申英格
(河南省洛陽市東方第二中學,河南 洛陽 471000)
初中物理是學生對物理從接觸認識到熟悉理解的階段,初中學生的認知能力水平明顯比高中學生低了很多,因此初中物理的概念教學,需要教師結合學生的實際認知能力水平進行設計,立足于初中物理課程標準,著眼于培養(yǎng)學科素養(yǎng)。
物理概念是物理學科的基石,是對物理問題分析、判斷、推理的出發(fā)點,它解釋了物理學科的體系與結構,體現(xiàn)物理這門學科的意義和價值。物理概念是培養(yǎng)學生邏輯思維能力、實踐能力的重要途徑,學生理解掌握物理概念是一個非常復雜的過程,在這個過程中必不可少的就是在物理環(huán)境中實驗并觀察,從中獲得感性知識,并檢驗結論。學習物理還需要將復雜的思維過程和自己認知概念與新事物相聯(lián)系,進而認識事物的本質(zhì)。因而教師需要引導學生正確認識物理概念,掌握概念學習的方法,培養(yǎng)各方面能力,開發(fā)智力。
物質(zhì)基本屬性的概念。初中的物理概念有很多,關于物質(zhì)基本屬性的概念就有質(zhì)量、熔點、沸點、密度等等,通過物質(zhì)基本屬性的學習,學生能了解到認識事物的基本方法,掌握事物的基本屬性,并具備認識事物、區(qū)分事物的能力。物體間相互作用及變化規(guī)律的概念。概念教學的另一類別是關于物體間相互作用及變化規(guī)律的概念,主要包括速度、電流、電壓、力、功、功率等等,也就是自然界一切物體變化過程中的自然規(guī)律,這些概念通過自然規(guī)律揭示了事物之間的聯(lián)系。
創(chuàng)設情境是初中物理課堂中常用的一種教學方式。一般情況下,教師借助創(chuàng)設情境的方式來引入新課。在概念教學的時候,教師同樣可以借助創(chuàng)設情境讓學生獲取對概念的感性認識,促進學生理解概念、掌握概念。通過創(chuàng)設情境所形成的概念,學生不會感覺到突兀,他們會自然地接受。因而,創(chuàng)設情境可以作為概念動態(tài)生成的第一步驟。首先,教師展示和概念相關的情境,引導學生對概念提出猜想;然后,教師指導學生借助分析或者實驗去驗證,初步體驗概念。例如,在進行“升華”這個概念教學時,教師可以用創(chuàng)設情境方法引導學生體驗“升華”概念。升華是日常生活中經(jīng)常發(fā)生的物理現(xiàn)象,但是學生缺乏對生活的觀察,他們并不十分了解升華。針對這種狀況,教師采用播放和升華現(xiàn)象相關的視頻來創(chuàng)設情境-冬天結冰的衣服晾干的視頻。由于結冰的衣服晾干需要很長時間,教師用快放的方式來播放視頻。學生觀察到結冰的衣服變干的完整過程,他們感覺非常新奇,主觀上迫切希望探究這種現(xiàn)象。教師提出問題:為什么結冰的衣服也可以晾干?學生結合前面所學的物態(tài)變化知識進行分析,可以認識到升華現(xiàn)象是水從固態(tài)變成了氣態(tài)。教師根據(jù)學生分析將這種物態(tài)變化定義為“升華”。由于水從固態(tài)變成氣態(tài)過程中,學生只能觀察到固態(tài)冰的減少,而無法觀察到氣態(tài)水的生成,他們無法充分信任教師所提出的概念。教師再做碘的升華實驗,這樣學生可以清晰地觀察到固態(tài)碘變成紫色氣態(tài)碘的過程。學生對“升華”概念的感性認識更為具體了,顯然,創(chuàng)設情境為學生動態(tài)理解概念提供了基礎。
物理學科具有較強的體系性。在早期發(fā)展中,物理的各個模塊的確是分開獨立的,但是隨著近代科學研究的不斷進步,物理各個模塊之間已經(jīng)體現(xiàn)出深刻的相互聯(lián)系,可以彼此相互解釋和印證。初中物理的概念教學,自然應當充分考慮到物理概念規(guī)律的體系性。比如初中物理中的物態(tài)變化部分和分子動理論部分是存在很強的相關性的。物態(tài)變化看似簡單,但是在學習完成以后學生頭腦中總是問題重重,比如為什么會蒸發(fā)?蒸發(fā)為什么受液體溫度、液體表面積和液體表面空氣流動速度的影響?為什么會有沸點?為什么冰可以不經(jīng)過水直接變?yōu)樗魵??這些問題可以利用初中物理中的分子動理論來幫助學生進行簡單的理解。初中學生在物理學習過程中會提出許多問題,教學中絕對不能對這些問題不聞不問,從體系性出發(fā)進行教學,能夠很好地引導學生將自己的所學歸納成系統(tǒng),有利于學生物理觀念的養(yǎng)成。
實踐是檢驗真理的唯一標準,物理是一門科學探索的學科,更需要實踐,讓學生在實踐的基礎上加深概念的認識和理解。物理知識來源于生活和實踐,有效的教學離不開豐富多彩的實驗教學,實驗能幫助學生更直觀地感受和理解概念以及罕見的規(guī)律現(xiàn)象。實際上有些實驗難度較大,學生不能在課本知識和教師的演示中充分掌握實驗操作,教師的現(xiàn)場演示有時候也會達不到預期效果,再加上有些實驗所需的器材較多,操作過程比較復雜,學校條件滿足不了實驗需求,這就需要應用多媒體技術,通過多媒體技術的模擬實驗完成操作,比如失重狀態(tài)、電磁感應、電流的形成這些實驗,應用多媒體輔助教學促進了課堂的有效性,不僅節(jié)省時間,也能避免實驗工作中出現(xiàn)的失誤。
不少初中生在學習物理概念的時候,僅僅依靠記憶。學習概念運用記憶是必要的,但如果在不理解概念的狀況下依靠死記硬背,肯定無法學好物理概念。相關實驗表明,如果學習者能夠深入理解知識,可以提升記憶的效果。教師可以對概念進行深度分析,讓學生清晰地了解新學概念和已學相似概念存在著哪些異同。這一分析過程可以幫助學生辨析清楚概念,從而形成較為深刻的印象。對概念進行辨析的時候,教師可以提出問題,讓學生自主分析,這樣效果更好。物理學習有一個從迷迷糊糊走向逐漸清晰的過程,因此,概念的辨析非常重要。“音調(diào)”是初中物理聲學部分較為重要的一個概念,許多學生感覺難以理解“音調(diào)”這一概念,造成這種現(xiàn)象的主要原因是學生不能夠從音調(diào)的產(chǎn)生本質(zhì)角度去理解它。音調(diào)是由物體振動的頻率所決定的,在介紹過音調(diào)這個概念后,教師可以使用音頻發(fā)聲器產(chǎn)生不同頻率的聲音,讓學生感受隨著頻率的增加,聲音越來越尖銳(音調(diào)越高),從而讓學生深刻地理解音調(diào)和頻率的關系。在使用音頻發(fā)聲器發(fā)聲的過程中,教師還可以將聲音對應的波形展示出來,讓學生借助聲音波形的疏密程度來體驗頻率對音調(diào)的影響。這種結合了聽覺和視覺的教學方法,對學生理解“音調(diào)”概念非常有幫助。不少學生會將“音調(diào)”與“響度”概念混淆起來,教師可以引導學生辨析這兩種概念。教師借助音頻發(fā)生器以相同的響度來播放不同頻率的聲音(響度一致,音調(diào)不同),讓學生來感受響度和音調(diào)的不同,然后,教師再播放響度不同,但頻率相同的聲音(音調(diào)一致,響度不同)。通過對比,學生可以在頭腦里面建立起音調(diào)概念的深度理解,讓學生將“音調(diào)”和“響度”概念徹底地分開來。在動態(tài)生成概念教學中,教師幫助學生對概念進行辨析,能夠讓學生將概念記得更清楚,記得更久。
合作學習法是物理教學常用的教學方法,教師在課堂教學應用合作教學法的同時要考慮學生的互補性,在分組時注意每個小組都有基礎好的學生和基礎差的學生,而且每個小組的實力都不能有太大的差距,保證在講解概念教學時,每個小組的成員都能相互促進,共同進步,尖子生帶動后進生。比如在進行“凸透鏡成像規(guī)律”這一概念教學時,教師可以提出小組合作任務:結合生活實際和課本概念,探究凸透鏡成像的規(guī)律是什么。每個小組收到任務后都開始分配任務,有的搜索生活實例,有的閱讀教材內(nèi)容,有的整合生活與教材內(nèi)容,有的在準備總結探究成果。在問題的驅(qū)動下,學生的積極性都在提高,為了不拖小組后腿,都會各負其責。當每個小組都匯報探究成果后教師就可以點評學生的成果,并以此進入概念教學。合作學習法讓每個學生都加入概念教學的探索中,在探索中也能培養(yǎng)自學能力和探索能力以及合作能力,通過集體力量分析問題,解決問題,在交流的過程中相互學習,相互促進。
動手實踐在初中物理教學中應用不多,主要是教師對學生動手能力不信任造成的,這對物理教學不利。實際上,動手實踐不僅僅可以提升學生的動手能力,為學生的全面發(fā)展打下堅實基礎,而且還可以讓學生從其他角度來理解概念,從而透析概念的不同側面。初中物理教師在教學過程中可以根據(jù)學生學習概念的需要設計動手實踐活動,放手讓學生自己參與實踐活動,從新的角度認識概念。例如,在平面鏡成像教學中,學生對“虛像”概念難以理解。教師可以讓學生動手實踐探究平面鏡成像規(guī)律,這樣可以促進學生理解“虛像”概念。
探究一:學生將一支蠟燭放在平面鏡前面,改變蠟燭位置,觀察平面鏡中蠟燭所成像的大小。這一過程,可以讓學生動手操作,親自觀察,體驗物和像的外形關系。
探究二:學生使用光屏在平面鏡后方接收蠟燭所成的像。無論學生怎么移動光屏都無法在光屏上接收到物體的像,這一探究活動讓學生認識到平面鏡所成的像是虛像,無法呈現(xiàn)在光屏上。
探究三:學生用玻璃板替換了平面鏡。他們將一支蠟燭點燃,放在玻璃板前面,再將另外一支外形差不多的蠟燭放在后面,學生不斷地改變后面蠟燭的位置。學生透過玻璃板觀察,讓后面的蠟燭和前面蠟燭所成的像完全重合,然后,學生使用刻度尺來測量物距和像距。通過測量,學生發(fā)現(xiàn)了平面鏡所成像的物距和像距是相等的。
經(jīng)過三個探究實驗之后,學生對平面鏡成像有了一定認識,也感受到了虛像的特征,不會再搞不清虛像。學生通過動手實踐能夠從觀察和接收兩個角度理解虛像:“虛像是可以觀察,但無法用光屏接收”,同時還更為深刻地認識到平面鏡成像所成的像是虛像,像和物體形狀、大小是相同的;像和物體各對應點的連線與平面鏡垂直;像和物體各對應點到平面鏡間距離相等。
初中學生的可塑性強,很容易進行物理概念學習的方法和技巧的培養(yǎng)。但需要注意,初中學生的認知能力和水平遠沒有達到高中學生的層次,因此教學中要做好科學性妥協(xié),要充分考慮到學生的原有認知,激發(fā)學生的學習興趣,并充分地將物理聯(lián)系實際。同時,在初中物理的概念教學對教師自身也是極大的挑戰(zhàn)。