彭翠紅
摘要:物理概念是客觀事物關于物理方面的共同屬性和本質(zhì)特征在人們頭腦中的反映,是客觀事物的抽象。物理規(guī)律是物理現(xiàn)象、物理過程在一定條件下,必然發(fā)生、發(fā)展和變化規(guī)律的反映,揭示了在一定條件下某些物理量間內(nèi)在的必然的聯(lián)系,包括物理定律、定理、原理、定則、公式。
關鍵詞:物理核心素養(yǎng);物理概念;物理規(guī)律;感知活動;思維加工;應用理解;形成結構
中圖分類號:G633.7 ? 文獻標識碼:A ? 文章編號:1992-7711(2019)03-0069
物理學科核心素養(yǎng)主要包括“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態(tài)度與責任”四個方面。
物理概念是客觀事物關于物理方面的共同屬性和本質(zhì)特征在人們頭腦中的反映,是客觀事物的抽象。中學生形成物理概念的心理過程:感知活動——思維加工——理解應用——形成結構。在指導學生學習概念的過程中,首先創(chuàng)設情境,豐富感知,使學生獲得豐富的感性知識;其次思維加工,引導學生掌握建立概念的思維方法形成定義。
以《力》的概念教學為例。
1. 創(chuàng)設情境,豐富感知
出示圖片:(a)運動員舉起杠鈴;(b)壓蹺蹺板;(c)用釣魚竿釣魚;(d)推土機推土,讓學生從中找出它們的共性。
2. 思維加工,形成定義
板書:物體與物體之間的推、拉、舉、壓、提、吊、排斥、吸引……我們可以稱之為物體對物體的作用。
結論(1)力是物體對物體的作用。用符號“F”表示。讓學生體驗:手拍桌子、拉長彈弓的橡皮筋、兩手互拍、手提書包。
結論(2)物體間力的作用是相互的
仔細觀察手對桌子作用一個力,桌子同時也對手作用一個力;手拉橡皮筋,橡皮筋同時也在拉手。你認為物體間發(fā)生力的作用時有什么特點?
結論(3)物體間力的作用是相互的,物體之間的作用力一般同時成對出現(xiàn)。
3. 力的單位:牛頓,簡稱為牛,用“N”來表示,介紹牛頓。
力的大小——增加體驗,形成具體感性認識,培養(yǎng)估測能力
4. 力的作用效果有哪些?
列舉實例,引導思考:在力的作用下會產(chǎn)生什么效果?
結論:力的作用效果:(1)改變物體的形狀;(2)改變物體的運動狀態(tài)
5. 變通拓展,形成結構
一對相互作用力的特點:大小相等,方向相反,在一條直線上,作用在兩個不同的物體上。
物理規(guī)律是物理現(xiàn)象、物理過程在一定條件下,必然發(fā)生、發(fā)展和變化規(guī)律的反映,揭示了在一定條件下某些物理量間內(nèi)在的必然聯(lián)系,包括物理定律、定理、原理、定則、公式。中學生形成物理規(guī)律的心理障礙有感性認知不足、相關知識干擾、負遷移和思維定式的消極影響、不懂研究和運用規(guī)律的思路和方法。在教學過程中,創(chuàng)設情境,提出問題,列舉實例進行講解,使學生了解建立規(guī)律的事實依據(jù)和思維方法,科學探究,得出規(guī)律。最重要的是學生操作體驗,從而經(jīng)歷創(chuàng)造性解決實際問題的過程,使學生掌握運用規(guī)律解決問題的方法,拓展應用,形成結構。
以《牛頓第一定律》的教學為例。
1. 創(chuàng)設情境,提出問題
演示:(1)推海綿塊實驗;(2)用力推動小車實驗
提問:看到什么現(xiàn)象?得出什么結論?
結論:(1)物體運動需要力來維持。(2)物體運動不需要力來維持。
2. 科學探究,得出規(guī)律
提出問題:你能設計一個實驗來證明“物體的運動需要力來維持”這個結論是錯誤的嗎?遇到的困難是什么?找不到不受力的物體。
引導學生思考:回想我們在探究“真空能否傳聲”時如何做的,對同學們的實驗設計能否有所啟發(fā)和幫助?
如何來設計這個實驗?【思路】可以選擇一個斜面,讓物體從斜面上滑下,在水平面上先運動起來,通過不斷改變阻力的大小,觀察物體最終運動距離的變化趨勢。
思考并回答下列問題:分析三次實驗現(xiàn)象,可以發(fā)現(xiàn)小車在水平面上運動的距離與受到的阻力有什么關系?
實驗結論:水平面越光滑,小車運動時受到的阻力越小,小車運動的距離越長,速度減小的越慢。
分析與結論:
根據(jù)上面的實驗進行科學推理,若小車不受阻力,小車運動距離將是多大?小車將會做什么樣的運動?
科學推理:如果運動的小車不受阻力,小車運動的距離將是無限遠,小車將會以水平面上開始的初速度做勻速直線運動。
牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)。這個規(guī)律也稱為慣性定律。
3. 深入探究,理解規(guī)律
(1)在三次實驗中,反過來思考原來運動的小車最終都會靜止下來,運動狀態(tài)改變的原因是什么?由此恰好說明力的作用是什么?
受到與運動方向相反的摩擦阻力。力的作用是改變物體的運動狀態(tài)?!具@也正是牛頓第一定律告訴我們的】
(2)牛頓第一定律能用實驗來直接驗證嗎?為什么?
牛頓第一定律不能用實驗直接來驗證,因為我們找不到不受力的物體。
需要說明的是,雖然牛頓第一定律不能用實驗直接來驗證,但是經(jīng)過實踐檢驗它又是正確的。因為它是在實驗的基礎上經(jīng)過科學推理得出的。
總之,核心素養(yǎng)下的物理課堂教學,要加強演示實驗、分組實驗和科學探究的教學設計;去創(chuàng)設情境,加強體驗,設計結合學生生活真實的教學;更要關注情感體驗的發(fā)展,加強自主學習、合作學習的教學設計,把學習活動引向實際生活。
參考文獻:
[1] 邢紅軍,張抗抗,胡楊洋,石 堯.物理概念與規(guī)率的教學要求:反思與重構[J].課程·教材·教法,2018(2).
[2] 石 堯,田成良.中學物理過程教學的實踐探索[J].中小學教師培訓,2017(7).
(作者單位:陜西省咸陽師范學院附屬中學 712000)