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物理概念教学论文实用13篇

物理概念教学论文
物理概念教学论文篇1

物理概念是系统学习理论的基础。一门学科,如果没有一些基本概念作为分析、综合、判断、推理等逻辑思维的出发点,就不能揭示这门学科的客观规律,也就不能使这门学科应用于实践。物理学中的概念很多,有些比较简单,如物体、运动、路程等概念,是不难掌握的,而有些则比较复杂,如力、惯性、速度、加速度、电势、电动势等概念,学生较难掌握。对于这些重要的基本概念,能否使学生真正理解,直接影响到某一章乃至整个物理学科的教学。

形成概念,理解基本概念,是培养学生分析、解决问题能力的基础,是发展学生认识能力的重要途径。学生形成概念、掌握规律,是一个十分复杂的认识过程。在这一过程中,学生需要经过一系列的动手、动脑、动笔、动口等活动,特别是需要经过由具体到抽象、再由抽象到具体的反复的相互作用和结合的过程。只有这样,他们才能形成清晰而准确的物理概念。因此,在物理教学过程中,使学生准确地理解物理基本概念是掌握物理知识的前提,是进行正确推理和判断的基础。如果对物理概念没有透彻的理解,就不能牢固地、深入地掌握基础理论知识和有关的基本技能,就不能使学生灵活运用这些知识,进而培养各种能力。不少学生感到物理难学,很大程度上原因就在于此。

所以,不论从掌握物理知识还是从发展能力来看,都必须十分重视物理概念的教学,这样才能不断提高物理教学的质量。

物理概念的教学,除了具有一般教学所共有的特征外,还具有它本身的特点,如逻辑性、概括性、抽象性等。要使学生形成概念确实是一件十分重要、复杂而困难的工作,应该引起我们足够的重视。在物理教学中,怎样才能使学生较容易地形成概念呢?下面结合笔者多年的教学经验,谈谈自己的看法。

充分运用实验,加强直观教学

一切认识都是从感性认识开始的。中学和中专物理教材中的内容,对学生来说,能直接感知的少,需要间接认识的多。所以,在教学中,应尽量运用实验和其他直观手段来增加学生的感知机会,不断扩大他们的知识积累,这样就会为学生的抽象逻辑思维形成前提条件。

当然,直观教学只能反映个别事物的外表特征与外在联系,它只能是认识的开端。教师必须在学生观察和实验的基础上,及时引导他们正确思考,经过自己的思维加工,从现象到本质地去理解,从而形成正确的概念。如“机械运动”概念的形成,可以列举人在地上行走,汽车在马路上行驶,船在水中前进,木块沿斜面滑下,雨点下落等这些学生司空见惯的直观材料,经过比较、分析后,让学生认识到它们的表面形式虽然不同,但却有一个共同点,就是一个物体相对于另一个物体的位置发生了变化,然后,把这些共同特征抽象出来,予以概括,就形成了“机械运动”的概念,即:“一个物体相对于其他物体的位置的变化叫做机械运动”。

在选择实验和直观材料时,应根据有关概念,选择本质联系明显的,包括具有典型性的以及与日常观念矛盾突出的。如果不注意选择,那么所用材料就很可能是一些零碎不全的东西,这就很难使学生形成正确的概念。

加强直观教学,除了采用实验,还可以通过实物、模型、图表等。特别是随着计算机多媒体技术的发展,运用教学课件,可以将许多不能直接观察到的物理现象和物理过程非常直观地展现出来,使学生能够更好地理解所学的概念。突出概念的关键,明确概念的物理意义

教学中学生对有关物理问题的感性材料进行抽象得出结论后,一般来说,对有关概念的理解仍然是表面的、片面的,有时甚至是错误的。为此,在教学中要通过多种途径和方法,使学生着重理解其物理意义。

要用学生容易理解的语言文字表述物理概念,再“翻译”成数学表达式。这使学生对有关的概念获得明确的完整的认识是必要的。应注意的是,用文字表述概念要适时。对概念下定义,须在学生对有关物理问题的本质有相当认识的基础上进行,切不可在他们毫无认识或认识不足的情况下“搬出来”“灌”给学生,然后再加以解释和说明。须知,在此之前这些概念对学生来说,完全是空洞的东西。同时,由于这种做法颠倒了认识事物的顺序,因而不仅不可能使学生知道概念是怎么得来的,还会使他们产生“头脑制造概念”的错误想法。

物理概念一般可以分为两类:一类是有质的规定性的概念,如运动、静止、固体、气体等;另一类是既有质的规定性又有量的规定性的概念,如速度、加速度、功、能、电场强度等。这后一类物理概念又称为物理量。前者,要使学生明白它反映了客观事物的哪些属性;后者,不仅要明确它反映了事物的什么本质属性,还要明确量值是怎样规定的、量度的单位是什么。在物理教学中我们要引导学生不断从概念的“质”和“量”两个方面来加深理解其意义。

物理概念教学论文篇2

近一个多世纪以来,人类在享受近代工业革命和现代科学技术带来的高度物质文明的同时,突然发现自己正亲手制造着对自身生存与发展的严重威胁。例如,集最新科学技术成就之大成的原子弹在日本爆炸,造成了人类历史上的空前悲剧;高速发展的工业化带来了大气噪声和江河湖海的严重污染;对自然资源的大量开发,引起的土地沙化、地震、洪水泛滥……于是1968年一些世界著名的社会学家组成一个叫做“罗马俱乐部”的国际学术团体,他们对当代出现的危及人关发展的一些重大问题。对诸如人口增长、粮食生产、资源开发的极限以及环境、生态保护等进行了认真研究,其结果是触目惊心的,这些问题是关系列人类的生存与灭亡、文明的发展与毁灭的全球性问题。

早在六七十年代,?美国许多著名的大学先后成立STS研究中心,专门开展对科学、?技术和社会三者相互关系的研究,并开设了STS课程,其目的在于使学生深刻理解技术本身及其对人类和社会的影响。

如果说传统的科学各个领域都只着眼于本领域的发展对人类文明做贡献,那么,?STS则是着眼于研究系统各个因子之间的相互作用,保证人类文明健康发展应具有的最佳状态;研究如何发挥人与社会在系统中的能动作用,研究如何建立内在的动力学机制,使得系统具有较强的自我调节能力,以保证系统能经常处于最佳状态。

二、STS与教育

尽管对STS问题的研究当前处于开始阶段,?人们远未对其作出全面、深刻的论述。?但有条件地开设STS课程,普及STS知识,增强人们的STS意识,已经成为全民教育的一种趋势。这主要是因为:(1)人是STS系统的主体,科学、技术、社会的发展与相互作用都是通过人的自觉或不自觉的行为来实现的,只有通过教育人们自觉地按照STS系统的要求规范自己的行为方向,才能实现STS系统最佳状态的形成。(2)STS自身的发展要求必须具有一定的社会基矗因此,心须向人们普及STS知识,建立STS发展的社会基矗目前,我国正处在经济高速发展时期,科学技术正发挥着越来越重要的作用,新技术的应用带来了经济的大幅度增长,但同时也在重复着西方国家工业化给社会带来的负面影响,如环境污染,资源的破坏等。为了实现可持续性发展,在我国普及STS知识,推进STS研究势在必行。

普及STS知识,增强STS意识,必须通过教育来实现,而学校教育是最直接最有效的途径。?然而,目前中小学教学中STS教育的内容涉及却很少,因此设置有关课程进行STS教育或在已有的相关课程中增加STS内容是非常必要的。

三、物理教学中STS的渗透

物理学本身是和自然现象、科学技术、社会生产和日常生活紧密相联系的。

在物理教学中STS的渗透要结合所讲内容从以下几个方向进行:1.依据教学大纲,?结合教学内容向学生介绍物理科学技术的新发展、新成果、新成就。如当个新兴材料的研制及应用;超导体的获得及应用;现代航空航天技术、信息技术、通讯技术的发展状况及趋势;大型及超大型集成电路在社会生产和生活中的应用;激光、激光全息摄影、防伪技术等等。使物理课具有时代的气息。

2.向学生讲解与工业、?农业、医学等密切相关的知识和技术。如在热学中向学生讲解低温的获得以及在医学中的应用;在电学中向学生讲解工厂供电设备情况,?电磁场对农作物生长的影响,?日常家用电路的改进设计等。?英国SATIS(ScienceandTechnologyinSocitey)教材中有关物理教学中STS渗透很有特色。他们在讲电的产生和输送时,主要介绍有关电力网的知识,如要得到电压稳定、价格低廉的电力供应,为什么要把许多电站联成电力网,以及核电站、火力电站及水电站的各自的特点,还具体给出了英国西北电网中各个电站的功率和每兆瓦小时的成本,以及冬季夏季各一天24小时预期的用电曲线,让学生设想自己是电力网的调度员,?以5小时为一个时间段,根据各时间段预期的用电量,作出把哪些电站接入电网的计划。教材中的这类内容和作业,并不在于给学生许多实际知识,而在于使学生形成“成本--效益”观念。

物理概念教学论文篇3

如果没有理解力的概念,那就很难理解牛顿运动定律;如果对力学的基本概念模糊不清,那么,想学好电学也缺乏基础。所以,物理概念是物理思维的细胞,从逻辑学的角度来说,物理学就是在实验的基础上,由物理概念组成的判断和推理的逻辑体系。

由此可见,物理学中最重要的是物理概念。如果把物理定律比作构成宏伟、壮丽的物理学大厦的支柱,那么物理概念便是构成物理学大厦的砖瓦基石。

二、物理概念教学程序

(一)物理概念的引入

在物理概念教学中,首先要使学生明白原有概念的局限,从而知道为什么要引入新的物理概念。

例如。“密度”概念的引入:给学生一些体积相同、材料不同的长方体块,让他们用手掂轻重,比较其质量;再取几个试管,放入质量相同的不同液体,比较其体积的大小,使学生从中悟出物质的一个特殊性质,即“体积相同时,不同物质的质量不同;质量相同时,不同物质的体积不同”。接着问学生“我们能根据物质的颜色、气味、硬度来辨认物质,但如果两种物质的颜色。气味、硬度都相同时,还有什么方法可以区分它们呢?”于是,学生感到还有必要来寻找物质的新的特性,从而领会用单位体积的质量来表征物质的一种特性的方法,由此便引入了密度这个概念。

(二)物理概念的形成

知道了引入概念的必要性后,接着的问题是理解这个概念到底怎样描述了某一物理现象的本质?它的内容是什么?一句话,概念是怎样形成或建立起来的?

物理学是借“物”求“理”,物理概念是物理现象的本质在人们头脑中的反映,所以,为了形成概念,首先必须给学生提供足够的感性材料(例如,列举生活中熟悉的实例,或观察模型、实物、示意图,或进行实验等等),然后启发诱导,让学生观察、思维、分析、比较“现象”的共同属性,概括、抽象出其本质,得出物理概念的定义,进而导出物理概念的定义式和单位(如果这个物理概念是物理量的话)。

例如,匀变速直线运动的“加速度”这个概念的形成可以通过列举实例:

火车开动时,它的速度从零增加到几十米每秒,需要几分钟。

汽车开动时,它的速度从零增加到几十米每秒,只需几秒钟;

步枪射击时,子弹的速度从零增加到几百米每秒,仅用千分之几秒;

急速驶行的火车要停下来,需要几十秒钟;

急速行驶的汽车要停下来,几秒钟就够了;

子弹射入墙壁中,干分之几秒钟就可停止。

由此可知,常见的许多变速运动,其速度变化的快慢不同,而且差别较大。

物体运动速度改变的快慢有重要的现实意义:百米赛跑,起跑时速度增加的快,可以缩短运动时间,提高成绩;汽车在紧急刹车时,速度改变的快,则可避免发生事故。

“为了表示速度改变的快慢,便引入了一个新的物理概念“加速度”。

值得注意的是,形成概念的前提是使学生获得十分丰富的、有助于形成这个概念的感性材料。从感性认识上升到理性认识,是认识上的飞跃,这个过程只能由学生自己来完成。如果教师包办代替,在罗列一些物理现象之后,就简单地把物理概念的定义提出来,学生理解的不充分,就会造成对物理概念囫囵吞枣,死记硬背。

(三)物理概念的剖析

学生初步建立了概念,这只是从正面对概念的认识。为了比较深刻地理解概念,还需要认识概念的反面,乃至左、右、上、下面,即从全方位来认识概念。为此,必须对概念进行解剖。

1、概念的内涵与外延

概念的内涵即概念的本质。概念的内涵既反映了物理对象某种属性的“质”,又反映了物理对象某种属性的“量”(即“量度方式”和“量度单位”),这样的物理概念也叫物理量。概念的外延即概念的适用范围,是指概念所反映的具有某一属性的一个个、一类类现象或事物。

概念教学的关键是使学生了解概念的内涵和外延。定义是明确概念内涵和外延的依据。所以,为了找出概念的内涵和外延,必须从分析概念的定义入手。”例如,力的定义是“物体对物体的作用”,力的概念所反映的事物的特有属性是“物体对物体的作用”,此即力的内涵。力的概念所反映的特有属性的事物是具有这特有属性的所有的力,如万有引力、电磁力、核等具体的力,此即力的概念的外延。同样,惯性概念的内涵是“物体有保持原来运动状态的性质”,外延是“一切物体”。

2、概念的结构

概念的结构指构成概念的要素。例如,“速度”的结构是位移与时间,“冲量”的结构是力与时间等等。

概念教学要把概念与构成它的要素区分清楚。速度V既不是位移S,不是时间t,也不是S/t;S/t只是描述了速度,量度,在数值上等于速度的大小。

3、概念的特征

物理概念因它在物理学中的地位和作用的不同,各有自己的特殊性质。(1)固有特征:有些物理概念反映了物质或物体本身固有的属性,这些属性不随外界条件的改变而改变,只由物质或物体本身所决定。

例如,质量是物体本身的属性,同一物体质量不变,物体不同质量不同;比热是物质本身的属性,每种物质都有比热且互不相同。

又如,惯性是物体本身的属性。重力加速度、电场强度、磁感应强度是“场”物质本身的属性。密度、电荷、电阻、折射率等是实物物质本身的属性。

应该注意的是,虽然物质的固有属性与外界因素无关,但还要用外界因素去定义或量度这些属性的“量”的大小或强弱程度。例如,用电压与电流强度之比定义或量度电阻的大小。在导体两端加上电压是显示导体有电阻的外部条件,不加电压,导体的电阻仍然存在,但人们却无法感知物质的“电阻”属性,因为物质的固有属性只能在它与周围其他事物的相互联系、相互作用中显示出来,所以物质的固有属性要用外界因素来描述、定义或量度。

(2)方向特征:有些物理现象的本质在量的方面既有大小、又有方向,那么描述这种现象的物理概念也具有方向特征。如力、动量等。

(3)状态特征:有些概念是描述物理对象的状态的,物理对象所处的状态不变,描述状态的概念物理量就有确定的值。例如,压强、体积、温度是描述气体状态的概念;机械能是描述物体机械运动状态的概念等。

(4)过程特征:有些概念是描述物理对象变化过程的,这些概念(物理量)的值与物理对象的变化过程有关。例如,功的概念、热量的概念、冲量的概念等。

(5)相对特征:有的物理现象是相对于某个事物而言的,描述它的本质的概念就具有“相对”特征。例如,物体的运动与参照物有关,参照物不同就会得出不同的结论。例如,位移就是一个具有相对特征的概念。此外,速度、功、动量、动能、势能等也是具有相对特征的概念。

(6)统计特征:描述大量微观粒子遵循统计规律运动所产生的宏观现象的本质的概念,具有统计特征。例如,气体“压强”概念是描述大量气体分子频繁地碰撞器壁产生的效果;安培力是磁场对大量运动电荷作用力的宏观表现。此外,“物质波”、“电子云”等概念也是描述大量微观粒子运动遵循统计规律所产生的宏观现象的本质的。

4、与其它概念的关系

为了深入理解概念,除了要理解其物理意义外,还应找出概念与构成它的要素或与它相近的另一概念的异同点及联系,帮助学生掌握概念体系。

所谓概念体系是指由相邻概念(如静电场与重力场,电力线与磁力线,库仑定律与万有引力定律等)、相似概念(如质量与重量、动量与动能,电场强度与电场力,电压与电动势等)、相反概念(如力的合成与力的分解,正功与负功等)、并列概念(如电场强度与电势)、从属概念(如电场强度与点电荷电场强度等)组成的系列概念。

只有当学生弄清了这些易混概念的区别与联系,才能正确理解概念,防止错用概念,提高运用概念的能力。

(四)物理概念的历史

任何一本物理教科书,都不可能孤立地讲述物理知识而不涉及物理学史。如中学物理中“光的本性”一章,就介绍了光的本性学说的发展简史,所以物理学史内容是中学物理的有机组成部分。

因为历史上物理学家对某一物理现象、概念或规律的发现,其思维过程与今天学生认识这一问题的思路往往有类似之处,所以概念教学有时可借助于物理学史料来启发学生思维。教学实践表明,学习物理学史,可以激发学生的学习兴趣,加深对物理概念的理解。

对于物理概念,只有了解了它们在历史上如何产生、形成和发展的过程,才能更深刻地理解它们的本质。例如,“动量”和“动能”是物理学中两个极为重要的概念,它们都和质量、速度这两个概念有关。如果只讲述定义,即使详细罗列两者的区别,学生仍旧不能深刻领会这两个概念的物理本质,在分析具体问题时,经常会混淆不清。究竟是动量还是动能才真正是机械运动的量度呢?这个问题在物理学史上曾经有过长期的争论。从17世纪笛卡儿和莱布尼兹等人作为量度运动量的物理量提出这两个概念后,经过半个多世纪的争论,直到19世纪中期,才由恩格斯根据当时自然科学的最新成就,特别是能量转化与守恒定律的发现,从运动转化的观点,精辟地论述了动量和动能这两个概念。恩格斯指出,如果运动的变化只局限于机械运动范围,不发生运动形式的转化,那么作为机械运动的量度,动量是适用的,当物体发生相互作用时,动量可以传递,系统动量的变化遵循动量守恒定律。如果机械运动消失,而以等量的其它形式的能量(势能、热能、电磁能、化学能等)出现,动量在这里就不能正确地反映运动的量的变化,机械运动的量度必须用动能来表示,系统机械能的变化遵循机械能守恒定律。

到了1905年,爱因斯坦创立了狭义相对论,进一步指出动量和动能原来是一个统一的“能量──动量矢量”的不同分量,揭示了两种量度的统一,从而在一个新的水平上平息了两种量度的旷日持久的争论。

当然,讲解物理概念发展史要与物理概念教学水融、恰到好处,而不能牵强附会。

(五)物理概念的巩固

1、理解了概念的标准

检查学生是否理解了概念,就看他们能否回答“概念是怎样引出来的?怎样形成或建立的?内涵和外延是什么?与其它概念有何关系?”这样几个问题。

2、编撰适当例题

在概念上容易出错的地方,编撰适当的例题,变化条件,多方设问。例如,为了巩固“电场强度”这一概念,可编撰下列一组问题:

(1)为什么说电场中的电场强度反映了电场本身的力的性质?

(2)在电场中的P点放一个2.0×10-8库仑的点电荷,它受到的电场力是4×10-10牛顿,P点的场强是多大?假定在P点改放一个8×10-8库仑的点电荷,P点的场强是多大?如果在P点不放电荷;P点的场强是多大,为什么?

(3)关于电场强度的概念,下列说法中正确的是:

A、由E=F/q可知,电场中某点处的电场强度眼放在该点的检验电荷所受的电场力成正比。

B、由E=F/q可知,电场中某点处的电荷所受电场力总是跟电荷电量成正比。

C、放入电场中某点处的电荷所受的电场力越大。则该点处的电场越强。

D、放入电场中某点处的单位电荷所受的电场力越大,则该点处的电场越强。

E、由公式E=F/q可知,E与Q成反比;由公式E=Kq/r2可知,E与q成正比。可见这两个公式是不相容的。

F、放入电场中某点的检验电荷的电量改变时,电场强度也随之改变;将检验电荷拿走,该点的电场强度就是零。

这些问题很容易把学生对电场强度的模糊认识暴露出来。有的学生硬套公式E=F/q,有的学生则以为“q变F就变,E也随着变;没有q,F就不存在,场强也就消失了”。澄清了学生对概念的模糊认识,便会形成正确概念。

3、准确理解,熟练记忆

在理解概念的基础上,熟记其中的道理。道理记住了,随时都可以回忆起概念的来龙去脉,从而巩固地掌握概念。

总之,学习一个概念,必须使学生了解它的来龙去脉,最后留在学生头脑里的是一幅能够反映现象之间密切联系的、完整的物理图景,而不是干巴巴、孤零零的几句话。

三物理概念的进化

由于人们是在有限时空范围内认识无限变化发展的物理现象,所以人们对物理概念的认识也经历一个由浅入深、由简到繁、由表及里的过程。换句话说,一个完整的概念往往是不能一次了解清楚的,讲概念就要有一个发展过程。

例如,力的概念的发展,从亚里斯多德时代到牛顿时代就经历了两千多年;爱因斯坦创立了相对论物理,完全从另一个观点研究物理,彻底抛弃了牛顿物理中力的概念。“光”这个物理概念,就经历了牛顿的粒子说、惠更斯的波动说、麦克斯韦的电磁说、爱因斯坦的量子说,直到揭示了光的波粒二象性的本质特征,长达四个世纪。

事实上,任何一个物理概念的形成都经历了一个动态的、历史的阶段,都有一个从感性到理性、从低级到高级、从粗糙到严格的产生、发展和演变的过程。讲物理概念,应从历史发展过程来讲,讲怎样反复纠正错误的概念,现在的概念是什么,使学生懂得所学的东西、将来是要有发展的,不是死的。这样就把概念讲活了。否则,学生就以为物理概念是天经地义的、绝对不能破坏的,从而形成一种僵化的思想。事实不是这样,物理学永远是在不断前进、不断发展的。比如我们学习物体的导电性能时,把物体分为绝缘体和导体,后来出现了半导体,它应该属于哪一类呢?一种僵化的思想就不能适应这些问题。

用变化的、发展的观点,结合物理概念发展史讲解物理概念,既符合人类认识规律,又有着故事趣味性,自然会加深学生对物理概念的理解,同时还有助于消除学生对物理概念来源的、“神秘感”。

没有任何一个物理概念、定律可以被视为终极真理,人们在有限时空范围内获得的物理知识只能是近似的、相对的真理、物理学大厦只能完善,却永远不会封顶。

四、应该注意的几个问题

(一)用多种方法,形成物理概念。从认识论的角度来看,物理学家探索物理的方法与物理教学的方法基本上是一致的。不过前者是物理学家寻觅直接经验,后者是学生在教材、教师的安排、引导下有目的地学习间接知识。所以物理教学不可能像物理学家创立概念、发现定律那样亲身经历、事事实验。这就是说,一些比较抽象的物理概念的形成,就可能因无法通过实验,而只能采用其它方法。

1、类比方法:如用水流类比电流,用水压类比电压,用电场类比磁场等。

2、比较思维:如比较电场与重力场,从而讲清电场概念。

3、演绎推理:如根据磁场对电流的作用力。公式推导出洛仑兹力公式等等。

4、比喻方法:如用地势降落的陡度比喻电势降落的陡度,使“电势降落的陡度”这一概念一目了然。

5、温故知新:因为概念是现象本质属性的反映,而一切现象都是相互联系着的,概念之间亦必然反映了这种联系,所以抓住概念之间的内在联系,由旧概念会阐明新概念,是认识新概念的重要方法。如讲电容这一概念时,首先要弄清电量和电压的概念;讲波必须先学好振动;讲电功概念,须充分利用学生已有的机械功、电压、电量、电流强度、能的转化和守恒定律等概念和知识……。

6、理想化思维:在物理学中,实际研究对象和它所处的环境一般比较复杂,决定的因素和受约束的条件很多,如果不分主次轻重地考虑一切因素和条件,那么必然会使问题复杂化而无法研究。为了方便研究,暂时抛开次要的或非本质的因素,割断事物的某些联系,保留实际对象的某些主要性质和主要条件,加以概括,这种形成概念的方法,就称为理想化思维。例如,研究自由落体运动,我们突出了物体的质量和地球对它的引力,忽略了物体的几何形状、空气的阻力和周围物体对它的引力,并且不考虑可能出现的偶然因素,从而将实际物体理想化、抽象化为一个有质量的几何点,形成“质点”和“自由落体运动”的概念。

物理学中所研究的对象一般都是理想化的物理模型。研究物理学如果不采用适当的物理模型,那么就很难理解物理现象的本质,一个物理模型胜过无数个事实。

(二)讲清概念的关键意义

对每个物理概念,要注意从物理现象中抽象出共同属性的东西,所谓某个概念的关键意义就是指这个。例如,静摩擦力这个概念是从大量的“相互接触的两个物体在外力作用下有相对运动趋势(各以对方为参照物)而又保持相对静止”这样的运动形式抽象出“静摩擦力总是阻碍物体发生相对运动”这一共同属性的,此即静摩擦力的关键意义。

(三)对概念定义中的关键“字”、“词”要咬文嚼字

例如,楞次定律:“感生电流的方向,总是要使感生电流的磁场,阻碍引起感生电流的磁通量的变化”。第一句话指出定律的用途是判断“感生电流方向”;第二句中的“总是”,其含义是“一定如此”;第三句中的“阻碍”,既不是“阻止”,也不是“产生相反方向的磁通量”,而是“引起感生电流的磁通量减少时,感生电流的磁场方向与原磁场方向相同,阻碍它减少;引起感生电流的磁通量增加时,感生电流的磁场方向与原磁场方向相反,阻碍它增加”。同时要注意“引起感生电流的磁通量是变化的,感生电流的磁场总是阻碍这个变化的”。

总之,对概念的定义要进行逐字逐句的讲解,重要的“字”、“词”要认真推敲,使学生对概念有明确的认识。

(四)注意物理概念的科学性和逻辑性

如前所述,物理概念是发展的、进化的,不可能一次讲清。因而,教学中不必死抠概念的严密性,只要突出其本质的一面就可以了。但不苛求概念的严密性,与要注意概念的科学性和逻辑性并不矛盾。常常发现学生把“电势的高低”说成“电势的大小”;把光的反射定律中的“反射角等于人射角”说成“入射角等于反射角”等等,要随时注意纠正。

(五)注意物理概念同语文、数学的联系物理与语文有联系,要善于用语文知识来说明物理概念。例如,能量转化与守恒定律的表述文字很长,但只要运用语文知识抓住这句话的主体“总的能量保持不变”,就不难理解句子中的“不会创生”“不会消灭”等都是用来说明主体的。

物理与数学有密切的联系。一方面应当理解数学是物理的工具,但另一方面要注意,不能把物理概念数学化,不能把概念的物理意义淹没在数学公式中。例如,E=F/q的物理意义是电场力F与检验电荷的电量q成正比,比值E表示电场中某点的电场强度,不能根据这个公式认为电场强度E与电场力对成正比,与电荷的电量q成反比。

(六)切忌从定义出发讲概念

物理概念是具体物理现象的概括、抽象,概念教学必须通过实际材料或列举实例来进行。即使是抽象的物理概念,教学时也应当将有关的现象展示出来。切忌从定义出发讲概念,因为这样学生获得的概念不是从感性认识上升出·来的理性认识,而是空洞的词句,会造成学生对定义的死记硬背。

(七)从“系统”观点出发进行概念教学“系统”观点就是联系起来整体考察的观点。

搞好物理概念教学的含义,不仅仅是讲清概念本身的定义,还应搞好物理定律、原理、公式的总和的教学。只有把概念形成的教学与定律、公式的教学有机结合起来,才能使学生比较全面、深刻地理解概念,获得运用概念分析、解决问题的能力。因为物理定律是物理概念之间的内在联系,所以只有很好地领会了物理定律,才能加深对物理概念的多角度理解。

例如,对于功的概念,只有在学生学习了功能关系或动能定理之后,才能明白为什么要用力与位移的乘积来定义功,否则功能关系或动能定理是不会成立的;也只有当学生学习了机械能守恒定律、热力学第一定律,能量守恒定律之后,才能真正领会功的本质:功是能量传递或转化的一种量度,一切做功过程都是能量的传递或转化过程。

(八)运用启发式教学原则

无论教师讲课采用什么方法,都必须运用启发式的教学原则。所谓启发式就是教师的讲要带动学生的想,促使学生思考。只有学生通过自己的思考弄懂的、不是死记硬背的概念,才能印象深刻、记忆牢固。

学生的知识,主要靠他们动手感知、动脑思维获得。教师的作用在于指导学生用科学的态度和方法去探求知识。“一个坏的教师奉送真理,一个好的教师则教人发现真理”。“不要教死的知识,要授之以方法,打开学生的思路,培养他们的自学能力,独立思考去掌握各门学科的规律。”

(九)发现和剖析学生头脑中存在的“先验概念”

物理概念教学论文篇4

由于比较法很适合于初中生学习物理知识,所以教材中很多概念,如速度、惯性、比热、密度、压强、等等,都是用比较法引出的,这种方法的作用应引起各位同仁的足够重视。本文就比较法在初中物理概念教学中的突出作用,谈一些粗浅的看法。

一、比较法为概念的引入提供了思维的支撑点

初中物理概念的引入往往用实验的方法,然后对实验的现象和结果加以比较进行的。比热概念的引入就是一个典型的例子。教材为了研究物体的吸热多少跟物质种类的关系,就将不同物质水和煤油的吸热现象进行比较;由于比较必需在同一标准下才能进行,就对实验的条件进行了控制,使水和煤油质量相等,初温相同,吸收的热量也相等,以实现“单因子”实验;这样,排除了质量和温度升高等方面的干扰,突出了吸热和物质种类的关系,通过水和煤油在同等条件下吸热情况的比较,为“比热”的引出提供了思维的支撑点。

又如:在“电磁感应”概念的教学中,教师先点明,在以下实验中,使用的灵敏电流计、导线、开关、磁场及磁场中运动的导体都是完全一样的,现在,按下述步骤进行演示:(1)电路闭和,当导体在磁场中不运动或平行于磁场线运动时,电流计指针不偏转,表明导体中不产生电流。(2)电路闭和,一部分导体在磁场中作切割磁场线运动,电流计指针偏转,表明导体中产生了电流。(3)在前步实验的基础上,分别取磁场线方向相同而改换导体运动方向,再取导体运动方向相同而改换磁场线方向,观察电流计指针偏转方向有何不同。(4)电路断开,导体在磁场中作切割磁感线运动,观察电流计指针是否偏转。在实验过程中,引导学生比较(1)、(2)两步的差同,就可以建立电磁感应这一现象的感性熟悉,比较(2)、(4)两步的差同,可以使这一感性熟悉深化,即明确感应电流产生的条件;比较(3)步实验的不同条件,不同现象,就可以理解决定感应电流方向的两个因素。最后,教师指出联系:左手定则。类似地,能否用什么方法来解决感应电流方向、磁场线方向、导体运动方向这三者的关系呢?于是引出右手定则,并通过例题让学生练习使用这一定则。这堂课,学生较牢固地把握了电磁感应这一重要物理现象,并能用定则分析具体问题,更重要的是,他们又一次体会到比较法在物理概念中的重要作用。物理教材中有很多重要的演示实验和学生实验都是按比较法来编写的,如欧姆定律、电功、凸透镜成像等等。这既符合发现物理定律的规律,也符合人们熟悉事物的规律。我们在教学时,要有意识地传授这一思维方法,并提醒学生注重:有些现象中,条件的改变,只使这一现象发生量的变化,如欧姆定律中,电压、电阻的变化,只是使电流发生数值的变化;而有些现象因为一个条件的改变,将发生质的改变,如交、直流发电机模型,就因为铜环和半径的差异,导致外电路得到的电流在本质上有很大的差异。

二、比较法可使学生对概念的理解和把握更加深刻

由于概念所反映的事物的本质特征往往隐蔽在非本质特征之中,概念和概念之间的联系和区别易使学生混淆,影响着学生对所学概念深刻、准确地把握。突出比较法,可使学生抓住概念的本质特征,对概念有更全面、更深刻的理解和把握。

例如,重力和压力,是学生极易混淆的概念,一些学生常将压力和重力间的某些非凡情况下的关系一般化,往往认为“压力的大小总等于重力的大小”甚至认为“压力就是重力”。为此,笔者在教学中,设置了能暴露和纠正学生这一错误的比较性例题如下,通过做题,将压力和重力进行比较,收到了明显效果。

例1:在下列各图中,物体A重15牛,力F=7牛,求物体对各接触面的压力各是多少?这样,通过该题中对各种情况下压力的求解,能够从定义、力的三要素角度对压力和重力进行比较,使它们间的区别和联系有一更深刻的揭示。可见,抓住概念的本质特征进行比较是使学生理解和把握概念的有效果方法。

三、比较法可使学生灵活运用概念,促使概念活化

一个物理概念的表达式中,包含了定义方式、物理意义、及单位等内涵。将表达式间进行横向比较,能促使学生记忆概念、活化概念和深化概念。例如,速度概念的表达式V=S/t和功率的表达式P=W/t相比较,它们都有反映了另一物理量变化快慢的共同特征;它们的单位都由另外两个物理量的单位复合而成。另外,象密度、电阻率、比热等概念,从公式上都可看出,对同一物质来说,它们的比值都一个“常数”,反映着物质本身的属性。这可消除诸如“电压为零时,导体的电阻为零”、“一杯水比热(密度)比半杯水的比热(密度)大”等之类的错误。

四、通过比较促进知识的正迁移

例如:把两只标有220V、40W和220V、100W字样的白炽电灯分别进行并联或串联后,接入220V的电路中,判定这两种情况哪个灯泡较亮?根据平时的经验都是100W的灯泡较亮一些,即使老师通过分析和讨论得出串联时40W较亮,并联时100W的较亮。但仍有一部分同学对分析感到不可靠,但假如我们通过可控实验来进行对比,学生就会信服了。

五、利用比较法可以防止知识的负迁移

在应用概念解决问题时,对物理现象不同方面的精细比较,为概念的正确应用提供了出发点,正确的概念应用建立在对不同物理现象比较的基础上。例如,用惯性概念解释图2所示,当忽然拉动小车时,木块向后倒的现象时,思维的起点和要害,就是要通过比较拉动前后,小车状态的不同之处,揭示小车拉动前后,木块上部和下部的相同点和相异点。

学生在应用概念解决问题时,就在头脑的记忆中搜寻以前经历过的相类似问题,通过某些同方面的比较,拟定解题方案,这是学生在物理练习中思维广泛采用的一种比较方法。

假如学生在应用概念解决问题时,对新旧问题不仔细地进行比较,既看到它们间的相同,又看到它们间的相异点,采用“拿来主义”的态度,盲目代换,就会出现概念僵化,形成知识的负迁移。如:许多学生在判定图3所示,当小车忽然向前移动时,瓶内液体中的气泡向什么方向移动的问题时,会照搬前面图2中小车忽然向前时,木块向后倒的结论,得出气泡向后移动的错误结果。可见,对概念的灵活应用离不开比较思维。

又如:在学习动滑轮之后,学生由于受“拉力是重物和动滑轮总重的一半”的影响,他们认为:只要用一个动滑轮,拉力一定是重物和动滑轮总重的一半。为了解决这个问题,可利用如图的练习进行比较,使学生懂得了结论的适用条件,有效的防止了知识的负迁移。

六、将物理概念与生活相比较

有些物理概念看似深奥难懂,若将其与一些生活常识相比较,则能起到化难为易的较果。如:由于“电压”和电场力做功的概念有关,一般初中课本中对电压都没有明确的定义,教材采用直接引入的方法,这对学生把握这一概念是不利的,有不少学生学了“电压”这一课后,仍然模模糊糊,说不出它是什么,更不了解它的物理意义。所以说电压的概念,是初中学生感到最抽象、最难理解的概念,在初中阶段还无法讲清,对初中学生来说,接受起来有一定难度。这样,也会影响学生的学习爱好。因此,我就采用这种方法。

用多媒体展示水流的形成,让学生观察实验,得出要使水能够流动必须要有水位差(水压),然后再设问:要使容器中的水长久地流动而不是瞬间流动应采取什么方法呢?这样一设问,学生纷纷讨论,气氛很活跃。最后,教师总结产生水流的条件是有水压,提供水压的装置是抽水机。这样,就为类比埋下了伏笔。

(1)元件的类比:把电流形成中的各个元件和水流形成的各个装置相类比。小灯泡如同小涡轮,开关如同阀门,电路如同水路

(2)形成过程的类比:从水流的形成过渡到电流的形成。

(3)作用的类比:从水压的作用过渡到电压的作用,从抽水机的作用过渡到电源的作用。

物理概念教学论文篇5

在以往的教学中,概念多是由教师给出,然后教师再针对概念中的关键词句进行解释,然后让学生去记忆.学生在学习概念时没有经历概念的获得过程,而是以背诵、记忆的方式来记住概念,没有理解物理概念的内涵,应用起来也就容易出现错误.在教学中教师应通过情境引入概念,引导学生结合问题分析而自主概括概念,尝试对概念下定义,然后再发挥教师的主导作用引导学生对概念进行完善,这样才能让学生更好地理解概念,记住概念,为应用概念奠定基础.

三、合作交流,辨析概念

经过上述步骤,学生只是得出了概念,而对概念的内涵还需进一步理解.在该环节中,一方面教师要引导学生通过对比、类比等方法来辨析概念,另一面要发挥教师的主导作用,根据概念中的关键词对学生进行讲解.需要注意的是,在新课改下,一些教师认为教学中教师的讲解是多余的,其实不然,在学生理解遇到困难时,往往需要以教师的讲解来促进学生的知识构建.首先,引导学生在小组内对概念进行分析对比.例如,在讲“位移”和“路程”时,为让学生更多地辨析这两个概念,教师引导学生在小组间展开辩论,通过辩论学生很快掌握了位移是一条有向线段,用来表示质点位置的变化,而路程是质点运动轨迹的长度.理解了两者的联系则是单位相同,在单向指向运动中,位移大小等于路程.在引导学生辨析时可先在小组内辨析,然后再拓展到组和组之间进行论辩.其次,要注重发挥教师的主导作用,并对概念进行必要的解释.例如,在讲“力”的概念时,定义中为何要加“相互”两个字?力的作用是否有先有后?平时我们所说的脑力、生产力和体力是否就是物理中的力?通过这些问题的引导和讲解,让学生更深入地理解力的概念.

四、科学记忆,应用巩固

在以往的物理概念教学中,学生对概念的记忆方式较为简单,多是采用死记硬背的方式进行,这种方式只能让学生从字面意义上记住概念,而不能较好地让学生理解概念的内涵.从巩固方式上看,教师也多采用书面练习来引导学生熟悉概念,方式较为单一.在物理教学中提倡利用科学方法来记忆概念,就是要在教学中引导学生从物理概念出发而综合应用形象记忆法、对比记忆法、图标法等多种方法来记忆概念,在此基础上结合实际引导学生分析问题,由此来巩固概念.首先,在对概念的记忆上,要提倡不拘一格的记忆方法.为了让学生更好地记忆概念,教学中教师可让学生分享自己的记忆方法,给同伴以启发.同时,教师也要根据概念来引导学生应用多种方法进行记忆.如对比记忆法的应用,在加速度的教学中对速度、速度变化量、加速度的概念,教师可先引导学生对三者在含义、方向和大小方面的异同进行对比,然后再进行记忆.其次,在应用上要注重结合学生的学习情况而以针对性的练习进行.

物理概念教学论文篇6

物理概念是物理知识的重要组成部分,是学好物理定律、公式和理论的基础。在物理教学中正确建立物理概念是学生学习过程中的一个质的飞跃,是物理教学的任务,也是提高物理教学质量的关键。

物理概念来源于物理实践、物理事实,它是将实践得来的感性认识上升为理论认识,再回到实践中去,用来指导实践,并予以检验和深化。若学生只知道物理事实,而不能上升到物理概念,就不能说学到了物理知识;若学生对物理概念不理解或理解片面,就谈不上对物理概念的认识掌握;若学生对物理概念理解不透、混淆不清,就难以进行判断、推理等抽象思维活动,更不能正确地应用定理、公式来解决实际问题。

一 教学准备

在电磁感应现象中,确定感应电流的方向是一个重要问题,因此,对楞次定律的教学必须足够重视。

关于楞次定律的教学安排一般有两种:(1)先进行一系列的实验,如将磁铁插入线圈或由线圈中抽出,观察线圈中感生电流的方向;再分析线圈中磁通量的变化,还要分析感生电流所产生的磁场的方向,进而研究感生电流的磁场的方向和原磁场变化之间的关系;最后将各种情况进行综合得出结论。这样安排的优点是能使学生了解这一定律在实验基础上建立的过程,但由实验到结论,现象多、过程复杂,效果不好,所以教师要注意引导学生。(2)直接运用能量守恒定律来分析感应电流的方向,得出结论后再用实验验证。采用此种方法,如果学生基础较好,可简化楞次定律的教学过程,能使学生认识到能量守恒定律的普遍意义,更好地理解和掌握这一定律的实质,有利于培养学生的思维能力。教学中应根据实际情况来选择教学方法。

众所周知,楞次定律是电磁学的一个重要定律,教师普遍感到难教,学生感到难学。如何上好这节课呢?按照新课标的要求,本课不仅是为了使学生了解实验的结论和规律,更重要的是让学生知道结论和规律是如何得出的,因此教学重点要从结论的学习上转移到概念和规律的形成过程的学习,以及形成这些概念和规律所用的方法的学习中。

二 引导学生建立物理概念

物理概念教学是物理教学中重要的环节,教师应根据认识论的规律,首先帮助学生形成表象,然后在诸多表象的基础上,引导学生经过抽象和概括、分析、综合,通过类比的思维方式,建立物理概念。如在讲电场、电势能这两个概念时,电场和重力场很相似,但电场作用的效果必须在实验室才能看到,而重力场是我们非常熟悉的,我们身边重力场的现象都是可以直接观察到的,所以在学习电场前,先复习重力场,重力场是力的性质,用重力加速度来描述;重力场能的性质用重力势能来描述。这样通过比较、对比,使学生从表象认识上升到理论认识,再经过教师的引导使学生头脑中建立起电场、电势能的概念,这样学生在学习概念时不会感到空洞,也不会觉得物理概念太抽象,可以轻松地掌握物理概念。

物理本身就是一门实践性很强的自然学科,物理概念都是从实践中总结出来的,所以只有把物理概念应用于实践,应用于解决实际问题才能体现出物理概念的价值与作用,才能提高学生学习物理的兴趣,使物理课不再抽象、难懂。

三 拓展延伸,深化理解

楞次定律的文字表述概括性强,学生常常理解错误。教师在教学中要使学生明确:感应电流产生的磁通量是阻碍原磁通量的“变化”,不是和原磁通量相反;“阻碍”不是“阻止”而是“延缓”。如果磁通量的变化被“阻止”了(即不变了),则感生电流也就无从产生。

楞次定律和右手定则是一致的。在教学中,教师要举一些实例要求学生分别用右手定则和楞次定律来判断感生电流的方向,让他们通过自己的“实践”来认识两者的一致性,从而在具体应用时能作出正确的选择。在具体运用时一般可以这样选择:如果是闭合电路的部分导体作切割磁力线运动,则常用右手定则;如果是由于磁场变化引起整个闭合回路磁通量的变化,则常用楞次定律。

物理概念教学论文篇7

【文章编号】0450-9889(2017)02A-0113-01

一些学生能流利地背诵物理概念和定理,但是做相关的物理题目时却无从下手。造成这种情况的一个重要原因是学生对物理概念还只停留在简单记忆的层面,导致在理解和应用物理概念时存在困难。根据建构主义理论,只有学生主动建构物理概念,形成自己对物理概念的理解,实现概念知识的内化,才能真正掌握物理概念。本文以“密度”这个物理概念为例,简单谈谈如何在建构主义理论的指导下学习物理概念。

一、以生活问题引入概念,激发主动建构的积极性

影响学生物理概念学习的一个重要原因是学生不感兴趣,相对来说,学生对生活中熟悉的事物容易产生兴趣。教师应为学生设计一些现实中常见的问题,诱发学生的好奇心,吸引学生的注意力,让学生深入地思考和综合分析,主动地从生活现象中去发现知识本质,积极建构物理概念。

在教学“密度”这一物理概念时,为了让学生认识到“密度”是能够反映物质的某种特性的一种物理量,引发学生建构“密度”的概念,教师先取出一些物质,包括一杯白醋,一杯清水和一杯溶解了很多盐的盐水以及两块体积同样大的铁和木头,让学生简单地判断杯子中分别装的是什么物质。学生对于这些与生活密切相关的问题很感兴趣,也积累了一些生活经验,他们通过闻气味、尝味道,很容易就区别出了三个杯子中的物质。还有学生通过掂量物体轻重的方法来区分铁块和木块。教师对学生的做法进行了点评:“同学们能根据不同物质的颜色、气味和质量不同顺利地鉴别出了这些物质。那么,相同体积下不同物质的质量不一样,这一点也和物质的颜色、味道一样,成为物质的一种特性,可以用来区别于其他物质,这种特性就是物质的密度。”通过这样的教学,进一步渗透了“密度”的概念。

二、以物理实验探究概念,感受自主建构的过程

物理概念作为学习的核心内容,充分反映了一些物理现象的本质,具有独特的内涵和外延。学生只有准确地把握这些关键点,才算掌握了物理概念。教师可以结合具体的物理概念,设计有针对性的物理实验,让学生通过亲身参与、相互配合,感知物理概念的形成过程,抓住概念的要点,深入、全面地理解物理概念。

在引导学生探究“密度”这个概念的形成过程时,教师和学生一起设计了一个物理实验:通过托盘天平直接测量物体的质量,利用量筒测量物质的体积,然后求出不同物质的质量与体积的比值。在这个实验中,我们选择了不同体积的石块和铁块,分别进行三次质量和体积的测量,计算出比值,发现三次测量后计算得到的石块与铁块的质量与体积之比非常相近,而石块与铁块的质量与体积之比却不相同,从而证明了“密度”(即质量与体积的比值)是一个定值,而且不同物质的密度存在着差异。通过设计这样的物理实验,让学生亲身参与实验操作,进行数据的测量与计算,这样,学生对密度这个概念的内涵和外延形成了比较具体、清晰的认识,理解了密度这个概念所表达的物理意义,还掌握了计算密度的方法和影响因素等相关知识。

三、以课堂讨论促成概念,增强合作建构的体验

生生之间、师生之间的讨论是帮助学生深入理解知识,快速生成知识的有效手段。在初中物理概念学习中,为了帮助学生准确地构建“密度”这个物理概念,教师可以创设一些有针对性的问题,引导学生在课堂上展开交流讨论,促进概念的生成,增强合作构建的体验。

物理概念教学论文篇8

二、研究步骤

1.第一阶段:问卷调查阶段。在这一阶段,从学生概念的掌握情况、学生对概念的接受方式、教师对概念的教学手段等几个方面着手制定调查问卷。

2.第二阶段:实践分析教师同课异构案例及理论探究阶段。此阶段为此次课题研究的主体部分。教师之间进行同课异构,探究不同教师以不同的教学手段进行概念教学,通过对学生进行课后当堂检测,并在课后认真反思,集中交流。

3.第三阶段:文献整理阶段、成功展望阶段。此阶段研究调查问卷、教师教学的情况分析和概念教学的相关理论等,研究课题实施的可行性及效果,并进行集中交流,对研究成果进行总结,撰写论文,形成可行性理论依据,以便在下一阶段的教学中进行参照实施。

三、研究方法及过程

1.问卷调查法:从课题研究方向入手,设计调查问卷,从学生的概念学习误区、教师教学手段等方面进行调查并及时进行调查结果的分析和总结。

2.文献研究法:通过查阅、搜集在概念教学研究方面的理论文献,大体了解师生在概念学习中存在的具体问题,分析并提炼出与本次微型课题研究相关的信息。

3.实践研究法:通过教师的同课异构,对某一概念较多章节的内容进行教学。探究教师的各种概念教学模式,是否引导学生积极探索,使学生在探索过程中形成概念、掌握概念,发展学生的多种能力。设计的问题能否有效地深化概念,对于具体的概念采用的教学方法是否合理等。

四、研究成效

结合新课程理念,在生物概念教学中,通常采用以下策略会取得较好效果。

1.运用生物科学发展史。高中生物教学中有很多概念的提出是一个循序渐进的过程,来源于许多科学家经过长时间的实验探究。例如,激素的概念,首先引导学生分析激素的发现史,从沃泰默、斯他林和贝利斯、巴甫洛夫等在不同年代通过多组实验逐渐得出激素是由内分泌器官分泌的一种化学调节物质的结论。这段科学史既有助于学生了解激素的本质,又培养了学生探究精神。

2.深入剖析概念。教师要善于抓住概念中的关键词和要素对概念进行剖析、分解。比如种群和物种这两个概念, “种群”的构成要素有三个:一定区域、同种生物、全部个体;“物种”的构成要素有三个:自然状态、相互、产生可育后代。教师围绕概念本质做文章,学生就很容易理解这些概念的内涵。

3.运用生活实例。高中阶段的不少生物学概念比较抽象,经验丰富的教师善于利用情境教学,充分利用生活中的一些例子引入概念。在介绍ATP概念时我们可以举这样一个例子:我们要购买一件文具,如果拿大额支票去购买很不方便,必须兑换成小额的人民币。这里的“大额支票”我们可以看做糖类等,“小额人民币”可以看做是ATP,从而让学生很容易理解ATP作为直接能源物质的作用。

4.展开对比。在中学生物教材中有大量的概念从字面上看也许仅仅一字之差,但本质含义相差甚远,因此教学中去精心辨析、比较,不失为一种好的概念教学手段。比如:无子番茄与无子西瓜、自交与测交、杂合体与纯合体、生长素与生长激素,使学生清楚认识到这些概念的相同点和异同点,从而能够区分这些核心概念的内涵及本质。

物理概念教学论文篇9

当前教学要加强学生基础知识的掌握与基础技能的训练,实践和经验表明,要实现“双基”目标,提高教学质量,就要加强概念教学。中学物理概念教学是物理教学的重要环节,是学生学好物理的关键。

1.1物理概念是物理学的基础。“从物理学的内容看,它的完整体系可以认为是有由以下三部分组成:①反映物质运动形式基本特点和属性的物理概念;②物理概念之间的必然联系及物理规律;③由基本概念和基本规律出发运用逻辑的数学的方法建立起的和得到的必要的结论。”物理概念不仅是物理基础知识的重要组成部分,而且也是构成物理规律,建立物理公式和完善物理理论的基础和前提。物理基本概念是人类对物理世界长期探索得来的,是人类智慧的结晶,正是由于这些基本概念,人们找到了支配物理世界的简单规律,建立了假说、模型和测量方法体系,筑起了物理学理论大厦。例如:整个力学是由力、加速度、质量、机械功和机械能的概念为基础建立起来的;运动学是由位移、速度、加速度三个基本概念及其联系组成的;电磁学是由电路、电流、电压、电阻、磁感应强度、电磁感应等一系列概念组成的。可以这么说,物理学基本概念是物理学理论的精髓,是物理学大厦的基石。

1.2物理概念教学是物理教学的关键。物理学相对抽象且复杂,中学生普遍感到物理枯燥难学。其原因之一在于教师在物理教学的入门――物理概念教学中把握不好,对物理概念教学的重要性认识不够,只重视对物理概念文字、习题的讲解:而学生死记硬背定义、结论,导致概念不清,在今后物理规律、理论学习中无法理解,感到越学越吃力。物理概念是物理科学知识的基本单元,有的贯穿于整个物理学,能否真正的理解,将直接影响整个物理学或某一部分知识的学习和掌握。所以学生对物理概念的理解和认识是物理概念教学的关键,要充分调动学生学习物理的积极性、主动性,提高学习物理的兴趣,为今后理论学习打好基础。

2中学物理概念教学模式

2.1传统中学物理概念教学模式。我国传统基础物理概念教学从总体上来说是成功的,在教学中注意学生知识的系统学习,强调扎实的基本功训练,注重推理、演绎能力的培养。这在物理国际奥林匹克竞赛上得到了证明。但分析我国基础教育现状,也存在一些问题:应试教育的负面影响挥之不去,导致中学教育追求升学率,重知识轻能力、重结果、轻过程。在物理教学中,教师重在灌输解题技巧,采用“题海战术”,用大部分时间进行学生应试训练;学生死记硬背定义,遇到实际问题无从下手,缺乏独立学习和思考的能力。在概念教学上把侧重点放在知识的传授上,强调的是讲解概念的内涵、外延以及相关概念的联系和区别,至于对概念的来龙去脉,对它的形成与发展过程,则是轻描淡写,甚至一笔带过,严重地影响了物理教学质量。在教育实习中,我就了解到一部分学生这样说,我们不知道如何得来物理概念,这些概念用来干什么,我们把概念背得滚瓜烂熟,可还是不懂用。应试教育下的教学只注重了教师的“教”,而忽略了学生的“学”,这就形成了“注入式”的传统教学模式。在物理概念教学中加强教师如何“教”的同时,还应着眼于学生如何“学”,根据学生的学习心理,引导学生在学习物理概念中,该以怎样的方式形成物理概念,让学生不仅知道“是什么”,还要知道“为什么”。

针对以上物理概念教学中出现的问题,要求改革高考制度。而考试改革是全社会的问题,需要循序渐进的过程,有待全社会长时期的努力。当前我们首先应该改进“注入式”教学模式,使教学模式符合现代教学要求来减少应试教育的负面影响。任何一种教学模式都是针对一定的教学目标设计的,有长处也有短处,我们不能指望用一种教学模式包打天下。近年国外丰富的教学理论、现代心理学的新成果陆续被介绍到我国,使得教育领域方面可以从新的角度依据新理论为指导,这为多样化教学模式奠定理论基础。中学物理教学实践客观上需要新的、多样化的教学模式相互借鉴、相互补充,发挥各自长处,使中学物理教师有选择教学模式的广阔余地,更好到促进我国中学物理教学质量的提高。

2.2现代启发式物理概念教学模式。针对中学物理概念教学“教”与“学”相脱离的现象,可以通过促进教师与学生相互关系来改进教学模式。在物理概念教学过程中,把教师的主导作用和学生的主体作用统一起来,充分调动教与学的积极性、主动性。物理概念教学可采用“现代启发式”教学模式。它不同于两千多年前孔子以教师为主的启发式教学模式,只强调教师的作用。“现代启发式”是符合教学规律及教学目标的教学模式,具有创造性及适用性。“启发式教学,就其指导思想来说,是以学生为学习的主体,相信学生愿意学习,能够学好,同时强调教师的作用,从实际出发,要求学生在各种活动中积极的思考,亲自动手、动脑,完成认识上的两个飞跃。即使是教师讲解,也要引导学生经过分析思考,充分发挥学生学习的主动性和积极性。具体的讲,就是要启发学生的学习兴趣、求知欲和热爱科学、勇于攀登高峰、克服困难的意志,启发学生进行观察、实验,了解现象,取得资料,发现问题;启发学生积极思维,建立概念,发现规律;启发学生掌握方法,认识本质,运用知识解决问题。”

物理教学不是把学生“推”进来“拉”进来,而是把学生“引”进来。学生不是被动地“接受”而是主动地“猎取”。教师指导学生,使学生达到欲求其解即孔子的“喷悱’’状态从而向更深层次启发他们,最后学生得出结论,巩固应用加深理解概念。物理概念教学总是包括“教”与“学”两个方面。“教”是教师的活动,“学”是学生的活动。“教”是“学”的一种手段,“学”是“教”的目的。强调教师是学生学习的合作者、引导者和参与者,教学过程是师生交往共同发展的互动过程。

2.3冲突一获得式物理概念教学模式。中学物理教育中,学生开始接受严密自然科学教育,开始逐步形成科学的概念体系。由于生活经验的丰富,中学生普遍存在“前科学概念”。“前科学概念”是指未经专门教学,在同其他人进行日常交际和积累个人经验的过程中掌握的概念。如中学生从生活经验得到:物体运动是因为受力,力越大,运动越快;石头比羽毛下落快,所以重物比轻物下落得快等等。类似这样的情景清晰的留在学生脑海里,成为学生头脑中早期知识结构中的基本成份,如果没有适当的科学的物理教育,将根深蒂固,如此形成的“前科学概念”具有顽固性特征。可以看出,几乎每一重要的物理概念,中学生都有自己的“前科学概念”,而“前科学概念”绝大部分是片面的、主观的、表面的,是非科学的概念。

中学物理概念教学的任务是使学生头脑中形成正确的物理概念,科学的物理概念必须置换学生头脑中的“前科学概念”,使他们的认知结构得到发展。“注入”式教学模式使学生机械的接受物理概念,无法彻底的排除错误的“前科学概念”,必然是低效率的,必须要找出排除“前科学概念”的突破口,要求采取行之有效的概念教学模式进行教学。

由以上分析,我们提出了以“前科学概念”为先导,以“冲突”为核心,以“诱”生“惑”,实验,抽象,练习相结合最终获得概念的中学物理概念教学模式。

2.4探究式物理概念教学模式。教学中的科学探究指的是学生用以获取知识,领悟科学的思想观念,领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动,需要做观察;需要提问题;需要查阅书刊及其它信息源以便了解已有的知识;需要调查;需要核查;需要分析和解释数据;需要提出答案;需要运用判断思维和逻辑思维。科学探究一定要让学生的思维真正投入到针对现象进行的调查和研究中,要帮助学生找到最适合他们的学习方法。探究过程构成了科学教育重要的教学过程,帮助学生建立更清晰更深刻的认识,从而形成科学物理概念。

探究式物理概念教学模式是指在探究教学理论指导下,以求科学概念或规律为出发点,以探究活动为中心,为发展学生的探究能力,培养其科学精神及态度,为学生的可持续发展,按模式分析等方法建构起来的一种教学活动结构和策略体系。学生从日常生活、自然现象或实验观察中发现与物理学有关的问题,能书面或口头表述这些问题。探究课题也可由教师根据教学内容提出,要求教师向学生呈现一个令人困惑的问题情境,这种问题情境一方面必须激起学生强烈的好奇心,本能地产生一种想知道“怎么回事”的冲动;另一方面,这种问题情境最终必然是可以解决的,只有这样才能让学生体验到理智探险的愉快,提高他们探索未知世界的兴趣和勇气。这里要特别强调的是,教师设计问题要考虑到如何激发学生的动机,增加学生的好奇心,从而增强学生的探究欲望。

3结语

物理作为一门自然科学,与现代生活密切相关,物理教学的重要性不言而喻。物理概念是物理学的基础,概念教学在整个物理教学中有着举足轻重的地位。在物理教学中,物理概念的教学是首要任务,如果学生没有建立起一系列清晰、准确的物理概念,不能理解物理概念的含义,就失去了进一步学习的基础。物理教学应重视物理概念的教学,这是物理教师和研究者的共识。根据我国中学物理概念教学的实际,对概念形成过程、不同特点的概念教学方法的研究,弥补传统教学的不足,较大程度的结合教与学的联系,实施教学方法的多样化,将抽象化为具体,将枯燥变生动,激发学生的学习兴趣,充分发挥学生的主体作用;同时发挥教师的带动作用,促进教学方法的改进。当然理论的研究要经过实践的检验,又在实践中不断完善。随着教学研究的深入,人们对教学认识的不断深化,未来的物理概念教学要顺利开展并富有成效,物理概念教学要求具有灵活性,以学生发展为本,提倡素质教育,帮助学生培养思维能力及解决问题的能力。

参考文献

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物理概念教学论文篇10

文献标识码:A 

文章编号:1006-3315(2015)11-020-001 

物理概念的形成和掌握是中学物理的基础知识中最基本的内容,而物理概念的形成和规律的掌握又是一个十分复杂的过程。下面笔者就针对在物理概念的教学中如何培养中学生的思维能力来谈谈自己的观点。 

一、物理概念的定义 

物理概念是某一事物、现象的本质在人的大脑中的反映,它是在大量观察、实验的基础上,通过分析、比较、综合、归纳、区别出现象与本质,把事物的本质特征集中加以概括而建立的。如我们观察到下列一些现象:卫星绕着地球旋转,马拉松运动员完成比赛,挖掘机机械手臂的运动等。尽管这些现象的具体形象不同,但我们可以从它们的共性去考虑,就会发现其共同特征,即一个物体相对另一个物体的位置随时间变化。于是,我们把这个从一系列具体现象中提炼出来,得出反映着这一系列具体现象本质特征的抽象,叫做机械运动。 

二、物理概念的分类 

1.反映物质属性的概念 

这类概念的特点是较难从其表面定义上获得深入理解。如惯性、质量、能量、波粒二象性等。教学中应由浅入深地,使学生通过循序渐进的教学过程来加深对概念的理解。比如说能量相关知识贯穿整个初中物理,是非常抽象的物理知识,因此教师会从能量的外延人手,先让学生认识各种形式的能量,给学生建立起能量具有多种形式的表象,进入高中之后逐渐给学生建立起各种形式的能量可以相互转化的思想,最后再总结得出能的转化与守恒定律。这样通过由浅入深的循序渐进教学过程,才能使学生从各个不同的方面加深对这一概念的理解。 

2.反映物质及其性质的 

这类概念的特点是,在定义上,一般都是以两个物理量的比值来表示,但它们的大小又不依赖于这些相关联的量的大小,如:速度、加速度等。 

3.一些描述物理现象的名称 

这类概念的特点是:就其概念本身并不难理解,难理解的是这些物理现象产生的规律,如圆周运动,静电感应等。教学中教师应当创造条件,使学生在了解大量的物理现象后,认真观察物理实验的基础上,分析现象。 

三、物理概念教学中如何培养思维能力 

1.物理概念的引入 

物理概念的引入有多种方式,教师在教学中可以自由选择。在讲授和实际生活关联较大的运动时,可以用故事的形式引入,这样能激发学生的学习兴趣和强烈的求知欲。不仅如此,还需从生活实践中获得感性材料,引入物理概念。 

物理学是一门以实验为主的学科,在中学物理概念教学中,根据教学内容选用不同类型的物理实验作为物理课的引入,能够达到创设良好情境的目的。教师要针对学生存在的前概念,激发他们的好奇心和求知欲,耐心细致的引导学生分析问题,使他们能在错中求对,从而理解并接受正确的物理概念。 

2.如何形成物理概念 

(1)做好实验,丰富感性认识 

人们的许多物理知识是通过观察和实验,经过认真的思索而总结出来的。感性认识是头脑进行思维加工的原料、掌握规律的基础。做好实验,使学生获得与物理概念、规律有直接联系的感性认识,是学生形成概念和掌握规律的基础。实验具有特别强烈的吸引力,有能调动学生各个感官的作用,激发学生学习兴趣,所以实验的成功,是事半功倍地建立物理概念和掌握物理规律的关键。 

(2)从感性认识提升到理论知识 

在教学中要重视感性认识,概念和规律所包含的大量事例中,有的本质联系比较明显,有的非本质联系却很强烈。为了使学生在感性认识的基础上进行分析,教师必须从有关概念和规律的大量事例中精选那些包括主要类型的来进行教学,才能达到预期的效果。感性认识是理论认识的基础,只有从感性材料出发,才能理解抽象的概念和规律。 

(3)突出本质是形成概念、掌握规律的关键 

物理概念和规律,是人脑对物理现象和过程等感性材料进行“科学抽象”的产物。把感性材料中有联系的和毫无联系的因素区别开来,从而突出本质,才能使学生形成概念,掌握规律。在物理教学中,对感性材料进行科学抽象时,必须有意识地突出本质,这是使学生形成概念的关键。 

(4)明确概念和规律的物理意义是形成概念、掌握规律的根本 

教学中学生对有关物理问题的感性材料进行抽象,得出结论后,对有关概念的理解往往仍然是表面的。为此,在教学中要通过多种途径和方法,使学生着重理解其物理意义。对容易混淆的概念,可以采用对比的方法,明确其区别与联系,以加深理解。 

(5)注重教材和学生实际,注意阶段性 

在中学物理教学中,完整的物理概念的形成和规律的掌握,在许多情况下并不能一次讲深讲透讲完全,有一个逐步发展的过程。因此,在进行物理概念和规律的教学时,应当从教材实际和学生实际出发,逐步加深加广。 

物理概念教学论文篇11

根据化学知识的特点,可将化学知识分为三类:理论知识、事实性知识和操作性知识。理论知识可以包括化学概念(如物质的量)和化学理论(如物质的结构理论),是中学化学的骨架。事实性知识主要指的是元素化合物知识,是理论知识的承载,也是中学化学的重要组成部分。操作性知识主要是实验操作、实验技能等。本文认为核心概念能有意义的组织和引领理论知识和事实性知识。

奥苏伯尔在有意义的学习中提出了下位学习法(如图1)。下位学习法是指在上位概念1的引领下,联系已有的知识,通过同化的方法学习新的知识的过程。本文认为在下位学习法中,概念1即是核心概念,它的作用是引领和组织零散的知识。

图1 下位学习

同样,在化学教学中,也应为新知识寻找理论归属即核心概念,在核心概念的引领下,将新知识的学习与已有知识的建立联系,使新知识的学习成为一个同化的过程,构建以核心概念为中心的知识网络。

二、核心概念引领作用在化学教学中的应用

新版化学教材涉及两个必修、六个选修模块,每个模块中又包含3~7个专题不等。将如此多的专题有意义的联系起来的关键,就是核心概念。

(一)核心概念与事实性知识教学

元素化合物知识在学生头脑中一直是以内容繁多、杂乱的形象存在,被普遍看作是学习的负担。事实上,学习元素化合物知识的意义不是识记化学反应方程式,而是充实、丰富学生化学理论。因此在教学中,教师应为其找到理论归属,即围绕核心概念展开教学。

例如,化合反应是学生学到的第一个反应类型,之后教师会以化合反应的教学模式为范例,讲授置换反应、分解反应、复分解反应。因此学生对化合反应这个概念一般都能掌握。高中阶段,化合反应等基本反应类型还会成为氧化还原反应的教学切入口,可见它们在中学化学中占有一定地位。因此可将它们看做是化学核心概念,并在教学中应充分发挥它们的引领作用。

以化合反应为例,首先根据反应物的特征,将化合反应分为三类:(1)两种单质的化合反应;(2)一种单质和一种化合物的化合反应;(3)两种化合物的化合反应。其次建立初步的分类架。根据学生高中阶段学到的化学反应知识,又可以具体的将单质分为金属和非金属,建立如表一的框架。继而考量苏教版必修一中出现的化学反应发现:硅的化合物与硫、钠、氮等单质的化学反应一般都是化合反应,并可将它们补充到以化合反应为核心概念建立的框架中。同时发现,教材中出现的4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3这种由三种反应物反应生成一种生成物的反应,和SO2+O2 ■ SO3这种可逆反应,也可以归属为特殊的化合反应。因此就建立起一个完善的化合反应概念框架(如表一)。

通过如此的归纳发现,苏教版必修一中很多化学反应都可以归纳到表一中。结合化合反应概念特点,无疑减轻了学生的记忆负担。对于置换、复分解、分解反应也同样如此。

教师在讲解事实性知识时,要联系核心概念,在其引领下扩大学生原有认知结构,使新知识变成可以被核心概念同化的分支,以此来建立整体的化学观。

(二)核心概念与理论知识性知识教学

与元素化合物知识不同,理论性知识的特点是较强的抽象性、逻辑性、概括性。在教学中发挥核心概念的引领作用,在已有知识的基础上展开教学,能减少新概念的陌生感。

以物质的量的概念教学为例。现有的教学设计,多是从物质的量的概念入手创设情境,使抽象概念形象化。其中比较典型的是快速数出募捐的零钱、快速数出大米的情境创设。笔者认为在物质的量的概念教学中,除了上述教学策略之外,发挥核心概念作用的教学,也会有积极的效果。

物质的量是中学化学的重要概念之一,是表示微观粒子数目的集合体。由于学生在生活中不常接触到这个物理量,并且从概念的描述上并不能建立形象的模型,所以学生存在一定的学习困难。但是从定量研究的角度来看,质量和物质的量都是定量研究中的重要物理量,质量是表示物体所含物质的多少的物理量,物质的量是表示微观粒子数目的物理量。微粒也是一种物质,因此可以说物质的量和质量就是在微观和宏观上相对的两个物理量,它们可以通过摩尔质量建立有如图二的概念关系,也可以说物质的量是质量的微观表述。建立这样的联系后,就可以将陌生的物质的量转嫁到学生熟悉的质量身上。在核心概念的引领下,联系已有知识,在理解中突破了物质的量的概念教学。

四、结论

中学化学教给学生的不应该是化学概念和化学方程式的集合,而应是一个整体的学科思维。在知识呈现爆炸式的增长的今天,不能期望学校教育穷尽学生一生所需的知识。根据化学的特点,在中学教育中应肩负起培养学生解决问题的能力和深层次思考的责任。教师在教学内容的处理上,对于学过的知识不应弃之不理,应在核心概念的引领下,将其与新知识建立联系,并结合学生的认知特点,有序的传授知识,使学生构建整体的学科观。这样学生学习便有如上台阶一般可以有序、可持续发展。这便是以核心概念为中心的教学的主要思想。

[参 考 文 献]

[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准[S].北京:人民教育出版,2003.

[2]普莱顿・D・费德恩.等.教学方法――应用认知科学 促进学生学习[M].王锦.等.译.上海:华东师范大学出版社,2006.

[3]H・林恩・艾里克森.概念为本的课程与教学[M].兰英译.北京:中国轻工出版社,2003.

物理概念教学论文篇12

前概念广泛地存在于每个人的思维中,美国著名心理学家奥苏泊尔说:“影响学生最重要的因素是学生已经知道什么,我们应当根据学生前概念的状况进行教学。”[1]做学生前概念的调查揭示及转变策略的探索研究是很有必要的。本文选取中学力学中两个具有代表性的前概念,尝试将前概念理论运用于中学物理教学,提出调查诊断及教学的策略,探索物理前概念转变的有效途径。

1 前概念概述

1.1 前概念的界定、分类及特点

1)界定

前概念是前科学概念的简称,是指个体在没有接受正式的科学概念之前,通过长期的经验积累与辨别式学习而形成的对事物的非本质认识[2]。前概念的“前”,不仅指此观念是在学生学习系统物理知识之前形成的,也指学习后仍存在于学生头脑中的不正式、不准确、不合理的思维方式。前概念的“概念”,也不仅指常说的对某一事物现象的定义,还可以是在物理学领域的某种规律、某一原理,或者思维方式、逻辑习惯等。

2)分类

要想以前概念为出发点,提高教学有效性,就必须分清教学工作中哪些是拦路虎,哪些是推动器。前概念中与科学概念相矛盾的、对学生科学概念和严谨思维的建立造成不利影响的部分,称之为“相异前概念”,它们是教学的拦路虎;前概念中,有科学概念的雏形,对教师教学产生有利影响的部分,称之为“朴素前概念”,他们是教学的推进器。故此,对于前概念的教学处理不能一概而论,要做一分为二的辨证处理,因势利导,趋利避害。恰当的教学策略应该是对“相异前概念”采取暴露、转化,进而重构,而对“朴素前概念”,则进行顺化、补充、完善。

3)特点

物理前概念的5个特点:①普遍性,即每个中学生在学习物理前都积累了丰富的生活常识和日常经验,其中包括广泛的物理前概念;②直观性,即中学生对于摸得着、看得见、宏观的、日常生活中经常接触到的事物形成了较多的物理前概念;③顽固性,即物理前概念是中学生长期经验积累的结果,在他们脑海中印象深刻;④层次性,即每个中学生的知识背景和日常经验不同,对同一物理概念有不同层次的前概念。⑤反复性,即如果学生没真正理解和接受科学概念,一段时间后仍会用原有思维模式解决问题,反复出错、无法根除。

1.2 前概念的成因及转变

1)主要成因

知己知彼,方能百战不殆。要获知前概念转变的教学策略,就必须了解学生的原有认知结构、思维方式和经验系统从何而来。前概念的主要来源是,学生在学习科学概念前从日常生活经验中获得的对物理现象的理解和认知。另一种来源是,学生接触到此科学概念之前,学习过其他领域的类似概念,在此基础上进行一定的类比推理、主观联想,形成了自己的认知观念。

2)概念转变

概念转变是指个体原有的某种认知经验由于受到与此不一致的新经验的影响而发生重大转变[3]。一直以来,许多中学物理教育工作者以认知心理学的理论为基础,提出了一系列前概念的诊断方法和概念转变的教学策略。

①诊断方法

要完成新旧认知和经验的转变,对原有经验进行提升或重构,教学中首先进行的应该是“诊断”,通过诊断揭露出学生头脑中已有的认知结构、思维方式、经验来源,其次才是“治疗”[4]。中学常用的前概念诊断方式有问卷调查、访谈研究、二段式诊断测试、制作概念图等。

②转变策略

概念转变过程是认知冲突发生并得以解决的过程。在诊断后,教学程序可以是:首先,针对不同类型的前概念采用不同的教学策略,尝试创设物理情景,使学生对自身已有认知结构中的不足部分产生怀疑和不满。其次,配合教师的实验演示、探究和分析,学生进行小组合作讨论、交流与分享,以及教师进行引导、总结。最后,师生共同进行对比、分析,得出科学概念。如此,可以使学生的原有认知和经验有所增长或发生改变,实现概念转变。许多已有研究成果中的策略方法是值得借鉴和参考的。如:Savander-Ranne和Kolari提出的基于概念转变的PDEODE教学策略(Predict-Discuss-Explain-Observe-Discuss-Explain策略)[5],周中森提出的前概念对话式反思教学策略[6]。

2 两个前概念转变的教学尝试

下面,选择中学力学中两个具有代表性的前概念作为研究对象:一为“重的物体比轻的物体下落得快”,属“相异前概念”;一为“重的物体保持匀速运动更困难”,属“朴素前概念”,以前概念理论为依据,进行前概念的调查诊断及概念转变教学策略的教学尝试。

2.1 “相异前概念”的教学尝试

1)“重的物体比轻的物体下落得快”的前概念诊断

教学过程中,笔者发现部分学生虽已学过自由落体运动,但在日常生活的理解、交流中仍有“重的物体比轻的物体下落得快”的想法。调查分析揭示,许多教师在概念教学中,是以口头阐述或强压、硬塞给学生新概念,而不是以在根除其头脑中根深蒂固的错误观念的基础上构建新概念的方式进行教学,这是导致学生出现这种“看似理解,一用就错”的情况的重要原因。

针对“重的物体比轻的物体下落得快”这一前概念,由于在做初步诊断时发现许多学生都存在此类错误观念,且学生反映出的问题较多。所以,笔者选取昆明某中学高一年级12个班,并在每班随机抽取10人共计120人,在学生未学习《自由落体运动》一节内容之前,进行问卷调查(见附录“关于‘重的物体比轻的物体下落得快’的问卷”),以完成对这一前概念的诊断调查。调查数据统计如表1。

“关于‘重的物体比轻的物体下落得快’的问卷”,通过贴近生活的一些问题的设置,把学生隐藏在大脑深处未根除的“相异前概念”暴露了出来。由表1可见,在学生头脑中,“重的物体比轻的物体下落得快”的前概念根深蒂固,而且对“同质量的物体在不同空气阻力下”和“不同质量的物体在无空气阻力下”的下落情况的认识也模糊不清。学生关于自由落体运动的“相异前概念”来自哪里?针对这一问题,笔者选择前面被调查学生中的部分学生,采用谈话的方式,就自由落体运动的“相异前概念”的形成原因和依据作了进一步调查,并观察各组员表达观点的方式,分析各组员表达的观点。调查表明,学生头脑中“相异前概念”的形成,更多是受日常生活经验的影响。

2)“重的物体比轻的物体下落得快”的概念转变策略

经过诊断环节,教师对学生的“相异前概念”已有一定了解,接下来的环节中教师可以采用创设物理情境,通过演示探究实验的方法,来突显出已有认知与物理事实的冲突,以激起学生对已有知识经验的怀疑与不满,主动意识到引入新概念的必要性。

为纠正学生这一错误的前概念,笔者采用PDEODE策略来设计相关教学,具体做法如下:

【预测环节】描述如下实验情景并要求学生记录预测结果。

①一张纸片和一个与纸片同质量的纸团同时从同一高度静止释放,哪个先着地?

②一个纸团和一个质量更大的纸片同时从同一高度静止释放,哪个先着地?

③一枚硬币和几枚粘合在一起的硬币同时从同一高度静止释放,哪个先着地?

④在真空状态下的牛顿管中,金属块和羽毛哪个下落得更快?

学生的预测:

①纸片和纸团同时着地。

②质量更大的纸片先着地。

③粘合在一起的硬币先着地。

④金属块下落得更快。

【讨论环节】让学生在各自的小组中(3~4人)讨论和分享彼此做出预测的理由,然后通过讨论和协商来对实验情景形成组内统一的预测,为之后的解释环节作准备。

【解释环节】让各小组内部在针对实验情景达成共识之后。通过全班讨论的形式向其他小组公布自己的预测结果,并在讨论中参考他人的见解和反思自己的观点。

【观察环节】经过以上环节学生很渴望知道自己的预测是否正确,教师要充分把握学生的积极性,对预测环节中的实验情景“④”涉及的真空管实验进行演示。引导同学进行与目标概念相关的观察:不仅要观察实验现象,也要注意观察老师的操作步骤和顺序,准确判断金属块和羽毛的下落情况,并做好记录。

实验:教师完成真空管实验后,实验结果与学生预测出现极大反差。此时,认知冲突将激励同学们迫切地找出原因,接着让学生分组进行实验情景“①”“②”“③”的实验,教师给予适当的提示。实验结果如下:

①纸团先着地。

②纸团先着地。

③硬币和粘合在一起的硬币几乎同时着地。

④金属块和羽毛下落得一样快。

【讨论环节】教师抓住时机引导学生通过组内讨论的方式,对比分析实验结果与预测不一致的原因,试图寻找新概念。

【解释环节】最终,教师只需给予学生关于“空气阻力”问题的适当提示,学生即会豁然开朗,此时讲述科学概念,即可实现“相异前概念”向科学概念的转变,同时保障理解效果和长时记忆。

2.2 “朴素前概念”的教学尝试

1)“重的物体保持匀速运动更困难”前概念诊断

摩擦力部分教学过程中,了解到学生对“滑动摩擦力的大小与接触面所受正压力成正比”结论较容易接受,未出现明显疑惑。是什么样的原有认知和经验使学生对与此相联系的科学概念的理解和接受更顺利呢?本次诊断因为所需研究的问题较单一、不复杂,笔者采用访谈方式,在昆明某中学高一年级学生未学习《摩擦力》一节的内容之前,与其中的10名同学进行对话式交流。

下面是笔者与其中一名同学的谈话。

教师:物体在水平面上运动,要保持其匀速运动,是否需要一个水平拉力F?

学生:当然需要。

教师:那如果是两个质量不同的物体,哪个需要的拉力更大?

学生:重的物体需要的拉力大。

教师:物体越重保持其匀速运动需要的拉力越大吗?

学生:是的,应该与物体的质量有关。

教师:具体是什么样的关系,你能用数学表达式说明吗?

学生:我想,是质量越大的需要的拉力越大。

教师:那是什么支持你的想法?

学生:应该是平常的生活经验吧。

对话式访谈诊断揭示:学生头脑中关于“滑动摩擦力大小与接触面所受正压力关系”的前概念虽也源于日常生活经验,但并没有完全与科学概念相冲突,只是不够抽象严谨,与抽象的科学概念比较而言,相对表面、感性。仅有“所需推力F与物体重力G有关”的定性认识,并没严谨到“F=μFN”的定量表达。

2)“重的物体保持匀速运动更困难”的概念转化策略

经过诊断环节,教师对学生的“朴素前概念”已有一定了解,教学时可以采用以原有认知经验为起点,进行适当同化和顺应的策略。通过适当的实验演示,创设物理模型,即可抽象提升出科学概念。

为了同化、顺应学生脑海中的“朴素前概念”,笔者作了如下的教学设计。

【观察环节】 教师进行实验演示,引导同学进行与目标概念相关的观察。

实验:取质量约200 g的带挂钩木块,置于长木板上,用弹簧测力计拉动,然后保持匀速运动,读取测力计读数,即为拉力大小,视为木块受到的摩擦力的大小。然后,逐步往木块上加50 g的砝码,分别读取读数,完成表2第三行的内容。实验过程提示学生检查并调整弹簧测力计,注意量程和分度值。(g=9.8 m/s2)

由此,同学发现拉力F与重力G间有数据上的具体联系,刺激学生找出原有认知与科学概念的差距。

【讨论环节】此环节教师利用学生熟悉的控制变量法,引导其对比分析,通过分组讨论,分享想法,找出数据比值的共同点,发现拉力F与重力G的线性关系。

【解释环节】利用二力平衡,作用力和反作用力的受力分析,明确正压力FN=G=mg。引导学生得出“滑动摩擦力的大小与接触面所受正压力的线性关系”,从而顺利地完成朴素观念“重的物体保持匀速运动更困难”向“滑动摩擦力大小与接触面所受正压力成正比”的科学概念转变,将感性认知抽象成 “F=μFN”的定量表达。

通过教学,学生基本理解“自由落体运动规律”和“滑动摩擦力大小与接触面所受正压力的关系”。但是,概念转变的教学环节不是封闭的,而是不断循环的,每次循环中对概念的理解都在不断深入[7]。在随后的教学中还将留意进一步的反馈信息,分析评价采用的策略,针对未达效果的情况再次调查诊断和修改,以求得出更完善的教学模式,让学生体会严谨地建立科学概念的过程。

参考文献:

[1]郑挺谊.前概念――科学教学中的一道坎[J].物理教学探讨,2014,32(3):22―27.

[2]黄树玲.消除物理前概念的不利影响[J].福建教育:中学版,2012(10):60―61.

[3]沈兰.高中物理教学中前概念转变的策略与实践[J].中学物理,2013(1):19―21.

[4]吴志标.初中科学教学中学生前错误概念揭示和矫治[J].中学物理:初中版,2012(9):80.

[5]蒋军用,张军朋.基于概念转变的PDEODE策略在物理教学中的应用[J].物理教学探讨,2013,31(1):30―33.

[6]周中森.浅谈针对物理前概念的“对话式反思教学策略”[J].物理通报,2012(5):106―109.

[7]姜明.浅谈高中物理的概念转变教学――以重力和引力概念教学为例[J].教育实践与研究,2013(9):31―34.

附录:

关于“重的物体比轻的物体下落得快”的问卷

1.日常生活中,0.1 kg的石头和1 kg的石头同时从同一高度静止释放,哪个先着地?( )

A.0.1 kg的石头 B.1 kg的石头 C.一起着地

2.日常生活中,0.1 kg的石头和一张纸片同时从同一高度静止释放,哪个先着地?( )

A.0.1 kg的石头 B.纸片 C.一起着地

3.日常生活中,一张纸片和一个与纸片同质量的纸团同时从同一高度静止释放,哪个先着地?( )

A.纸片 B.纸团 C.一起着地

4.日常生活中,一个纸团和一个质量更大的纸片同时从同一高度静止释放,哪个先着地?( )

A.纸团 B.纸片 C.一起着地

5.日常生活中,一枚硬币和几枚粘合在一起的硬币同时从同一高度静止释放,哪个先着地?( )

A.一枚硬币 B.粘合在一起的硬币

物理概念教学论文篇13

物理概念主要由简短词语构成,学生比较容易理解物理概念。通常情况下,物理概念与物理知识相关原理、定义及推理紧密相关,主要由一句话构成,并包含一个或者多个限定词,通过易于理解的词语表述物理概念,方便学生理解与记忆物理概念。例如:在对物理概念弹力定义的过程中,弹力指的是由于物体在发生弹性变形后,需要恢复原状,对与其接触的物体产生一定力的作用,称之为弹力,由此可以看出,弹力的定义方便学生理解与记忆,且具有较高的科学性。 

(二)科学性较高 

物理概念具有较高的逻辑性与科学性。众多专家学者在历经多年研究编制高中物理教材,其中,专家们历经较长时间提炼出物理概念,因此,物理概念具有较高的逻辑性与科学性,因此,家长与学生应提高对物理概念教学的重视程度,珍惜专家学者们的劳动成果。 

二、高中物理概念的重要作用 

(一)物理学习的基础 

通过解释简单的物理概念及原理,可以理解生活中物理现象。因此,物理论文概念是构成物理原理重要要素,脱离物理概念的支撑,则无法正确地解释简单物理现象。物理学习重视将理论知识与实践活动相结合,并实践活动中灵活地应用物理概念。因此,学生掌握物理概念,可以更好地处理好理论与实践关系,在日常的实践活动中,找寻物理真理。 

(二)概念与物理课关系紧密 

物理课不仅包括物理理论课程,同时包括物理实验课、习题课、规律课等,因此,物理概念与物理课程关系紧密。例如:学生只有充分地掌握物理概念,才能够更好地学习物理规律,此外,学生掌握物理规律,则可以促进学生加深对物理概念理解。学生在解答物理习题时,需要物理概念的重要支撑,而在学生练习物理习题中,可以加深对物理概念理解,提高学生的物理知识学习效果。 

(三)学生忽视概念课 

大量实践表明,学生由于感到物理概念课枯燥乏味,因此,学生普遍在物理课程学习中感到困难,学生的物理学习压力也有所加大。因此,学生只能够选择机械记忆方式背诵物理学概念,通过做大量物理习题,加深对物理概念记忆,但是,学生忽视对物理概念的更层次的理解,在物理习题练习过程中,常常出现概念不清等问题。 

三、高中物理概念教学的现状 

(一)学生的基础较差 

教学在开展物理概念课程教学过程中,忽视学生的基础水平,未结合学生的认知规律。虽然学生在初中学习一定的物理知识,奠定一定基础,但是,高中物理与初中物理存在较大区别,因此,学生在高中物理学习中,学习基础差异性较大,在较难的高中物理学习中,一部分学生比较容易掌握知识要点,另一部分学生则在学习过程中感到非常吃力,因此,教师应认识学生的个体差异性,有针对性地开展物理概念教学。 

(二)违背学生的认知规律 

教师在开展物理概念教学过程中,过于强调物理习题练习重要性,严重忽视物理概念教学重要性。因此,在学生还未充分地理解物理概念的前提下,则开展物理的“题海战术”,加大学生的学习负担,长期以往,学生丧失对物理概念知识学习兴趣。 

(三)教师专业素质较差 

教师在讲课时,不注意词语的运用,在讲课时经常出现用词不准确状况。加之,教学用语缺乏足够的逻辑性与科学性,某些年龄较大的教师采用方言讲授课程,致使学生缺乏足够的物理知识学习的严谨性,用词口语化现象比较明显。 

四、加强高中物理概念课教学的策略 

(一)科学地安排物理教学顺序 

物理概念间存在较强联系,因此,物理概念中包含着概念,教师应抓住教学重点,结合学生实际学习状况,灵活地应用物理教材,科学地安排物理教学顺序,有针对性地安排物理教学内容,无需按照教材编排开展教学。 

(二)引进现代教学工具 

信息技术与计算机技术的广泛应用,改变了人们获取知识的途径。因此,将现代信息技术应用于物理教学中显得尤为重要,一方面能集中学生的注意力,另一方面,能拓展学生的知识面。通过电影、电视、物理实验及物理挂图等形式,让学生更加直观地认识物理概念。引进多媒体技术,通过声音、图片、文字等多种形式,调动学生的多感官功能,不仅加深了对物理概念理解,更增加物理课程教学的趣味性。 

(三)引入“问题式”教学法 

教学在开展物理概念教学过程中,应结合教材内容,巧妙地设置物理问题,激发学生的思维。首先,教师向学生提出物体问题,而后引导学生进行合作讨论与交流,让学生在激烈讨论交流中,一方面,增进学生间情感交流,另一方面,加深学生对物理概念本质认识,提高学生发现问题、思考问题及解决问题能力。 

五、结语 

综上所述,物理概念教学奠定物理知识基础,因此,教师在教学过程中,应采用多样化教学方式,让学生参与至物理概念教学过程中,加深学生对物理概念的理解。 

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