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        論高中物理概念教學(xué)

        2016-08-23 07:55:28王平
        考試周刊 2016年57期
        關(guān)鍵詞:物理概念教學(xué)效果高中物理

        王平

        摘 要: 物理概念是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的抽象思維產(chǎn)物,在其形成過程中遵循的“從生動(dòng)直觀到抽象思維,并從抽象思維再到實(shí)踐”的認(rèn)知過程,為在物理概念教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的能力奠定基礎(chǔ)。

        關(guān)鍵詞: 高中物理 物理概念 教學(xué)效果

        如果把物理學(xué)比做一座宏偉壯麗的大廈,物理學(xué)規(guī)律比做這座大廈的支柱,那么物理學(xué)概念則是這座大廈的磚瓦與基石。從邏輯學(xué)角度說,物理學(xué)是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上由物理概念組成的判斷和推理的邏輯體系。所以,物理概念教學(xué)在整個(gè)物理教學(xué)中有著舉足輕重的價(jià)值。

        所以,要使學(xué)生學(xué)好物理,就必須讓學(xué)生精確理解各個(gè)概念。概念教學(xué)質(zhì)量直接影響學(xué)生整個(gè)物理學(xué)的學(xué)習(xí)效果。

        1.為什么要引入新的概念

        很多老師教學(xué)概念的時(shí)候喜歡直奔主題,引入概念。美國(guó)著名教育家奧蘇伯爾指出:把有潛在意義的材料與學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來,這將是有意義的學(xué)習(xí),而不是機(jī)械的學(xué)習(xí)。所以,引入一個(gè)新概念之前,必須使學(xué)生意識(shí)到腦海中原有的概念的局限性及引入一個(gè)新概念的價(jià)值。這樣能最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),進(jìn)而提高概念教學(xué)質(zhì)量。

        另外,學(xué)生經(jīng)過初中物理學(xué)習(xí),腦海中已經(jīng)儲(chǔ)備很多物理概念。然而,這些感念只能粗略地分析一些物理現(xiàn)象。隨著研究問題的深入和細(xì)化,我們必須建立新的物理概念(物理量),這是概念教學(xué)之前必須讓學(xué)生意識(shí)到的。

        例如:在講“加速度”概念之前,學(xué)生關(guān)于描述運(yùn)動(dòng)的基本概念已經(jīng)有路程、位移、時(shí)間間隔、時(shí)刻、速度等。但是這些概念只能表述勻速直線運(yùn)動(dòng)或者粗略地描述變速運(yùn)動(dòng)。事實(shí)上,無論是生活中還是高中階段,我們面臨的運(yùn)動(dòng)過程常常是變速運(yùn)動(dòng)。因此,加速度教學(xué)之前首先要讓學(xué)生進(jìn)入變速運(yùn)動(dòng)的情境。設(shè)計(jì)兩組勻加速直線運(yùn)動(dòng)的每一秒末的瞬時(shí)速度的數(shù)據(jù),讓學(xué)生體會(huì)到什么樣的運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),接著問學(xué)生這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)有什么差異。學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)他們能意識(shí)到其中的差異,卻無法用已有的物理量解釋清楚。這樣就必須引入一個(gè)新的可以方便描述變速運(yùn)動(dòng)的物理量——加速度。

        2.怎樣使學(xué)生腦海中形成概念

        (1)感性素材支撐

        教育心理學(xué)認(rèn)為:教師根據(jù)教學(xué)目的和要求,從教學(xué)內(nèi)容實(shí)際出發(fā),結(jié)合學(xué)生身心發(fā)展特點(diǎn),運(yùn)用實(shí)際操作、模型演示、生活中熟悉的實(shí)例等進(jìn)行直觀教學(xué),這是貫徹“從生動(dòng)的直觀到抽象的思維”的認(rèn)識(shí)規(guī)律,是提高教育質(zhì)量的一種重要方法。物理概念是物理現(xiàn)象的本質(zhì)在人們頭腦中的反映。所以概念教學(xué)過程中,首先要提供足夠的感性支撐,幫助學(xué)生在腦海中對(duì)新學(xué)概念有一定的感性認(rèn)識(shí)。關(guān)于感性素材的選擇是有一定要求的。第一,選擇的素材必須是學(xué)生生活中有強(qiáng)烈感覺的;其次,所選素材必須緊扣教授內(nèi)容的核心難點(diǎn),并有助于難點(diǎn)突破。

        例如:摩擦力的方向教學(xué):首先,用毛刷在黑板上“刷”,讓學(xué)生體會(huì)毛刷受到的摩擦力的方向及觀察毛刷上的毛的彎曲方向。然后反過來:“如果黑板平面也和毛刷一樣長(zhǎng)有毛的話,那么毛會(huì)向哪邊彎曲呢?黑板受到的摩擦力方向向哪兒呢?”通過這個(gè)例子,學(xué)生在一般的情境中很快鎖定摩擦力的方向。學(xué)生借助“毛”彎曲方向和摩擦力方向之間聯(lián)系的感性支撐,對(duì)常規(guī)情境中摩擦力的方向的判斷快速予以解決。

        (2)典型實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)比探索

        對(duì)于缺乏建立概念所需的足夠感性經(jīng)驗(yàn),可以通過一些典型實(shí)驗(yàn),使學(xué)生獲得鮮明的感性知識(shí),在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步探索,形成概念。

        例如,講慣性概念時(shí),可以先做課本上介紹的實(shí)驗(yàn),同時(shí)結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn),通過討論分析,建立概念。經(jīng)常運(yùn)用實(shí)驗(yàn),不僅能提供概念教學(xué)需要的感性材料,還能激發(fā)學(xué)生興趣,培養(yǎng)學(xué)生觀察力和注意力。

        3.如何鞏固深化運(yùn)用概念(概念教學(xué)問題化、習(xí)題化)

        學(xué)生往往認(rèn)為自己能復(fù)述定義就算理解物理概念了,因此,建立概念后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行有針對(duì)性練習(xí),通過在新的問題情境中使用概念,讓學(xué)生在運(yùn)用概念中發(fā)現(xiàn)對(duì)概念理解的偏差。

        因此,為了使學(xué)生對(duì)概念的理解進(jìn)一步得到加深、鞏固和發(fā)展,可以設(shè)計(jì)一系列問題串,把概念的教學(xué)問題化、習(xí)題化。

        如針對(duì)“電場(chǎng)強(qiáng)度”是反映電場(chǎng)本身固有屬性的一個(gè)物理量,就可以編一道例題訓(xùn)練:

        (1)在真空中有一電場(chǎng),在這個(gè)電場(chǎng)中的某點(diǎn)P放一點(diǎn)電荷q=1.0×10C,它受到的電場(chǎng)力為3.0×10N,求:

        ①P點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。

        ②若在P點(diǎn)處換q'=2.0×10C的負(fù)點(diǎn)電荷,則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是多大?

        ③若將P點(diǎn)的點(diǎn)電荷拿走,則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為多大?

        ④負(fù)點(diǎn)電荷q'=2.0×10C,它在P點(diǎn)受到的電場(chǎng)力是多大?

        設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生的思維在訓(xùn)練中碰撞,學(xué)生之間相互交流討論,加深對(duì)概念的理解。

        (2)關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的概念,下列說法中正確的是:

        A.若放在P點(diǎn)的試探電荷的電量減半,則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)減半。

        B.若P點(diǎn)沒有試探電荷,則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零。

        C.P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越大,則同一電荷在P點(diǎn)受到的電場(chǎng)力越大。

        D.P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)樵囂诫姾稍谠擖c(diǎn)的受力方向

        E.E=F/q,若q減半,則該處的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?倍

        F.E=kQ/r中,E與Q成正比,而與r平方成反比

        G.電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向就是該點(diǎn)所放電荷受到的電場(chǎng)力的方向

        設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生把對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的模糊認(rèn)識(shí)暴露出來。

        學(xué)生常見的幾種認(rèn)知:(1)有的學(xué)生硬套公式E=F/q;(2)有的學(xué)生則以為“q變F就變,E也隨著變;(3)沒有q,F(xiàn)就不存在,場(chǎng)強(qiáng)也就消失。

        只有這樣把觀念的教學(xué)習(xí)題化,學(xué)生自然在練的過程中發(fā)現(xiàn)問題的所在,從而加深對(duì)概念的理解。

        在物理概念教學(xué)中讓學(xué)生成為概念學(xué)習(xí)的主人,讓學(xué)生真正參與概念建構(gòu),才是提高效率的關(guān)鍵。教學(xué)是科學(xué),也是藝術(shù)。教學(xué)的藝術(shù)性,首先是教師在教態(tài)上給學(xué)生以親切感和行為美,營(yíng)造融洽的教學(xué)氣氛,引起學(xué)生的共鳴,使學(xué)生心情舒暢、思維活躍,毫無保留地將自己頭腦中的先前概念傾吐出來,成為教師啟發(fā)誘導(dǎo)的材料。教師與學(xué)生平等地探討物理概念,好像“有緣千里來相會(huì)”,定會(huì)為概念教學(xué)的成功奠定基礎(chǔ)。如果做到這樣的話,物理概念教學(xué)就易教也易學(xué)。

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