周立柱
初中物理概念教學(xué)非常重要,如果領(lǐng)會(huì)得不深入透徹,就會(huì)妨礙學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的學(xué)習(xí),而物理概念教學(xué)的引入方法,又是物理概念教學(xué)至為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié),其重要性不言而喻。
初中物理概念教學(xué)中,引進(jìn)新概念的方法多種多樣,但只有根據(jù)具體情況運(yùn)用最合適的引進(jìn)方法,才能期待更好的效果。適當(dāng)?shù)奈锢砀拍畹囊M(jìn)過程,既能引起學(xué)生注意,又能明確概念學(xué)習(xí)的目的,同時(shí)可以激起興趣,引發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),起到積極思考、構(gòu)筑知識(shí)聯(lián)系的作用。比如,為了描述物體運(yùn)動(dòng)快慢,為什么我們采用了“速度”這個(gè)概念?大家都知道,比較物體運(yùn)動(dòng)快慢的方法有兩種:①相同時(shí)間,比較通過的路程;②相同路程,比較所用時(shí)間,那么能不能用物體運(yùn)動(dòng)的路程或通過某段路程所用的時(shí)間來表示呢?顯而易見,不同物體在運(yùn)動(dòng)時(shí),時(shí)間和路程相同的機(jī)率很小,某人駕駛汽車去北京,用了18h,另一人駕車去哈爾濱,用了1.5h,誰快誰慢呢?如何比較,此時(shí)“速度”的物理意義和概念就呼之欲出了。
一、引入概念的常用方法
1.演示實(shí)驗(yàn)引入概念
例如,在引入“浮力”概念之前,我問學(xué)生,你們?cè)谒顩]胸的水中洗澡,有什么感覺呀?有的學(xué)生答:胸悶,喘不上來氣。學(xué)生回答得沒錯(cuò),但這是關(guān)于液體壓強(qiáng)的知識(shí),如果再解釋,就會(huì)降低45分鐘的課堂效率。
我在課堂上是這樣做的:用彈簧測(cè)力計(jì)吊起一個(gè)物體,然后托在手上,觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),我們會(huì)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小了,那么,接下來再將重物放入水中,會(huì)觀察到彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)也會(huì)變小。由此引入了“浮力”概念,學(xué)生很容易被接受。
2.“類比法”引入概念
類比法是將未知概念和已知概念建立聯(lián)系從而理解未知概念的思維方法,這種方法是歸納法、演繹法所無法比擬的,是很多科學(xué)家最常用的一種思維方法。例如,英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福在引入原子核式結(jié)構(gòu)時(shí)將其與太陽系八大行星圍繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng)做比較。
再如,在引入“電壓”概念之前,通過水流和電流之間的關(guān)系、抽水機(jī)和電源的作用以類比方式引入電流和電壓之間的關(guān)系來導(dǎo)入“電壓”概念。因?yàn)檫@些方法生動(dòng)形象,所以學(xué)生們很容易理解。
3.“自身體驗(yàn)法”引入概念
“行勝于言”不僅僅體現(xiàn)在做人上,物理概念的導(dǎo)入亦需如此,我所說的自身體驗(yàn)法包含兩層含義:其一是讓學(xué)生通過自己過往經(jīng)歷去體會(huì)要導(dǎo)出的物理概念所描述的內(nèi)容。例如,當(dāng)引入“慣性”概念時(shí),可以通過引導(dǎo)學(xué)生感知車輛剎車、加速、轉(zhuǎn)彎等過程中發(fā)生的現(xiàn)象,分析這些現(xiàn)象而導(dǎo)入“慣性”概念。其二是親身示范體驗(yàn)法,還是引入“慣性”概念,可以讓學(xué)生在教室內(nèi)進(jìn)行加速跑,教師再突然下達(dá)“停”的指令,學(xué)生自然無法馬上停下來。學(xué)生通過自身體會(huì)或體驗(yàn)得到概念,既體現(xiàn)了知識(shí)的科學(xué)性,又使學(xué)生對(duì)該知識(shí)印象極其深刻。
4.通過問題引入概念
比如,“人們都說鐵比木頭重,這句話對(duì)嗎?"讓學(xué)生討論,也有說木頭比鐵重的學(xué)生。但又說不出道理,老師在學(xué)生爭(zhēng)論的基礎(chǔ)上,概括物質(zhì)的重量,除了與構(gòu)成這樣的物質(zhì)有關(guān)外,與體積也有關(guān)系,同樣大的鐵比木頭重。據(jù)此引入“密度”概念。這種方法能夠引起學(xué)生爭(zhēng)論,活躍了教室的氣氛,收到了很好的效果。
5.通過物理故事引入概念
通過物理學(xué)的話題刺激學(xué)生的興趣,加深對(duì)概念的理解,這種方法也較為常用。例如,阿基米德在洗澡的時(shí)候觀察身體和水位的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)了求浮力大小的規(guī)律—阿基米德原理;還有在學(xué)習(xí)“杠桿”一節(jié)時(shí),我會(huì)給學(xué)生介紹阿基米德曾經(jīng)說過的一句話:“假如給我一個(gè)支點(diǎn),我就可以撬動(dòng)地球。”學(xué)生聽了這句話后,個(gè)個(gè)都把眼睛瞪得圓圓的,想見識(shí)一下杠桿的魔力!在引入“磁場(chǎng)”概念時(shí),就可以介紹我國(guó)古代四大發(fā)明之一“指南針”的故事。
總之,我們要根據(jù)故事的特點(diǎn),適時(shí)對(duì)其進(jìn)行地選擇運(yùn)用,才能做到娛樂、教育相得益彰。
6.從舊概念引入新概念
例如,從“物體單位時(shí)間內(nèi)通過的路程”引入“物體通過路程與所用時(shí)間的比”。從這個(gè)速度概念的演變,我們就可以自然地將速度的物理意義及速度的大小第次引入。
7.由邏輯推理引入新概念
例如,學(xué)生通過邏輯推理法掌握“電場(chǎng)”和“磁場(chǎng)”這兩個(gè)概念。正如學(xué)習(xí)力的概念一樣,我們知道力是物體與物體之間的相互作用,通常當(dāng)物體之間發(fā)生作用時(shí),物體都是直接接觸的。那么,電荷和磁鐵之間是如何相互作用的呢?在電荷周圍和磁場(chǎng)周圍的空間中,有一種特殊物質(zhì)叫做電場(chǎng)和磁場(chǎng)。這樣引進(jìn)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的概念,學(xué)生們更容易理解了。
二、引入概念需要注意的問題
物理概念是由物理現(xiàn)象和事實(shí)抽象化而來的,用來表征物質(zhì)的屬性和物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。任何物理概念都是根據(jù)客觀事實(shí)構(gòu)筑的,在建造物理概念的過程中,應(yīng)盡量從具體事例或演示實(shí)驗(yàn)出發(fā)。我們要對(duì)物理現(xiàn)象有一定的認(rèn)識(shí),然后通過分析掌握現(xiàn)象的本質(zhì),并從具體的感性認(rèn)識(shí)上升到抽象的理性認(rèn)識(shí),從而形成物理概念,而在概念制定過程中需注意以下問題:
1.準(zhǔn)確性
一個(gè)教師的語言正確、生動(dòng),學(xué)生就會(huì)更好地理解所學(xué)的知識(shí),并且會(huì)留下印象,否則學(xué)的知識(shí)是非常容易忘記的。尤其重要的是準(zhǔn)確性,在學(xué)生首次接受概念時(shí),如果感受太模糊,就會(huì)對(duì)概念的理解、記憶、應(yīng)用產(chǎn)生影響。比如,力是物體對(duì)物體的作用。從語法角度說,“力是作用”構(gòu)成合成謂語,“物體對(duì)物體的”是作用的賓語,概念中的兩個(gè)“物體”,說明一個(gè)物體不能產(chǎn)生力的作用,力是物體間的相互作用。
2.直觀性
物理概念是由一種從直覺的感性認(rèn)識(shí)上升到抽象的理性認(rèn)識(shí)而形成的。教師只有把學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)與抽象理性認(rèn)識(shí)相結(jié)合,并搭建聯(lián)系起來的橋梁,才可以激發(fā)學(xué)生對(duì)物理概念學(xué)習(xí)的興趣,進(jìn)而提高學(xué)生的認(rèn)知能力,掌握概念的基本屬性。比如,密度的概念是物體質(zhì)量與體積的比。從這個(gè)概念中,學(xué)生能直觀地認(rèn)識(shí)到,密度是物質(zhì)的特性,是本身具有而又能與其他物質(zhì)區(qū)分開來的一種性質(zhì),比如鐵有鐵的密度,銅有銅的密度。而且,對(duì)一種物質(zhì)來說,密度與它的體積多大,質(zhì)量多少,形狀如何,是否正在運(yùn)動(dòng)等無關(guān)。
3.簡(jiǎn)潔性
物理概念的定義應(yīng)該具有科學(xué)性、正確性、純潔性及物理性,必須用最簡(jiǎn)潔的文字來概括。如,力是物體對(duì)物體的作用,僅用數(shù)字就能說明力的本質(zhì)?!傲κ亲饔谩绷κ鞘裁醋饔媚兀繌摹拔矬w對(duì)物體”幾個(gè)字揭示力的性質(zhì),兩個(gè)物體顯示出了力是物體之間的相互作用,并且至少有兩個(gè)物體才能產(chǎn)生力;再如,牛頓第一定律,其內(nèi)容為:一切物體在不受外力作用時(shí),總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。這里面,“一切物體”說明了定律的適用范圍;“不受外力作用”規(guī)定了定律的適用范圍;而“保持”說明物體具備了“不受外力”這個(gè)條件,物體的狀態(tài)會(huì)維持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。原來靜止,不受外力物體仍然靜止,物體是運(yùn)動(dòng)的,不受外力就會(huì)維持原速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。所以,這個(gè)定律中的任何一個(gè)詞語都不能少。