時間:2023-08-08 16:51:29
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[關鍵詞] 物理概念 形成 理解 掌握
物理知識由物理概念和物理規律組成,在初中物理教學中要做好基本概念和基本規律的教學,就顯得尤為重要。叢觀近幾年的中考試題,突出了對物理概念的理解和辨析及在新情境下運用基本概念分析解決簡單實際問題的能力,所以在初中物理教學中抓好基本概念教學至關重要,筆者總結了一些基本概念教學的方法及注意的問題,供大家參考。
一、重視物理概念的形成
“物理概念是反映物理現象和過程本質屬性的思維形式”,初中物理中的概念多為物理學中最基本的概念,這些概念一般是從大量的物理現象中歸納總結出來的。但是這些概念對初中學生來說,卻比較抽象,又是可能不容易理解。所以在物理教學的過程中,讓學生認知和建立物理概念就有一定的技巧性。下面從幾個方面談談我的體會。
1.重視觀察和實驗
觀察和實驗不僅是形成物理獎概念和認識物理規律的基礎,又是物理研究的基本方法。通過觀察和實驗使學生對物理概念從直觀和感覺產生直接的興趣,通過觀察和實驗可以給學生提供精心選擇的、簡化和純化的感性材料,使學生對物理事實、現象獲得明確、具體的認識。同時由于實驗具有真實、形象、生動的特點,對中學生有很強的吸引力,極易喚起他們對物理概念產生興趣。所以,在物理概念教學中,教師做好實驗,學生注意觀察實驗,以便為形成物理概念打下良好的基礎。
2.在物理課堂上重視利用生活情境對物理概念引入
一節成功的物理概念的教學,概念引入至關重要,它是課堂成功的關鍵,能激發學生的學習興趣,能引起學生的思想的共鳴和激起繼續學習的欲望,這樣的引入才是成功的關鍵,下面幾種引入新課的方法供參考。
從日常生活的實例引入。如:灑在地上的水一會兒久不見了;夏天游泳后工從水中上岸感到涼,引入蒸發的概念,使學生即感到熟悉又不能把它準確完整的解釋清楚,在這樣的情況下,使他們就有了要徹底的弄懂它的求知欲。
用有趣的實驗引入。在上課前,要在“趣”字下功夫,力爭讓學生感到奇、產生思想火花的共鳴、在講大氣壓這節時,上課后先做好幾個實驗,例如,瓶子吞雞蛋的實驗,紙片托水的實驗,才能達到預期的效果。實驗引入時,器材的選取盡量能有學生日常生活中所接觸的物品進行實驗,這樣就會讓學生產生親近感,而且能激發起他們模仿的欲望,比如在學習凸透鏡時,拿一副近視鏡和老花鏡對著太陽光,根據他們對光的發散,匯聚作用,讓學生猜哪一副是凸透鏡,哪一副是凹透鏡,這樣不但使學生了解了凸透鏡和凹透鏡對光的作用,而且還了解了凸透鏡和凹透鏡在生活中的應用,培養了學生把所學知識應用到實際中的能力。
用有趣的故事、物理學家的故事引入。用故事引入時,要注意語言表述的生動性和形象性,這樣才能激起學生的好奇心和求知欲。例如在講述運動的相對性時,鳥撞飛機的事件能以生動的故事敘述,能使學生產生不可思議的感覺,激發了學生的好奇心,這樣他們就能積極地思考和研究它,進一步激發他們學習的欲望。在講電阻概念時,講述歐姆為探索真理,十年嘔心瀝血、堅持不解地研究,最終得出了歐姆定律的感人經歷,激勵學生的學習欲望。
用計算機多媒體技術引入新課。它增加了課堂教學的信息量,拓寬了課堂教學的空間,延長了課堂教學的時間,大大提高了教學效果。同時,多媒體技術的神奇作用,使靜變動,使慢變快,使微觀變宏觀,使抽象變直觀。大大激發了學生的學習興趣,加快了學生對無力了概念的形成。
以設問的形式引入新課。教師根據教學需要和學生想看、想知道、想做的心里狀態提出問題,或把學生置于一定的情景中使之產生問題,再有學生自己去發現。在學習密度概念時,老師展示幾種形狀的物體,讓學生觀察,然后設問:你們能用什么方法識別這些物質嗎?能夠確定他們是什么物質嗎?單獨用質量或單獨用體積能判斷他們是什么物質嗎?這樣設問一步一步的引入概念。
另外,以復習過去學習的概念以及其他方法引入新課,也是我們教師常用的方法,
二、物理概念理解是關鍵,學生形成物理概念以后,絕大多數學生對物理概念的理解不深,主要存在以下幾個問題
1.不知道為什么要引入一個新的物理概念,不明確它的物理意義和真正含義,往往是從字面的定義出發而沒有真正的理解。
2.學過的物理概念,往往是死記硬背,記不住,記不牢,相似的概念容易發生混淆,往往是錯了不知怎么錯的。對了也不知怎么對的。表現出來沒有理解。
3.學過的物理概念及時記住了,背過了,遇到具體的問題還是解決不了,更不會靈活運用,分析和理解能力很差,進一步表明對物理概念沒有真正理解。
怎樣使學生學好物理概念,對物理概念達到真正的理解,是學好物理知識的關鍵,這要求在物理概念的教學中,首先,必須使學生對概念要做到真正的理解;其次,在理解的基礎上要切實記住;還要在運用的過程中不斷的加深理解和記憶;三者相輔相成,有著不可分割的辯證關系,期中理解是關鍵,是根本。所有在物理概念的教學中我們要注意幾個環節。
1.物理概念的形成是一個重要環節,這在前面已經論述過。
2.做好演示實驗,培養學生仔細認真觀察和積極思考的能力,又是一個重要環節。物理是一門以實驗為基礎的學科。在初中物理教學中觀察和實驗占有重要的地位,學生通過觀察和實驗獲得物理概念的感性認識,在感性認識的基礎上通過分析、判斷、推理論證,獲得物理知識。初中學生對觀察和實驗有極其濃厚的興趣,一般學生能目不轉睛的按教師要求去觀察有關的物理現象,他們好奇和好動,對物理實驗的參與十分積極主動。如果在教學過程中教師能引導他們明確實驗和觀察的目的以及端正態度、交給學生觀察和實驗的方法,培養技能;指導學生把觀察和實驗的感性認識,逐步過不到物理概念的理解上來,是一個漫長的過程,所以,學生通過觀察和實驗就不僅能感知物理現象的外部屬性,還能抓住物理現象間的聯系,進行分析和論證。比如在機械能的教學中,關于動能的概念,教師通過演示實驗,直觀的說明物體由于運動具有的能叫動能,這樣的描述學生容易理解。如果物理教師在教學的過程中,不及時提出對學生觀察和實驗的明確要求并耐心的指導,學生的觀察和實驗就會停留在獵奇和游戲的水平上,不能形成學生學習物理概念的感性認識基礎,觀察和實驗就沒有達到預期的教學目的,即使有很好的儀器設備、也只能造成教學上的浪費。所以物理教師對物理教學中的觀察和實驗必須予以充分的重視。
3.讓學生理解物理概念的內涵,了解物理概念的外延,也是一個重要的環節。在物理概念的教學中,必須使學生,理解物理概念的內涵。例如“密度”的概念,一定要懂得不同物質,其質量和體積的比值是不同的;而同一物質,其質量和體積的比值卻是一定的。只有從這兩方面來分析,才能使學生理解“密度”的概念。在概念的教學中,對一些重要的基本概念,要逐步了解它的外延,使學生通過對物理概念外延的學習,逐步深化和擴展對概念的理解。例如,重力,彈力,摩擦力,屬于力概念的外延。
4.重視學生情感體驗,也是對物理概念理解的一個重要環節。在學習機械能的概念時,學生從情感上對能源的開發和利用,對取之不盡的風能和水能的利用已經十分感興趣,讓學生保持這種情感,對機械能的理解幫助很大。
5.充分發揮多媒體的作用,也使學生對物理概念理解有更大的幫助。在物理教學的過程中,恰當利用多媒體,激發和保持學生的興趣和注意力,使整個課堂教學過程生動活潑,富有情趣。教學內容如果以多媒體方式呈現,可以充分調動學生的感覺器官,使學習的內容更富有吸引力,更能激發學生學習的興趣,如:學習功時,可以利用多媒體呈現做功,不做功的幾種情況,從而理解功的概念。
三、物理概念掌握及其運用是目的
在初中物理課程目標中,“知識與技能”目標規定了學生通過學習的物理學初步知識掌握程度,也就是說我們所學的物理概念中,有相當一部分要達到掌握及其運用的程度。這些物理概念時初中物理知識的重點,難點,也是中考必考的知識點,對今后高中 的學習有促進作用,掌握和運用他們就顯的更為重要。下面就如何使學生熟練的掌握和靈活運用談一些看法。
1.直接運用
我們對所學過的物理概念每講必練,達到掌握運用的程度。例如學習了“速度”的概念,出一些簡單的題,讓學生當堂解決。
2.概念辨析
在所講的物理概念中。容易出現混淆的概念,進行辨析。例如學習了溫度、內能、熱量等概念,采取選擇題的形式來辨析,學生通過獨立思考,認真完成,以達到把概念辨析清楚。
3.問題提高
問答題,是判斷學生對概念掌握程度的比較好的方法。例如學習了“比熱容”的概念后,解釋海陸風的成因達到對“比熱容”的概念運用的目的。
4.綜合突破
“嘗試對溫室效應、熱島效應等發表自己的見解。”用于對所學概念的提升,達到運用的目的。
5.社會調查與改進提高
學習“質量”概念后,布置2~3周的社會調查活動。讓學生完成“質量測量工具的市場調查與研究。”以達到學以致用的目的。
總之,學生對物理概念的形成、理解、掌握和運用是一個十分復雜的認識過程,它是一個特殊的認識和一般的認識、感性認識與理性認識的反復結合、相互作用的辯證發展過程,這個過程往往表現為:從初步理解,經過具體與抽象的反復結合而達到加深理解。簡單的概念經過必要的反復即可掌握,而復雜的概念側要經過幾個階段的學習,才能掌握。
參考文獻
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一、初中物理概念教學的基本特點
1.感性特點
概念是人們在感覺、知覺和表象有效積累的基礎上,通過分析綜合、抽象概括等思維活動形成的,所以概念給人們的感覺是抽象的。但是概念并非憑空產生的,離開了感覺、知覺和表象的有效積累,人們也就無法科學、有效地建構概念,因此從這個意義上講,初中物理概念教學應該是感性的。
初中生剛剛開始接觸物理,對物理科學還比較陌生,甚至還有點畏懼。讓學生充分地體驗趣味的物理實驗,觀察獨特的物理現象,不斷地豐富感性積累,不僅有利于學生物理概念的高效建構,也有利于激發學生的好奇心和學習物理的興趣、愿望,符合初中學生的心理認知特點。
合理地認識并把握好初中物理概念教學的感性特點,筆者認為以下3個方面應予以重點關注。
(1)觀察和實驗
物理學是一門以觀察和實驗為基礎的科學,觀察和實驗也是學習物理、探索物理的基本方法。觀察和實驗會給學習者帶來許多生活經驗以外的直接經驗和感性體驗,為科學地建構概念積累寶貴素材,所以強調初中物理概念教學的感性特點符合物理學科的特點。我國著名物理教育家、蘇州大學朱正元教授很早就提出過“瓶瓶罐罐做實驗”的物理教學思想,雖然現在教育現代化水平高了,也許不再需要那么多的瓶瓶罐罐了,但是這種思想決不能丟。而在當前實際的物理教學中,忽視、輕視、甚至漠視觀察和實驗的現象還時有發生。原本屬于學生實驗的,改成了演示實驗的,原本是演示實驗,變成了“口頭”實驗,原本是“做”的實驗變成了“寫”的實驗,全然不顧學生的真實感受,教師用自己的經驗想當然地替代了學生經驗,用自己空泛的說教簡單地替代了學生對概念的自主建構,物理課失去了“物理味”,這也就難怪學生為什么聽了許多遍,卻依然會概念不清。
(2)媒體與軟件
考慮到某些物理對象和實驗對條件、成本、可看性、可重復性等的具體要求,物理教學中可以選用一些圖片、動畫、音視頻和仿真實驗室(如國內的仿真物理實驗室、美國的鱷魚夾仿真物理實驗室等)加以輔助教學。例如在探究“熱運動與溫度的關系”時,不妨調用一下分子的無規則運動模擬動畫(如圖1所示);再如在討論“聲音的三要素”時,可以調用一下示波器仿真軟件,對各種聲源特征進行對比分析(如下頁圖2所示);又如在進行有關“電路”方面的習題教學時,不妨運用仿真物理電學實驗室加以動態演示……科學、合理地應用媒體和軟件可以有效增強物理教學的感性特點,以促進學生對物理概念的科學建構。
(3)問題與情境
眾所周知,物理問題并不是憑空產生的,都是有其現實根源的。合理地設置物理問題與情境,可以讓學生感受到物理就在自己的身邊,有利于引導學生進行積極而有效的思維。例如在討論力的作用的相互性特點時,教師不妨設置這樣一個問題情境:假如你站立在一個絕對光滑的冰凍的湖面上,如何才能順利地返回岸邊?(參考答案:脫去鞋子向前扔出去,你會沿相反的方向退回岸邊)我們在教學中,每每會激發出許多學生的奇思妙想。當然這樣的案例不勝枚舉,關鍵是要注意如何積極、及時地加以運用,努力避免機械地就事論事,了然無趣的概念教學。
2.漸進性特點
美國當代著名認知心理學家奧蘇貝爾在他最有影響的著作《教育心理學:一種認知觀》(1968年再版)的扉頁上,有一句被廣泛引用的反映學生原有知識狀況重要性的話:“如果我不得不把教育心理學的所有內容簡約成一條原理的話,我會說:影響學習的最重要的因素是學生已知的內容。弄清了一點后,再進行相應的教學。”的確,學生并不是空著腦袋走進教室的,他們或多或少地帶著一些“先驗經驗”,這些先驗經驗是概念教學的起點,它們也常被稱作“前概念”。學生的前概念大多是零散的、膚淺的、片面的、甚至還是錯誤的,有的是學習物理前形成的,有的是在學習物理過程中形成的,有待于在教學中不斷地加以甄別、矯正、完善和鞏固、強化,逐步地趨近于科學的物理概念。
前概念中有許多積極的元素,值得我們在物理教學中加以發現和利用。例如教學中可以借助學生對水流、水壓的認識,逐步建立起電流和電壓的概念;將小車在不同路面的分界線上發生偏轉的原因類比光的折射原因……
前概念中也不乏錯誤的元素,值得教師予以關注和警惕。例如許多學生常認為“白霧”是水蒸氣、物體遠離平面鏡成像變小、沒有力就不運動……如果教師漠視學生頭腦中與科學認識相異的這些前概念,經過一段時間,學生對該物理概念的理解很容易會退回到原有的水平,以至于在新的問題情境下連連出錯。面對學生的錯誤,教師不要簡單地求全責備,要更多地反思和改進教學的不足,要讓他們知道科學家在探索物理世界時,也經常受到一些前概念的干擾,例如他們曾把對宏觀現象的理解簡單地映射到微觀領域,以至于對光本性的認識、黑體輻射的認識出現過錯誤。
科學的概念建構不是一蹴而就的。從前概念發展到科學概念是一個動態的發展過程。例如對力的認識,從起初的力是產生運動的原因,逐步發展到力是改變運動狀態的原因,力是產生加速度的原因,再到F=ma,F=Δp/Δt……,人們對LUnWEN.1kejIAN.com 力的認識還在不斷深化。因此,初中物理概念教學中要把握好學生概念形成的漸進性,不可急于求成,一下子拔得太高、太快。
3.嚴謹性特點
許多初中物理概念雖談不上嚴密,但都很嚴謹。例如在力臂和功的概念表述上,學生稍不留神就會犯錯。這一嚴謹性特點同樣地體現在對許多物理規律的表述上。如對于光的反射定律的表述,應該是反射角等于入射角,而不可以說成是入射角等于反射角;再如在描述重力與質量的關系時,應該說重力與質量成正比,而不可以說成是質量與重力成正比。這些都需要教師在教學中加以關注,并進行深入、細致的分析,同時為學生提供必要練習和及時的診斷反饋。
4.系統性特點
奧蘇貝爾認為,學習就是建立一個概念網絡,不斷地向網絡增添新內容,為了使學習有意義,學習者個體必須把新知識和學過的概念聯系起來,并與學習者現有的認知結構產生相互作用,從而形成更為合理的認知結構。可見,任何概念的學習都不是孤立的,都要和其他概念發生聯系,概念與概念的聯系就形成了命題,而命題是知識意義的最小單元。從這個意義上講,概念教學還應該體現系統性特點。為了更好地呈現概念間的相互關系,促進知識和能力上的意義建構,上世紀60年代,美國康奈兒大學諾瓦克(Joseph D.Novak)教授等人,根據奧蘇貝爾學習理論提出了概念圖這一圖示化的教學工具和思維工具。如下頁圖3所示的是筆者學生繪制的一張關于初中物理“內能”這一主題的概念圖。它以圖示化的形式,清晰地呈現出了與內能這一主概念相關的各級子概念及其相互間的關系,使原本孤立的概念聯成了一個整體,從抽象到具體層層展開,簡潔而明快,同時還可根據需要加以立體化的拓展和完善。
概念圖模擬學習者認知結構的層次性,并以層級結構組織知識,有利于學習者把握新知識的“同化點”,從而促進有意義學習的發生。同時,概念圖將知識以圖形的方式表示,增強了信息的回憶和識別,為基于語言的理解提供了很好的輔助和補充,大大降低了語言通道的認知負荷,從而加速了學習者思維的發生。為此,筆者一直在課堂教學實踐中積極地嘗試著基于概念圖的物理概念教學,取得了積極的效果。
在初中物理概念教學中,積極地引入并運用概念圖建立、梳理概念之間的相互關系,不僅可以突出概念教學的系統性特點,同時也有利于打破傳統的概念教學過于孤立化、線性化的傾向,從而拓展學生思維的廣度與深度,發展學生對概念的自主建構能力,激活學生的創新思維。目前概念圖已被被廣泛運用于教育教學的各個領域,并被許多國家列為國家教育改革策略之一,值得我們廣大師生積極地實踐、探索和推廣。
二、關于初中物理概念教學的建議
關鍵詞:物理概念教學;必要過程;前科學概念;物理情景
物理概念是物理學的細胞,它反映了物理事實中最本質的東西,是學生進入理性認識的第一步,它不僅是物理基礎知識的重要組成部分,更是掌握物理規律的基礎。如果物理學中沒有一些概念作為邏輯思維的出發點,就不可能揭示這門學科的全部內容,也就失去了這門學科存在的價值,因此,物理概念教學是十分重要的。目前關于物理概念教學的研究成果是十分豐富的,受《全日制義務教育物理課標(實驗稿)》和廖伯琴關于物理教學的一種模式的論述的啟示,筆者結合自己的教學經歷,提出初中物理概念教學的必要過程,試圖對物理概念教學從整體上系統把握,為初中物理概念教學提供一定的參考意見。
1.兩篇文獻中的論述和啟示
1.1兩篇文獻中的論述
(1)《全日制義務教育物理課標(實驗稿)》提出的課程基本理念
①注重全體學生的發展,改變學科本位的觀念;
②從生活走向物理,從物理走向社會;
③注重科學探究,提倡學習方式多樣化;
④注意學科滲透,關心科技發展;
⑤構建新的評價體系。①
(2)廖伯琴在《物理教學中的“以惑為誘”新模式》中的有關論述
學生在學習物理概念前,已有了舊的圖式,即已有一些前概念,通過個體的同化和調節等過程,人們的思維便有了一個新的組織結構和行為方式,即新的圖式。這種從舊圖式到新圖式,然后再到更新圖式的過程,實質上就是個體思維的組織結構不斷地從低級的感覺運動階段發展到高級的形式的運演階段,這也是認知圖式的改變和發展過程②。實質上,這就是物理教學的認知過程。其具體過程分四個階段,即誘惑、析惑、演惑和解惑。(此論述中的“物理概念”是指物理中的概念、規律等,與本文所提物理概念不同)
1.2以上論述給我們的啟示
(1)學生在學習物理內容前,其實頭腦中已存在一些前概念,即“舊圖式”。學生學習物理概念的實質,是用物理概念替換頭腦中的前概念,即用“新圖式”替換“舊圖式”。
(2)物理教學實質上就是“舊圖式新圖式更新圖式”的發展過程。
(3)物理學習要從學生的生活開始走進物理,從物理走向社會,學生接觸到的生活經驗是學生學習物理的必然依賴。
2.物理概念教學必要過程的提出和意義
2.1物理概念教學的必要過程
從以上文獻的啟示,結合物理教學論中關于概念教學過程的論述,提出初中物理概念教學的必要過程:了解學生的前科學概念創設物理概念學習情景概念運用練習概念階段性的深化發展.
2.2意義
(1)提出必要過程一詞,和一種模式不一樣的。必要過程是說提出的還是“教學過程”,必要說明它是不可缺少的,缺少了某個過程就會對學生的概念掌握產生影響。并且這些過程是系統的,某個過程做的好不一定最終教學效果就好,學生概念掌握的情況取決于這些過程協調作用的程度。
(2)物理概念的掌握本是一個系統的過程,但實際教學實踐中往往“詳于此而疏于彼”,甚至沒有彼,極大地影響了物理概念教學的效率。提出物理概念教學的必要過程,有利于對概念教學的整體把握。
3.各個必要過程的說明
(1)了解學生的前科學概念――學生掌握概念的起跑線
前科學概念,是指未經專門教學,在同他人進行日常交際和積累個人經驗的過程中掌握的概念③。它往往是片面的、主觀的、表面的,是非科學概念。這類概念普遍存在于學生的頭腦當中,這就決定了物理概念教學不是白紙上繪圖,也不是空瓶中注水,而是利用適當的教學手段,把學生頭腦中的前科學概念用科學概念置換出來,形成正確的物理概念。因此,物理教師在概念教學前,要對學生頭腦中的前科學概念作一大致了解,備課時做到備學生,這樣才能更準確地認識到教學的重點和難點在哪里,教學時才能做到有的放矢。
(2)創設物理概念學習情景――學生形成概念的土壤
物理概念是在觀察、實驗的基礎上,運用科學思維的方法,排除片面的、偶然的、非本質的聯系,抓住一類物理現象共同的本質的屬性,并加以抽象和概括而形成的。因此,在課堂教學中以物理事實、物理實驗創設一定的物理情景,運用科學思維方法從中抽象、概括出物理概念,是符合物理學習的認知特點的。因此可以說,適當的物理情景是學生感性認識事物的必然依賴,也是從感性到理性飛躍的必然依賴,缺乏了這種物理情景,那么形成概念的邏輯思維過程將成了無源之水,無本之木。在學生形成物理概念的過程中,很多就是因為缺少認識事物的物理情景。
(3)概念運用練習――學生概念認識的二次飛躍
《全日制義務教育物理課標(實驗稿)》提出“從生活走向物理,從物理走向社會“的基本理念,在概念教學上不再刻意追求物理概念的嚴密性、完整性、邏輯性,而是更多地關注學生的發展需求和認知特點,注重概念與學生的經驗的有機結合,使新知識、新概念的形成建立在學生現實生活的基礎上,更多地以實例來說明和理解概念,以個性化的語言來描述概念,是學生有更多的精力用在實踐、探究和知識面上。
4.其它問題
物理概念是學生學習物理的基礎,概念教學也就理所當然地成了物理教學的重點,但由于物理概念本身難學的特點,加上初中物理教學受時間和教學工具的限制,概念教學又成了師生共同的難點。上述所提出的只是初中物理概念教學的必要過程,即一定有的過程,并非只有這些過程。其它方面要結合具體情況對待,比如,當教學中出現了易混淆的概念時,教師要引導學生進行辨析;當學生不會用物理概念解決實際問題時教師要耐心啟發。總而言之,學生在物理概念掌握方面出現其它問題時,教師要靈活處理,要充分認識到物理概念的重要性,不可袖手傍觀。
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一般來說,初中學生已具備了比較完全的物理感知能力,他們能夠通過自己的感覺器官對周圍世界的物理現象、物理過程形成一個模糊的整體認識,也能對與物理現象相關聯的各種條件做膚淺分析。在此認識過程中學生表現出較強的心理積極性,這是一個積極因素。但在對感性材料進行分析、概括、抽象時,學生心理上的主觀能動性往往不夠,這是一個消極的心理因素。教師在進行概念教學過程中,必須充分利用學生心理因素的積極方面,克服消極方面,以期達到最好的效果。如果在教學中能夠注意到以下幾點,肯定可以達到事半功倍的效果。
1. 重視從實踐中引入概念
從學生熟悉的生活現象引入概念,因為生活實踐留在記憶中的形象容易為學生所理解,尤其對于初中學生而言,從生產生活中感知到的大量的、豐富的物理現象是學生認識物理概念的必要的感性材料,這些感性材料為他們創造了一個良好的物理環境。教師利用好這些生活素材布置學生觀察或動手實驗往往能起到事半功倍的效果。例如,在簡單機械的學習中,課前布置學生找找生活中杠桿、輪軸的實例以及它們的作用。再如,在壓強的學習中,課前布置學生完成兩個實驗:①一個較胖的同學和一個較瘦的同學同時站在沙坑中,觀察腳陷入的情況?②同一個人穿平底鞋和穿高跟鞋站入沙坑中,觀察腳陷入的情況?這樣,使學生對壓強大小的決定因素先有一個初步的、感性的認識,這樣能為壓強概念的學習打下較好的基礎。
為了激發學生學習物理概念的強烈欲望,教師必須充分發揮課堂演示實驗的作用。對于初中學生,尤其要講究實驗形象、鮮明、生動。例如,在講摩擦起電這一內容時,當教師手托一塊事先使之帶電的泡沫塑料走進課堂,并將它放在一個同學頭上摩擦后吸引該同學頭發,可以很快吸引學生的注意力,促使學生繼續了解摩擦起電的原因。在講授新概念之前,教師千方百計要從形象入手,若一開始就在黑板上抄寫定義的方法,是不會收到較好教學效果的。
2. 通過應用,對物理概念加深認識
學生對物理概念的理解往往停留在表面認識上,沒有深入的層次性。教師的任務就在于從正面、反面、側面全方位啟發學生的思維活動,使學生深入理解概念的本質屬性。對于物理實驗中的各種物理現象,初中學生往往是出于好奇心,而不是有目的地去觀察,只停留在物理現象的個別特征上,這樣不利于物理概念的形成。因此教師應把學生的好奇心引入到善于觀察物理事實方面,不僅要發現物理現象的個別特征,還要發現各特征之間的聯系,從而培養學生的觀察能力。
以沸騰概念的學習為例,對于水燒開的過程,學生往往只注意冒氣泡這一現象,而忽略了其變化,這樣不利于學生形成完整的沸騰、汽化的概念。
這時教師應當引導學生有目的地去觀察水燒開的全過程:加熱前有無氣泡?在加熱過程中,氣泡的部位如何?氣泡怎么變化?劇烈程度如何?溫度是否繼續上升等,從而把學生的好奇心引入到正確的軌道上。
此外,教師的主導作用還應表現在對學生抽象概括能力的培養,初中學生在物理概念學習中,往往不能抓住物理現象的本質屬性并加以概括,這時就需要教師在學習中不斷加以引導。例如,在慣性教學中,學生往往能根據緊急剎車等現象列舉出某一具體物體在某一狀態下具有慣性的實例,這時教師就應在此基礎上引導學生概括出任何物體在任何情況下都具有慣性,由此進一步得出慣性是物體的一種屬性的結論。
3. 合理運用概念,分析概念間的相互聯系
運用物理概念進行分析問題、解決實際問題,既是深化認識的過程,又是檢驗學生對概念認識是否正確的主要標志。必須對概念規律的內在聯系加以挖掘,有些學生對每節課的單個概念予以理解,卻不善于把這些概念有機聯系起來。物理概念之所以有用,不僅在于它是具體物理現象的概括和抽象,還在于它與其他概念有聯系。例如,在復習“電功、電功率”內容時,學生比較電功和電熱計算公式時,發現有時公式形式是相同的,這時就應引導學生分析:電流做功的實質是什么?兩個物理量形式上達到統一蘊藏著一條什么規律?使學生聯想到能的轉化和守恒定律,并由此進一步分析: 何時Q=W, 何時Q≠W。這樣使學生的知識更系統化。
4. 在物理概念教學中,注意教法的多樣化
(1)從錯誤中強化學生對概念的認識
物理概念的學習重在理解。以一個力學中的典型問題為例:一木塊沿斜面下滑,問下滑過程中木塊受幾個力?很多學生會回答為重力、支持力、下滑力。無形之中就多了一個下滑力,分析錯誤產生的原因,就是因為死記硬背概念,沒有理解力產生的條件,即必須是兩個物體相互作用,既要有受力者又要有施力者。可見,概念的記憶必須建立在理解的基礎之上,這樣才能有助于物理概念的深化。通過分析錯誤,從而加深學生對知識的印象,豐富學生對概念內涵的認識,也有利于對學生思維能力的培養。
(2)應用類比法幫助學生理解物理概念
初中物理的許多概念如速度、功率、密度、電阻等,在定義的思路上是完全相同的,即通過兩個物理量的比值反映物體本身的某種屬性。通過類比這些概念,使學生能夠達到融會貫通。例如,把電流做功比做水流做功,把電壓比做水壓,從而可使學生把看不見、摸不著的電類比成實實在在的水,從而理解了電流和電壓的實質。
(3)把相似概念的區別和聯系進行對比教學
關鍵詞: 初中物理 概念教學 高效教學
物理概念是整個物理學知識體系的基礎,如果把物理這門學科比作高樓大廈,那么物理概念便是構成這座大廈的磚瓦基石,由此物理概念教學成為物理教學的核心。對于剛接觸物理的初中生來說,物理概念的初步建立對于其今后進一步學習物理起著奠基作用,因此,提高初中物理概念教學效率顯得尤為重要。
1.傳統物理概念教學存在的問題
1.1對概念形成過程的教學重視不夠。
受行為主義學習理論的影響,物理概念教學中“重結果”的現象非常嚴重,很多教師在引入概念時沒有讓學生獲得足夠的感性認識而是直接給出物理概念,致使一部分學生只是死記物理概念而沒有真正理解物理概念的實質,物理概念在他們的頭腦中成為空中樓閣,題海戰術成為他們學習物理的“捷徑”。這種“熟記型”學習往往比較機械,學生對物理概念的理解沒有在感悟中“升華”。
1.2物理概念教學中時間安排錯位。
在物理概念教學過程中應如何合理安排各項活動的時間,這在傳統的教學過程中存在很大錯位。在物理概念的建立和理解上所花的時間很少,而把大部分時間花在了對概念的應用上。這種“短、平、快”的戰術縮短了學生的認知過程,雖然加快了教學進度,但與培養學生思維能力的要求相去甚遠,思維要建立在“物質”的基礎上,而這個“物質”基礎就是要讓學生充分占有感性材料,經過同化建立屬于自己的認知結構。
2.提高物理概念教學效率
一般來說,初中學生已具備了比較完全的物理感知能力,他們能夠通過自己的感覺器官對周圍世界的物理現象、物理過程形成一個模糊的整體認識,也能對與物理現象相關聯的各種條件作膚淺分析,但分析問題的邏輯性和嚴謹性不足。教師在進行概念教學的過程中必須充分利用學生的特點,以提高教學效率。
2.1從生活中引入概念。
從學生熟悉的生活現象引入概念,因為生活實踐留在記憶中的形象容易為學生所理解。尤其是對于初中學生來說,從生產生活中感知到的大量的、豐富的物理現象是他們認識物理概念的必要感性材料。這些感性材料為他們創造了一個良好的物理環境。為了激發學生學習物理概念的強烈欲望,教師必須充分發揮課堂演示實驗的作用。現代學習理論認為:人們在整個認知發展過程中,面對新事物、獲取新知識和解決新問題時的方式只有兩種――同化與順應,當所接受的知識與學生已有的認知結構產生沖突,通過“演示實驗或學生實驗”引發原有認知結構的調整或變化,從而建立新的認知結構。直觀、真實的物理情境更接近學生的生活體驗,更容易激發學生學習的內在動機,促使學生結合已有經驗發現、探討問題,從而同化新知識。對初中學生,尤其要講究實驗形象、鮮明、生動。例如在講述力的概念時,應首先舉一些學生日常生活中熟悉的實例,如:手提水桶,馬拉車,腳踢足球,磁鐵吸引鐵塊,等等。然后對這些例子進行分析、比較、概括和總結,得出力的定義為“力是物體對物體的作用”。使學生明確:力是兩個物體之間的相互作用。
2.2揭示概念的本質特征。
物理教學實踐表明,學生只有理解了概念,才能牢固掌握概念。而要使學生理解概念,就必須使學生掌握概念的本質。直觀材料是形成概念的基礎,但概念不能從直觀材料中直接得出,必須通過學生的思維才能使感性認識升華為理性認識,這是認識的飛躍,是使學生形成概念的關鍵一步。為實現這一飛躍,就必須啟發學生思維。在概念教學中,常用的思維方法有比較、分析、綜合、抽象、概括、判斷、歸納等許多種,只有引導學生正確思維,才能揭示概念的本質,使學生全面掌握概念。例如:“密度”這一概念的教學,通常用公式ρ=m/v定義,倘若不講清楚其本質意義,則學生會受數學公式的影響,認為ρ與m成正比,從而形成錯誤觀念。教師只有在學生感知的基礎上,引導學生抓住“密度”概念的本質特征,講清其只與自身的性質有關,才能使學生真正掌握“密度”這一概念。揭示概念的本質,不但要求學生能夠了解定義、熟記定義,更為重要的是應以定義為基礎,全面地理解概念的內涵和外延,認清概念與其他知識之間的聯系。
2.3從不同角度闡述物理概念,深化學生對概念的理解。
物理概念是可以從不同角度定義的,但教科書往往只從正面以單一方式敘述,教師倘若只是機械地照本宣科,則會使學生對概念的理解存在片面性,缺乏立體感。如果教師在講概念時,能夠從正面、反面、側面等方面多角度地剖析、闡述,則可深化學生對概念的理解。例如,在講解“壓強”這一概念時,可以從以下幾個方面進行闡述:壓強是描述壓力作用效果的物理量;是單位面積上壓力的大小;其大小等于壓力與受力面積的比值;大小的改變與壓力大小和受力面積有關。
2.4進行比較與歸納,深化物理概念。
有些物理概念有很多相似的地方,學生很容易混淆。如果在教學中能夠引導學生對概念進行對比分析,就可以深化學生對概念的理解,起到防止混淆的作用。例如,對“壓力與重力”的辨析,教師可以引導學生從以下幾個方面進行對比:(1)施力物體與受力物體;(2)力的作用點;(3)力的方向;(4)力的大小。通過以上對比,可讓學生正確區分壓力與重力。
關鍵詞: 初中物理概念教學教學方法教學效果
物理學是一門基本概念和規律性都很強,同時又能有效培養學生邏輯思維和分析的一門學科。物理概念是整個物理學知識的核心,它是學習物理學、理解物理公式含意、掌握其規律法則等知識的基礎,同時也是學生特別是初中學生在學習中感到枯燥無味、難以掌握的一個關鍵。因此,教師在初中物理概念教學中靈活運用多種教學方法,提高教學效果,激發學生的學習能效。
1.重視從實踐中引入概念
教師應從學生熟悉的生活現象引入概念,因為生活實踐留在記憶中的形象(表象)容易為學生理解。尤其對于初中學生,從生產生活中感知到的大量的、豐富的物理現象是他們認識物理概念的必要的感性材料。這些感性材料為他們創造了一個良好的物理環境。教師利用好這些生活素材指導學生觀察或動手實驗往往能起到事半功倍的效果。如在簡單機械的學習中,課前布置學生找找生活中杠桿、輪軸的實例,以及它們的作用。再如在壓強的教學中,課前布置學生完成兩個實驗:①一個較胖的同學和一個較瘦的同學同時站在沙坑中,觀察腳陷入的情況如何?②同一個人穿平底鞋和穿細高跟鞋站入沙坑中,腳陷入的情況又怎樣?這樣,使學生對壓強大小的決定因素先有一個初步的、感性的認識。這樣能為壓強概念的學習打下較好的基礎。
為了激發學生學習物理概念的強烈欲望,教師必須充分發揮課堂演示實驗的作用。對初中學生,尤其要講究實驗形象、鮮明、生動。例如講磨擦起電這一課,教師手托一塊事先使之帶電的泡沫塑料塊走進課堂,將它放在一個同學頭上磨擦后吸引該同學頭發,一定可以很快地吸引住學生,促使他們繼續了解磨擦起電的原因。又如做電路實驗,教師切忌自己在講臺上連接線路,因為坐在稍后的學生什么也看不見。在講授新概念之前,教師若用一開頭就抄黑板寫定義的方法,是注定不會收到好的教學效果的。
2.通過應用,使學生對物理概念加深認識
學生對物理概念的理解往往停留在表面的認識上,深入不下去。教師的任務就在于從正面、反面、側面全方位地啟發學生的思維活動,使他們深入理解概念的本質屬性。對于物理實驗中的各種物理現象,初中學生往往是出于好奇心,而不是有目的地去觀察,只停留在物理現象的個別特征上,這樣不利于物理概念的形成。因此教師應把學生的好奇心引導到善于觀察物理事實方面,不僅要發現物理現象的個別特征,而且要發現特征間的聯系,從而培養學生的觀察能力。
以沸騰概念的學習為例,對于水燒開的過程,學生往往只注意冒氣泡這一現象,而忽略了其變化,這樣不利于形成完整的沸騰、汽化的概念。這時教師應引導學生有目的地觀察水開的全過程:加熱前有無氣泡?加熱過程中氣泡的部位如何?氣泡怎么變化?劇烈程度如何?溫度是否繼續上升?等等,從而把學生的好奇心引導上正確的軌道。
此外,教師的主導作用還應表現在對學生抽象概括能力的培養。初中學生在物理概念學習中,往往不能抓住物理現象的本質屬性并加以總結概括,這時就需要教師在學習中不斷加以引導。如在慣性教學中,學生往往能根據緊急剎車等現象列舉出某一具體物體在某一狀態下具有慣性的實例,這時教師就應在此基礎上引導學生概括出任何物體在任何情況下都具有慣性,由此進一步得出“慣性是物體的一種屬性”的結論。
3.合理運用概念,分析概念間的相互聯系
運用物理概念進行分析,解決實際問題,既是深化認識的過程,又是檢驗學生對概念認識是否正確的主要標志。教師必須對概念規律的內在聯系加以挖掘。有些同學對每節課的單個概念予以理解,卻不善于把這些概念有機地聯系起來。物理概念之所以有用,不僅在于它是具體的物理現象的概括和抽象,而且在于它與其他概念的聯系。學生若不能把相關概念綜合成一個相連相容的概念網絡,也就不能把它們應用于各種物理場合。事實上,初中物理的許多概念前后都有聯系,只要教師精心設計,即可收到一石數鳥之效。如復習“電功率”這一章,學生在比較電功和電熱計算公式時,發現有時公式形式是相同的,這時教師就應引導學生分析:電流做功的實質是什么?兩個物理量形式上達到統一蘊藏著一條什么規律?使學生聯想到能的轉化和守恒定律,并由此進一步分析:何時Q=W,何時Q≠W?這樣可使學生的知識形成系統化。
4.注意教法多樣化
(1)從錯誤中強化概念的認識
物理概念的學習重在理解。以一個力學中典型問題為例:一木塊沿斜面下滑,問下滑中木塊受幾個力作用?很多學生會回答重力、支持力、磨擦力、下滑力,無形中多出了一個下滑力。分析錯誤產生原因,就是因為死記概念,沒有理解力產生的條件必須是兩個物體相互作用,既要有受力者又要有施力者。可見,概念的記憶必須建立在理解的基礎上,這樣才能有助于物理概念的深化。錯誤能夠加深學生的印象,豐富學生對概念內涵的認識,也有利于對思維能力的培養。
(2)應用“類比法”幫助理解物理概念
初中物理的許多概念如速度、功率、密度、電阻等,在定義的時候思路上是完全相同的:通過兩個物理量的比值反映物體本身的某種屬性。對這些概念,通過類比,學生能夠達到融會貫通。例如把電流做功比作水流做功、把電壓比作水壓,可使學生把看不見摸不著的電類比成實實在在的水,從而理解電流和電壓的實質。
(3)把相似概念的區別和聯系進行對比教學
物理學中有許多概念名稱相似,如向下的壓力和重力、熱量和熱能、做功與功率等對這些概念加以歸納,指出它們的區別與聯系,有利于學生加深對這些概念的理解。
遵循從感性認識到理性認識,從特殊到一般的認識規律,初中物理概念教學的方法多種多樣、靈活多變。在教學中選擇好恰當的教法,或者把多種教學方法合理地綜合應用,必然能夠取得理想的教學成果。
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一、物理基本概念教學與實驗探究教學相結合,注重概念形成的過程
物理概念教學常以實驗探究教學為基礎,建立在實驗基礎上的物理概念學生更加容易理解和運用。第一,實驗教學是物理概念教學的必不可少的基礎。離開了實驗的概念教學只能是“空中樓閣”,即使照本宣科也只不過是“紙上談兵”,把本來生動的、豐富的物理知識變成一堆枯燥難懂的物理概念定義,不利于激發學生的學習興趣,不利于調動學習的積極性。第二,有些物理實驗本身就是物理概念教學不可分割的重要內容。例如,通過馬德堡半球實驗,使學生建立大氣壓的概念,通過比較物質吸熱多少的實驗,使學生建立比熱容的概念,等等。第三,物理實驗能為學生學習物理概念提供良好的物理情境。學生要形成物理概念,首先必須要有一定的感性認識,這種感性認識可以來源于生活,也可以來源于實驗。若把概念教學與實驗探究教學結合起來教學,能使學生對物理概念獲得明確、具體的認識。
二、物理基本概念教學與概念中的關鍵詞理解相結合,注重概念理解的準確性
教師在引導學生探究某一物理概念時,應從概念的內涵和外延去引導學生進行探究學習。不但要讓學生知道這個概念的內容指是什么,更要讓學生通過“關鍵詞”的理解明白此概念的適應范圍。學生通過探究學習某一個物理概念后,必須能確切地理解,正確地表達該概念。例如在談到“速度”時,概念中有個“單位時間”,這里的“單位時間”怎么去理解,教師就要組織學生思考,討論,最后教師要給學生一個明確的答案。理解好“單位時間”后,又如“密度” 概念中的“單位體積”、 “壓強” 概念中的“單位面積”等相似的概念,學生就會舉一反三,觸類旁通。再例如,在講解重力的方向時,如果教師只是告訴學生“重力的方向是豎直向下,不是垂直向下”,而沒講清楚“豎直向下(垂直于水平面向下)和垂直向下(垂直于支持面向下)”這兩個概念的本質區別的話,學生常常感到很迷惑,在知識運用時也難免會出錯。因此,教師應在探究某個概念時,要科學、準確地表達出概念的內涵和外延,使學生形成明確的科學概念。
三、物理基本概念教學與實驗研究方法相結合,注重概念教學的直觀性
初中物理實驗中常見的研究方法有許多,如控制變量法、類比法、模型法等研究方法,如果選擇不恰當,學生對概念的理解可能會出現偏差,也會增加學習的難度。比如,學習電流、電壓概念時,由于電流和電壓看不見,摸不著,我們可分別采用跟水流和水壓進行類比,把概念教學建立在學生原有的認知基礎之上,學生可以用已有的知識或經驗進行加工、分析、理解。如此以來,學生對抽象的概念不再感到陌生,內容不再陌生了,理解起來也就容易了。又如學習磁感線概念時,由于磁感線是假想的曲線,學生更難于理解,我們可采用模型法,用具體的事物替代抽象的概念,使抽象的概念更直觀,更容易理解。在物理概念教學中,尤其是抽象的概念,如果教師能充分把握好物理概念的形成和物理學研究方法之間的內在聯系的話,既能使學生加深對物理概念的正確理解,又能熟悉和掌握物理研究方法在概念教學中的運用,從而達到提升學生的自主學習物理基本概念的能力。
;概念、規律的整理階段。總之,初中物理概念和規律三個教學階段,包含了近期的新課教學和遠期的復習教學整個過程,它對大綱要求較高的重點物理概念和規律的教與學有著十分重要的指導意義。
【關鍵詞】創設問題情境范例模型概念和規律的教學
物理概念和規律是構成物理知識的基本元素,物理概念和規律的教學在初中物理教學中處在核心地位,建立概念和形成規律是一個由具體到抽象,再由抽象到具體的十分復雜的認識過程.在這個過程中,學生的認識能力將得到充分發展,所以,探索物理概念和規律的教學方法是物理教學的永恒話題.本文試圖從物理概念和規律教學過程劃分的角度,談談在初中物理概念和規律教學中的一點做法和體會,以求教于廣大同仁.
“物理概念是反映物理現象和過程的本質屬性的思維形式;物理規律(包括定律、公式、原理和法則)是物理現象或過程的本質聯系在一定條件下必然發生、發展和變化的規律性的反映”,所以這類知識有著高度的抽象性和廣泛的應用性,結合初中學生的認知特點,筆者認為這類知識的教學宜采用三個階段的教學步驟,具體闡述如下:
一、概念的建立和規律的形成階段
初中物理中的概念和規律多為物理學中最基本的概念和規律,而這些概念和規律一般
是從大量的物理現象中總結出來的.但由于初中學生抽象思維能力不強,又易受前科學概念的干擾,妨礙了正確物理概念的建立和規律的形成.那么,如何排除這些干擾,建立科學的概念和規律呢?
1、創設問題情境,明確建立概念和規律的需要和意義
“在學生的相異構想與新的物理知識相沖突時,怎樣才能促成認知結構的順應,從而實現由前概念向科學概念的轉變呢?關鍵是設法給學生一個巨大的‘震顫’,以動搖其頑固信念的基礎.”所以設置問題情境,讓學生用以往的知識概念無法解決或新現象與“前概念”產生矛盾時,他們就會體會到建立新概念和規律的意義和需要,主動放棄“前概念”的影響,急于了解新的知識.這樣目的明確、積極主動的準備狀態,為新知識的學習創造了良好的前提.如對速度概念的教學,可以設立這樣的問題情境:(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中用單位時間內通過的路程來比較運動快慢的規定,為速度概念的建立打下基礎.
2、闡述清楚建立概念和形成規律的思路
在學生有一定的需要和積極的準備狀態下,教師要利用各種適宜的方法,如實驗探索、理論推導等,向學生闡明概念和規律的形成過程,建立新舊知識的鏈接.如在牛頓第一運動定律的教學中,對斜面小車實驗現象進行充分的分析: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、介紹歷史上科學家對此問題的研究結果,逐步得出牛頓第一運動定律.這樣學生對該規律的建立就有了一個清晰的過程.
在知識學習中,能讓學生知其“所以然”,為他們正確理解、靈活運用概念和規律奠定基礎,而且這樣的學習印象深刻,記憶牢固,學習效果較好.“物理教學中常聽到教師埋怨,學生學得不活,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之初沒有讓學生充分地歷經概念獲得的全過程.”[2]另外,概念和規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中學生也學會了一定的思維方法,如牛頓第一運動定律中的外推法,阿基米德原理教學的控制變量法等等,這對提高學生學習物理的能力大有幫助.所以讓學生清晰而且準確地了解概念和規律的建立和形成過程,是概念和規律教學的必需階段.
3、準確呈現概念和規律的內容
物理學中的概念和規律的陳述語言或公式十分精煉和準確,概括程度非常高.在教學中,向學生呈現教學內容時,不但要準確,而且對一些關鍵字詞應加以突出,給予適當的說明,以引導學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律進行比較,建立類比聯系.如牛頓第一運動定律的內容中要強調“勻速直線運動或靜止”,其中“或”要提醒學生注意;又如密度和速度等概念的定義中要解釋“單位”的含義;再如壓力與重力的區別要加以比較.這樣在理解時不致于產生歧義,并能建立起多方聯系.
“概念反映事物的本質特征,但它仍然要和感性經驗密切聯系著”,因此,“人在利用概念進行思維時經常都需要具體形象的幫助和支持”[3],所以,只給學生一個準確的文字表述還不夠,還應給學生一些典型的事例,幫助學生將抽象的概念和具體的事例聯系起來,建立范例模型,這也是呈現概念及規律的不可缺少的方面.
二、運用、理解概念和規律的階段
概念和規律呈現出來之后,就必須對其加以運用、練習,以加深理解,將陳述性知識向程序性知識轉變,使新知識與已有的其它知識鏈接起來,這就進入了概念和規律教學的第二階段——運用、理解概念和規律的階段.培養學生的邏輯思維能力和綜合運用能力是這一階段的教學目標.考慮到學生的接受能力,一般應采取循序漸進、逐步加深的教學方法,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,運用概念和規律對物理性質直接判斷等.這一內容一般在授新課中即可進行,以對新學知識作初步鞏固.
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;
(1)利用其它知識為本概念、規律提供條件;
(2)運用本概念、規律為其他知識提供條件。
梯度二和三宜在習題課、復習課中提出,它對學生的要求較高,應在學生有一定的基礎時進行。
這一階段的教與學的方法主要有教師的例題講解、學生的練習鞏固、運用知識進行實驗設計、實驗驗證等,要強調學生之間的交流討論.教學的原則和要求是:①題型設計應典型,難度逐步加深,對較難的習題要進行適當的拆分,以降低理解的難度,讓學生在成功的愉悅中輕松學習;②留給學生時間,教給學生方法,要求他們領悟運用知識的要點;③練習的內容應多與學生所熟悉的現象相聯系,以增強學生的興趣.
三、概念、規律的整理階段
概念和規律的教學到第二階段,并沒有結束.學生對某一內容的掌握,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,應形成這一知識本身的系統并將它納入已有的知識結構中去,這樣才能說是對概念和規律的全面掌握,所以說對概念和規律的整理是必不可少的教學階段.
1 運用學生已有經驗,做好概念教學鋪墊
所謂建構主義實質上是學生頭腦中主動地將原有經驗和新信息進行對比、分析、批判、選擇和重建知識結構的過程.可見,在學習過程中,學習者的原有經驗是十分重要的.這些經驗不僅包括學生在學校所學的系統知識,它指的是學生全部生活經歷的積累,其中包括大量非結構性的經驗背景,這些經驗不僅構成學生學習新知識的基礎,而且決定新知識的意義.
因而,在物理概念教學時,充分挖掘學生已有經驗,這對學生構建物理概念具有十分重要的意義、有很好的鋪墊作用.如在進行“聲音是怎樣產生的”概念教學時,教者可先通過多媒體演示流水聲、小提琴演奏聲、人說話聲……等圖片,創設良好的物理情境,激發學生的學習興趣,在此基礎上讓學生踴躍發言,提取大腦中已有的自然界、生活中大量的與聲音有關的信息,為“聲音是怎樣產生的”概念構建做好鋪墊、奠定基礎.此時,教者只需略加引導和點撥,總結其共同特征,學生就易抽出其本質,建立“聲音是由物體的振動而產生”的概念.
2 運用“矛盾事件”,促進學生對新概念的建構
皮亞杰認為,個體的認知圖式是通過同化和順化而不斷發展(同化是指個體對刺激輸入的過濾或改變的過程;順化是指有機體調節自己內部結構以適應特定刺激情境的過程),以適應新的環境.一般而言,個體每當遇到新的刺激,總是試圖用原有的圖式去同化,若獲得成功,便得到暫時的平衡(平衡是指個體通過自我調節機制使認知發展從一個平衡狀態向另一種較高平衡狀態過濾的過程);如果用原有圖式無法同化環境刺激,個體便會作出順化,即調節原有圖式或重建新圖式,直至達到認識上的新平衡.
因而,學習是觀念(概念)的發展和改變.教師的教學是為了促進學生從舊觀念向新觀念的轉變.教師的任務則是選擇有效地促進學生發生觀念轉變的教學方法.而運用“矛盾事件”創設引起學生產生認知沖突的教學情境,這是促進學生在解決認知沖突過程中構建新概念的有效方法.
在進行牛頓力學中“力與運動”關系教學時,首先讓學生發表自己的看法,憑借自己的生活經驗,學生易得出與亞里士多德一樣的結論:“力是維持物體運動的原因”.而此時教師適時引出伽利略實驗:讓一小車從斜面上滑下至水平面時雖沒有推力仍繼續向前運動,歷史展示伽利略的批判意識、邏輯推理能力和實驗驗證的科學作風,突出學生前概念與伽利略實驗推理的矛盾之處,指導學生進行認知順應,構建與科學觀念一致的新概念即“力是改變物體運動狀態的原因”,實現學生觀念轉變,達到認知上的新平衡.
3 加強合作學習,促進學生對概念內涵的充分理解
由于學生的原有經驗不同,對新知識的建構方式因人而異,即使在同一學習情境中接受同樣的新信息,不同學生也會獲得不同意義或解釋.由于不同學生理解了同一內容的不同方面,因而在教學中學生之間進行合作學習,引導學生之間的討論和交流將促進學生對概念內涵的更全面理解.如在進行“力是物體對物體的作用”力的概念教學時,通過學生間的小組討論,讓學生充分理解概念內涵:產生力至少具備兩個物體、物體間要發生推拉提壓等作用才能產生力、產生力的兩個物體不一定要相互接觸…….
4 再次提取學生已有信息,拓展概念外延