文/王吉
我國高中物理核心概念及其學(xué)習(xí)進(jìn)階研究
文/王吉
一直以來,高中的物理學(xué)科的教學(xué),由于其概念的抽象以及教學(xué)方法的限制,很難收到比較好的教學(xué)效果,這也成了高中階段教學(xué)中的一個難點,特別是在物理學(xué)習(xí)過程中,對于概念的把握不清晰的話,將會直接影響到學(xué)生其他方面的學(xué)習(xí),所以本文就對高中物理的核心概念進(jìn)行了梳理,并進(jìn)一步的研究了學(xué)生對于高中物理核心概念的學(xué)習(xí)進(jìn)階方法。
在傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)過程中,經(jīng)常會涉及到很多的信息以及一些細(xì)微方面的知識點的記憶,但是這樣的教學(xué)方法就很容易導(dǎo)致學(xué)生對從事實中概括出來的抽象規(guī)律和原理不能夠有比較深入的理解,當(dāng)然也就更加的不利于學(xué)生對于物理學(xué)科更進(jìn)一步階段的學(xué)習(xí)。在物理的課程教學(xué)當(dāng)中,幫助學(xué)生深刻的理解少數(shù)的概念將會為學(xué)生下一步的學(xué)習(xí)打下十分扎實的基礎(chǔ),因此在教學(xué)的過程中也需要注重對于核心概念的教育以及梳理。除此之外,針對物理學(xué)科的核心概念所組成的知識體系,能夠幫助學(xué)生構(gòu)建其自身在物理學(xué)習(xí)方面的知識體系,提高其解決實際問題的能力。
至于核心概念的學(xué)習(xí)進(jìn)階,也就是對學(xué)生在各個核心概念的理解上應(yīng)該達(dá)到什么樣程度的一個解釋,這樣的話能夠幫助學(xué)生在整個高中階段對分散在各個學(xué)期的核心概念及其之間的關(guān)系,都有一個比較好的理解,但是需要指出的是,學(xué)習(xí)進(jìn)階并不是要求學(xué)生一定要嚴(yán)格的遵照理解概念的路徑,但它闡明了學(xué)生在領(lǐng)悟核心概念的過程中的限制性因素,因此學(xué)習(xí)進(jìn)階為設(shè)計和開發(fā)各個時期的評價提供了重要的參考。
從研究來看,高中物理的核心概念總結(jié)起來一共有11個,其中所指的就是力與運動,能量、動量的守恒,穩(wěn)定的電磁場,分子動理論,熱力學(xué)定律,幾何光學(xué)初步,物理光學(xué)初步,原子的結(jié)構(gòu),原子的變化,波粒二象性和相對論,而高中階段的物理學(xué)習(xí)中,對這些特定的理論的學(xué)習(xí)和理解,又有特定的要求。
(1)對于能量守恒,在高中階段的學(xué)習(xí)中,主要需要定量的理解動能、勢能,更加精確和抽象的從能量守恒的角度理解能量的概念,同時掌握機械能守恒和能量守恒定律,掌握做功與動能變化之間的關(guān)系以及做功與重力勢能變化之間的關(guān)系;
(2)對于穩(wěn)定的電磁場方面,應(yīng)該理解和學(xué)習(xí)物體帶點的微觀本質(zhì)、庫侖定律、靜電場、電場強度、電勢差、電勢能、電場線的概念;
(3)對于力與運動方面,要認(rèn)真的區(qū)分動力學(xué)和運動學(xué)兩方面的知識結(jié)構(gòu),掌握加速度以及勻加速直線運動的概念和規(guī)律,同時也要掌握和深入的了解牛頓第一定律,在此基礎(chǔ)上理解和學(xué)習(xí)牛頓第二和第三定律,理解平拋運動以及圓周運動以及萬有引力充當(dāng)向心力的行星運動;
(4)對于分子動理論方面,從分子的無規(guī)則運動出發(fā),分析分子之間存在的引力和斥力,以及動能和勢能,并進(jìn)一步的引申為兩個系統(tǒng)之間的傳熱;
(5)對于熱力學(xué)定律方面,應(yīng)該理解的是對系統(tǒng)做功和對系統(tǒng)傳熱等都可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能,以及一切的熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都有特定的方向性,能力耗散過程不會使能量的總量減少,卻能使能量的品質(zhì)下降;
(6)對于光學(xué)概念方面,將幾何光學(xué)和物理光學(xué)放在一起討論,幾何光學(xué)主要需要解決的問題是光的反射和折射,以及由此產(chǎn)生的光線動圖,而物理光學(xué)所需要理解的是光的干涉和衍射現(xiàn)象,以及光的偏振現(xiàn)象;
(7)對于原子的結(jié)構(gòu)方面,應(yīng)該理解的是原子的組成,以及電子的核外運動,除此之外,也需要理解電子的軌道是量子化的,在這些軌道上的轉(zhuǎn)動是穩(wěn)定的,不產(chǎn)生電磁輻射的。
(8)對于其他方面的核心概念,需要掌握的是其概念自身的內(nèi)涵,以及由此所衍生出的運動以及不同概念之間的相互關(guān)聯(lián)。
3.1 重視實驗的教學(xué)
從世界物理學(xué)的發(fā)展歷程來看,所有的理論都是從實驗中得出的結(jié)論或者是得出的理論支持,因此在高中的物理教學(xué)過程中,幫助學(xué)生了解核心概念的發(fā)展歷程,將會更好的幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和深刻的理解核心概念的內(nèi)涵以及外延,而且學(xué)生在自主學(xué)習(xí)和實驗的過程中,也能有更多的自我感知和思考,形成自主的學(xué)習(xí)思路和方法。
3.2 加強物理概念和生活實際的聯(lián)系
從概念的本質(zhì)來說,物理的概念就是對客觀存在的事實進(jìn)行一個抽象畫的概括,而高中的學(xué)生由于其自身知識結(jié)構(gòu)的構(gòu)建尚不完全,而且對于實際生活的體驗較少,因此也很難將相關(guān)的物理概念帶出生活,在實際的情境中去理解概念的內(nèi)涵,因此教師在教學(xué)的過程中,就需要將相關(guān)的概念和生活實際聯(lián)系起來,通過特定的教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計,為學(xué)生構(gòu)建一定的教學(xué)情境,幫助學(xué)生從實際的生活中去理解物理概念,最終上升到自我理解和認(rèn)知的層面,比如在講述加速度的知識的時候,就可以通過對火車和汽車的加速度的對比,讓學(xué)生能夠清楚的感知到火車和汽車的加速度對于速度提升的快慢程度,從而了解加速度是描述物體速度變化快慢的量這個理論知識。
3.3 控制知識的形成過程
在新課標(biāo)中,對于高中物理的方法和過程教學(xué)提出了新的要求,而針對于物理核心概念的教學(xué)也不僅僅只是停留在對概念的內(nèi)涵加以講述的基礎(chǔ)上,而更多的應(yīng)該拓展其外延,讓學(xué)生了解知識形成、發(fā)展和完善的過程,所以在實際的教學(xué)活動中,就應(yīng)該更多的將物理核心概念的原始階段的理解講述給學(xué)生,讓學(xué)生了解不同概念之間的差異,分辨其科學(xué)的發(fā)展過程,保證學(xué)生對于新舊知識和概念直接的關(guān)系和內(nèi)涵都能有充分的理解,比如在電磁理論教學(xué)的過程中,所講到的安培定律以及電磁感應(yīng)現(xiàn)象,就應(yīng)該讓學(xué)生對這個理論的發(fā)展外延有充分的認(rèn)識,了解不同理論之間的差異。
綜上所述,在高中物理的教學(xué)過程中,要更加注重區(qū)分物理教學(xué)過程中的核心概念,并在實際教學(xué)的過程中,注重將抽象的概念具象化的呈現(xiàn)在學(xué)生的面前,幫助和加深學(xué)生對于概念的理解和應(yīng)用,通過學(xué)生自身的縱向?qū)Ρ?,完成學(xué)習(xí)進(jìn)階的任務(wù)。
(作者單位:烏蘭浩特市第四中學(xué))