现场教学的概念实用13篇

现场教学的概念
现场教学的概念篇1

问:高中物理概念的新授课是高中物理教学的一个难点,在新课程背景下如何具体开展物理概念教学呢?

答:开展物理概念教学的基本程序:一是创设情境引入物理概念;二是形成物理概念;三是揭示概念的本质属性;四是在理解概念的基础上运用其处理问题,加深理解。

有难度的物理概念常常需借助多种科学方法进行教学。如温故知新法、列举实例法、演示实验法、比值定义法、设疑讨论法、类比法等。形成物理概念的基本途径:先通过感知体验活动、实验观察等活动为概念的建立提供感性认识基础;其次,通过科学抽象(比较、分类、类比、归纳和演绎、分析和综合),使学生的认识由感性上升到理性;再通过讨论归纳,进一步掌握概念的内涵和外延,让学生注重理解概念所具有的物理意义。

问:在物理概念的教学过程中,容易碰到这样一个难题:在日常生活经验中学生已经形成对一些现象的认识,但往往存在一些错误概念,常称为前概念,它会对新的正确物理概念的形成产生障碍,教学中应如何处理这类问题?

答:在开始学习某一概念之前,教师可以通过一定的方式,如课前预习测试、调查问卷、提问等,去深入了解学生前概念存在的详细情况。知道了学生头脑中都有什么前概念,接下来师生合作将学生的这些前概念向科学的概念进行转换。可按以下步骤进行,首先,教师选择具有针对性的事例或现象,试着让学生用自己的前概念去解释这些事例中的物理问题或物理现象,从而使学生产生认知冲突,即当前面临的现实与大脑中已有的前概念产生矛盾,从而感觉到有必要改变原来的认知结构。接着通过讨论分析引出科学的物理概念,并将新的科学物理概念广泛应用,使学生从解决问题中获得成功的喜悦,从而逐渐接受新的物理概念。但是,由于学生的思维惰性,前概念的影响具有顽固性,因此学习建立科学概念不可能一蹴而就,譬如,对加速度的认识过程比较漫长,从物理必修一到必修二将近一年的时间,才能比较完整地认清加速度。因而需要一个认识的持续反复的过程。可以设计针对几个相关概念的习题课、复习课进行深化探究。

问:为了强化学生对物理概念的理解,如何设计恰当的问题启发学生的思考探究?

答:在学习了概念之后,教师应该把握时机,设计针对性强的思考题考查学生对新物理概念的理解。

在刚学习完新概念的最初阶段,设问注重基础性。例如,学完电场强度的概念后,对电场强度的定义式E=学生容易记住,而对电场强度的真正物理意义、本质并不能掌握很好。可设置以下问题:

1.电场中A点放入一电量为6.0×10C的正点电荷时,此电荷受到的电场力为1.2×10N,求A点的场强。

2.上题中若在A点放一电量为3.0×10C的正点电荷,A点的电场强度多大?若此处放入电量为6.0×10C的负点电荷,该处的电场强度是多少?若电场A点不放电荷,该处电场强度为零吗?此时电场强度多大呢?通过问题的出来,使学生再次体会电场强度是用来描述电场中各点电场强弱的物理量。通过E=可以定量的计算某点的电场强度,而与放什么电荷、放不放检验电荷无关,从而澄清学生的模糊认识。

相似物理概念的区分对学生学习新概念产生较大障碍。可设计问题进行对照分析。比如加速度与速度、速度的变化量、速度的变化率的关系。设问如下:

请同学们判断有关加速度的说法是否正确。

(1)运动中物体速度越大,加速度必定越大。

(2)运动中物体速度变化越大,加速度必定越大。

(3)运动中物体速度变化越快,加速度必定越大。

(4)加速度a=3mms比a=5ms加速度大.

(5)以初速度方向为正方向,a=2ms是指1秒末比1秒初的速度减少了2 m/s。

(6)加速度的方向一定与速度变化量的方向一致,但与速度的方向不一定一致。

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一、高中物理概念分类

基于发展观点,我认为高中物理概念可分为两大类:一类是初中已形成的初浅的,甚至是不完整的概念。此类概念在学生脑子里已经形成,但不是很成熟,甚至可以说还不是很科学,称之为旧概念。旧概念教学要在了解学生已有知识水平的基础上,进一步深入,使其完整化、科学化,变得更严谨。另一类是属于全新概念,学生以前没有接触过的概念。新概念的教学,必须让学生了解它的来龙去脉。要理解概念的内涵(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”),又要理解概念的外延(既概念的适用范围,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)。

二、物理概念教学设计

下面以高中物理第一册第二章第一节“几个基本概念”的教学为例,阐述概念教学设计。本节包括参考系、质点、时间与时刻、位移与路程等概念。把这些概念进行分类,参考系(相当于初中的参照物)、时间与时刻、路程应属于第一类,是初中已经接触过的概念。而质点和位移是新概念,属第二类。

1、要在了解学生知识水平的基础上进行旧概念教学。由于参考系、时间和时刻、路程这些概念都是在学生头脑里已经初步形成的概念,所以在教学设计中,尽量要让学生表现出他已有的知识水平。在了解学生的知识水平基础上进行教学。

2、新物理概念的引入和形成。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:“位移”概念的引入:先让学生观察两个路径acb、adb都从a地抵达了b地,如图所示。路程分别为25km和30km。然后向学生提问该两种路径有共同之处吗?学生可以观察出两种路径的初位置与末位置是相同的。从而引发出路程无法描述物体位置的变化,只能引入新概念位移:即位移是表示物体位置变化的物理量。如:从a到b的位移为22km,与路径无关。再问:如果从a地出发经过位移大小为22km后一定能到达b地吗?进一步引出位移的矢量性,即从初位置指向末位置。通过这种设置新情景,层层诱导让学生观察、思维、分析,比较“现象”的共同属性,从而明白为什么要引入“位移”,位移具有矢量性。

3、通过“比较”加深对概念的理解。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,动量与能量,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)组成了系列概念,只有当学生弄清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。

4、编撰适应例题,巩固物理概论。概念形成之后,为了巩固新概念,可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。这些问题要很容易把学生对概念的模糊认识暴露出来,然后澄清学生对概念的模糊认识,便会形成正确概念。

总之,教学是科学,也是艺术,教学的艺术性要求教师对教学内容,要有一番设计。教无定法,但教学有法。在物理概念教学过程中,我们只有把握不同概念的特点,选用不同的适用于该概念的教学方法,才能最大限度地让学生充分理解概念的内涵,把握概念的实质,为灵活运用概念打下坚实的基础。若有几个概念一起教学,如果不经过合理的课堂设计,可能就是一盘散沙,最后也就无法在学生头脑里留下一幅能够反映现象之间密切联系的,完整的物理图景。

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学生在进行物理概念学习之前,对生活中自己比较熟悉的某些物理现象就有了一定的感性认识,对这些物理概念也有了一定的认识基础。因此,在进行概念引入设计时,教师应充分了解学生的学习基础情况,加强物理与学生生活的联系,创设学生熟悉的生活情境,从而引入物理概念,激发学生的求知欲望,加强学生对物理概念的认识和理解,提高学生学习物理的兴趣。例如,加速度概念是高中物理中的难点。在进行教学时,教师可以从学生认知角度出发,设置教学情境:高速列车在匀速状态下以350 km/h速度行驶了10 s,在10 s内蜗牛的速度从0加速到0.1 cm/s,你认为谁的速度大?谁的速度变化大?从而让学生初步认识到“速度变化大”与“速度大”是两个完全不同的物理概念。接着举例,小轿车的速度从0加速到100 km/h,用了15 s,旅客列车的速度从0加速到100 km/h,用了300 s,你认为哪一个速度变化得更快?学生通过这样的实例,经过比较、思考分析后,就能够进一步明白加速度快慢的概念。

二、在旧知识基础上引入概念

很多知识之间是相互联系的。教师应该充分加强学生已有的认知与新知之间的联系。借助新旧知识的联系,做好概念导入。让学生在复习旧知识的过程中获得新的知识,借助原有的知识去认识新的概念。在引入物理概念时,很多学生对新概念的获得主要依赖于原有的概念,在此基础上,建立新的物理概念。例如,在引入力的概念时,可让学生根据日常生活中已知的认识入手,如用手推车、用脚踢球等,逐步扩展到宏观、微观的层面,如地球围绕太阳公转、原子核吸引电子等现象,最后,让学生在分析、比较的基础上进行归纳概括,得出“力”的概念。又如在教学“电势”概念时,先让学生复习“场强”,让学生在充分复习“场强”的基础上,很自然地建立“电势”概念。

三、在引导发现中建立概念

根据新课标提倡的开展研究性学习,重要的是培养学生独立思考的习惯,激发学生的创新意识,训练学生参与实践的能力。研究性学习在概念教学中的体现就是教师引导学生发现、理解和运用概念,激发学生的探究心理,引导他们结合自己的思维特点和已有的体验,发挥个人的创造性,独立思考,自行发现和掌握知识。引导发现的方法是多种多样的。例如,电场和磁场的概念可通过逻辑推理引入:由力的概念可知,力是物体对物体的作用,物体间发生作用时,通常都是直接接触的,而电荷间、磁极间的相互作用没有直接接触,那么电荷间、磁极间是怎样发生相互作用的?由逻辑推理可知,电荷周围和磁体周围的空间存在着一种特殊的物质,这就是电场和磁场。

总之,在高中物理教学中,坚持以新课标理念为指导,根据教学实际需要,有针对性地选择导入方法,创设教学情境,从感性激趣入手,运用实验、实例等直观手段,运用新旧知识的联系,让学生在原有概念的基础上,建立新的物理概念。

参考文献:

[1]王沛清.物理概念教学.长沙:湖南教育出版社,1985.

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高中物理新课程重视学生的全面发展,重视培养和提高全体学生的科学素养,要求从“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三个维度目标来全面培养学生的素质,但是基础的东西往往很重要, 1979年,李政道博士在北京大学讲学时,特别强调:“最重要的东西往往是最简单的”,“学习中一定要把基本的概念搞清、记牢”。这说明,我们教师怎样教好高中物理概念是非常之重要的。

1. 物理概念的定义及其特点

1.1 什么是物理概念

概念是对客观事物本质属性的抽象和概括。一切概念都要通过词语来表现。定义是对概念内涵(物理意义)的揭示,条件是对概念外延(适用范围)的限制。任何学科,如果没有一些概念作为分析、判断、综合、推理等逻辑思维的出发点,就不可能揭示这门学科的全部内容,也就失去这门学科存在的价值。

物理概念是物理现象、物理过程的概括化和抽象化的思维形式,又是物理学习或物理思维的基本单位。它反映的不再是个别的物理现象和具体的物理过程,而是物理世界中具有相同本质属性的一类物理现象、物理过程。

1.2 物理概念的特点

1.2.1 物理概念源于科学实践。例如,人们观察天体的运行、人的行走等等,形成了“机械运动”的概念,再如,“功”的概念是从大量机械的工作总结概括出来的。

1.2.2 物理概念的形成须经过科学抽象。例如,力的概念的形成,就曾经历从现象到本质这样一个认识过程。亚里士多德从“用力推车,车子才前进,停止用力,车子就要停下来”这些现象中得出结论:“力是维持物体运动的原因”。一直到17世纪,伽利略通过一系列科学实验,并对实验现象进行科学分析,才指出了亚里士多德观点的错误,抽象出“力是改变物体运动状态的原因”这一正确的概念。

1.2.3 物理概念经常可用数学形式来表达。自从伽利略开创了把物理实验同数学方法相结合的研究途径以后,物理学就迅速发展为一门“精密的定量科学”。反映在物理概念上即为大多数物理概念都是定量的,可以用数学形式来表达,例如电流、速度、加速度等等。

在进行概念教学特别是一些十分抽象或比较深奥的概念教学时,一些老师对概念的文字诠释非常精辟,讲得津津有味、面面俱到。但学生只是漠然而视,他们认为物理概念的学习,只要死记硬背就可以了,不需要去理解,茫

然而听。真是讲者欣欣然、听者昏昏然。

2. 影响学生物理概念学习的主要因素

2.1 先入为主的日常生活经验 。学生在日常生活中,已经从大量的物理现象中获得了不少物理方面的感性知识,积累了许多生活经验,但这些凭直观感觉学习到的东西不一定都是正确的.例如,平面镜成像的规律在初中物理就已经学过,可还是有很多同学认为“人照镜子,镜子里的人像会近大,远小。

2. 2 顽固的思维定势。例如,许多同学往往根据经过的某一特殊情况,顺势得出普遍的结论.由“合外力为零”顺势得出了“合外力作功之和也就为零”的情况还普遍存在.

2.3 不正确的课外渠道。学生在物理教学以外,通过广播、电视、报刊、杂志等渠道,可以获取大量的物理知识,但其中不少是错误的.例如,重量、重力、质量不分;路程和距离混淆;电容器概念与描述电容器容纳电荷本领的电容概念不分,等等.

3. 新课程物理概念教学的策略

3.1 以学生错误的前科学概念引入概念

由于每个学生原有经验和思维方式不同,所以在物理学习中,学生对物理概念的理解会有不同,甚至会出现一些理解错误,教师在教学中应创设问题情景,制造认知冲突,通过交流讨论,让学生有机会表述自己的思想和见解,以便发现错误纠正错误,拨乱反正进行物理概念教学。恰如打蛇要引蛇出洞,清除记忆深处的错误也要先诱导学生暴露错误,值得注意的是,教师应在所有学生的观点都充分展示后,再揭示矛盾,以免错误暴露不全面,解决不彻底。

3.2 用实验现象引入概念

一个物理实验就是一个完整的物理情境,让学生亲自看一些物理现象(演示实验),做一些物理实验(学生实验)来与理论学习相互对照、验证,加深理解,以便形成正确的物理概念。中学生抽象思维的能力较差,却有动手动脑的积极性,这是该年龄段学生的思维与心理特征。具有这种特征的学生对一味地讲授会产生疲倦情绪而影响教学效果。因此,结合学生的心理特征,采用适合他们特点的方法组织教

学是一个关键的环节。如高中力学中讲共点力的合成,学生很难理解,不妨让两个学生拉一条中间挂有重物的绳子,当二人用尽全力绳子也拉不直时,学生们才明白二力合成的道理。

3.3 通过物理故事和物理学史引入概念

综观物理学发展的历史,从某种意义上来说,它实际就是一部人类不断设疑、解疑的历史。这里面包括了人类感知物理现象,揭示物理本质,纠正错误概念,形成正确认识的过程。在引入某个物理概念时,若能向学生介绍该概念形成的历史,不仅使学生懂得了为什么要学习这个概念、有什么重要意义,而且这些科学家的事迹会在学生心中激发起探究的愿望,调动起学生主动掌握概念的积极性。

3.4 以现代前沿物理知识或热门话题引入概念

为了激起学生的兴趣和求知欲,增强学物理的时代感,可在每一章节学习之前,插入一些现代前沿的物理知识或热门话题为切入点,并说明这一章节的概念、规律可用于解决其中的一些问题,然后再组织教学.

3.5 由逻辑推理引人概念

如“电场”和“磁场”这两个概念是由逻辑推理的方法引入的。由力的概念可知:力是物体对物体的相互作用,通常物体问发生作用时都是直接接触的,而电荷对电荷的作用、磁极间的相互作用,没有直接接触。那么电荷问、磁体间是怎样发生相互作用的呢?由逻辑推理可知,电荷周围和磁体周围的空间存在着一种特殊的物质―― 电场和磁场。这样引入电场和磁场的概念,便于学生理解。

3.6 用类比法引入概念

类比是根据两个(或两类)不同对象的一些相同或相似属性,而推出这两个(或两类)对象的其他属性也可能相同或相似的一种推理方法,学生学习物理常把物理公式数学化,在物理量的比值法定义式的理解中学生常有这些错误观念,这是教学中的难点,若为该类新知识的理解寻找相同或相近的可以类比的依托的“熟点”,常可以实现错误观念的转化.如对电容器的电容的理解中,把两个不同的电容器与两个圆柱形的量筒类比。两个量筒的水位同时升高1 cm,横截面积大的需水多,因为其容纳水的本领大;若使甲、乙两个电容器的电压同时升高1 V,甲需电荷多,则甲电容器容纳电荷的本领大.

3.7 利用古典诗词引入概念

例如,讲授分子动理论的概念时,引用王安石的《梅花》:“墙角数枝梅,凌寒独自开.遥知不是雪,为有暗香来.”学生问为什么会有“暗香来”,稍作讨论后可顺水推舟引入分子动理论,可谓水到渠成,通过古诗词引入物理概念进行讲解,能收到事半功倍的效果.

4. 物理概念的巩固

所谓物理概念的巩固是指学生对所学概念的持久保持。我们知道,学生对所学的新概念首先进行感觉登记,然后进入短时记忆,而短时记忆只能将信息保持非常短的时间,要使学生长久地保持新学习的物理概念,学生必须对其信息通过编码进行组织,以便从短时记忆向长时记忆进行转化。尽管这一过程是由学生自己来完成的,但教师可采取一定的方法,来帮助学生完成这种转换。一方面,教师可采用提问、举例等方式对概念补充细节,使学生明确该物理概念的内涵和外延,明确其单位,明确其是标量还是矢量等等,特别是概念中的关键地方尤其是一些容易混淆忽略的要点要加以反复强调。

4.1对易混淆的概念进行辨析,进一步理解它们之间的区别与联系。

有比较才有鉴别,将易混淆的概念加以对比、辨析,明确它们之间的区别与联系,是帮助学生纠正错误概念,理解、巩固、深化概念最有力的措施。如:静电场与重力场,电场线与磁场线,库仑定律与万有引力定律、质量与重量、动量与动能,电场强度与电场力,电压与电动势等等,这些概念都有很多相似的地方,但是他们有时候在实质上却是完全不一样的。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。

4.2 通过练习形成运用概念的技能。

学生在形成概念的初期,对概念的掌握往往是不巩固、不完全、不深刻的。并且常和已学过的旧概念发生混淆。这就需要在练习过程中通过有关的练习,利用概念解决问题来巩固和加深概念。

例如:学过电场强度的概念后,学生对电场强度的定义式E: 容易记住,而对电场强度的真正物理意义、本质并不能很好的掌握。为了巩固“电场强度”这一概念,教学中要求学生完成下列练习:

① 电场中A点放入一电量为6.0 X 10-5库的正电荷时,此电荷受到的电场力为1.2 X 10 牛。求A点的场强。

② 上题中若在A点放一电量为3.0 X 10-5 库的正电荷,A点的电场强度多大?若此处放入电量为-0.6X 10-5库的负电荷,该处的电场强度是多少?若电场A点不放电荷,该处电场强度为零吗?此时电场强度多大呢?

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一、根据实际问题的需要进行抽象归纳出的概念

由于质点是高中物理的入门知识,因此不仅要求学生认识质点,而且更重要的是让学生通过对质点的学习了解物理学研究中物理模型的特点,体会物理模型在探索自然规律中的作用。为此,在教学过程中要创设问题情境,让学生在解决问题的过程中,经历从物理现象中抽象出质点这一物理模型的过程,从而真正理解质点及其研究方法。通过举例在研究雄鹰的飞翔时,要求学生想方设法描述雄鹰的运动,让学生感到心有余而力不足,然后同学生一起找出“困难、麻烦”所在,即雄鹰有一定的大小和形状造成了其各个部分运动情况不同。再引导学生想办法忽略物体的形状和大小,从而顺其自然的引入了质点的概念,同时要让学生明白这样做的目的是什么。而在实际教学中往往存在的误区之一,物体能否看出质点与大小有关;误区之二,这个物体被看成质点意味着在任何情况都可以看成质点。因此应该结合生活中的实际例子来说明这个问题,例如研究地球的自转和公转,火车过桥时间和由A城市到B城市的时间,从而让学生归纳得到物体能否被看成质点的关键是相对研究问题的需要。

二、通过归纳总结用决定式来定义的物理概念

高一物理加速度的教学,对于刚迈上高中门槛的初中学生来讲太抽象,首先在日常生活中,多数情况下,学生只涉及到运动多少路程、位移,运动有多快,很少碰到速度变化有快慢之分的现象,可以说不学物理,在头脑中是不会自发的形成“加速度”的概念;其次,学生抽象思维能力不高,对于速度、速度的变化、速度的变化率的区别很难分清;最后,在教学过程中学生往往只重结果,轻过程,再通过大量的习题来死记结论。如果这样,学生的思维能力将得不到培养。在实践中如果能把浓缩在其中的思维历程充分还原稀释,让学生沿着前人思维活动的足迹去重演知识的产生与发展过程,从中发现、体验、掌握形成概念的方法和学习科学思维的方法,那就等于教给学生一把打开思维宝库的金钥匙,从而把物理概念的教学作为帮助学生认识事物本质、训练思维能力、掌握学习方法的手段。

三、通过定义式来定义的概念

电场强度教学可以运用迁移规律引进电场概念,从库仑定律与万有引力定律的对比开始电场概念的教学。通过对定律表达形式及其研究对象和相互作用方式的比较,引起学生的注意,启动学生对课题的思维。并将注意点集中到:质点间的引力作用,或点电荷之间相互作用,都在不接触的情况下产生,而质点间的相互作用是通过引力场发生的。从两定律的比较和归纳,使学生从对引力场的注意,联想电场,为建立电场概念奠定了必要的心理基础。在初步形成电场概念后,使学生确立电场的物质性认识是教学中的第二个环节。库仑定律是揭示电场物质性、形成电场强度概念的出发点。从库仑定律所表征的电场力到电场强度是电场的力的本质属性,该属性由形成电场的电荷、分布情况及空间位置所决定,与电场中有无检验电荷无关。这一思维的跨越构成教与学的矛盾,即所谓教学的难点。而这一难点的突破,必须通过分析、比较、归纳、抽象的逻辑方法,以逻辑推理获得的思维直观来克服直观思维所形成的观念惯性,这就要求师生在认识活动中,共同通过科学思维来驾驭认识过程,从而建立电场强度的正确概念。为了加深学生对电场的认识可以在类比、辨析过程中,反馈信息,强化知识信号,发展认识能力。

四、注重矢量、标量概念的教学

矢量问题是高中物理的重要组成部分,它代表了位移、速度、加速度、力、动量、冲量、电场强度、磁感应强度等许多物理量的共同特征,学习好矢量的概念、矢量的运算法则等将十分重要。用矢量的规律分析解决问题的能力要求是学生从初中物理向高中物理要跨越的一大“障碍”。因此,关于矢量的教学是高中物理的重点和难点之一。

大家都知道,“既有大小又有方向的量就是矢量”。这其实是不科学的概念,矢量的关键特征是其合成遵循平行四边形定则。新教材必修一就注重了这一点,传统教学中往往在学习力的基础上就引入了矢量的方方面面,让学生难以接受,最后被动接受,效果较差。而新教材的处理体现出了课改精神――注重过程、注重探究,由一开始的路程与位移的比较,到速度、加速度教学,都是为了让学生构建一个良好的矢量观,而在位移教学中的又渗透了矢量的加法――三角形法则,更是为力的合成教学作好了铺垫,而这些知识的获得都必须在探究中完成。

在实际教学中应注意走出几个误区:

误区一:根据公式判定,得出该物理量是标量还是矢量。如功的表达式是W=Fscosθ,单纯从表达式得出功是矢量,但实际是标量,可以安排一个实例,如一个物体放在一个粗糙的斜面上,告诉其斜面夹角θ,物体质量m,动摩擦因数μ,下滑的位移s,把学生分成两组求解合力做的功,一种是先求各个力做的功;另一种是先求合力再求功;比较一下结论自然就会得出功是标量。

误区二:根据定义来判定,例如,电流强度,既有大小,又有方向,为什么还是标量?可以举例如下:长江有很多支流,既有多个进水支流,又有多个出水支流,那么进水支流进的水和出水支流出的水是什么关系,学生根据实践自然会想到是相等的,而电流在流动过程中也是如此。问题迎刃而解。

总之,概念是构成物理知识的基础,正确地理解、掌握物理概念是学好物理的基础。因此,在物理教学中,教师必须明确概念教学应达到的目的;重视概念建立的条件和背景,避免断头去尾,取其表而略其质;忽视概念间的相互联系,把概念孤立起来;避免学生的死记硬背。在实践中结合教材和学生特点,深入挖掘知识的内涵与规律,让学生不再畏惧物理。

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例如,在引入弹力的概念时,先演示小车受拉伸或压缩弹簧的作用而运动,说明弹簧在恢复形变时要对使之形变的物体产生力的作用;再演示弯曲的弹性钢片能将粉笔头推出去,总结得出物体恢复形变时要对使之形变的物体产生力的作用,进而得出弹力概念。又如,在讲述超重与失重时,让学生在弹簧秤下挂上钩码,静止时在指针下卡一块小纸片并记下示数,当提着弹簧秤加速上升时指针会把小纸片推到下方,此时发现弹簧秤示数增大了,从而给出超重的概念;同样,在观察弹簧秤加速下降时其读数减小的现象后,建立失重概念。通过实验演示的直观教学,有助于学生在头脑中形成新概念的情境,而留下深刻的印象。

二、类比法

类比是从事科学研究最普遍的方法之一,对科学的发展具有重要的作用。在物理学中,有不少的概念是用类比推理方法得出的。因此,针对这类物理概念的教学,其最佳方法就是用类比法进行引入教学。只有这样,可以使学生借类比事物为"桥",从形象思维顺利过渡到抽象思维,从而深刻理解和牢固掌握新概念。

例如,与重力势能类比,引入电势能的概念;与电场强度概念的建立方法类比,引入建立磁感应强度的概念;将电流类比于水流,建立电流概念;将电压类比于水压,建立电压概念;把交流电相与相差的概念同简谐振动做适当的类比,建立交流电的相与相差的概念;把电磁振荡类比于弹簧振子或单摆,把电谐振类比于机械振动中的共振现象,建立电磁振荡概念等等。

三、设疑法

设疑如同悬念能引起学生积极的思维活动,经过学生积极思维之后得到的概念能经久不忘。在概念教学中设置疑难能更好地为概念引入创设思维情境,这是引入物理概念的一种好方法。

例如,引入全反射概念时,将一束光线从光密媒质(水或玻璃)中斜射到光疏媒质(空气),然后慢慢地增大入射角,当入射角增大到一定程度时,为什么折射光线不存在了呢?反射光的强度为什么加强了呢?学生都希望自己能找到一句准确的语言来表达这一现象。在学生分析疑问的基础上,引号学生抓住本质给出全反射的定义,能使学生牢固地掌握了全反射的概念。

四、联结法

物理概念大多数是在已有认知结构的基础上建立起来的,而新概念的建立主要依赖于认知结构中原有的相关概念。通过新旧概念之间的关系发生联结,有意义的研究才能实现。因此,在进行概念教学中,要充分发挥已有旧知识的作用而引入新概念,这是物理教学中通常采用的方法。

例如,在引入能量的概念时,先沿用初中时所学过的一些粗浅定义:一个物体能够对外界做功,我们就说这个物体具有了能量。在此基础上,讨论怎样定量确定能量的变化问题,从而得出用做功的多少来确定能量变化的多少这样的一个基本认识,再通过列举事例分析而引入能量的概念。又如,在引入电势的概念之前,先复习场强的引入过程,说明在电场中某点,随着检验电荷电量的增大,所受电场力成正比地增大,但电场力与电量的比值是确定的,这就是该点的场强。有抓住这样新旧知识间的本质联系,自然而然地导入电势概念,才有助于学生接受新概念的内涵。

五、激趣法

心理学家认为:一旦学生对学习产生了浓厚的兴趣,那便会自觉地集中注意力,全神贯注地去探索新知识。物理学是一门以实验为基础的科学,其研究对象是丰富多彩的自然界中物体运动与变化现象。因此,在物理教学中引入概念时应注意结合有趣的物理现象进行讲述去吸引学生,有助于学生对概念的了解,并激发出浓厚的学习兴趣,这是值得注意采纳的方法。例如,在引入光的干涉概念时,首先介绍托马斯・扬在历史上第一次解决相干光源的问题,成功地做出光的干涉实验的史料,它能激发学生对新概念学习而产生浓厚的求知兴趣。又如,在引入电磁感应概念教学时,简要介绍法拉第其人及其在物理学上的杰出贡献等事迹,以激发学生学习该概念的兴趣。除了利用物理史料激趣外,在概念引入前,如设计一些趣味实验,提出一些相关的奇妙的自然现象,设置悬念等,也容易激起学生的学习兴趣,有利于新概念的引入,有利于学生接受并掌握概念。

六、外延法

物理学中,有些物理概念是在抽象的基础上建立起来的,概念的定义方式是用来揭示概念内涵的方式给出的,而越是抽象的概念,学生越难理解,不易接受。因此,对于这样的概念在教学时最好要从其外延开始引入。只有这样,才可把抽象的概念具体化,学生才能容易理解与掌握,同时还可逐步训练和提高学生的归纲概括和抽象思维能力。

例如,对于力的概念的引入,首先从人对物体到物体对物体的推、拉、提、压等作用的这些外延开始,去总结归纳建立力的概念,学生易于接受这一抽象的概念。又如,在磁感应强度概念的引入时,先揭示其外延:把一小段通电导体放入磁场中某处,当导线方向跟该处磁场方向一致时,通电导体受力为零;当导线方向与磁场方向垂直时,所受力最大;当导线方向与磁场方向斜交时,受力介于零与最大值之间,然后,取导线与磁场方向垂直的情况下定义了磁感应强度,从而使学生对其有了深刻的印象与记忆。

现场教学的概念篇7

在教学实践中,我发现部分学生对物理学习没有积极性,并存在一定程度的畏难心理。究其原因,主要是物理没学好,成绩不理想。调查发现,成绩不理想的学生往往不是因为大题(如计算题)没做好,而是选择题部分的得分率偏低所致,进而影响了学习物理的兴趣。学生做错的题目往往是属于对物理概念进行判断与推理的题型,这一情况说明新教材对许多学生物理概念的学习与运用仍旧存在着一定的障碍,这要求教师对物理概念的教学需要进一步拓宽和提升。本文从探究物理概念教学的意义、学习物理概念常见的思维障碍、物理概念教学的几点建议等几方面加以阐述。

二、探究物理概念教学的意义

1.对物理概念教学进行探究,有利于提高学习者学习的有效性。

物理概念是物理基础知识的重要组成部分,是进行物理思维的基础,有很高的概括性和抽象性特点,所以常导致部分学生在理解物理概念和运用物理概念进行物理思维时,往往会发生一些思维障碍。对物理概念教学进行探究,有利于提高物理概念教学的效益,避免或减少学生在物理概念学习中出现的思维偏差,进而提高学生学习的有效性。

2.对物理概念教学进行探究,有利于提高教学者教学的科学性。

物理概念,其本身反映了人类对自然界长期探索的活动历程,反映了事物的本质特征,并成为物理思维的基本元素与基本工具,是全人类聪明才智的体现与结晶,人类正是借助于物理概念的简约与概括的思维方式,发现了自然界运动与变化的规律,形成并建立了物理方法、物理规律,进而构建了物理学的理论体系大厦。所以,概念本身蕴涵“过程与方法”,对物理概念教学进行思考与研究,势必会促进教师专业知识的拓宽、教学方法与和手段的提升,从而提高教学者教学的科学性。

3.对物理概念教学进行探究,有利于实现新课程 “三维目标”的实现。

物理概念是物理理论的基石和精髓,在物理教学中,物理概念的教学是第一要务,是进一步学习的基础。新课程要求物理教师在教学中要注意角色的转换,首先是物理概念教学中角色的转换。因此对物理概念教学进行探究,有利于 “教学模式”与 “学习模式”的转变与优化,有利于新课程所提出的“三维目标”的实现。

三、物理概念学习常见的思维障碍

1.感性认识的缺乏是造成学习物理概念思维障碍的原因之一。

感性认识是指通过感觉器官对客观事物的片面的、现象的和外部联系的认识。认识的唯物论认为:“感性认识是理性认识的基础,理性认识依赖于感性认识,一切真知都是从社会实践中得来的,而感性认识直接发源于实践,离开了感性认识,理性认识就成了无源之水、无本之木。”高中物理相对于初中来讲,内容更多,也更为抽象与概括,一些学生学习起来感到更加抽象,思维无法跟上。尽管高中的许多物理概念来源于实际生活,但它对现实生活中物理现象进行了高度的概括,此时学生在学习物理概念时如果没有获得相关事物的足够的感性材料,就很难达到充分理解物理概念的内涵和处延,形成正确的物理概念。因此,缺乏感性认识是学生学习物理概念发生思维障碍的主要原因之一。要减少学习物理概念的思维障碍,教师就应该想方设法使学生获得必要的感性认识。例如,在学习“电场强度”这个概念时,由于电场本身是看不见也摸不着,很多学生在开始学习时,感到非常的茫然与抽象,此时教师一定要做好用点状电极模拟两点电荷带电体产生的静电场实验,若有条件,应做好用同心圆电极产生的稳恒电流场模拟同轴柱面带电体所产生的静电场。在此基础上,再通过多举例多训练,学生才会慢慢有“感觉”。可见,有些感性材料虽然不属于思维的范畴,但却是思维的基础,是形成和掌握物理概念的必要条件。

2.习惯性思维的负面影响也是造成学习物理概念思维障碍的主要原因之一。

习惯性思维是人们在思维中普遍存在的一种心理现象,心理学指出:“习惯性思维是指人们按照某种固定的思路和模式去考虑问题,思维表现具有倾向性和专注性的特点。”习惯性思维对物理概念的学习既有积极的一面,又有消极的一面,其积极的一面体现在在处理问题时把头脑中已经形成的物理思维模式恰当地运用到新的物理情境中去解决新的问题;其消极的一面体现在在处理问题时把头脑中已有的、习惯了的思维方式不恰当地运用到新的物理情境中去,没有区分所研究的对象和旧有经验之间的差异,导致错误的认识或判断。例如,有一个静止点电荷放在一个只知其中一条电场线是直线的电场中,问其做什么运动?其中有一选项是此点电荷一定从静止做匀加速直线运动,很多同学因多选了此项而导致整题失分。究其原因,表面上看是错在误认为电场线是直线的就是匀强电场,所以作出点电荷一定做匀加速直线运动的判断,进一步分析发现,此错误的深层原因是对匀强电场概念的习惯性思维导致知识负迁移所引起的。可见,习惯性思维也是造成学生学习物理概念思维障碍的原因之一。

3.缺乏对比思维的品质是造成学习物理概念思维障碍的原因之一。

对比思维是:“通过对两种相同或是不同事物的对比进行思维,寻找事物的异同及其本质与特性。”物理概念的建立离不开对比思维,同样,学习物理概念也离不开对比思维。高中阶段的物理概念具有高度的概括性和抽象性,物理学中相关概念较多,它们虽然是根据同一种物理现象而引入的,但反映不同本质属性的不同概念,它们既有相互联系的一方面,又有本质上的区别。学生在学习物理概念时若不能把握相关概念的联系与区别,在运用物理概念进行物理思维时,往往就会产生一些思维障碍,出现各种各样的错误,如乱套公式、张冠李戴等思维混乱现象。例如:时间和时刻,路程与位移,速度与加速度,滑动摩擦力和静摩擦力,平衡力和相互作用力,动量和冲量,发射速度与运行速度,热量与内能、固有频率和驱动频率,平均功率和瞬时功率,电动势和电势差,等等,学生往往因不清楚它们的区别和联系导致解答时发生思维障碍。

四、物理概念教学的几点建议

1.使物理问题生活化,加强物理概念的感性认识。

新课程所提倡的课程内容要贴近学生的生活实际,把物理问题置于学生所熟悉的生活情境当中,让他们在生活中感受物理现象的普遍存在,在学习中感受物理概念、规律的具体运用,进而将教学的目的与要求转化为他们作为生活主体的内在需要。如在高中物理时间与时刻、平均速度与瞬时速度的概念讲解时,我以汽车违章超速的《交通违法处罚告知单》为例展开分析与讨论:“……车牌号:×××,电话×××,车速实测值100km/h,限速值60km/h,车辆类型:×××,违章时间:09-06-11,09:40:36,违章地点:省道×××线,……”,对这种源于生活情境的问题开展分析与讨论,有利于学生对物理概念的感性认识,提高学习的有效性。

另外,在物理概念教学过程中教师可通过现代教育技术,使物理问题生活化,加强物理概念感性认识和理解。例如在“机械波”的概念教学中,教师可以在多媒体教室播放两组实景录像片段:第一组单个物体的几种运动形式,如直线、曲线、圆周等运动;第二组为波动形式,如艺术体操(长绸舞)、大型团体操(红旗飘飘)、篮球比赛中看台上的人浪等。借助现代教育技术,通过类比的方法,学生能明白:波动也是一种运动形式,各振动质点并没有随波迁移。这样,通过媒体的播放演示,学生不仅能感受物理就在身边,而且能强化对机械波的感性认识,处于较积极的思维状态,提高学习效率。

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2.引导学生从数学表达式中领悟物理概念的内涵,减小习惯性思维对物理概念学习的负面影响。

数学表达式具有的高度概括性特征与简捷且又严密的逻辑思维方式,能够为描述具有较深刻内涵的物理概念和规律提供最佳表达形式。因此,在平时的物理概念教学中教师应充分发挥数学方法和数学思维在概念的分析、表述和解决物理问题中的作用,引导学生自觉且有针对性地将物理概念和数学方法有机地结合起来,真正做到既能把物理问题转化为数学问题,又能从数学表达式中深刻领悟其物理概念的内涵,从而扩大习惯性思维对物理概念学习中起到促进作用的积极一面,减小习惯性思维对物理概念学习的负面影响。如高中物理中的“电容”这个概念,它的定义式是C=,如果学生了解用比值来定义物理概念的特点,就不会受习惯性思维的负面影响所得出“电容与电量成正比,与电压成反比”的错误认识,明确电容与电量或电压是无关的,是由电容器本身性质所决定的,即体现在决定式C=当中所涉及到的几个物理量,就较容易地判断出电容与正对面积和电介质成正比与距离成反比。这样既简单又记忆深刻,因此,在物理概念教学时教师不能够只进行单纯的文字说明,或只让学生死记公式,这都是不可取的,应引导学生从数学表达式中领悟物理概念的内涵,减小习惯性思维的负面影响,提高学习的有效性。

3.引导学生对物理概念进行对比分析,加强对比思维品质的培养。

在平时教学中,为了深化学生对物理概念的理解,教师在教学中应多引导学生对相关的物理概念进行对比与分析,让学生了解相关物理概念之间相似的方面与本质的区别,深化学生对相关概念的理解。如在讲电学中“电动势”这一概念时,教师引导学生抓住“电动势是表征把其他形式能转化成电能本领大小的物理量”的本质特征,并且把电动势与电势差这两概念进行对比,数学式表达电动势是E,而电势差是U=,这样学生就能较好地把二者区别开来,并较好地掌握“电动势”这一概念。倘若不清楚电动势的本质意义,没有把它与电势差进行对比,学生就容易形成电动势与电势差没什么区别的错误观念。

总之,在新课程背景下教师要积极探究物理概念的学与教,认真分析学生在学习物理概念时产生各种思维障碍的根源,拓宽和提升教学方法与教学手段,纠正学生在学习物理概念过程中的错误与偏差,培养学生正确的思维方法,提高物理概念教学的有效性与科学性。

参考文献:

[1]袁运开主编.物理教育学.

现场教学的概念篇8

例如,在引入弹力的概念时,先演示小车受拉伸或压缩弹簧的作用而运动,说明弹簧在恢复形变时要对使之形变的物体产生力的作用;再演示弯曲的弹性钢片能将粉笔头推出去,总结得出物体恢复形变时要对使之形变的物体产生力的作用,进而得出弹力概念。又如,在讲述超重与失重时,让学生在弹簧秤下挂上钩码,静止时在指针下卡一块小纸片并记下示数,当提着弹簧秤加速上升时指针会把小纸片推到下方,此时发现弹簧秤示数增大了,从而给出超重的概念;同样,在观察弹簧秤加速下降时其读数减小的现象后,建立失重概念。通过实验演示的直观教学,有助于学生在头脑中形成新概念的情境,而留下深刻的印象。

二、类比法

类比是从事科学研究最普遍的方法之一,对科学的发展具有重要的作用。在物理学中,有不少的概念是用类比推理方法得出的。因此,针对这类物理概念的教学,其最佳方法就是用类比法进行引入教学。只有这样,可以使学生借类比事物为“桥”,从形象思维顺利过渡到抽象思维,从而深刻理解和牢固掌握新概念。

例如,与重力势能类比,引入电势能的概念;与电场强度概念的建立方法类比,引入建立磁感应强度的概念;将电流类比于水流,建立电流概念;将电压类比于水压,建立电压概念;把交流电相与相差的概念同简谐振动做适当的类比,建立交流电的相与相差的概念;把电磁振荡类比于弹簧振子或单摆,把电谐振类比于机械振动中的共振现象,建立电磁振荡概念等等。

三、设疑法

设疑如同悬念能引起学生积极的思维活动,经过学生积极思维之后得到的概念能经久不忘。在概念教学中设置疑难能更好地为概念引入创设思维情境,这是引入物理概念的一种好方法。

例如,引入全反射概念时,将一束光线从光密媒质(水或玻璃)中斜射到光疏媒质(空气),然后慢慢地增大入射角,当入射角增大到一定程度时,为什么折射光线不存在了呢?反射光的强度为什么加强了呢?学生都希望自己能找到一句准确的语言来表达这一现象。在学生分析疑问的基础上,引号学生抓住本质给出全反射的定义,能使学生牢固地掌握了全反射的概念。

四、联结法

物理概念大多数是在已有认知结构的基础上建立起来的,而新概念的建立主要依赖于认知结构中原有的相关概念。通过新旧概念之间的关系发生联结,有意义的研究才能实现。因此,在进行概念教学中,要充分发挥已有旧知识的作用而引入新概念,这是物理教学中通常采用的方法。

例如,在引入能量的概念时,先沿用初中时所学过的一些粗浅定义:一个物体能够对外界做功,我们就说这个物体具有了能量。在此基础上,讨论怎样定量确定能量的变化问题,从而得出用做功的多少来确定能量变化的多少这样的一个基本认识,再通过列举事例分析而引入能量的概念。又如,在引入电势的概念之前,先复习场强的引入过程,说明在电场中某点,随着检验电荷电量的增大,所受电场力成正比地增大,但电场力与电量的比值是确定的,这就是该点的场强。有抓住这样新旧知识间的本质联系,自然而然地导入电势概念,才有助于学生接受新概念的内涵。

五、激趣法

心理学家认为:一旦学生对学习产生了浓厚的兴趣,那便会自觉地集中注意力,全神贯注地去探索新知识。物理学是一门以实验为基础的科学,其研究对象是丰富多彩的自然界中物体运动与变化现象。因此,在物理教学中引入概念时应注意结合有趣的物理现象进行讲述去吸引学生,有助于学生对概念的了解,并激发出浓厚的学习兴趣,这是值得注意采纳的方法。

例如,在引入光的干涉概念时,首先介绍托马斯。扬在历史上第一次解决相干光源的问题,成功地做出光的干涉实验的史料,它能激发学生对新概念学习而产生浓厚的求知兴趣。又如,在引入电磁感应概念教学时,简要介绍法拉第其人及其在物理学上的杰出贡献等事迹,以激发学生学习该概念的兴趣。除了利用物理史料激趣外,在概念引入前,如设计一些趣味实验,提出一些相关的奇妙的自然现象,设置悬念等,也容易激起学生的学习兴趣,有利于新概念的引入,有利于学生接受并掌握概念。

六、外延法

现场教学的概念篇9

概念教学应该包含情境创设、建立概念和概念应用三个大的环节,其核心是“如何引导学生建立概念”.笔者在该环节结合物理学科特点,设置了两条线:一条是活动线,主要以实验为载体,通过实验的演示和分析完成概念的定义;另一条是问题串,主要是以问题为载体,引导学生通过问题的分析和解决,归纳出概念的基本特征.通过这两条线帮助学生由表及里、由浅入深地理解、建构和掌握概念.具体教学模式框架如图1所示.

“双线式”高中物理概念教学模式实施的技巧如何呢?在进行教学设计时,教师应尽量创设有助于启发学生发现问题、思考问题和探索事物本质属性的物理环境,唤起学生的感性知识.教师或运用实验,或利用新旧知识的联系,或组织体验活动,或介绍有趣的物理学史,力求激发学生的求知欲望,并且引导学生专注于被研究的对象,注意活动的观察,达到获取信息并引发思考的目的.在概念教学中,若只向学生提供形成概念的感性材料,而不同时让学生参与思维加工活动,对学生而言,感性认识和理性认识、生活经验和科学概念仍处于分离状态.“双线式”概念教学,以“问题”为指引,引导学生在形成感性认识的基础上,运用比较、分析、综合等思维方法,对感性材料加工,进而抽象概括出事物的本质特征;借助于“活动”,引导学生从实验数据或实例分析出发,运用一定的数学知识,得出它的定义式,两者结合建立概念.

1.2 “双线式”高中物理概念教学的价值

笔者在实践中运用图1所示的教学模式实施概念教学,发现其各个环节具体的教学功能有如下几个方面:

(1)是创设学习概念的物理环境,能使学生获得丰富的感性知识,有效激发学生进行探究活动和问题解决的兴趣.

(2)活动与问题两条线相结合的环节是学生动眼、动手、动脑进行信息提取、思维加工的过程,学生通过科学抽象,突出概念本质特征,摒弃非本质特征,按照物理学的研究方法来形成概念,充分体验了物理概念学习的过程与方法.该过程中学生有了问题串的引导,能促进其思维过程与概念建立过程进行整合,有效提升其科学素养.

(3)通过概念应用的环节,设置具体的例题和变式应用,能巩固和深化学生对概念的理解.

2 教学实践――“电场”教学

2.1 基于学生认知基础的“问题”情境创设

问题1 在我们所学的各种力中,有哪些是接触力?哪些是非接触力?

问题2 非接触物体之间如何传递作用力?

设计意图 引导学生回顾已学的力并予以区分,高一学到“弹力”、“摩擦力”是接触力,高一和初中学到的“重力”、“磁力”等是非接触力;带电体之间相互作用的库仑力也属于非接触力.

问题2将学生的思维引向了其熟悉的两个方面:

(1)地球对地表附近物质的作用力是通过什么物质作用的?重力场(看不见、摸不着的物质)

(2)磁体与磁体之间的磁力是通过什么物质作用的?磁场(看不见、摸不着的物质)

通过对上述两个方面的思考,学生自然而然提出与课题相关的问题.

问题3 两电荷间相互作用时不直接接触,它们之间的相互作用也是通过别的物质作用的,这是什么物质?

设计意图 创设科学史情境,引发学生概念探究的欲望.万有引力曾被认为是一种既不需要媒介,也不需经历时间,而是超越空间直接发生的作用力,并被称为超距作用.尽管牛顿本人不赞成把引力看成超距作用,然而,他未能解决这个问题,因而超距作用的坚持者仍把万有引力说成是超距作用的典范.早期的电磁理论是超距作用理论.库仑的平方反比定律似乎表明,静电力像万有引力一样,也是一种超距力.但是不是呢?法拉第后来将两块条形磁铁的N极推到一块儿,感觉到半空中磁力之间的阻力.这种力好像是作用于物体的外部,于是开始形成“力场”的概念,认为这种非接触力是通过“场”来实现近距作用的.

问题4 库仑定律给出了两个点电荷相互作用的当量关系,那么它们间的相互作用是如何传递的?

分析 (1)电荷电荷(超距作用);(2)电荷电场电荷(近距作用).

设计意图 我们知道,两者争论由来已久,近代物理证明,电场传递相互作用.介绍科学发现历史的目的,是帮助学生认识科学发现的基础,体会科学发现的价值,欣赏科学发现中的智慧,学习科学发现中的精神.

2.2 探究电场,建立概念

教材中给定的概念:电场是带电体周围存在的“特殊”媒介物质.那么特殊在哪里呢?这也是学生好奇的.教师应该对此有清晰的认识:电场是客观存在的一种非分子、原子组成的“特殊”物质形态.具体特殊在如下几个方面:

特殊性1:与一般的实体物质相比,电场没有静止质量.

特殊性2:实体物质在空间内的速度小于光速,而且根据运动的相对性,其速度和观察者的运动速度有关(运动的相对性);而电场在真空中永远以光速运动,电场的速度与观察者的运动速度无关.

特殊性3:实体物质具有一定的体积大小、形状;而电场充满整个空间,没有体积大小、没有形状.

特殊性4:实体物质的原子占有的空间不能同时被另一个原子占据;而若干个电场可以互相叠加,可以同时占据同一空间,具体某一个位置的电场强度是合场强.

上述几点特殊性,对于初学“电场”概念的学生而言,显然是无法理解的,至于后面要给学生渗透多少,结合学生实际水平而定.那么,在新授课上,我们的概念探究应该给学生构建怎样的双线呢?

问题5 电场看不见摸不着,如何研究、认识看不见摸不着的物质?

问题6 初中时如何具体探究磁场的作用的?

问题7 电场有什么性质呢?

设计意图 问题5~7目的在于引导学生对电场的力学性质进行归纳,同时对于问题6的思考,将学生的思维引向熟悉的“磁场”力的性质上,便于方法的迁移促进新概念的建立.

实验1 在桌面上放一个有绝缘支座的带电体A,在A附近分别悬挂一个不带电的球和一个带电的球,观察现象.

现象及分析 不带电的球没有发生偏离,带电的小球偏离了竖直位置;说明电场的性质是对放入电场中的电荷有力的作用.

建立概念 如图2所示,电荷A对电荷B的作用,实际上是A产生的电场1对电荷B的作用;反过来,B对A实际上是B产生的电场2对电荷A的作用.

问题8 既然电场对放入电场中的电荷有力作用,那么如何研究电场呢?(必须放入电荷)

问题9 对这个电荷是有条件呢?

(1)电荷量应充分小,不至于影响要研究的电场;

(2)电荷的体积要小,便于研究电场中各点的情况,这种电荷叫试探电荷q.

设计意图 试探电荷是一个理想化模型,可培养学生的建模能力和想象力.

进一步使用问题串分析电场的特征:

问题10-1 将同一试探电荷分别放在 A、B 两点,如图3所示,发现什么特点、规律?

问题10-2 在同一点 A放入不同电量的试探电荷,发现什么特点、规律?

问题10-3 在另一点B 放入不同电量的试探电荷,发现什么特点、规律?

设计意图 对于问题10-1,学生很容易从库仑定律进行判断,但是问题也随之生成,场源电荷产生的电场的强弱与试探电荷所受电场力的大小相对应,能不能用试探电荷所受的电场力的大小来描述电场的强弱呢? 顺着这个生成性问题进行探究,学生在问题10-2、10-3的探究中会有所发现,可以引导学生采用列表的形式进行理论探究,例如问题10-2的理论探究结果如表1所示.

对于问题10-3的探究结果也与之类似,继而归纳出“不同的电荷在电场的同一点所受的电场力不同,但电场中同一点电场的强弱是唯一的”结论,再回到问题10-1,又能有新的结论:“的大小与电场的强弱一一对应,而且只与场源电荷Q和场中点的位置r有关,与引入的试探电荷无关.”这个比值恰恰就是电场的定义式.

纵观整个“双线式”教学模式,虽然演示实验只有一个,但由于借助于“问题串”的理论探究,充分应用 “思维实验法”,促进了学生对“引入场强的必要性、场强定义方法和场强内涵”的理解.

2.3 概念应用与拓展

概念应用题:点电荷是最简单的场源电荷.设一个点电荷的电荷量为+Q,产生了一个电场,现在以点电荷+Q为球心,以任意长r为半径,画一个球面,进行如下的分析与思考:

(1)在球面上各点的电场强度是否相同?

(2)与之相距为r的A点放一试探电荷,所带电荷量为+q,试推导A点的场强的大小,并确定场强的方向?

现场教学的概念篇10

本文结合对人教版高中物理选修3-1第一章的电场强度概念教学的设计,谈谈教师应怎样落实概念教学的新课程理念。

1 教师努力创设情景,让学生提出合理化问题进行研究

精心设计情景和矛盾事件(来源于生活生产现象、实验、视频等),能激起学生对自己原先的态度、目标及知识的挑战,从而引发真正的探究兴趣。创设概念教学的情境是物理概念教学的必经环节。杨振宁说过“让学生站在问题开始的地方,要面对原始的问题。”物理概念一般比较抽象,对于感性认识丰富,理性认识较薄弱的中学生来说,接受起来有一定的难度,而如果教师在概念教学过程中去创设恰当的“境”,激发学生的“情”,不仅能帮助学生的认识比较容易地进入概念,而且能充分地调动学生对物理概念学习的积极性,使学生由好奇转变为兴趣爱好,由兴趣爱好转变为对物理概念知识的渴求。让学生在轻松、愉快、新奇、积极的心态中,积极主动地参与到教学活动中来,明确要研究的问题,达到良好的教学效果。例如:在电场强度的概念教学中通过演示试验来创设情景:检验电荷q放在带电球体Q产生的电场中的不同点,学生看到q所受的电场力F不同,让学生感到电场有强弱之分。q受电场力F越大,我们就说那一点电场越强。教师随即提出,“用什么物理量来表示电场强弱.这个物理量怎样定义.” 教师作好导向作用,引导学生自主分析,发现了问题。这样用情景引入问题符合学生的认知规律,也能很好地激发他们好奇的心理,为接下来的探究作好了准备。

2 教师引导学生,选择合理的方法进行探究问题,形成概念

学生在探究物理概念的过程中,常常会遇到要解决多个问题的情况,教师应引导学生,选择合理的方法进行探究问题,即“实验归纳”或“理论演绎”,并在探究过程中恰当地体现科学探究的要素,灵活设计和安排学生的猜想、计划、操作、推证、评价、交流等活动,有效地促进学生的“探究-建构”过程,不宜一味地强求探究模式的完整。对科学问题的研究要重视定性和定量结合的探讨,这对学生深刻理解概念的物理意义是十分重要的。心理学研究表明:学生通过自己的努力所获得的知识,掌握更牢固、更持久。教师鼓励学生对已有的感性材料进行分析、综合,抽象、概括,尝试给有关的概念下一个恰当的定义。这样,能充分调动学生自身的物理素质,掌握学习物理的方法。在教学中,只要引导得当,很多概念的定义,学生基本能归纳准确。例如:在电场强度的教学中,接下来教师应启发学生积极思考和讨论:检验电荷q放在带电球体Q产生的电场中的不同点受的电场力F不同,是否可用电场力F来描述电场的强弱.学生思考后,教师不急于让学生回答,而是改变演示试验:电量不同的q放在带电球体Q产生的电场中的同一点受的电场力F也不同,而电场中某一点的电场强弱应该是确定的,引起学生认知冲突――不能用电场力F来描述电场的强弱。学生思维受阻,亟待解决,兴趣高涨,可让他们讨论争辩,进行思维加工。教师通过具体的例子来引导学生,已知将电量为q的点电荷放在点电荷Q产生的电场中的A点受的电场力F,若将电量为2q的点电荷放在点电荷Q产生的电场中的A点受的电场力F′应为多大.学生根据点电荷库仑力公式容易得出,电场力F′为2F,学生不难看出点电荷q在点电荷Q电场中的A点受的电场力和其电量成正比,启发他们大胆猜想:电场的强弱能否用电场力和电量的比值来定义.

通过第一步的创设情境,让学生主观感受电场有强弱,通过第二步的分析讨论让学生明确电场力不能描述电场的强弱,启发和鼓励学生大胆猜想,培养了学生的创新精神和创新能力。接下来试验探索:在带电球体Q产生的电场中,同一点放进检验电荷q,利用电荷均分方法定量改变检验电荷q的电量,记录电场力F的大小,观察F与q的关系。同理:选取电场中另一点来研究F与q的关系。教师指导,学生自主分析数据表明,电场中同一点F与q的比值为定值,不同点比值大反映力也大,电场越强。最后得出结论:检验电荷在电场中的某点受的电场力和其电量成正比,电场的强弱可用检验电荷所受的电场力F和其电量q的比值来定义,叫做电场强度。

通过这样的程序教学,让学生体会一个物理概念产生的过程和怎么样给它下定义。使学生逐步领悟物理学中概念产生的特点,同时通过这种方法来提高学生的能力和培养学生的物理思想。例如:位移,速度,加速度,各种力,动量,动能,磁感强度,电势等物理概念的教学都可以这样来教学,采用先引导,后由学生自己对物理概念定义,然后逐步完善。

3 让学生进行充分的交流

《新课程标准》指出:“要让学生能够互相倾听,明白别人对问题的不同解释,摆脱自我为中心的思维倾向;在相互表达与倾听中,让学生各自的想法、思路被清晰化、外显化,促进反思自己的理解和思维过程。在讨论中互相质疑,指出对方的逻辑矛盾,引发认知的冲突,深化、修正自己的认识,建构出新的假设和更深层的理解”。讨论与交流使概念更清晰,在讨论中使学生相互启发,不断纠正错误,直至得出完整、准确的定义。例如:在电场强度概念教学中教师可以这样引导:通过对电场强弱的探究,请同学们讨论哪些地方你认为还不够清晰.你对此有何建议.请同学们交流今天的收获,为你们今后概念的学习有哪些启发.各小组进行交流,总结学到的知识、方法,及对成功与失败的感受……。

4 巧设练习题目,充分理解概念

为了巩固、深化和活化对概念的理解,完成认识上的第二次“飞跃”。在此环节,教师从多角度提问,让学生判断,或创设问题情境,设计阶梯式问题,让学生思考,引导学生由浅入深,逐步理解概念。针对“电场强度”的概念,可利用下列问题进行讨论,在真空中O点放一个点电荷Q=+1.0×10-9C,直线MN通过O点,OM的距离r=30 cm,M点放一个点电荷q=-1.0×10-10C,如图,求:

(1)q在M点受到的作用力。

(2)M点的场强。

(3)拿走q后M点的场强。

(4)M、N两点的场强哪点大.

这样逐步使学生懂得掌握概念靠“记”是不够的,理解才是掌握概念的关键。促使他们会思考、爱思考、直至勤思考。

现场教学的概念篇11

对于高中物理概念,有的概念需要在实验的基础上进行合理推理,才能认识和理解其本质;有的概念抽象,难以理解,但是,可用直观形象的东西进行对比分析;有的物理概念所提到的现象或者物理量是摸不着、看不见的,需要利用现代科技手段,做一些动画或者图片,让学生有直观感受;有的概念虽然抽象难懂,但是与我们的实际生活密切相关,教学中可以联系生活实际让学生对其加以理解。总之对于不同的物理概念,教师在教学过程中应该采取不同的教学方法,帮助学生理解掌握物理概念,学好物理知识。

二、高中物理概念教学方法

1.实验法

物理是一门以实验为基础的自然科学.中学物理就其内容来讲主要是经典物理学中最基本、最简单、与实际联系最密切的部分,其主要概念、规律都是在实验基础上建立起来的。在高中物理概念教学中,有很多概念仅用讲授法,学生很难理解。对某些物理概念,用演示实验法来进行教学是行之有效的,一个直观、生动、形象的演示实验,可创设良好的物理环境,给学生提供鲜明具体的直观感受和感性认识,这种演示实验,既可以给学生留下深刻的印象,教师还可以通过引导学生概括实验现象特征,帮助学生理解和掌握物理概念。如“弹力”概念的教学,教师可以用弹簧,钢片等做演示实验,可以让学生真切地体会到产生弹力的实质是使物体发生弹性形变。在高中物理教学中有很多概念都可以通过演示实验的方法,使学生对概念的学习由抽象变为形象,从而使学生易于理解掌握概念。诸如“压强”“电场”“电阻”“磁场”等概念的教学均可以用此方法。

2.类比法

在高中物理概念教学中,会遇到很多似曾相识,但其意义却相差甚远的概念,教师讲授这概念时可以利用类比的方法,通过与类似概念的比较,弄清相互间的联系与区别,找出它们之间的差异和共同点,这样既有利于学生对已学概念的复习,又有利于加深对类似概念的理解。通过类比,建立新概念,是认知结构同化作用的体现。例如,速度与加速度、电压与电动势、功和能等等。在讲电场时,可以用已学的重力场来类比电场。如果我们能利用类比法对这些相似的概念进行对比讲授,使学生更好地掌握这些概念之间的联系和区别,从而达到深化理解概念的目的。

3.图像电教法

现场教学的概念篇12

大多数物理概念的教学方法是通过实验演示,让学生透过现象,剖析揭示其本质而引入新概念的,学生易于进入教学情境,形成鲜明的印象,从而强化了学生对概念的理解和记忆。

例如,在引入弹力的概念时,先演示小车受拉伸或压缩弹簧的作用而运动,说明弹簧在恢复形变时要对使之形变的物体产生力的作用;再演示弯曲的弹性钢片能将粉笔头推出去,总结得出物体恢复形变时要对使之形变的物体产生力的作用,进而得出弹力概念。又如,在讲述超重与失重时,让学生在弹簧秤下挂上钩码,静止时在指针下卡一块小纸片并记下示数,当提着弹簧秤加速上升时指针会把小纸片推到下方,此时发现弹簧秤示数增大了,从而给出超重的概念;同样,在观察弹簧秤加速下降时其读数减小的现象后,建立失重概念。通过实验演示的直观教学,有助于学生在头脑中形成新概念的情境,而留下深刻的印象。

二、类比法

类比是从事科学研究最普遍的方法之一,对科学的发展具有重要的作用。在物理学中,有不少的概念是用类比推理方法得出的。因此,针对这类物理概念的教学,其最佳方法就是用类比法进行引入教学。只有这样,可以使学生借类比事物为“桥”,从形象思维顺利过渡到抽象思维,从而深刻理解和牢固掌握新概念。

例如,与重力势能类比,引入电势能的概念;与电场强度概念的建立方法类比,引入建立磁感应强度的概念;将电流类比于水流,建立电流概念;将电压类比于水压,建立电压概念;把交流电相与相差的概念同简谐振动做适当的类比,建立交流电的相与相差的概念;把电磁振荡类比于弹簧振子或单摆,把电谐振类比于机械振动中的共振现象,建立电磁振荡概念等等。

三、联结法

物理概念大多数是在已有认知结构的基础上建立起来的,而新概念的建立主要依赖于认知结构中原有的相关概念。通过新旧概念之间的关系发生联结,有意义的研究才能实现。因此,在进行概念教学中,要充分发挥已有旧知识的作用而引入新概念,这是物理教学中通常采用的方法。

例如,在引入能量的概念时,先沿用初中时所学过的一个粗浅定义:一个物体能够对外界做功,我们就说这个物体具有了能量。在此基础上,讨论怎样定量确定能量的变化问题,从而得出用做功的多少来确定能量变化的多少这样的一个基本认识,再通过列举事例分析而引入能量的概念。又如,在引入电势的概念之前,先复习场强的引入过程,说明在电场中某点,随着检验电荷电量的增大,所受电场力成正比地增大,但电场力与电量的比值是确定的,这就是该点的场强。有抓住这样新旧知识间的本质联系,自然而然地导入电势概念,才有助于学生接受新概念的内涵。

四、激趣法

物理学是一门以实验为基础的科学,其研究对象是丰富多彩的自然界中物体运动与变化现象。因此,在物理教学中引入概念时应注意结合有趣的物理现象进行讲述去吸引学生,有助于学生对概念的了解,并激发出浓厚的学习兴趣,这是值得注意采纳的方法。

例如,在引入光的干涉概念时,首先介绍托马斯・扬在历史上第一次解决相干光源的问题,成功地做出光的干涉实验的史料,它能激发学生对新概念学习而产生浓厚的求知兴趣。又如,在引入电磁感应概念教学时,简要介绍法拉第其人及其在物理学上的杰出贡献等事迹,以激发学生学习该概念的兴趣。除了利用物理史料激趣外,在概念引入前,如设计一些趣味实验,提出一些相关的奇妙的自然现象,设置悬念等,也容易激起学生的学习兴趣,有利于新概念的引入,有利于学生接受并掌握概念。

五、外延法

物理学中,有些物理概念是在抽象的基础上建立起来的,概念的定义方式是用来揭示概念内涵的方式给出的,而越是抽象的概念,学生越难理解,不易接受。因此,对于这样的概念在教学时最好要从其外延开始引入。只有这样,才可把抽象的概念具体化,学生才能容易理解与掌握,同时还可逐步训练和提高学生的归纲概括和抽象思维能力。

现场教学的概念篇13

大多数物理概念的教学方法是通过实验演示,让学生透过现象,剖析揭示其本质而引入新概念的,学生易于进入教学情境,形成鲜明的印象,从而强化了学生对概念的理解和记忆。

例如,在引入弹力的概念时,先演示小车受拉伸或压缩弹簧的作用而运动,说明弹簧在恢复形变时要对使之形变的物体产生力的作用;再演示弯曲的弹性钢片能将粉笔头推出去,总结得出物体恢复形变时要对使之形变的物体产生力的作用,进而得出弹力概念。又如,在讲述超重与失重时,让学生在弹簧秤下挂上钩码,静止时在指针下卡一块小纸片并记下示数,当提着弹簧秤加速上升时指针会把小纸片推到下方,此时发现弹簧秤示数增大了,从而给出超重的概念;同样,在观察弹簧秤加速下降时其读数减小的现象后,建立失重概念。通过实验演示的直观教学,有助于学生在头脑中形成新概念的情境,而留下深刻的印象。

二、类比法

类比是从事科学研究最普遍的方法之一,对科学的发展具有重要的作用。在物理学中,有不少的概念是用类比推理方法得出的。因此,针对这类物理概念的教学,其最佳方法就是用类比法进行引入教学。只有这样,可以使学生借类比事物为“桥”,从形象思维顺利过渡到抽象思维,从而深刻理解和牢固掌握新概念。

例如,与重力势能类比,引入电势能的概念;与电场强度概念的建立方法类比,引入建立磁感应强度的概念;将电流类比于水流,建立电流概念;将电压类比于水压,建立电压概念;把交流电相与相差的概念同简谐振动做适当的类比,建立交流电的相与相差的概念;把电磁振荡类比于弹簧振子或单摆,把电谐振类比于机械振动中的共振现象,建立电磁振荡概念等等。

三、设疑法

设疑如同悬念能引起学生积极的思维活动,经过学生积极思维之后得到的概念能经久不忘。在概念教学中设置疑难能更好地为概念引入创设思维情境,这是引入物理概念的一种好方法。

例如,引入全反射概念时,将一束光线从光密媒质(水或玻璃)中斜射到光疏媒质(空气),然后慢慢地增大入射角,当入射角增大到一定程度时,为什么折射光线不存在了呢?反射光的强度为什么加强了呢?学生都希望自己能找到一句准确的语言来表达这一现象。在学生分析疑问的基础上,引号学生抓住本质给出全反射的定义,能使学生牢固地掌握了全反射的概念。

四、联结法

物理概念大多数是在已有认知结构的基础上建立起来的,而新概念的建立主要依赖于认知结构中原有的相关概念。通过新旧概念之间的关系发生联结,有意义的研究才能实现。因此,在进行概念教学中,要充分发挥已有旧知识的作用而引入新概念,这是物理教学中通常采用的方法。

例如,在引入能量的概念时,先沿用初中时所学过的一些粗浅定义:一个物体能够对外界做功,我们就说这个物体具有了能量。在此基础上,讨论怎样定量确定能量的变化问题,从而得出用做功的多少来确定能量变化的多少这样的一个基本认识,再通过列举事例分析而引入能量的概念。又如,在引入电势的概念之前,先复习场强的引入过程,说明在电场中某点,随着检验电荷电量的增大,所受电场力成正比地增大,但电场力与电量的比值是确定的,这就是该点的场强。有抓住这样新旧知识间的本质联系,自然而然地导入电势概念,才有助于学生接受新概念的内涵。

五、实例法

在物理学中,有许多的物理概念是通过剖析实际生产与生活中常见的事例、分析现象、抓住其本质而归纳得出的,因此,在对这类概念引入教学时,我们不妨也模仿这概念的建立过程模式对其进行“重复式”的讲解,再结合学生已有的认知基础,帮助学生形成、理解并掌握该概念涵义。

六、直接法

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