、生動(dòng)的特點(diǎn),對(duì)中學(xué)生有很強(qiáng)的吸引力,極易喚起他們對(duì)物理概念產(chǎn)生興趣。所以,在物理概念教學(xué)中,教師做好實(shí)驗(yàn),學(xué)生注意觀察實(shí)驗(yàn),以便為形成物理概念打下良好的基礎(chǔ)。
2.在物理課堂上重視利用生活情境對(duì)物理概念引入
一節(jié)成功的物理概念的教學(xué),概念引入至關(guān)重要,它是課堂成功的關(guān)鍵,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,能引起學(xué)生的思想的共鳴和激起繼續(xù)學(xué)習(xí)的欲望,這樣的引入才是成功的關(guān)鍵,下面幾種引入新課的方法供參考。
從日常生活的實(shí)例引入。如:灑在地上的水一會(huì)兒久不見了;夏天游泳后工從水中上岸感到?jīng)觯胝舭l(fā)的概念,使學(xué)生即感到熟悉又不能把它準(zhǔn)確完整的解釋清楚,在這樣的情況下,使他們就有了要徹底的弄懂它的求知欲。
用有趣的實(shí)驗(yàn)引入。在上課前,要在“趣”字下功夫,力爭(zhēng)讓學(xué)生感到奇、產(chǎn)生思想火花的共鳴、在講大氣壓這節(jié)時(shí),上課后先做好幾個(gè)實(shí)驗(yàn),例如,瓶子吞雞蛋的實(shí)驗(yàn),紙片托水的實(shí)驗(yàn),才能達(dá)到預(yù)期的效果。實(shí)驗(yàn)引入時(shí),器材的選取盡量能有學(xué)生日常生活中所接觸的物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這樣就會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生親近感,而且能激發(fā)起他們模仿的欲望,比如在學(xué)習(xí)凸透鏡時(shí),拿一副近視鏡和老花鏡對(duì)著太陽光,根據(jù)他們對(duì)光的發(fā)散,匯聚作用,讓學(xué)生猜哪一副是凸透鏡,哪一副是凹透鏡,這樣不但使學(xué)生了解了凸透鏡和凹透鏡對(duì)光的作用,而且還了解了凸透鏡和凹透鏡在生活中的應(yīng)用,培養(yǎng)了學(xué)生把所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中的能力。
用有趣的故事、物理學(xué)家的故事引入。用故事引入時(shí),要注意語言表述的生動(dòng)性和形象性,這樣才能激起學(xué)生的好奇心和求知欲。例如在講述運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性時(shí),鳥撞飛機(jī)的事件能以生動(dòng)的故事敘述,能使學(xué)生產(chǎn)生不可思議的感覺,激發(fā)了學(xué)生的好奇心,這樣他們就能積極地思考和研究它,進(jìn)一步激發(fā)他們學(xué)習(xí)的欲望。在講電阻概念時(shí),講述歐姆為探索真理,十年嘔心瀝血、堅(jiān)持不解地研究,最終得出了歐姆定律的感人經(jīng)歷,激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。
用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)引入新課。它增加了課堂教學(xué)的信息量,拓寬了課堂教學(xué)的空間,延長(zhǎng)了課堂教學(xué)的時(shí)間,大大提高了教學(xué)效果。同時(shí),多媒體技術(shù)的神奇作用,使靜變動(dòng),使慢變快,使微觀變宏觀,使抽象變直觀。大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加快了學(xué)生對(duì)無力了概念的形成。
以設(shè)問的形式引入新課。教師根據(jù)教學(xué)需要和學(xué)生想看、想知道、想做的心里狀態(tài)提出問題,或把學(xué)生置于一定的情景中使之產(chǎn)生問題,再有學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)。在學(xué)習(xí)密度概念時(shí),老師展示幾種形狀的物體,讓學(xué)生觀察,然后設(shè)問:你們能用什么方法識(shí)別這些物質(zhì)嗎?能夠確定他們是什么物質(zhì)嗎?單獨(dú)用質(zhì)量或單獨(dú)用體積能判斷他們是什么物質(zhì)嗎?這樣設(shè)問一步一步的引入概念。
另外,以復(fù)習(xí)過去學(xué)習(xí)的概念以及其他方法引入新課,也是我們教師常用的方法,
二、物理概念理解是關(guān)鍵,學(xué)生形成物理概念以后,絕大多數(shù)學(xué)生對(duì)物理概念的理解不深,主要存在以下幾個(gè)問題
1.不知道為什么要引入一個(gè)新的物理概念,不明確它的物理意義和真正含義,往往是從字面的定義出發(fā)而沒有真正的理解。
2.學(xué)過的物理概念,往往是死記硬背,記不住,記不牢,相似的概念容易發(fā)生混淆,往往是錯(cuò)了不知怎么錯(cuò)的。對(duì)了也不知怎么對(duì)的。表現(xiàn)出來沒有理解。
3.學(xué)過的物理概念及時(shí)記住了,背過了,遇到具體的問題還是解決不了,更不會(huì)靈活運(yùn)用,分析和理解能力很差,進(jìn)一步表明對(duì)物理概念沒有真正理解。
怎樣使學(xué)生學(xué)好物理概念,對(duì)物理概念達(dá)到真正的理解,是學(xué)好物理知識(shí)的關(guān)鍵,這要求在物理概念的教學(xué)中,首先,必須使學(xué)生對(duì)概念要做到真正的理解;其次,在理解的基礎(chǔ)上要切實(shí)記住;還要在運(yùn)用的過程中不斷的加深理解和記憶;三者相輔相成,有著不可分割的辯證關(guān)系,期中理解是關(guān)鍵,是根本。所有在物理概念的教學(xué)中我們要注意幾個(gè)環(huán)節(jié)。
1.物理概念的形成是一個(gè)重要環(huán)節(jié),這在前面已經(jīng)論述過。
2.做好演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)認(rèn)真觀察和積極思考的能力,又是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。在初中物理教學(xué)中觀察和實(shí)驗(yàn)占有重要的地位,學(xué)生通過觀察和實(shí)驗(yàn)獲得物理概念的感性認(rèn)識(shí),在感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上通過分析、判斷、推理論證,獲得物理知識(shí)。初中學(xué)生對(duì)觀察和實(shí)驗(yàn)有極其濃厚的興趣,一般學(xué)生能目不轉(zhuǎn)睛的按教師要求去觀察有關(guān)的物理現(xiàn)象,他們好奇和好動(dòng),對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的參與十分積極主動(dòng)。如果在教學(xué)過程中教師能引導(dǎo)他們明確實(shí)驗(yàn)和觀察的目的以及端正態(tài)度、交給學(xué)生觀察和實(shí)驗(yàn)的方法,培養(yǎng)技能;指導(dǎo)學(xué)生把觀察和實(shí)驗(yàn)的感性認(rèn)識(shí),逐步過不到物理概念的理解上來,是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程,所以,學(xué)生通過觀察和實(shí)驗(yàn)就不僅能感知物理現(xiàn)象的外部屬性,還能抓住物理現(xiàn)象間的聯(lián)系,進(jìn)行分析和論證。比如在機(jī)械能的教學(xué)中,關(guān)于動(dòng)能的概念,教師通過演示實(shí)驗(yàn),直觀的說明物體由于運(yùn)動(dòng)具有的能叫動(dòng)能,這樣的描述學(xué)生容易理解。如果物理教師在教學(xué)的過程中,不及時(shí)提出對(duì)學(xué)生觀察和實(shí)驗(yàn)的明確要求并耐心的指導(dǎo),學(xué)生的觀察和實(shí)驗(yàn)就會(huì)停留在獵奇和游戲的水平上,不能形成學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念的感性認(rèn)識(shí)基礎(chǔ),觀察和實(shí)驗(yàn)就沒有達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的,即使有很好的儀器設(shè)備、也只能造成教學(xué)上的浪費(fèi)。所以物理教師對(duì)物理教學(xué)中的觀察和實(shí)驗(yàn)必須予以充分的重視。
3.讓學(xué)生理解物理概念的內(nèi)涵,了解物理概念的外延,也是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。在物理概念的教學(xué)中,必須使學(xué)生,理解物理概念的內(nèi)涵。例如“密度”的概念,一定要懂得不同物質(zhì),其質(zhì)量和體積的比值是不同的;而同一物質(zhì),其質(zhì)量和體積的比值卻是一定的。只有從這兩方面來分析,才能使學(xué)生理解“密度”的概念。在概念的教學(xué)中,對(duì)一些重要的基本概念,要逐步了解它的外延,使學(xué)生通過對(duì)物理概念外延的學(xué)習(xí),逐步深化和擴(kuò)展對(duì)概念的理解。例如,重力,彈力,摩擦力,屬于力概念的外延。
4.重視學(xué)生情感體驗(yàn),也是對(duì)物理概念理解的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在學(xué)習(xí)機(jī)械能的概念時(shí),學(xué)生從情感上對(duì)能源的開發(fā)和利用,對(duì)取之不盡的風(fēng)能和水能的利用已經(jīng)十分感興趣,讓學(xué)生保持這種情感,對(duì)機(jī)械能的理解幫助很大。
5.充分發(fā)揮多媒體的作用,也使學(xué)生對(duì)物理概念理解有更大的幫助。在物理教學(xué)的過程中,恰當(dāng)利用多媒體,激發(fā)和保持學(xué)生的興趣和注意力,使整個(gè)課堂教學(xué)過程生動(dòng)活潑,富有情趣。教學(xué)內(nèi)容如果以多媒體方式呈現(xiàn),可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的感覺器官,使學(xué)習(xí)的內(nèi)容更富有吸引力,更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,如:學(xué)習(xí)功時(shí),可以利用多媒體呈現(xiàn)做功,不做功的幾種情況,從而理解功的概念。
三、物理概念掌握及其運(yùn)用是目的
在初中物理課程目標(biāo)中,“知識(shí)與技能”目標(biāo)規(guī)定了學(xué)生通過學(xué)習(xí)的物理學(xué)初步知識(shí)掌握程度,也就是說我們所學(xué)的物理概念中,有相當(dāng)一部分要達(dá)到掌握及其運(yùn)用的程度。這些物理概念時(shí)初中物理知識(shí)的重點(diǎn),難點(diǎn),也是中考必考的知識(shí)點(diǎn),對(duì)今后高中 的學(xué)習(xí)有促進(jìn)作用,掌握和運(yùn)用他們就顯的更為重要。下面就如何使學(xué)生熟練的掌握和靈活運(yùn)用談一些看法。
1.直接運(yùn)用
我們對(duì)所學(xué)過的物理概念每講必練,達(dá)到掌握運(yùn)用的程度。例如學(xué)習(xí)了“速度”的概念,出一些簡(jiǎn)單的題,讓學(xué)生當(dāng)堂解決。
2.概念辨析
在所講的物理概念中。容易出現(xiàn)混淆的概念,進(jìn)行辨析。例如學(xué)習(xí)了溫度、內(nèi)能、熱量等概念,采取選擇題的形式來辨析,學(xué)生通過獨(dú)立思考,認(rèn)真完成,以達(dá)到把概念辨析清楚。
3.問題提高
問答題,是判斷學(xué)生對(duì)概念掌握程度的比較好的方法。例如學(xué)習(xí)了“比熱容”的概念后,解釋海陸風(fēng)的成因達(dá)到對(duì)“比熱容”的概念運(yùn)用的目的。
4.綜合突破
“嘗試對(duì)溫室效應(yīng)、熱島效應(yīng)等發(fā)表自己的見解。”用于對(duì)所學(xué)概念的提升,達(dá)到運(yùn)用的目的。
5.社會(huì)調(diào)查與改進(jìn)提高
學(xué)習(xí)“質(zhì)量”概念后,布置2~3周的社會(huì)調(diào)查活動(dòng)。讓學(xué)生完成“質(zhì)量測(cè)量工具的市場(chǎng)調(diào)查與研究。”以達(dá)到學(xué)以致用的目的。
總之,學(xué)生對(duì)物理概念的形成、理解、掌握和運(yùn)用是一個(gè)十分復(fù)雜的認(rèn)識(shí)過程,它是一個(gè)特殊的認(rèn)識(shí)和一般的認(rèn)識(shí)、感性認(rèn)識(shí)與理性認(rèn)識(shí)的反復(fù)結(jié)合、相互作用的辯證發(fā)展過程,這個(gè)過程往往表現(xiàn)為:從初步理解,經(jīng)過具體與抽象的反復(fù)結(jié)合而達(dá)到加深理解。簡(jiǎn)單的概念經(jīng)過必要的反復(fù)即可掌握,而復(fù)雜的概念側(cè)要經(jīng)過幾個(gè)階段的學(xué)習(xí),才能掌握。
參考文獻(xiàn)
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一、初中物理概念教學(xué)的基本特點(diǎn)
1.感性特點(diǎn)
概念是人們?cè)诟杏X、知覺和表象有效積累的基礎(chǔ)上,通過分析綜合、抽象概括等思維活動(dòng)形成的,所以概念給人們的感覺是抽象的。但是概念并非憑空產(chǎn)生的,離開了感覺、知覺和表象的有效積累,人們也就無法科學(xué)、有效地建構(gòu)概念,因此從這個(gè)意義上講,初中物理概念教學(xué)應(yīng)該是感性的。
初中生剛剛開始接觸物理,對(duì)物理科學(xué)還比較陌生,甚至還有點(diǎn)畏懼。讓學(xué)生充分地體驗(yàn)趣味的物理實(shí)驗(yàn),觀察獨(dú)特的物理現(xiàn)象,不斷地豐富感性積累,不僅有利于學(xué)生物理概念的高效建構(gòu),也有利于激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)物理的興趣、愿望,符合初中學(xué)生的心理認(rèn)知特點(diǎn)。
合理地認(rèn)識(shí)并把握好初中物理概念教學(xué)的感性特點(diǎn),筆者認(rèn)為以下3個(gè)方面應(yīng)予以重點(diǎn)關(guān)注。
(1)觀察和實(shí)驗(yàn)
物理學(xué)是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),觀察和實(shí)驗(yàn)也是學(xué)習(xí)物理、探索物理的基本方法。觀察和實(shí)驗(yàn)會(huì)給學(xué)習(xí)者帶來許多生活經(jīng)驗(yàn)以外的直接經(jīng)驗(yàn)和感性體驗(yàn),為科學(xué)地建構(gòu)概念積累寶貴素材,所以強(qiáng)調(diào)初中物理概念教學(xué)的感性特點(diǎn)符合物理學(xué)科的特點(diǎn)。我國著名物理教育家、蘇州大學(xué)朱正元教授很早就提出過“瓶瓶罐罐做實(shí)驗(yàn)”的物理教學(xué)思想,雖然現(xiàn)在教育現(xiàn)代化水平高了,也許不再需要那么多的瓶瓶罐罐了,但是這種思想決不能丟。而在當(dāng)前實(shí)際的物理教學(xué)中,忽視、輕視、甚至漠視觀察和實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象還時(shí)有發(fā)生。原本屬于學(xué)生實(shí)驗(yàn)的,改成了演示實(shí)驗(yàn)的,原本是演示實(shí)驗(yàn),變成了“口頭”實(shí)驗(yàn),原本是“做”的實(shí)驗(yàn)變成了“寫”的實(shí)驗(yàn),全然不顧學(xué)生的真實(shí)感受,教師用自己的經(jīng)驗(yàn)想當(dāng)然地替代了學(xué)生經(jīng)驗(yàn),用自己空泛的說教簡(jiǎn)單地替代了學(xué)生對(duì)概念的自主建構(gòu),物理課失去了“物理味”,這也就難怪學(xué)生為什么聽了許多遍,卻依然會(huì)概念不清。
(2)媒體與軟件
考慮到某些物理對(duì)象和實(shí)驗(yàn)對(duì)條件、成本、可看性、可重復(fù)性等的具體要求,物理教學(xué)中可以選用一些圖片、動(dòng)畫、音視頻和仿真實(shí)驗(yàn)室(如國內(nèi)的仿真物理實(shí)驗(yàn)室、美國的鱷魚夾仿真物理實(shí)驗(yàn)室等)加以輔助教學(xué)。例如在探究“熱運(yùn)動(dòng)與溫度的關(guān)系”時(shí),不妨調(diào)用一下分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)模擬動(dòng)畫(如圖1所示);再如在討論“聲音的三要素”時(shí),可以調(diào)用一下示波器仿真軟件,對(duì)各種聲源特征進(jìn)行對(duì)比分析(如下頁圖2所示);又如在進(jìn)行有關(guān)“電路”方面的習(xí)題教學(xué)時(shí),不妨運(yùn)用仿真物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)室加以動(dòng)態(tài)演示……科學(xué)、合理地應(yīng)用媒體和軟件可以有效增強(qiáng)物理教學(xué)的感性特點(diǎn),以促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理概念的科學(xué)建構(gòu)。
(3)問題與情境
眾所周知,物理問題并不是憑空產(chǎn)生的,都是有其現(xiàn)實(shí)根源的。合理地設(shè)置物理問題與情境,可以讓學(xué)生感受到物理就在自己的身邊,有利于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行積極而有效的思維。例如在討論力的作用的相互性特點(diǎn)時(shí),教師不妨設(shè)置這樣一個(gè)問題情境:假如你站立在一個(gè)絕對(duì)光滑的冰凍的湖面上,如何才能順利地返回岸邊?(參考答案:脫去鞋子向前扔出去,你會(huì)沿相反的方向退回岸邊)我們?cè)诮虒W(xué)中,每每會(huì)激發(fā)出許多學(xué)生的奇思妙想。當(dāng)然這樣的案例不勝枚舉,關(guān)鍵是要注意如何積極、及時(shí)地加以運(yùn)用,努力避免機(jī)械地就事論事,了然無趣的概念教學(xué)。
2.漸進(jìn)性特點(diǎn)
美國當(dāng)代著名認(rèn)知心理學(xué)家奧蘇貝爾在他最有影響的著作《教育心理學(xué):一種認(rèn)知觀》(1968年再版)的扉頁上,有一句被廣泛引用的反映學(xué)生原有知識(shí)狀況重要性的話:“如果我不得不把教育心理學(xué)的所有內(nèi)容簡(jiǎn)約成一條原理的話,我會(huì)說:影響學(xué)習(xí)的最重要的因素是學(xué)生已知的內(nèi)容。弄清了一點(diǎn)后,再進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)。”的確,學(xué)生并不是空著腦袋走進(jìn)教室的,他們或多或少地帶著一些“先驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)”,這些先驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)是概念教學(xué)的起點(diǎn),它們也常被稱作“前概念”。學(xué)生的前概念大多是零散的、膚淺的、片面的、甚至還是錯(cuò)誤的,有的是學(xué)習(xí)物理前形成的,有的是在學(xué)習(xí)物理過程中形成的,有待于在教學(xué)中不斷地加以甄別、矯正、完善和鞏固、強(qiáng)化,逐步地趨近于科學(xué)的物理概念。
前概念中有許多積極的元素,值得我們?cè)谖锢斫虒W(xué)中加以發(fā)現(xiàn)和利用。例如教學(xué)中可以借助學(xué)生對(duì)水流、水壓的認(rèn)識(shí),逐步建立起電流和電壓的概念;將小車在不同路面的分界線上發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因類比光的折射原因……
前概念中也不乏錯(cuò)誤的元素,值得教師予以關(guān)注和警惕。例如許多學(xué)生常認(rèn)為“白霧”是水蒸氣、物體遠(yuǎn)離平面鏡成像變小、沒有力就不運(yùn)動(dòng)……如果教師漠視學(xué)生頭腦中與科學(xué)認(rèn)識(shí)相異的這些前概念,經(jīng)過一段時(shí)間,學(xué)生對(duì)該物理概念的理解很容易會(huì)退回到原有的水平,以至于在新的問題情境下連連出錯(cuò)。面對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤,教師不要簡(jiǎn)單地求全責(zé)備,要更多地反思和改進(jìn)教學(xué)的不足,要讓他們知道科學(xué)家在探索物理世界時(shí),也經(jīng)常受到一些前概念的干擾,例如他們?cè)褜?duì)宏觀現(xiàn)象的理解簡(jiǎn)單地映射到微觀領(lǐng)域,以至于對(duì)光本性的認(rèn)識(shí)、黑體輻射的認(rèn)識(shí)出現(xiàn)過錯(cuò)誤。
科學(xué)的概念建構(gòu)不是一蹴而就的。從前概念發(fā)展到科學(xué)概念是一個(gè)動(dòng)態(tài)的發(fā)展過程。例如對(duì)力的認(rèn)識(shí),從起初的力是產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的原因,逐步發(fā)展到力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,力是產(chǎn)生加速度的原因,再到F=ma,F=Δp/Δt……,人們對(duì)LUnWEN.1kejIAN.com 力的認(rèn)識(shí)還在不斷深化。因此,初中物理概念教學(xué)中要把握好學(xué)生概念形成的漸進(jìn)性,不可急于求成,一下子拔得太高、太快。
3.嚴(yán)謹(jǐn)性特點(diǎn)
許多初中物理概念雖談不上嚴(yán)密,但都很嚴(yán)謹(jǐn)。例如在力臂和功的概念表述上,學(xué)生稍不留神就會(huì)犯錯(cuò)。這一嚴(yán)謹(jǐn)性特點(diǎn)同樣地體現(xiàn)在對(duì)許多物理規(guī)律的表述上。如對(duì)于光的反射定律的表述,應(yīng)該是反射角等于入射角,而不可以說成是入射角等于反射角;再如在描述重力與質(zhì)量的關(guān)系時(shí),應(yīng)該說重力與質(zhì)量成正比,而不可以說成是質(zhì)量與重力成正比。這些都需要教師在教學(xué)中加以關(guān)注,并進(jìn)行深入、細(xì)致的分析,同時(shí)為學(xué)生提供必要練習(xí)和及時(shí)的診斷反饋。
4.系統(tǒng)性特點(diǎn)
奧蘇貝爾認(rèn)為,學(xué)習(xí)就是建立一個(gè)概念網(wǎng)絡(luò),不斷地向網(wǎng)絡(luò)增添新內(nèi)容,為了使學(xué)習(xí)有意義,學(xué)習(xí)者個(gè)體必須把新知識(shí)和學(xué)過的概念聯(lián)系起來,并與學(xué)習(xí)者現(xiàn)有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相互作用,從而形成更為合理的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。可見,任何概念的學(xué)習(xí)都不是孤立的,都要和其他概念發(fā)生聯(lián)系,概念與概念的聯(lián)系就形成了命題,而命題是知識(shí)意義的最小單元。從這個(gè)意義上講,概念教學(xué)還應(yīng)該體現(xiàn)系統(tǒng)性特點(diǎn)。為了更好地呈現(xiàn)概念間的相互關(guān)系,促進(jìn)知識(shí)和能力上的意義建構(gòu),上世紀(jì)60年代,美國康奈兒大學(xué)諾瓦克(Joseph D.Novak)教授等人,根據(jù)奧蘇貝爾學(xué)習(xí)理論提出了概念圖這一圖示化的教學(xué)工具和思維工具。如下頁圖3所示的是筆者學(xué)生繪制的一張關(guān)于初中物理“內(nèi)能”這一主題的概念圖。它以圖示化的形式,清晰地呈現(xiàn)出了與內(nèi)能這一主概念相關(guān)的各級(jí)子概念及其相互間的關(guān)系,使原本孤立的概念聯(lián)成了一個(gè)整體,從抽象到具體層層展開,簡(jiǎn)潔而明快,同時(shí)還可根據(jù)需要加以立體化的拓展和完善。
概念圖模擬學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)的層次性,并以層級(jí)結(jié)構(gòu)組織知識(shí),有利于學(xué)習(xí)者把握新知識(shí)的“同化點(diǎn)”,從而促進(jìn)有意義學(xué)習(xí)的發(fā)生。同時(shí),概念圖將知識(shí)以圖形的方式表示,增強(qiáng)了信息的回憶和識(shí)別,為基于語言的理解提供了很好的輔助和補(bǔ)充,大大降低了語言通道的認(rèn)知負(fù)荷,從而加速了學(xué)習(xí)者思維的發(fā)生。為此,筆者一直在課堂教學(xué)實(shí)踐中積極地嘗試著基于概念圖的物理概念教學(xué),取得了積極的效果。
在初中物理概念教學(xué)中,積極地引入并運(yùn)用概念圖建立、梳理概念之間的相互關(guān)系,不僅可以突出概念教學(xué)的系統(tǒng)性特點(diǎn),同時(shí)也有利于打破傳統(tǒng)的概念教學(xué)過于孤立化、線性化的傾向,從而拓展學(xué)生思維的廣度與深度,發(fā)展學(xué)生對(duì)概念的自主建構(gòu)能力,激活學(xué)生的創(chuàng)新思維。目前概念圖已被被廣泛運(yùn)用于教育教學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域,并被許多國家列為國家教育改革策略之一,值得我們廣大師生積極地實(shí)踐、探索和推廣。
二、關(guān)于初中物理概念教學(xué)的建議
關(guān)鍵詞:物理概念教學(xué);必要過程;前科學(xué)概念;物理情景
物理概念是物理學(xué)的細(xì)胞,它反映了物理事實(shí)中最本質(zhì)的東西,是學(xué)生進(jìn)入理性認(rèn)識(shí)的第一步,它不僅是物理基礎(chǔ)知識(shí)的重要組成部分,更是掌握物理規(guī)律的基礎(chǔ)。如果物理學(xué)中沒有一些概念作為邏輯思維的出發(fā)點(diǎn),就不可能揭示這門學(xué)科的全部?jī)?nèi)容,也就失去了這門學(xué)科存在的價(jià)值,因此,物理概念教學(xué)是十分重要的。目前關(guān)于物理概念教學(xué)的研究成果是十分豐富的,受《全日制義務(wù)教育物理課標(biāo)(實(shí)驗(yàn)稿)》和廖伯琴關(guān)于物理教學(xué)的一種模式的論述的啟示,筆者結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)歷,提出初中物理概念教學(xué)的必要過程,試圖對(duì)物理概念教學(xué)從整體上系統(tǒng)把握,為初中物理概念教學(xué)提供一定的參考意見。
1.兩篇文獻(xiàn)中的論述和啟示
1.1兩篇文獻(xiàn)中的論述
(1)《全日制義務(wù)教育物理課標(biāo)(實(shí)驗(yàn)稿)》提出的課程基本理念
①注重全體學(xué)生的發(fā)展,改變學(xué)科本位的觀念;
②從生活走向物理,從物理走向社會(huì);
③注重科學(xué)探究,提倡學(xué)習(xí)方式多樣化;
④注意學(xué)科滲透,關(guān)心科技發(fā)展;
⑤構(gòu)建新的評(píng)價(jià)體系。①
(2)廖伯琴在《物理教學(xué)中的“以惑為誘”新模式》中的有關(guān)論述
學(xué)生在學(xué)習(xí)物理概念前,已有了舊的圖式,即已有一些前概念,通過個(gè)體的同化和調(diào)節(jié)等過程,人們的思維便有了一個(gè)新的組織結(jié)構(gòu)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(shí)質(zhì)上就是個(gè)體思維的組織結(jié)構(gòu)不斷地從低級(jí)的感覺運(yùn)動(dòng)階段發(fā)展到高級(jí)的形式的運(yùn)演階段,這也是認(rèn)知圖式的改變和發(fā)展過程②。實(shí)質(zhì)上,這就是物理教學(xué)的認(rèn)知過程。其具體過程分四個(gè)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(guī)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(xué)生在學(xué)習(xí)物理內(nèi)容前,其實(shí)頭腦中已存在一些前概念,即“舊圖式”。學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念的實(shí)質(zhì),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(xué)實(shí)質(zhì)上就是“舊圖式新圖式更新圖式”的發(fā)展過程。
(3)物理學(xué)習(xí)要從學(xué)生的生活開始走進(jìn)物理,從物理走向社會(huì),學(xué)生接觸到的生活經(jīng)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的必然依賴。
2.物理概念教學(xué)必要過程的提出和意義
2.1物理概念教學(xué)的必要過程
從以上文獻(xiàn)的啟示,結(jié)合物理教學(xué)論中關(guān)于概念教學(xué)過程的論述,提出初中物理概念教學(xué)的必要過程:了解學(xué)生的前科學(xué)概念創(chuàng)設(shè)物理概念學(xué)習(xí)情景概念運(yùn)用練習(xí)概念階段性的深化發(fā)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(xué)過程”,必要說明它是不可缺少的,缺少了某個(gè)過程就會(huì)對(duì)學(xué)生的概念掌握產(chǎn)生影響。并且這些過程是系統(tǒng)的,某個(gè)過程做的好不一定最終教學(xué)效果就好,學(xué)生概念掌握的情況取決于這些過程協(xié)調(diào)作用的程度。
(2)物理概念的掌握本是一個(gè)系統(tǒng)的過程,但實(shí)際教學(xué)實(shí)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(xué)的效率。提出物理概念教學(xué)的必要過程,有利于對(duì)概念教學(xué)的整體把握。
3.各個(gè)必要過程的說明
(1)了解學(xué)生的前科學(xué)概念――學(xué)生掌握概念的起跑線
前科學(xué)概念,是指未經(jīng)專門教學(xué),在同他人進(jìn)行日常交際和積累個(gè)人經(jīng)驗(yàn)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(xué)概念。這類概念普遍存在于學(xué)生的頭腦當(dāng)中,這就決定了物理概念教學(xué)不是白紙上繪圖,也不是空瓶中注水,而是利用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段,把學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念用科學(xué)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(xué)前,要對(duì)學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念作一大致了解,備課時(shí)做到備學(xué)生,這樣才能更準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)到教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)在哪里,教學(xué)時(shí)才能做到有的放矢。
(2)創(chuàng)設(shè)物理概念學(xué)習(xí)情景――學(xué)生形成概念的土壤
物理概念是在觀察、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用科學(xué)思維的方法,排除片面的、偶然的、非本質(zhì)的聯(lián)系,抓住一類物理現(xiàn)象共同的本質(zhì)的屬性,并加以抽象和概括而形成的。因此,在課堂教學(xué)中以物理事實(shí)、物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)一定的物理情景,運(yùn)用科學(xué)思維方法從中抽象、概括出物理概念,是符合物理學(xué)習(xí)的認(rèn)知特點(diǎn)的。因此可以說,適當(dāng)?shù)奈锢砬榫笆菍W(xué)生感性認(rèn)識(shí)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(xué)生形成物理概念的過程中,很多就是因?yàn)槿鄙僬J(rèn)識(shí)事物的物理情景。
(3)概念運(yùn)用練習(xí)――學(xué)生概念認(rèn)識(shí)的二次飛躍
《全日制義務(wù)教育物理課標(biāo)(實(shí)驗(yàn)稿)》提出“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)“的基本理念,在概念教學(xué)上不再刻意追求物理概念的嚴(yán)密性、完整性、邏輯性,而是更多地關(guān)注學(xué)生的發(fā)展需求和認(rèn)知特點(diǎn),注重概念與學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合,使新知識(shí)、新概念的形成建立在學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活的基礎(chǔ)上,更多地以實(shí)例來說明和理解概念,以個(gè)性化的語言來描述概念,是學(xué)生有更多的精力用在實(shí)踐、探究和知識(shí)面上。
4.其它問題
物理概念是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的基礎(chǔ),概念教學(xué)也就理所當(dāng)然地成了物理教學(xué)的重點(diǎn),但由于物理概念本身難學(xué)的特點(diǎn),加上初中物理教學(xué)受時(shí)間和教學(xué)工具的限制,概念教學(xué)又成了師生共同的難點(diǎn)。上述所提出的只是初中物理概念教學(xué)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(jié)合具體情況對(duì)待,比如,當(dāng)教學(xué)中出現(xiàn)了易混淆的概念時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行辨析;當(dāng)學(xué)生不會(huì)用物理概念解決實(shí)際問題時(shí)教師要耐心啟發(fā)。總而言之,學(xué)生在物理概念掌握方面出現(xiàn)其它問題時(shí),教師要靈活處理,要充分認(rèn)識(shí)到物理概念的重要性,不可袖手傍觀。
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一般來說,初中學(xué)生已具備了比較完全的物理感知能力,他們能夠通過自己的感覺器官對(duì)周圍世界的物理現(xiàn)象、物理過程形成一個(gè)模糊的整體認(rèn)識(shí),也能對(duì)與物理現(xiàn)象相關(guān)聯(lián)的各種條件做膚淺分析。在此認(rèn)識(shí)過程中學(xué)生表現(xiàn)出較強(qiáng)的心理積極性,這是一個(gè)積極因素。但在對(duì)感性材料進(jìn)行分析、概括、抽象時(shí),學(xué)生心理上的主觀能動(dòng)性往往不夠,這是一個(gè)消極的心理因素。教師在進(jìn)行概念教學(xué)過程中,必須充分利用學(xué)生心理因素的積極方面,克服消極方面,以期達(dá)到最好的效果。如果在教學(xué)中能夠注意到以下幾點(diǎn),肯定可以達(dá)到事半功倍的效果。
1. 重視從實(shí)踐中引入概念
從學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象引入概念,因?yàn)樯顚?shí)踐留在記憶中的形象容易為學(xué)生所理解,尤其對(duì)于初中學(xué)生而言,從生產(chǎn)生活中感知到的大量的、豐富的物理現(xiàn)象是學(xué)生認(rèn)識(shí)物理概念的必要的感性材料,這些感性材料為他們創(chuàng)造了一個(gè)良好的物理環(huán)境。教師利用好這些生活素材布置學(xué)生觀察或動(dòng)手實(shí)驗(yàn)往往能起到事半功倍的效果。例如,在簡(jiǎn)單機(jī)械的學(xué)習(xí)中,課前布置學(xué)生找找生活中杠桿、輪軸的實(shí)例以及它們的作用。再如,在壓強(qiáng)的學(xué)習(xí)中,課前布置學(xué)生完成兩個(gè)實(shí)驗(yàn):①一個(gè)較胖的同學(xué)和一個(gè)較瘦的同學(xué)同時(shí)站在沙坑中,觀察腳陷入的情況?②同一個(gè)人穿平底鞋和穿高跟鞋站入沙坑中,觀察腳陷入的情況?這樣,使學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)大小的決定因素先有一個(gè)初步的、感性的認(rèn)識(shí),這樣能為壓強(qiáng)概念的學(xué)習(xí)打下較好的基礎(chǔ)。
為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念的強(qiáng)烈欲望,教師必須充分發(fā)揮課堂演示實(shí)驗(yàn)的作用。對(duì)于初中學(xué)生,尤其要講究實(shí)驗(yàn)形象、鮮明、生動(dòng)。例如,在講摩擦起電這一內(nèi)容時(shí),當(dāng)教師手托一塊事先使之帶電的泡沫塑料走進(jìn)課堂,并將它放在一個(gè)同學(xué)頭上摩擦后吸引該同學(xué)頭發(fā),可以很快吸引學(xué)生的注意力,促使學(xué)生繼續(xù)了解摩擦起電的原因。在講授新概念之前,教師千方百計(jì)要從形象入手,若一開始就在黑板上抄寫定義的方法,是不會(huì)收到較好教學(xué)效果的。
2. 通過應(yīng)用,對(duì)物理概念加深認(rèn)識(shí)
學(xué)生對(duì)物理概念的理解往往停留在表面認(rèn)識(shí)上,沒有深入的層次性。教師的任務(wù)就在于從正面、反面、側(cè)面全方位啟發(fā)學(xué)生的思維活動(dòng),使學(xué)生深入理解概念的本質(zhì)屬性。對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)中的各種物理現(xiàn)象,初中學(xué)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(xiàn)象的個(gè)別特征上,這樣不利于物理概念的形成。因此教師應(yīng)把學(xué)生的好奇心引入到善于觀察物理事實(shí)方面,不僅要發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象的個(gè)別特征,還要發(fā)現(xiàn)各特征之間的聯(lián)系,從而培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。
以沸騰概念的學(xué)習(xí)為例,對(duì)于水燒開的過程,學(xué)生往往只注意冒氣泡這一現(xiàn)象,而忽略了其變化,這樣不利于學(xué)生形成完整的沸騰、汽化的概念。
這時(shí)教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生有目的地去觀察水燒開的全過程:加熱前有無氣泡?在加熱過程中,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(xù)上升等,從而把學(xué)生的好奇心引入到正確的軌道上。
此外,教師的主導(dǎo)作用還應(yīng)表現(xiàn)在對(duì)學(xué)生抽象概括能力的培養(yǎng),初中學(xué)生在物理概念學(xué)習(xí)中,往往不能抓住物理現(xiàn)象的本質(zhì)屬性并加以概括,這時(shí)就需要教師在學(xué)習(xí)中不斷加以引導(dǎo)。例如,在慣性教學(xué)中,學(xué)生往往能根據(jù)緊急剎車等現(xiàn)象列舉出某一具體物體在某一狀態(tài)下具有慣性的實(shí)例,這時(shí)教師就應(yīng)在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生概括出任何物體在任何情況下都具有慣性,由此進(jìn)一步得出慣性是物體的一種屬性的結(jié)論。
3. 合理運(yùn)用概念,分析概念間的相互聯(lián)系
運(yùn)用物理概念進(jìn)行分析問題、解決實(shí)際問題,既是深化認(rèn)識(shí)的過程,又是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)概念認(rèn)識(shí)是否正確的主要標(biāo)志。必須對(duì)概念規(guī)律的內(nèi)在聯(lián)系加以挖掘,有些學(xué)生對(duì)每節(jié)課的單個(gè)概念予以理解,卻不善于把這些概念有機(jī)聯(lián)系起來。物理概念之所以有用,不僅在于它是具體物理現(xiàn)象的概括和抽象,還在于它與其他概念有聯(lián)系。例如,在復(fù)習(xí)“電功、電功率”內(nèi)容時(shí),學(xué)生比較電功和電熱計(jì)算公式時(shí),發(fā)現(xiàn)有時(shí)公式形式是相同的,這時(shí)就應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析:電流做功的實(shí)質(zhì)是什么??jī)蓚€(gè)物理量形式上達(dá)到統(tǒng)一蘊(yùn)藏著一條什么規(guī)律?使學(xué)生聯(lián)想到能的轉(zhuǎn)化和守恒定律,并由此進(jìn)一步分析: 何時(shí)Q=W, 何時(shí)Q≠W。這樣使學(xué)生的知識(shí)更系統(tǒng)化。
4. 在物理概念教學(xué)中,注意教法的多樣化
(1)從錯(cuò)誤中強(qiáng)化學(xué)生對(duì)概念的認(rèn)識(shí)
物理概念的學(xué)習(xí)重在理解。以一個(gè)力學(xué)中的典型問題為例:一木塊沿斜面下滑,問下滑過程中木塊受幾個(gè)力?很多學(xué)生會(huì)回答為重力、支持力、下滑力。無形之中就多了一個(gè)下滑力,分析錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因,就是因?yàn)樗烙浻脖掣拍睿瑳]有理解力產(chǎn)生的條件,即必須是兩個(gè)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(chǔ)之上,這樣才能有助于物理概念的深化。通過分析錯(cuò)誤,從而加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的印象,豐富學(xué)生對(duì)概念內(nèi)涵的認(rèn)識(shí),也有利于對(duì)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。
(2)應(yīng)用類比法幫助學(xué)生理解物理概念
初中物理的許多概念如速度、功率、密度、電阻等,在定義的思路上是完全相同的,即通過兩個(gè)物理量的比值反映物體本身的某種屬性。通過類比這些概念,使學(xué)生能夠達(dá)到融會(huì)貫通。例如,把電流做功比做水流做功,把電壓比做水壓,從而可使學(xué)生把看不見、摸不著的電類比成實(shí)實(shí)在在的水,從而理解了電流和電壓的實(shí)質(zhì)。
(3)把相似概念的區(qū)別和聯(lián)系進(jìn)行對(duì)比教學(xué)
關(guān)鍵詞: 初中物理 概念教學(xué) 高效教學(xué)
物理概念是整個(gè)物理學(xué)知識(shí)體系的基礎(chǔ),如果把物理這門學(xué)科比作高樓大廈,那么物理概念便是構(gòu)成這座大廈的磚瓦基石,由此物理概念教學(xué)成為物理教學(xué)的核心。對(duì)于剛接觸物理的初中生來說,物理概念的初步建立對(duì)于其今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)物理起著奠基作用,因此,提高初中物理概念教學(xué)效率顯得尤為重要。
1.傳統(tǒng)物理概念教學(xué)存在的問題
1.1對(duì)概念形成過程的教學(xué)重視不夠。
受行為主義學(xué)習(xí)理論的影響,物理概念教學(xué)中“重結(jié)果”的現(xiàn)象非常嚴(yán)重,很多教師在引入概念時(shí)沒有讓學(xué)生獲得足夠的感性認(rèn)識(shí)而是直接給出物理概念,致使一部分學(xué)生只是死記物理概念而沒有真正理解物理概念的實(shí)質(zhì),物理概念在他們的頭腦中成為空中樓閣,題海戰(zhàn)術(shù)成為他們學(xué)習(xí)物理的“捷徑”。這種“熟記型”學(xué)習(xí)往往比較機(jī)械,學(xué)生對(duì)物理概念的理解沒有在感悟中“升華”。
1.2物理概念教學(xué)中時(shí)間安排錯(cuò)位。
在物理概念教學(xué)過程中應(yīng)如何合理安排各項(xiàng)活動(dòng)的時(shí)間,這在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中存在很大錯(cuò)位。在物理概念的建立和理解上所花的時(shí)間很少,而把大部分時(shí)間花在了對(duì)概念的應(yīng)用上。這種“短、平、快”的戰(zhàn)術(shù)縮短了學(xué)生的認(rèn)知過程,雖然加快了教學(xué)進(jìn)度,但與培養(yǎng)學(xué)生思維能力的要求相去甚遠(yuǎn),思維要建立在“物質(zhì)”的基礎(chǔ)上,而這個(gè)“物質(zhì)”基礎(chǔ)就是要讓學(xué)生充分占有感性材料,經(jīng)過同化建立屬于自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
2.提高物理概念教學(xué)效率
一般來說,初中學(xué)生已具備了比較完全的物理感知能力,他們能夠通過自己的感覺器官對(duì)周圍世界的物理現(xiàn)象、物理過程形成一個(gè)模糊的整體認(rèn)識(shí),也能對(duì)與物理現(xiàn)象相關(guān)聯(lián)的各種條件作膚淺分析,但分析問題的邏輯性和嚴(yán)謹(jǐn)性不足。教師在進(jìn)行概念教學(xué)的過程中必須充分利用學(xué)生的特點(diǎn),以提高教學(xué)效率。
2.1從生活中引入概念。
從學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象引入概念,因?yàn)樯顚?shí)踐留在記憶中的形象容易為學(xué)生所理解。尤其是對(duì)于初中學(xué)生來說,從生產(chǎn)生活中感知到的大量的、豐富的物理現(xiàn)象是他們認(rèn)識(shí)物理概念的必要感性材料。這些感性材料為他們創(chuàng)造了一個(gè)良好的物理環(huán)境。為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念的強(qiáng)烈欲望,教師必須充分發(fā)揮課堂演示實(shí)驗(yàn)的作用。現(xiàn)代學(xué)習(xí)理論認(rèn)為:人們?cè)谡麄€(gè)認(rèn)知發(fā)展過程中,面對(duì)新事物、獲取新知識(shí)和解決新問題時(shí)的方式只有兩種――同化與順應(yīng),當(dāng)所接受的知識(shí)與學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)產(chǎn)生沖突,通過“演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)”引發(fā)原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的調(diào)整或變化,從而建立新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。直觀、真實(shí)的物理情境更接近學(xué)生的生活體驗(yàn),更容易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)機(jī),促使學(xué)生結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)、探討問題,從而同化新知識(shí)。對(duì)初中學(xué)生,尤其要講究實(shí)驗(yàn)形象、鮮明、生動(dòng)。例如在講述力的概念時(shí),應(yīng)首先舉一些學(xué)生日常生活中熟悉的實(shí)例,如:手提水桶,馬拉車,腳踢足球,磁鐵吸引鐵塊,等等。然后對(duì)這些例子進(jìn)行分析、比較、概括和總結(jié),得出力的定義為“力是物體對(duì)物體的作用”。使學(xué)生明確:力是兩個(gè)物體之間的相互作用。
2.2揭示概念的本質(zhì)特征。
物理教學(xué)實(shí)踐表明,學(xué)生只有理解了概念,才能牢固掌握概念。而要使學(xué)生理解概念,就必須使學(xué)生掌握概念的本質(zhì)。直觀材料是形成概念的基礎(chǔ),但概念不能從直觀材料中直接得出,必須通過學(xué)生的思維才能使感性認(rèn)識(shí)升華為理性認(rèn)識(shí),這是認(rèn)識(shí)的飛躍,是使學(xué)生形成概念的關(guān)鍵一步。為實(shí)現(xiàn)這一飛躍,就必須啟發(fā)學(xué)生思維。在概念教學(xué)中,常用的思維方法有比較、分析、綜合、抽象、概括、判斷、歸納等許多種,只有引導(dǎo)學(xué)生正確思維,才能揭示概念的本質(zhì),使學(xué)生全面掌握概念。例如:“密度”這一概念的教學(xué),通常用公式ρ=m/v定義,倘若不講清楚其本質(zhì)意義,則學(xué)生會(huì)受數(shù)學(xué)公式的影響,認(rèn)為ρ與m成正比,從而形成錯(cuò)誤觀念。教師只有在學(xué)生感知的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生抓住“密度”概念的本質(zhì)特征,講清其只與自身的性質(zhì)有關(guān),才能使學(xué)生真正掌握“密度”這一概念。揭示概念的本質(zhì),不但要求學(xué)生能夠了解定義、熟記定義,更為重要的是應(yīng)以定義為基礎(chǔ),全面地理解概念的內(nèi)涵和外延,認(rèn)清概念與其他知識(shí)之間的聯(lián)系。
2.3從不同角度闡述物理概念,深化學(xué)生對(duì)概念的理解。
物理概念是可以從不同角度定義的,但教科書往往只從正面以單一方式敘述,教師倘若只是機(jī)械地照本宣科,則會(huì)使學(xué)生對(duì)概念的理解存在片面性,缺乏立體感。如果教師在講概念時(shí),能夠從正面、反面、側(cè)面等方面多角度地剖析、闡述,則可深化學(xué)生對(duì)概念的理解。例如,在講解“壓強(qiáng)”這一概念時(shí),可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行闡述:壓強(qiáng)是描述壓力作用效果的物理量;是單位面積上壓力的大小;其大小等于壓力與受力面積的比值;大小的改變與壓力大小和受力面積有關(guān)。
2.4進(jìn)行比較與歸納,深化物理概念。
有些物理概念有很多相似的地方,學(xué)生很容易混淆。如果在教學(xué)中能夠引導(dǎo)學(xué)生對(duì)概念進(jìn)行對(duì)比分析,就可以深化學(xué)生對(duì)概念的理解,起到防止混淆的作用。例如,對(duì)“壓力與重力”的辨析,教師可以引導(dǎo)學(xué)生從以下幾個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比:(1)施力物體與受力物體;(2)力的作用點(diǎn);(3)力的方向;(4)力的大小。通過以上對(duì)比,可讓學(xué)生正確區(qū)分壓力與重力。
關(guān)鍵詞: 初中物理概念教學(xué)教學(xué)方法教學(xué)效果
物理學(xué)是一門基本概念和規(guī)律性都很強(qiáng),同時(shí)又能有效培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維和分析的一門學(xué)科。物理概念是整個(gè)物理學(xué)知識(shí)的核心,它是學(xué)習(xí)物理學(xué)、理解物理公式含意、掌握其規(guī)律法則等知識(shí)的基礎(chǔ),同時(shí)也是學(xué)生特別是初中學(xué)生在學(xué)習(xí)中感到枯燥無味、難以掌握的一個(gè)關(guān)鍵。因此,教師在初中物理概念教學(xué)中靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法,提高教學(xué)效果,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)能效。
1.重視從實(shí)踐中引入概念
教師應(yīng)從學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象引入概念,因?yàn)樯顚?shí)踐留在記憶中的形象(表象)容易為學(xué)生理解。尤其對(duì)于初中學(xué)生,從生產(chǎn)生活中感知到的大量的、豐富的物理現(xiàn)象是他們認(rèn)識(shí)物理概念的必要的感性材料。這些感性材料為他們創(chuàng)造了一個(gè)良好的物理環(huán)境。教師利用好這些生活素材指導(dǎo)學(xué)生觀察或動(dòng)手實(shí)驗(yàn)往往能起到事半功倍的效果。如在簡(jiǎn)單機(jī)械的學(xué)習(xí)中,課前布置學(xué)生找找生活中杠桿、輪軸的實(shí)例,以及它們的作用。再如在壓強(qiáng)的教學(xué)中,課前布置學(xué)生完成兩個(gè)實(shí)驗(yàn):①一個(gè)較胖的同學(xué)和一個(gè)較瘦的同學(xué)同時(shí)站在沙坑中,觀察腳陷入的情況如何?②同一個(gè)人穿平底鞋和穿細(xì)高跟鞋站入沙坑中,腳陷入的情況又怎樣?這樣,使學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)大小的決定因素先有一個(gè)初步的、感性的認(rèn)識(shí)。這樣能為壓強(qiáng)概念的學(xué)習(xí)打下較好的基礎(chǔ)。
為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念的強(qiáng)烈欲望,教師必須充分發(fā)揮課堂演示實(shí)驗(yàn)的作用。對(duì)初中學(xué)生,尤其要講究實(shí)驗(yàn)形象、鮮明、生動(dòng)。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(jìn)課堂,將它放在一個(gè)同學(xué)頭上磨擦后吸引該同學(xué)頭發(fā),一定可以很快地吸引住學(xué)生,促使他們繼續(xù)了解磨擦起電的原因。又如做電路實(shí)驗(yàn),教師切忌自己在講臺(tái)上連接線路,因?yàn)樽谏院蟮膶W(xué)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(huì)收到好的教學(xué)效果的。
2.通過應(yīng)用,使學(xué)生對(duì)物理概念加深認(rèn)識(shí)
學(xué)生對(duì)物理概念的理解往往停留在表面的認(rèn)識(shí)上,深入不下去。教師的任務(wù)就在于從正面、反面、側(cè)面全方位地啟發(fā)學(xué)生的思維活動(dòng),使他們深入理解概念的本質(zhì)屬性。對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)中的各種物理現(xiàn)象,初中學(xué)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(xiàn)象的個(gè)別特征上,這樣不利于物理概念的形成。因此教師應(yīng)把學(xué)生的好奇心引導(dǎo)到善于觀察物理事實(shí)方面,不僅要發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象的個(gè)別特征,而且要發(fā)現(xiàn)特征間的聯(lián)系,從而培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。
以沸騰概念的學(xué)習(xí)為例,對(duì)于水燒開的過程,學(xué)生往往只注意冒氣泡這一現(xiàn)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(shí)教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)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(xù)上升?等等,從而把學(xué)生的好奇心引導(dǎo)上正確的軌道。
此外,教師的主導(dǎo)作用還應(yīng)表現(xiàn)在對(duì)學(xué)生抽象概括能力的培養(yǎng)。初中學(xué)生在物理概念學(xué)習(xí)中,往往不能抓住物理現(xiàn)象的本質(zhì)屬性并加以總結(jié)概括,這時(shí)就需要教師在學(xué)習(xí)中不斷加以引導(dǎo)。如在慣性教學(xué)中,學(xué)生往往能根據(jù)緊急剎車等現(xiàn)象列舉出某一具體物體在某一狀態(tài)下具有慣性的實(shí)例,這時(shí)教師就應(yīng)在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生概括出任何物體在任何情況下都具有慣性,由此進(jìn)一步得出“慣性是物體的一種屬性”的結(jié)論。
3.合理運(yùn)用概念,分析概念間的相互聯(lián)系
運(yùn)用物理概念進(jìn)行分析,解決實(shí)際問題,既是深化認(rèn)識(shí)的過程,又是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)概念認(rèn)識(shí)是否正確的主要標(biāo)志。教師必須對(duì)概念規(guī)律的內(nèi)在聯(lián)系加以挖掘。有些同學(xué)對(duì)每節(jié)課的單個(gè)概念予以理解,卻不善于把這些概念有機(jī)地聯(lián)系起來。物理概念之所以有用,不僅在于它是具體的物理現(xiàn)象的概括和抽象,而且在于它與其他概念的聯(lián)系。學(xué)生若不能把相關(guān)概念綜合成一個(gè)相連相容的概念網(wǎng)絡(luò),也就不能把它們應(yīng)用于各種物理場(chǎng)合。事實(shí)上,初中物理的許多概念前后都有聯(lián)系,只要教師精心設(shè)計(jì),即可收到一石數(shù)鳥之效。如復(fù)習(xí)“電功率”這一章,學(xué)生在比較電功和電熱計(jì)算公式時(shí),發(fā)現(xiàn)有時(shí)公式形式是相同的,這時(shí)教師就應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析:電流做功的實(shí)質(zhì)是什么??jī)蓚€(gè)物理量形式上達(dá)到統(tǒng)一蘊(yùn)藏著一條什么規(guī)律?使學(xué)生聯(lián)想到能的轉(zhuǎn)化和守恒定律,并由此進(jìn)一步分析:何時(shí)Q=W,何時(shí)Q≠W?這樣可使學(xué)生的知識(shí)形成系統(tǒng)化。
4.注意教法多樣化
(1)從錯(cuò)誤中強(qiáng)化概念的認(rèn)識(shí)
物理概念的學(xué)習(xí)重在理解。以一個(gè)力學(xué)中典型問題為例:一木塊沿斜面下滑,問下滑中木塊受幾個(gè)力作用?很多學(xué)生會(huì)回答重力、支持力、磨擦力、下滑力,無形中多出了一個(gè)下滑力。分析錯(cuò)誤產(chǎn)生原因,就是因?yàn)樗烙浉拍睿瑳]有理解力產(chǎn)生的條件必須是兩個(gè)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(chǔ)上,這樣才能有助于物理概念的深化。錯(cuò)誤能夠加深學(xué)生的印象,豐富學(xué)生對(duì)概念內(nèi)涵的認(rèn)識(shí),也有利于對(duì)思維能力的培養(yǎng)。
(2)應(yīng)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(shí)候思路上是完全相同的:通過兩個(gè)物理量的比值反映物體本身的某種屬性。對(duì)這些概念,通過類比,學(xué)生能夠達(dá)到融會(huì)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(xué)生把看不見摸不著的電類比成實(shí)實(shí)在在的水,從而理解電流和電壓的實(shí)質(zhì)。
(3)把相似概念的區(qū)別和聯(lián)系進(jìn)行對(duì)比教學(xué)
物理學(xué)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(duì)這些概念加以歸納,指出它們的區(qū)別與聯(lián)系,有利于學(xué)生加深對(duì)這些概念的理解。
遵循從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí),從特殊到一般的認(rèn)識(shí)規(guī)律,初中物理概念教學(xué)的方法多種多樣、靈活多變。在教學(xué)中選擇好恰當(dāng)?shù)慕谭ǎ蛘甙讯喾N教學(xué)方法合理地綜合應(yīng)用,必然能夠取得理想的教學(xué)成果。
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一、物理基本概念教學(xué)與實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)相結(jié)合,注重概念形成的過程
物理概念教學(xué)常以實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)為基礎(chǔ),建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的物理概念學(xué)生更加容易理解和運(yùn)用。第一,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理概念教學(xué)的必不可少的基礎(chǔ)。離開了實(shí)驗(yàn)的概念教學(xué)只能是“空中樓閣”,即使照本宣科也只不過是“紙上談兵”,把本來生動(dòng)的、豐富的物理知識(shí)變成一堆枯燥難懂的物理概念定義,不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,不利于調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。第二,有些物理實(shí)驗(yàn)本身就是物理概念教學(xué)不可分割的重要內(nèi)容。例如,通過馬德堡半球?qū)嶒?yàn),使學(xué)生建立大氣壓的概念,通過比較物質(zhì)吸熱多少的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生建立比熱容的概念,等等。第三,物理實(shí)驗(yàn)?zāi)転閷W(xué)生學(xué)習(xí)物理概念提供良好的物理情境。學(xué)生要形成物理概念,首先必須要有一定的感性認(rèn)識(shí),這種感性認(rèn)識(shí)可以來源于生活,也可以來源于實(shí)驗(yàn)。若把概念教學(xué)與實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)結(jié)合起來教學(xué),能使學(xué)生對(duì)物理概念獲得明確、具體的認(rèn)識(shí)。
二、物理基本概念教學(xué)與概念中的關(guān)鍵詞理解相結(jié)合,注重概念理解的準(zhǔn)確性
教師在引導(dǎo)學(xué)生探究某一物理概念時(shí),應(yīng)從概念的內(nèi)涵和外延去引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)。不但要讓學(xué)生知道這個(gè)概念的內(nèi)容指是什么,更要讓學(xué)生通過“關(guān)鍵詞”的理解明白此概念的適應(yīng)范圍。學(xué)生通過探究學(xué)習(xí)某一個(gè)物理概念后,必須能確切地理解,正確地表達(dá)該概念。例如在談到“速度”時(shí),概念中有個(gè)“單位時(shí)間”,這里的“單位時(shí)間”怎么去理解,教師就要組織學(xué)生思考,討論,最后教師要給學(xué)生一個(gè)明確的答案。理解好“單位時(shí)間”后,又如“密度” 概念中的“單位體積”、 “壓強(qiáng)” 概念中的“單位面積”等相似的概念,學(xué)生就會(huì)舉一反三,觸類旁通。再例如,在講解重力的方向時(shí),如果教師只是告訴學(xué)生“重力的方向是豎直向下,不是垂直向下”,而沒講清楚“豎直向下(垂直于水平面向下)和垂直向下(垂直于支持面向下)”這兩個(gè)概念的本質(zhì)區(qū)別的話,學(xué)生常常感到很迷惑,在知識(shí)運(yùn)用時(shí)也難免會(huì)出錯(cuò)。因此,教師應(yīng)在探究某個(gè)概念時(shí),要科學(xué)、準(zhǔn)確地表達(dá)出概念的內(nèi)涵和外延,使學(xué)生形成明確的科學(xué)概念。
三、物理基本概念教學(xué)與實(shí)驗(yàn)研究方法相結(jié)合,注重概念教學(xué)的直觀性
初中物理實(shí)驗(yàn)中常見的研究方法有許多,如控制變量法、類比法、模型法等研究方法,如果選擇不恰當(dāng),學(xué)生對(duì)概念的理解可能會(huì)出現(xiàn)偏差,也會(huì)增加學(xué)習(xí)的難度。比如,學(xué)習(xí)電流、電壓概念時(shí),由于電流和電壓看不見,摸不著,我們可分別采用跟水流和水壓進(jìn)行類比,把概念教學(xué)建立在學(xué)生原有的認(rèn)知基礎(chǔ)之上,學(xué)生可以用已有的知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行加工、分析、理解。如此以來,學(xué)生對(duì)抽象的概念不再感到陌生,內(nèi)容不再陌生了,理解起來也就容易了。又如學(xué)習(xí)磁感線概念時(shí),由于磁感線是假想的曲線,學(xué)生更難于理解,我們可采用模型法,用具體的事物替代抽象的概念,使抽象的概念更直觀,更容易理解。在物理概念教學(xué)中,尤其是抽象的概念,如果教師能充分把握好物理概念的形成和物理學(xué)研究方法之間的內(nèi)在聯(lián)系的話,既能使學(xué)生加深對(duì)物理概念的正確理解,又能熟悉和掌握物理研究方法在概念教學(xué)中的運(yùn)用,從而達(dá)到提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)物理基本概念的能力。
;概念、規(guī)律的整理階段。總之,初中物理概念和規(guī)律三個(gè)教學(xué)階段,包含了近期的新課教學(xué)和遠(yuǎn)期的復(fù)習(xí)教學(xué)整個(gè)過程,它對(duì)大綱要求較高的重點(diǎn)物理概念和規(guī)律的教與學(xué)有著十分重要的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】創(chuàng)設(shè)問題情境范例模型概念和規(guī)律的教學(xué)
物理概念和規(guī)律是構(gòu)成物理知識(shí)的基本元素,物理概念和規(guī)律的教學(xué)在初中物理教學(xué)中處在核心地位,建立概念和形成規(guī)律是一個(gè)由具體到抽象,再由抽象到具體的十分復(fù)雜的認(rèn)識(shí)過程.在這個(gè)過程中,學(xué)生的認(rèn)識(shí)能力將得到充分發(fā)展,所以,探索物理概念和規(guī)律的教學(xué)方法是物理教學(xué)的永恒話題.本文試圖從物理概念和規(guī)律教學(xué)過程劃分的角度,談?wù)勗诔踔形锢砀拍詈鸵?guī)律教學(xué)中的一點(diǎn)做法和體會(huì),以求教于廣大同仁.
“物理概念是反映物理現(xiàn)象和過程的本質(zhì)屬性的思維形式;物理規(guī)律(包括定律、公式、原理和法則)是物理現(xiàn)象或過程的本質(zhì)聯(lián)系在一定條件下必然發(fā)生、發(fā)展和變化的規(guī)律性的反映”,所以這類知識(shí)有著高度的抽象性和廣泛的應(yīng)用性,結(jié)合初中學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn),筆者認(rèn)為這類知識(shí)的教學(xué)宜采用三個(gè)階段的教學(xué)步驟,具體闡述如下:
一、概念的建立和規(guī)律的形成階段
初中物理中的概念和規(guī)律多為物理學(xué)中最基本的概念和規(guī)律,而這些概念和規(guī)律一般
是從大量的物理現(xiàn)象中總結(jié)出來的.但由于初中學(xué)生抽象思維能力不強(qiáng),又易受前科學(xué)概念的干擾,妨礙了正確物理概念的建立和規(guī)律的形成.那么,如何排除這些干擾,建立科學(xué)的概念和規(guī)律呢?
1、創(chuàng)設(shè)問題情境,明確建立概念和規(guī)律的需要和意義
“在學(xué)生的相異構(gòu)想與新的物理知識(shí)相沖突時(shí),怎樣才能促成認(rèn)知結(jié)構(gòu)的順應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)由前概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變呢?關(guān)鍵是設(shè)法給學(xué)生一個(gè)巨大的‘震顫’,以動(dòng)搖其頑固信念的基礎(chǔ).”所以設(shè)置問題情境,讓學(xué)生用以往的知識(shí)概念無法解決或新現(xiàn)象與“前概念”產(chǎn)生矛盾時(shí),他們就會(huì)體會(huì)到建立新概念和規(guī)律的意義和需要,主動(dòng)放棄“前概念”的影響,急于了解新的知識(shí).這樣目的明確、積極主動(dòng)的準(zhǔn)備狀態(tài),為新知識(shí)的學(xué)習(xí)創(chuàng)造了良好的前提.如對(duì)速度概念的教學(xué),可以設(shè)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(yùn)動(dòng)快慢的方法和物理學(xué)中用單位時(shí)間內(nèi)通過的路程來比較運(yùn)動(dòng)快慢的規(guī)定,為速度概念的建立打下基礎(chǔ).
2、闡述清楚建立概念和形成規(guī)律的思路
在學(xué)生有一定的需要和積極的準(zhǔn)備狀態(tài)下,教師要利用各種適宜的方法,如實(shí)驗(yàn)探索、理論推導(dǎo)等,向?qū)W生闡明概念和規(guī)律的形成過程,建立新舊知識(shí)的鏈接.如在牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律的教學(xué)中,對(duì)斜面小車實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行充分的分析:在小車運(yùn)動(dòng)的方向上受到的阻力越小,小車運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn);再用外推法分析、介紹歷史上科學(xué)家對(duì)此問題的研究結(jié)果,逐步得出牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律.這樣學(xué)生對(duì)該規(guī)律的建立就有了一個(gè)清晰的過程.
在知識(shí)學(xué)習(xí)中,能讓學(xué)生知其“所以然”,為他們正確理解、靈活運(yùn)用概念和規(guī)律奠定基礎(chǔ),而且這樣的學(xué)習(xí)印象深刻,記憶牢固,學(xué)習(xí)效果較好.“物理教學(xué)中常聽到教師埋怨,學(xué)生學(xué)得不活,只會(huì)死記硬背,遇到實(shí)際問題一籌莫展,物理知識(shí)支離破碎,等等,其根源都在于概念教學(xué)之初沒有讓學(xué)生充分地歷經(jīng)概念獲得的全過程.”[2]另外,概念和規(guī)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中學(xué)生也學(xué)會(huì)了一定的思維方法,如牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律中的外推法,阿基米德原理教學(xué)的控制變量法等等,這對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的能力大有幫助.所以讓學(xué)生清晰而且準(zhǔn)確地了解概念和規(guī)律的建立和形成過程,是概念和規(guī)律教學(xué)的必需階段.
3、準(zhǔn)確呈現(xiàn)概念和規(guī)律的內(nèi)容
物理學(xué)中的概念和規(guī)律的陳述語言或公式十分精煉和準(zhǔn)確,概括程度非常高.在教學(xué)中,向?qū)W生呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容時(shí),不但要準(zhǔn)確,而且對(duì)一些關(guān)鍵字詞應(yīng)加以突出,給予適當(dāng)?shù)恼f明,以引導(dǎo)學(xué)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(guī)律進(jìn)行比較,建立類比聯(lián)系.如牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容中要強(qiáng)調(diào)“勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止”,其中“或”要提醒學(xué)生注意;又如密度和速度等概念的定義中要解釋“單位”的含義;再如壓力與重力的區(qū)別要加以比較.這樣在理解時(shí)不致于產(chǎn)生歧義,并能建立起多方聯(lián)系.
“概念反映事物的本質(zhì)特征,但它仍然要和感性經(jīng)驗(yàn)密切聯(lián)系著”,因此,“人在利用概念進(jìn)行思維時(shí)經(jīng)常都需要具體形象的幫助和支持”[3],所以,只給學(xué)生一個(gè)準(zhǔn)確的文字表述還不夠,還應(yīng)給學(xué)生一些典型的事例,幫助學(xué)生將抽象的概念和具體的事例聯(lián)系起來,建立范例模型,這也是呈現(xiàn)概念及規(guī)律的不可缺少的方面.
二、運(yùn)用、理解概念和規(guī)律的階段
概念和規(guī)律呈現(xiàn)出來之后,就必須對(duì)其加以運(yùn)用、練習(xí),以加深理解,將陳述性知識(shí)向程序性知識(shí)轉(zhuǎn)變,使新知識(shí)與已有的其它知識(shí)鏈接起來,這就進(jìn)入了概念和規(guī)律教學(xué)的第二階段——運(yùn)用、理解概念和規(guī)律的階段.培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和綜合運(yùn)用能力是這一階段的教學(xué)目標(biāo).考慮到學(xué)生的接受能力,一般應(yīng)采取循序漸進(jìn)、逐步加深的教學(xué)方法,具體可分為以下幾個(gè)梯度:
1、初步的直接運(yùn)用.如直接運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算,運(yùn)用概念和規(guī)律對(duì)物理性質(zhì)直接判斷等.這一內(nèi)容一般在授新課中即可進(jìn)行,以對(duì)新學(xué)知識(shí)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(shí)的交叉和整合;
(1)利用其它知識(shí)為本概念、規(guī)律提供條件;
(2)運(yùn)用本概念、規(guī)律為其他知識(shí)提供條件。
梯度二和三宜在習(xí)題課、復(fù)習(xí)課中提出,它對(duì)學(xué)生的要求較高,應(yīng)在學(xué)生有一定的基礎(chǔ)時(shí)進(jìn)行。
這一階段的教與學(xué)的方法主要有教師的例題講解、學(xué)生的練習(xí)鞏固、運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等,要強(qiáng)調(diào)學(xué)生之間的交流討論.教學(xué)的原則和要求是:①題型設(shè)計(jì)應(yīng)典型,難度逐步加深,對(duì)較難的習(xí)題要進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟鸱郑越档屠斫獾碾y度,讓學(xué)生在成功的愉悅中輕松學(xué)習(xí);②留給學(xué)生時(shí)間,教給學(xué)生方法,要求他們領(lǐng)悟運(yùn)用知識(shí)的要點(diǎn);③練習(xí)的內(nèi)容應(yīng)多與學(xué)生所熟悉的現(xiàn)象相聯(lián)系,以增強(qiáng)學(xué)生的興趣.
三、概念、規(guī)律的整理階段
概念和規(guī)律的教學(xué)到第二階段,并沒有結(jié)束.學(xué)生對(duì)某一內(nèi)容的掌握,不能只停留在這一知識(shí)的本身和其零星的運(yùn)用上,對(duì)這一知識(shí)而言,應(yīng)形成這一知識(shí)本身的系統(tǒng)并將它納入已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)中去,這樣才能說是對(duì)概念和規(guī)律的全面掌握,所以說對(duì)概念和規(guī)律的整理是必不可少的教學(xué)階段.
1 運(yùn)用學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn),做好概念教學(xué)鋪墊
所謂建構(gòu)主義實(shí)質(zhì)上是學(xué)生頭腦中主動(dòng)地將原有經(jīng)驗(yàn)和新信息進(jìn)行對(duì)比、分析、批判、選擇和重建知識(shí)結(jié)構(gòu)的過程.可見,在學(xué)習(xí)過程中,學(xué)習(xí)者的原有經(jīng)驗(yàn)是十分重要的.這些經(jīng)驗(yàn)不僅包括學(xué)生在學(xué)校所學(xué)的系統(tǒng)知識(shí),它指的是學(xué)生全部生活經(jīng)歷的積累,其中包括大量非結(jié)構(gòu)性的經(jīng)驗(yàn)背景,這些經(jīng)驗(yàn)不僅構(gòu)成學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的基礎(chǔ),而且決定新知識(shí)的意義.
因而,在物理概念教學(xué)時(shí),充分挖掘?qū)W生已有經(jīng)驗(yàn),這對(duì)學(xué)生構(gòu)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(jìn)行“聲音是怎樣產(chǎn)生的”概念教學(xué)時(shí),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(chuàng)設(shè)良好的物理情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生踴躍發(fā)言,提取大腦中已有的自然界、生活中大量的與聲音有關(guān)的信息,為“聲音是怎樣產(chǎn)生的”概念構(gòu)建做好鋪墊、奠定基礎(chǔ).此時(shí),教者只需略加引導(dǎo)和點(diǎn)撥,總結(jié)其共同特征,學(xué)生就易抽出其本質(zhì),建立“聲音是由物體的振動(dòng)而產(chǎn)生”的概念.
2 運(yùn)用“矛盾事件”,促進(jìn)學(xué)生對(duì)新概念的建構(gòu)
皮亞杰認(rèn)為,個(gè)體的認(rèn)知圖式是通過同化和順化而不斷發(fā)展(同化是指?jìng)€(gè)體對(duì)刺激輸入的過濾或改變的過程;順化是指有機(jī)體調(diào)節(jié)自己內(nèi)部結(jié)構(gòu)以適應(yīng)特定刺激情境的過程),以適應(yīng)新的環(huán)境.一般而言,個(gè)體每當(dāng)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(shí)的平衡(平衡是指?jìng)€(gè)體通過自我調(diào)節(jié)機(jī)制使認(rèn)知發(fā)展從一個(gè)平衡狀態(tài)向另一種較高平衡狀態(tài)過濾的過程);如果用原有圖式無法同化環(huán)境刺激,個(gè)體便會(huì)作出順化,即調(diào)節(jié)原有圖式或重建新圖式,直至達(dá)到認(rèn)識(shí)上的新平衡.
因而,學(xué)習(xí)是觀念(概念)的發(fā)展和改變.教師的教學(xué)是為了促進(jìn)學(xué)生從舊觀念向新觀念的轉(zhuǎn)變.教師的任務(wù)則是選擇有效地促進(jìn)學(xué)生發(fā)生觀念轉(zhuǎn)變的教學(xué)方法.而運(yùn)用“矛盾事件”創(chuàng)設(shè)引起學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突的教學(xué)情境,這是促進(jìn)學(xué)生在解決認(rèn)知沖突過程中構(gòu)建新概念的有效方法.
在進(jìn)行牛頓力學(xué)中“力與運(yùn)動(dòng)”關(guān)系教學(xué)時(shí),首先讓學(xué)生發(fā)表自己的看法,憑借自己的生活經(jīng)驗(yàn),學(xué)生易得出與亞里士多德一樣的結(jié)論:“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”.而此時(shí)教師適時(shí)引出伽利略實(shí)驗(yàn):讓一小車從斜面上滑下至水平面時(shí)雖沒有推力仍繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),歷史展示伽利略的批判意識(shí)、邏輯推理能力和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的科學(xué)作風(fēng),突出學(xué)生前概念與伽利略實(shí)驗(yàn)推理的矛盾之處,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行認(rèn)知順應(yīng),構(gòu)建與科學(xué)觀念一致的新概念即“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”,實(shí)現(xiàn)學(xué)生觀念轉(zhuǎn)變,達(dá)到認(rèn)知上的新平衡.
3 加強(qiáng)合作學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念內(nèi)涵的充分理解
由于學(xué)生的原有經(jīng)驗(yàn)不同,對(duì)新知識(shí)的建構(gòu)方式因人而異,即使在同一學(xué)習(xí)情境中接受同樣的新信息,不同學(xué)生也會(huì)獲得不同意義或解釋.由于不同學(xué)生理解了同一內(nèi)容的不同方面,因而在教學(xué)中學(xué)生之間進(jìn)行合作學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生之間的討論和交流將促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念內(nèi)涵的更全面理解.如在進(jìn)行“力是物體對(duì)物體的作用”力的概念教學(xué)時(shí),通過學(xué)生間的小組討論,讓學(xué)生充分理解概念內(nèi)涵:產(chǎn)生力至少具備兩個(gè)物體、物體間要發(fā)生推拉提壓等作用才能產(chǎn)生力、產(chǎn)生力的兩個(gè)物體不一定要相互接觸…….
4 再次提取學(xué)生已有信息,拓展概念外延
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江西省教育廳主辦
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新華文軒出版?zhèn)髅焦煞萦邢薰局鬓k
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安徽省教育廳主辦