淺析物理教學(xué)中的物理概念
摘要:物理概念是整個物理學(xué)知識的核心,它是學(xué)習(xí)物理學(xué),理解物理公式含意,掌握其法則、規(guī)律等知識的基礎(chǔ),同時又能有效培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維和分析推理能力。物理概念是物理知識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),在物理教學(xué)中有著舉足輕重的地位,可被稱為“最重要”的環(huán)節(jié)。學(xué)生能否形成清晰而準確的物理概念,能否真正理解概念,直接影響到學(xué)生的認識能力的發(fā)展和思維能力的培養(yǎng)。所以,在教學(xué)中重視概念的建立過程,對學(xué)好物理是很重要的,也是很有效的。在此對初中物理概念的教學(xué)做了一些粗淺的剖析。
一、概念的建立和規(guī)律的形成階段
初中物理中的概念和規(guī)律多為物理學(xué)中最基本的概念和規(guī)律,而這些概念和規(guī)律一般是從大量的物理現(xiàn)象中總結(jié)出來的。但由于初中學(xué)生抽象思維能力不強,又易受前科學(xué)概念的干擾,妨礙了正確物理概念的建立和規(guī)律的形成。那么,如何排除這些干擾,建立科學(xué)的概念和規(guī)律呢?
1.創(chuàng)設(shè)問題情境,明確建立概念和規(guī)律的需要和意義。
“在學(xué)生的相異構(gòu)想與新的物理知識相沖突時,怎樣才能促成認知結(jié)構(gòu)的順應(yīng),從而實現(xiàn)由前概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變呢?關(guān)鍵是設(shè)法給學(xué)生一個巨大的‘震顫’,以動搖其頑固信念的基礎(chǔ)。”所以,設(shè)置問題情境,讓學(xué)生用以往的知識概念無法解決,或新現(xiàn)象與“前概念”產(chǎn)生矛盾時,他們就會體會到建立新概念和規(guī)律的意義和需要,主動放棄“前概念”的影響,急于了解新的知識。如對速度概念的教學(xué),可以設(shè)立這樣的問題情境:①一般情況下,兔子和烏龜誰跑得快?②在 “龜兔賽跑”的故事中,我們能說兔子跑得快嗎?這樣接著引出常用的兩種比較物體運動快慢的方法和物理學(xué)中用單位時間內(nèi)通過的路程來比較運動快慢的規(guī)定,為速度概念的建立打下基礎(chǔ)。
2.清楚闡述建立概念和形成規(guī)律的思路。
在學(xué)生有一定的需要和積極的準備狀態(tài)下,教師要利用各種適宜的方法,如實驗探索、理論推導(dǎo)等,向?qū)W生闡明概念和規(guī)律的形成過程,建立新舊知識的鏈接。如在牛頓第一運動定律的教學(xué)中,對斜面小車實驗現(xiàn)象進行充分的分析:在小車運動的方向上受到的阻力越小,小車運動的距離越遠;再用外推法分析和介紹歷史上科學(xué)家對此問題的研究結(jié)果,逐步得出牛頓第一運動定律。這樣學(xué)生對該規(guī)律的認識就有了一個清晰的過程。
在知識學(xué)習(xí)中,這樣的方法能讓學(xué)生知其“所以然”,為他們正確理解、靈活運用概念和規(guī)律奠定基礎(chǔ),而且印象深刻,記憶牢固,學(xué)習(xí)效果較好。“物理教學(xué)中常聽到教師埋怨‘學(xué)生學(xué)得不活,只會死記硬背,遇到實際問題一籌莫展,物理知識支離破碎’等等,其根源都在于概念教學(xué)之初沒有讓學(xué)生充分地歷經(jīng)概念獲得的全過程。”另外,概念和規(guī)律的建立一般都含有一定的物理思維方法,在闡述它們的建立過程時學(xué)生也學(xué)會了一定的思維方法,如牛頓第一運動定律中的外推法,阿基米德原理教學(xué)的控制變量法等等,這對于提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的能力大有幫助。
3.準確呈現(xiàn)概念和規(guī)律的內(nèi)容。
物理學(xué)中概念和規(guī)律的陳述語言或公式十分精煉和準確,概括程度非常高。在教學(xué)中,向?qū)W生呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容時,不但要準確,而且對一些關(guān)鍵字詞應(yīng)加以突出,給予適當?shù)恼f明,以引導(dǎo)學(xué)生足夠的注意和正確理解,并與其他類似的或易混淆的概念和規(guī)律進行比較,建立類比聯(lián)系。如牛頓第一運動定律的內(nèi)容中要強調(diào)“勻速直線運動或靜止”,其中“或”要提醒學(xué)生注意;又如壓力與重力的區(qū)別要加以比較。這樣學(xué)生在理解時不至于產(chǎn)生歧義,并能建立起多方聯(lián)系。
“人在利用概念進行思維時都需要具體形象的幫助和支持”,所以,只給學(xué)生一個準確的文字表述還不夠,還應(yīng)給學(xué)生一些典型的事例,幫助學(xué)生將抽象的概念和具體的事例聯(lián)系起來,建立范例模型,這也是呈現(xiàn)概念及規(guī)律的不可缺少的方面。
二、運用、理解概念和規(guī)律的階段
概念和規(guī)律呈現(xiàn)出來之后,就必須對其加以運用、練習(xí),以加深理解,將陳述性知識向程序性知識轉(zhuǎn)變,使新知識與已有的其他知識鏈接起來,這就進入了概念和規(guī)律教學(xué)的第二階段——運用、理解概念和規(guī)律的階段。培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和綜合運用能力是這一階段的教學(xué)目標。考慮到學(xué)生的接受能力,一般應(yīng)采取循序漸進、逐步加深的教學(xué)方法,具體可分為以下幾個梯度:
1.初步的直接運用。如直接運用公式進行計算,運用概念和規(guī)律對物理性質(zhì)直接判斷等。這一內(nèi)容一般在教授新課時即可進行,以對新學(xué)知識作初步鞏固。
2.逐步提高的間接引申。如公式的變形使用,隱含條件的挖掘,推論的形成等。
3.與其他物理概念和知識的交叉和整合。一是利用其他知識為本概念、規(guī)律提供條件;二是運用本概念、規(guī)律為其他知識提供條件。梯度2和3宜在習(xí)題課、復(fù)習(xí)課中提出。
例如,“杠桿原理”在這一階段的教學(xué)習(xí)題可設(shè)置為:①直接運用杠桿原理,如求力臂、力等;②運用杠桿原理,但隱藏條件需要挖掘,如求動力最小;③杠桿原理與其他知識的綜合運用,如將杠桿兩端的物體浸入液體中,再判斷杠桿是否平衡。
這一階段的教學(xué)方法主要有教師的例題講解、學(xué)生的練習(xí)鞏固、運用知識進行實驗設(shè)計、實驗驗證等,要強調(diào)學(xué)生之間的交流討論。教學(xué)的原則和要求是:①題型設(shè)計應(yīng)典型,難度逐步加深,對較難的習(xí)題要進行適當?shù)牟鸱,以降低理解的難度,讓學(xué)生在成功的愉悅中輕松學(xué)習(xí);②留給學(xué)生時間,教給學(xué)生方法,要求他們領(lǐng)悟運用知識的要點;③練習(xí)的內(nèi)容應(yīng)多與學(xué)生所熟悉的現(xiàn)象相聯(lián)系,以增強學(xué)生的興趣。
三、概念、規(guī)律的整理階段
概念和規(guī)律的教學(xué)到第二階段,并沒有結(jié)束。學(xué)生對某一內(nèi)容的掌握,不能只停留在這一知識的本身和其零星的運用上,對這一知識而言,應(yīng)形成這一知識本身的系統(tǒng)并將它納入已有的知識結(jié)構(gòu)中去,這樣才能說是對概念和規(guī)律的全面掌握,所以說,對概念和規(guī)律的整理是必不可少的教學(xué)階段。
對概念和規(guī)律的教學(xué)要求整理的內(nèi)容主要有:①概念、規(guī)律的內(nèi)容;②概念和規(guī)律的運用條件;③在練習(xí)中總結(jié)的推論;④與其他知識的關(guān)系。這個階段的教與學(xué)的主要要求有:一是教師做好整理示范,并長期堅持,教給學(xué)生方法;二是要重視學(xué)生的整理,并做好方法指導(dǎo);三要教給學(xué)生運用整理提綱進行結(jié)構(gòu)性回憶的復(fù)習(xí)方法,讓他們嘗到整理知識的好處。
總之,初中物理概念和規(guī)律三個教學(xué)階段,包含了近期的新課教學(xué)和遠期的復(fù)習(xí)教學(xué)整個過程,它對大綱要求較高的重點物理概念和規(guī)律的教與學(xué)有著十分重要的指導(dǎo)意義。只有經(jīng)過這樣的三階段教學(xué),才能充分發(fā)揮它們在發(fā)展智力、培養(yǎng)能力方面的作用,才能讓學(xué)生對物理概念和規(guī)律熟練掌握,運用起來才能得心應(yīng)手。
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