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1 物理概念的重要性
1.1 物理概念是初中物理学习的基础和成功的关键,物理概念作为分析、综合、判断、推理等逻辑思维的出发点,揭示了物理这门学科的内容,形成了物理学科的体系与结构,体现了物理学科存在的价值。物理学包含的内容大体可分为物理概念、物理规律和物理理论的应用。其中物理概念是物理规律和应用的基础,物理规律揭示了物理概念之间的相互联系和制约关系。如果学生对电压、电流和电阻这几个概念搞不清,那就无法理解和掌握欧姆定律,更谈不上正确的运用欧姆定律进行实际解题计算了。如果对压强、压力和受力面积这几个概念掌握不好,对于计算压强的题就也会经常出错。
1.2 学好物理概念能够激发学生学习物理的兴趣,孔子言:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。现代教育家斯宾塞也强调:“教育要使人愉快,要让一切教育带有乐趣”,这说明兴趣是学习的最好伙伴。学生对概念的学习与理解能够激起学习物理的兴趣,有了兴趣就有了学习的欲望,就能增添其进一步探究并学习物理的动力。在物理学史上,许多著名的物理学家只是出于兴趣爱好才潜心研究物理,才如痴如醉地探索自然界的奥秘。
2 多角度分析物理概念
物理概念很抽象。初中物理教材往往只从一个角度分析理解概念,给学生的理解和分析都带来了很大的困扰。老师面对学生时应该从多个不同的角度帮助学生理解和分析,加强学生的记忆。如压力和重力,老师可以引导学生从其施力物体、受力物体、作用点、示意图等多个角度进行分析,给学生一个清晰的印象。这样学生用压力和重力的分析就不会再出现错误。
物理概念是物理学的基础。只有正确的理解了物理概念,才能在以后的做题和分析中保证准确率。因此,让学生正确、清楚地理解物理概念是物理教学的重中之重。同时,只是“理解”还远远不够,还要在典型的例题中运用对比这些物理概念,才能让学生加深这些物理概念的含义和区别。帮助学生理解物理概念的内涵、形成过程,再辅以典型习题的配套训练,必定能帮助学生更好的理解物理概念,对物理产生更浓厚的兴趣。
2.1 对于初中物理概念教学的总结,物理概念的教学在整个物理学习中起基础性作用,这种基础性作用不仅体现在学生的认知结构当中,也体现在学生的认知过程当中。尊重学生的自主构建性,是初中物理概念教学的重要价值取向。
3 创设情境,诱导学生对概念做进一步的理解
3.1 在已有的对初中物理情境教学的研究中,主体思路是强调运用情境化的方式使学生产生兴趣,对物理的抽象内容有形象化的认知,所以情境的创设大多着重新颖性、趣味性、刺激性等,这些策略的形成主要还是因为初中生抽象对象思维能力的局限。然而,笔者认为,抽象的本质越清楚才知道如何将之形象,对于教师来说,创设行之有效的情境应建立在对物理本质透彻分析、对抽象对象(概念、规律)深入研究,对教材整体架构、内容的前后联系深刻了解的基础上。虽然初中学生认知能力有限,但是,教学对象的能力层次越低,对教师的能力要求越高,尤其在对概念这样一个抽象内容的教学上,所以,教师本身应该有一个系统的架构,了解各概念、知识点之间的联系。
3.2 将抽象的概念情境化固然有助学生的学习,但是,并不是所有的内容都适合情境教学,在教学的过程中,也要注意避免“为情境而情境”的情况,因为牵强附会的情境只会使学生的思维更加混乱。
3.3 创设情境并不一定要求新求异,关键是找到切入点,即便是一些看似非常陈旧、非常普通的素材,经过思考与精心设计,也能够继续发挥新的作用。
3.4 将课本所给内容教给学生是最基本的教学目标,但是,物理教学区别于其他学科的关键点在于,要教会学生透过现象看本质,找到事物的内在规律,所以,思维方式的锻炼和引导也非常重要,这也是情境教学的一个作用。初中生的学习处于抽象思维能力形成的起始阶段,所以,教师在就内容教学的同时,如何采用恰当方式的引导学生去锻炼思维是很值得研究的。
“教学有法”,教学有一定的原则、规律和模式,概念教学也应该遵循一定的原则和规律.但“教无定法”,在遵循基本原则的基础上根据教学对象的不同和教学过程的特点而采用不同的教学手段.想要提高教学质量,教师用心讲透概念是非常重要的。
在物理概念教学时要通过学生生活中积累丰富的感性材料(主要是生活中观察到的现象、体验),在教师的引导下由学生描述其中的共性,从而得出物理概念。教学中要注意运用循序渐进的原则,以提升学生对概念的理解,并学会运用。
参考文献:
【关键词】物理概念 创设物理环境 教学方法
中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2013.10.071
物理教学中常听到教师抱怨,学生学得不活,只会死记硬背,遇到实际问题就一筹莫展。究其根源在于教师在概念教学之初没有让学生充分地感受概念获得的全过程。因此,学生在解决物理问题时就无法做到举一反三,灵活应对。实际上,学生只有掌握好物理概念,才能正确理解物理事实,掌握物理规律和原理,才能提高分析和解决问题的能力。所以,在初中物理教学过程中,让学生准确牢固地建立起物理概念,是物理基础知识教学的重要环节。
一、物理概念的引入
对于枯燥的物理概念教学来说,培养学生的学习兴趣是很重要的。笔者认为要培养学生的物理概念学习兴趣,主要在于激发学生的求知欲,可以充分利用各种直观教学内容、演示实验引导学生观察、比较、分析物理概念,然后将学生对物理概念的感性认识上升到理性认识,最终使物理概念变成学生头脑中的概念。
概念的引入这一环节的核心是教师要为学生学习物理概念创设必要的物理环境,提供一定的感性认识。概念学习的思维基础是学生头脑中的感性认识,只有学生对相关的物理现象及其特征理解的基础上进行总结归纳,才能形成属于自己知识体系的物理概念。
在物理概念教学中,教师首先要使学生明白原有概念的局限,从而让学生了解引入新的物理概念的缘由。例如对于“密度”这一概念的引入,教师可以利用一些体积相同、材料不同的物体,让学生先猜测它们的重量和质量,然后用手分别试一下轻重。进而,教师可以让学生在相同的试管内倒入相同质量的不同液体,比较它们的体积,这样,通过比较就能使学生明确:物质的体积和质量不成正比。教师还可以向学生提出疑问:“在日常生活中,我们常常根据物体的色、味、重量等来辨别它们的特征,但对于两种色、味、重量相同的物体,有什么办法来区别它们呢?”在学生思考的过程中,便能发现物体的新特征,从而加深头脑中对于单位体积质量的理解,这样,教师便轻松地引入了密度这个概念。
二、物理概念在学生知识体系中的构建
物理学是借助“物”来求“理”的学习过程。物理概念是物理现象和物理事实的本质规律在人们头脑中的理性反映。因此,为了帮助学生形成物理概念,教师首先要为学生提供丰富多彩的感性材料,像为学生列举现实生活中实例、观察实物、示意图、做实验等等,让学生对物理现象先有自己的认识,然后教师再指导学生分析、比较、综合所观察到的现象的共同特征,最后共同总结出物理概念的内涵,进而引出物理概念涉及的规范定义及公式、单位等等。例如,对于物体运动速度这个概念的形成的引入,教师可以从现实生活的实例出发,如在进行游泳比赛或赛跑,运动员的运动快慢是人们最关注的问题。因为谁是运动最快谁就是冠军。那么,在场的观众是如何知道谁最快的呢?裁判员又是以什么为标准确定参赛运动员的比赛成绩呢?对此问题,教师可以组织学生进行讨论,并引导学生归纳并做小结。一般来说,指出比较物体运动的快慢,通常用以下的两种方法:1.如果物体运动的时间相同,就可以比较物体运动的路程长短,路程长则运动快;2.如果物体运动的路程相同,就可以比较物体运动的路程长短,路程长则运动快。通过比较两种的方法,使学生明白物体运动快慢与运动的路程和通过的路程所用的时间两个因素有关,从而便能轻而易举地引出速度的概念了。
需要特别强调的是,教师帮助学生形成物理概念的前提是学生首先获得丰富的、助于形成相关概念的感性材料,能从感性认识上升到理性认识,即通过自己的观察分析能总结出物理概念的内涵。如果教师在让学生观察物理现象后直接给出相关概念的定义,不仅学生不能充分地理解相关物理概念的定义,还会影响学生今后的物理学习。
三、物理概念的理解
学生头脑中一个物理概念建构起来后,教师要恰当地引导学生理解这一概念,并在深刻理解的基础上加以记忆。只有这样,学生对概念的掌握才是牢固的,才能在今后的学习中灵活应用。因此,要是学生深刻理解物理概念,教师要做出以下努力:1.引导学生抓住概念的本质及其规律。学生在理解了物理概念并在头脑中建立起属于自己的物理概念体系后,就必须能准确把握住概念的本质。这就需要教师充分运用各种教学手段,引导学生学会观察事物的方法,并做好演示工作,使学生在头脑中形成物理现象的逻辑体系,并建立属于自己的物理概念体系。2.帮助学生理解物理概念的真正内涵。物理概念都有自身确定的内涵,教师只有指导学生理解了物理概念的真正内涵,才能使学生详细的地、深刻地理解所学习的物理概念。3.引导学生辨明概念之间的异同之处。在初中物理学习内容中,有些概念非常相似,但本质意义却有着天壤之别。在具体的教学中,就需要教师既注意引导学生把握某一概念的本质内涵,又要注意让他们明确概念之间的联系,通过发现彼此之间的联系的教学方法来为学生讲清这些概念,让学生明确相似概念的异同之处。这对于帮助学生掌握物理概念有巨大的帮助。
四、物理概念的巩固
1 概念引入的时机
在引入物理概念时不能一开始就告诉学生某个物理概念,然后逐一的解释其中的每一个物理量的含义,这会导致学生学习物理的兴趣大减 ,因为学生不明白为什么要引入这个概念.那我们什么时候引入物理概念呢?应该在我们解决实际问题遇到困难如何来解决?假设了一系列方案,而最好方案的提出应该是引入物理概念时思维的最佳切入点.
例如在“机械功”概念的教学,不要一开始就告诉学生力与距离的乘积便是机械功.而是在我们学习了杠杆、滑轮、轮轴、斜面等简单机械后,引导学生思考要想最省力我们选择什么样的机械,要想最省距离我们又选择什么样的机械,在学生弄清楚其中隐含了一个规律:省力的时候费了距离,省距离的时候费了力,也就是我们在使用机械时遵循着这样一个规律:力与距离的乘积是不变的.水到渠成,我们将这一有价值的乘积就称之为机械功.
又例如“速度”概念的教学,同样是在学生完成活动:比较不同纸锥下落的快慢后,通过分析、归纳得出比较物体运动快慢的两种方法,即时间相同比路程,路程相同比时间.那如果遇到在现实生活中路程不一样时间也不一样的两个运动的物体,我们又如何比较它们的运动快慢呢?学生提出可以将路程化为相同,也可以将时间化为相同.你更倾向于哪一种呢?将时间化为多少更为简单呢?在一系列问题解决后再引入速度的概念就显得很自然,同时也能更好的理解速度的本质.
2 概念引入的方法
2.1 从生活实例中抽象概括出来
抽象概括能力就是从具体的、生动的实例,在抽象概括的过程中,发现研究对象的本质;从给定的大量信息材料中,概括出一些结论,并能应用于解决问题或做出新的判断.初三学生正处在形象思维开始向抽象思维过渡、转化的阶段,而且还开始出现思维的独立性和批判性, 模仿已经不能引起他们的兴趣了.因此,我们可以利用学生的这个思维特点加强抽象概括能力训练同时又很好的解决了概念教学的难点.例如“杠杆”概念的教学,让学生从许多具体工具在使用时的共同特征中抽象概括出来:一根硬棒,在力的作用下能绕固定点转动,这根硬棒叫做杠杆.又例如在讲授“力”的概念时,先举出一些实例,如两个学生相距较近互相推,提起重物,手握握力计,拉弹簧测力计等,并从这些推、提、压、拉产生力的不同动作中找出它们的共同特点来引入“力”的概念,其一,必须有两个物体(不一定是人),单独一个物体不会产生力,力是物体对物体的作用.其二,物体间力的作用是相互的.
2.2 巧用类比,灵活迁移
所谓类比,实际上是一种从特殊到特殊或从一般到一般的推理,它是根据两个(或两类)对象在某些方面的相同或相似从而推出他们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维.在初中物理教学中运用类比思维可以帮助学生理解较复杂的概念.例如:“电流、电压”概念的教学,电流、电压是初中学生不易理解的一个概念,而水流与水压学生却很熟悉,通过类比,将水流类比电流、水压类比电压,从而引入“电流、电压”概念,这种处理形象、生动、学生容易接受.又例如“功率”概念的教学,将功率和速度类比.速度是表示物体运动快慢的物理量,同样的功率是表示物体做功快慢的物理量;速度的定义是单位时间内运动的路程,同样的功率的定义是单位时间内做功的多少.这样引入“功率”概念,学生还是很容易的理解功率的本质的.
2.3 从学生生活体验引入
初中学生接触生活十几年,也积累了许多生活体验,这为我们引入物理概念提供了方便,学生也乐于接受.例如“惯性”概念的引入,引导学生回忆、再现自己坐在汽车里,体验当汽车静止、以某一速度正常行驶、突然启动、刹车、加速、减速、拐弯等时刻的感觉,通过分析引入“惯性”的概念.又例如讲“摩擦力”概念时,直接让学生体验手紧贴在课桌上移动时的感觉,自然引入“摩擦力”的概念.
2.4 通过演示实验引入
演示实验是由教师操作演示的实验,是学生对所研究的物理问题获得感性认识的基本途径.通过演示实验,可以指导学生观察和分析物理现象,获得生动的感性知识,从而更好地理解和掌握物理概念、定律,提高物理教学效果.在概念教学时我们可以通过演示实验引入,能激发学生强烈的兴趣,同时学生会对新概念印象深刻.例如“浮力”概念的引入.先做演示实验,在弹簧测力计下挂一个重物,用手向上托重物,学生观察到弹簧测力计示数变小.分析由于重物受到手向上的托力,才使弹簧测力计示数变小.接着把重物慢慢放入水中,学生观察到弹簧测力计示数也变小,分析由于重物受到水向上的托力,才使弹簧测力计示数变小.此时再引入“浮力”的概念,可谓水到渠成.又例如在“大气压强”概念引入前,可以做“易拉罐”实验,向空易拉罐中注入少量酒精,放在酒精灯上加热,排走罐中空气,然后用橡皮泥快速地将罐口封闭,让易拉罐静静地立在讲台上自然冷却,学生可以观察到易拉罐被压瘪,并发出剧烈响声.该实验无论是视觉效果还是听觉效果,都能给学生带来震撼,接着引导学生思考:是谁将易拉罐压瘪的?从而引入“大气压强”的概念.
2.5 问题讨论引入
一、“熔化”与“溶化”不同
熔化是指固态物质由于吸热,温度升高到熔点时,由固态变成液态的现象。而溶化是指固态物体在液体中溶解,与液体相混合的现象。熔化是固体在一定的温度下进行的,需要吸收热量。溶化则对温度的要求并不很高,不需要吸收热量。
二、“白气”与“气”的不同
日常生活中看到很多“白气”,但它不是气体,它是由于水蒸气遇冷液化成小水滴悬在空气中而成,它是液体。
三、“雾”和“露”都是液化现象
“雾”和“露”都是液化现象,学生往往分不清,为什么都是液化现象,却又形成了“雾”和“露”呢?原来,“雾”和“露”虽然都属于液化现象,但它们液化后形成的小水珠有的凝结在空气中的浮尘上,有的凝结在草木、石块的表面上,凝结在浮尘上形成了“雾”,而后者则为“露”。
四、物体密度与物质密度不同
物体是由物质组成的一个实体,是物质赖以存在的形式,而物质是客观存在的,是构成物体的材料。例如:课桌是一个物体,它是由木材、金属、油漆等物质组成,它的密度实质就是课桌的平均密度,称为物体密度。教师可通过举例帮助学生认识它们之间的区别,以便于能很好的理解物理现象。
五、惯性与惯性定律的区别
惯性是物体本身的一种属性。一切物体都有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,这种性质称为惯性。任何物体在任何状态下都有惯性,惯性的大小与物体是否运动、运动状态如何、是否受力都无关,它没有条件限制。惯性定律则是指物体在“不受外力作用”这一条件下的一种运动规律,它有条件限制,一旦受到外力,就不能保持静止或匀速直线运动状态。
六、压力与重力不同
压力与重力是性质不同的两种力。一是产生的原因不同。压力是由于两个接触的物体相互挤压而产生的力,其性质属于弹性力;重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,其性质属于引力。二是方向不同。压力的方向总是垂直指向受力物体的表面;重力的方向总是竖直向下。只有当支持物体的表面为水平方向时,压力与重力的方向相同。三是力的作用点不同。压力的作用点在物体接触的表面上;重力的作用点在物体的重心。四是施力物体和受力物体不同。压力的施力物体是被支持的物体,受力物体是支持物体;重力的施力物体是地球,受力物体是物体本身。
七、正确理解扩散现象
一、感性特点
概念是人们在感觉、知觉和表象有效积累的基础上,通过分析综合、抽象概括等思维活动形成的。所以,概念给人们的感觉是抽象的。但是,概念并不是凭空产生的,离开了感觉、知觉和表象的有效积累,人们也就无法科学、有效地建构概念。从这个意义上讲,初中物理概念教学应该是感性的。
初中生刚刚开始接触物理,对物理科学还比较陌生,甚至还有点畏惧。让学生充分地体验趣味的物理实验,观察独特的物理现象,不断地丰富感性积累,不仅有利于学生物理概念的高效建构,也有利于激发学生的好奇心和学习物理的兴趣、愿望,符合初中生的心理认知特点。
要想合理地认识并把握好初中物理概念教学的感性特点,笔者认为以下三个方面应予以重点关注。
1、观察和实验
物理学是一门以观察和实验为基础的科学,同时观察和实验也是学习物理、探索物理的基本方法。观察和实验会给学习者带来许多生活经验以外的直接经验和感性体验,为科学地建构概念积累宝贵素材。然而,在当前实际的物理教学中,忽视、轻视甚至漠视观察和实验的现象还时有发生:原本属于学生实验的,改成了演示实验;原本是演示实验的,变成了“口头”实验;原本是“做”的实验,变成了“写”的实验。这样,教师就用自己的经验想当然地替代了学生经验,用自己空泛的说教简单地替代了学生对概念的自主建构,物理课也就失去了“物理味”,从而导致学生听了许多遍,却依然会概念不清。
2、媒体与软件
考虑到某些物理对象和实验对条件、成本、可看性、可重复性等的具体要求,物理教学中可以选用一些图片、动画、音视频和仿真实验室(如国内的仿真物理实验室、美国的鳄鱼夹仿真物理实验室等),加以辅助教学。
3、问题与情境
物理问题并不是凭空产生的,而是有其现实根源的。合理地设置物理问题与情境,可以让学生感受到物理就在自己的身边,有利于引导学生进行积极而有效的思维。例如:在讨论力的作用的相互性特点时,教师不妨设置这样一个问题情境:假如你站立在一个绝对光滑的冰冻的湖面上,如何才能顺利地返回岸边?
二、渐进性特点
学生并不是空着脑袋走进教室的,他们或多或少地带着一些“先验经验”,这些先验经验是概念教学的起点,它们也常被称作“前概念”。学生的前概念大多是零散的、肤浅的、片面的,甚至还是错误的。它们有的是学习物理前形成的,有的是在学习物理过程中形成的,有待于在教学中不断地加以甄别、矫正、完善和巩固、强化,逐步地趋近于科学的物理概念。
前概念中有许多积极的元素,值得我们在物理教学中加以发现和利用。例如:在教学中可以借助学生对水流、水压的认识,逐步建立起电流和电压的概念;将小车在不同路面的分界线上发生偏转的原因类比光的折射原因……
前概念中也不乏错误的元素,值得教师予以关注和警惕。例如:许多学生常认为“白雾”是水蒸气、物体远离平面镜成像变小、没有力就不运动……如果教师漠视学生头脑中与科学认识相异的这些前概念,经过一段时间,学生对该物理概念的理解很容易会退回到原有的水平,以至于在新的问题情境下连连出错。面对学生的错误,教师不要简单地求全责备,而要更多地反思和改进教学的不足,让学生知道:科学家在探索物理世界时,也经常受到一些前概念的干扰,认识上出现过错误。
科学的概念建构不是一蹴而就的,从前概念发展到科学概念是一个动态的发展过程。因此,初中物理概念教学中要把握好学生概念形成的渐进性,不可急于求成。
三、严谨性特点
许多初中物理概念虽谈不上严密,但都很严谨。例如:在力臂和功的概念表述上,学生稍不留神就会犯错。这一严谨性特点同样地体现对许多物理规律的表述上。如:对于光的反射定律的表述,应该是反射角等于入射角,而不可以说成是入射角等于反射角……这些都需要教师在教学中加以关注,并进行深入、细致的分析,同时为学生提供必要的练习和及时的诊断反馈。
四、系统性特点
一、课前备课(预测学生前概念)
教师在讲授新概念之前,要充分了解学生的元认知情况,特别是相关的知识点,这样才可以预设教学新概念。预测时结合教材内容,可以从以下两个步骤入手:①诊断内容:精心设计诊断性题目,依据测试情况所反映出的问题,整理出较典型的问题;②了解背景:课前与学生多交流,了解学生的想法,这样就能激活学生的前概念,使它从隐蔽之处呈现出来,为学生的重新建构提供基础框架。在这个基础之上,再进行教材分析、确定教学内容、选择教学策略。
二、课堂教学(纠正学生前概念)
①利用认知冲突策略。教师不能对学生的前概念一棍子打死,这样会引起学生的反感。我们要懂得利用认知冲突策略转变学生的前概念。例如:关于落体运动规律,学生认为重的物体下落快,轻的物体下落慢。教师可这样设计教学过程:取两张质量相同的纸片,把其中一张揉成纸团,另外一张做成纸锥,让纸团和纸锥同时从同一高度由静止释放,让学生观察下落情况。可观察到纸团下落快,纸锥下落慢,让学生意识到物体下落快慢与其质量无关。再引导学生分析为什么纸锥下落慢,是因为纸锥受到的空气阻力大。如果不受空气阻力的情况下,物体下落快慢又会如何?让学生观察真空管中金属片、羽毛下落情况,可发现真空管中金属片、羽毛几乎同时下落,让学生认识到物体在不受空气阻力作用下质量不同的物体下落快慢是相同的。学生通过实验,意识到自己之前的观点是不正确的,对原有的认识进行重组,建构正确的观点。②利用形象语言进行归谬。在课堂教学中,教师可以用幽默、形象的语言,一步步地归谬出科学的物理概念,让学生在轻松的气氛中自主学习新知识,纠正错误的前概念。
三、课后反馈环节(巩固科学概念)
结合课前备课时对学生前概念的调查分析,课堂教学之后,学生对概念理解情况如何,也要注意进行跟踪了解。前概念具有顽固性和反复性,所以课后可以出示不同类型的测试题,让学生随机测试,统计测试结果,并将测试结果与课前测试结果进行对比研究。这样才能让学生更好地接受新的科学的概念,抛弃原有的不科学的前概念,以达到概念转换的目的。
1创设“特殊”实验的情境,激发学生学习物理热情
常言道“爱之学问之开始”,故激发学生学习物理的热情是进行有效物理教学的重要手段,师生之间的沟通交流是进行有效物理教学的必要条件.在物理教学实践过程中,物理老师应当重视创设“特殊”实验,强化学生对物理的求知欲望,从而启发学生思考物理定义.倘若创设“特殊”实验,则教师必须亲自在课堂演示,必要时让学生也参与其中.在观察实验以及参与实验过程中,真实的实验冲击过去对物理定义的理解,进而激发学生学习物理的积极性,进一步深化学生对物理教学重点、难点的理解,可见“特殊”实验侧重培养初中生的创新想象能力以及动手能力.
例如,很多同学从小就梦想成为一名升旗手,然而旗手只是少部分人,因此教师可以充分利用学生的心理,模仿图1构建相似场景,创设有关的物理情境,激发学生对物理求知欲望,具体操作方法:对全班学生进行分组,5~6人为一组,为每个组提供一些器材,让学生模仿国旗的构造,其中线(相当于升旗的绳子)、钩码(相当于国旗)、铁架台(相当于旗杆),进而让每位学生都模拟升旗.此时,教师可以提问:(1)当细线逐渐提升钩码时,螺栓起到怎样的作用?(2)螺栓和细线间存在怎样的摩擦力?(3)可以采取怎样措施将摩擦力减少?
于是学生进行小组讨论,积极发表自己看法,最后学生得出这样结论:学生往下拉线,而线往上拉钩码,线经过螺栓之后,力的方向产生变化,换句话说,螺栓让力的方向发生变化.螺栓和线间存在滚动摩擦,将其变为滚动摩擦.最后物理教师进一步吸引学生兴趣,引出所要教学的内容,这样总结:基于大家讨论结果,只要我们将轮子替代之前螺栓,就能够变为滚动摩擦,有效减少摩擦力,在物理学科上,这种装置被称为滑轮,下面让我们一起进入滑轮的学习.
在传统物理教学过程中,教师通常采用升国旗的材料或者多媒体视频让学生观察顶部的轮子,并且直接指出那就是滑轮,进而快速进入滑轮的课堂内容学习.但是,笔者并没有采用这种手段,而是创设升国旗的“特殊”实验,经过一步一步启发学生,最后将现象背后的滑轮呈现在初中生眼前,可见,“特殊”实验有助于初中生探究滑轮特征,并且灵活温习滑动摩擦的有关知识.在观察实验和参与实验的过程中,学生学习的积极性充分被调动.
2探究“特殊”实验,引导学生感受物理过程
心理学认为,人们的心理与行为能够进行转变,当物理老师结合认知与行为时,学生充分发挥行为自主性,进而推动心理与行为之间转变.在物理教学实践中,笔者往往创设“特殊”实验,推动学生形成物理定义,不仅调动学生学习物理积极性,而且培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,并且有利于学生灵活运用物理知识解决现实生活遇见的困难,初中生亲自感受物理实验过程,有助于理解物理定义.
例如在《功率》教学过程中,物理老师以饮料搬运为情境,创设“特殊”实验.物理教师可以布置学生复习做功的两个要素,并且组织学生进行实验比赛活动,然后学生记录实验结果,并且进行讨论交流.实验一:每个小组派出2名学生分别将18瓶饮料从学生书桌搬到老师讲台上,记录时间;每个小组派出2名学生分别在18秒内从学生书桌搬到老师讲台上,记录搬运饮料的数目.两个实验后让学生对比两名学生代表做功快慢关系,思考对比做功快慢的方法.
经过讨论交流,学生得出这样结论:(1)做功时间相同,做功越多做功就越快;(2)做功时间相等,时间越少做功就越快.接着教师进一步引导学生思考,倘若时间和做功均不相同,怎样对比做功快慢?于是,笔者这样创设实验二:教师准备秒表、弹簧秤等器材,让学生用弹簧秤缓慢向上拉动原本在地面的钩码,直到距离地面0.8 m,记录t (s)、s (m)、F (N)等数据,于是引导学生思考:单位时间内,每名学生做功的多少?进而引出功率的定义,并且因为每名学生均主动参与实验,因此教师可以奖励学生一瓶饮料,对实验进行较好的小组,教师应当给予多奖励.
“特殊”实验创设采用比赛形式,充分激发学生参与实验的热情,第一、二个实验是利用控制变量的手段实施,将一个变量控制不变,对比另外变量大小,两个实验使得学生亲自感受实验过程,并且经过讨论交流,引出功率的概念,整个过程让初中生亲自感受功率定义的形成过程,有了深刻理解.此外,教师实施奖励让物理课程充满娱乐氛围,让学生认识、行为进行高效结合.
3创设贴近生活的“特殊”实验,启发学生深化物理概念
物理与我们的日常生活息息相关,一个物理定义往往采用简练语言准确描述,但初中生对于定义理解是肤浅,并不完全能够理解背后的本质.笔者结合日常生活经验,创设贴近生活“特殊”实验,让学生积极参与其中,启发学生深化对物理定义的掌握.例如在教学《机械功》教学过程中,教师利用硬币、橡皮、木块、小车、弹簧秤、铅笔等器材,让学生设计做功实验.
关键词: 概念图 初中物理 教学应用
初中物理教学在初中所有的学科之中是比较有难度的,其涉及的知识及概念对初次接触这门学科的学生来说很难理解与掌握,与此同时因为受到课时的限制,通常都是学生对于相关的物理概念没有深刻的认识时就会投入下一堂的学习中。而概念图所具有的作用是经过图解的形式把初中物理知识联系在一起,形成一个较完整的知识体系,从而加深学生的理解与记忆。
一、概念图在初中物理教学之中的作用
(一)完善教学方式
初中物理在实际教学过程中,应该尤为注意学生对于物理概念的具体掌握情况。初中物理教师通常都是运用一些具体的事例引入相关的物理概念之后,再对其进行详细的解答及分析,并安排相对应的一些练习以帮助学生巩固所学知识。但是在实际练习中我们逐渐发现一些问题。尽管学生能够在课堂上掌握相关知识,并且能够结合具体的物理公式对老师提出的一些问题进行解答,但在实际进行操作过程中,通常都会受到物理公式运用范围的局限,无法做到灵活转化。产生这种情况的一个主要因素是学生对物理概念之间存在的联系不够理解,无法在头脑中形成一个将各知识点互相连接在一起的知识体系。概念图本身就有非常强的整体性、有序性及直观性,假如教师可以将其合理地融合到物理教学中,就能有效地帮助学生认识到知识点之间存在的联系,促进学生构建自身的知识结构。
(二)提高教学效率
在传统物理教学中,教师通常都是根据书本内容按部就班地实施教学,而学生则是经过一定的练习强化对知识的理解与运用。由于缺少能够对知识结构进行深化的有关教学,导致学生在理解有关的物理概念时非常模糊。而概念图能够用非常简明有序的形式将物理概念之间存在的关系展现在学生眼前,促使其构建出一个完整的知识结构。与此同时概念图对于教学效果的评估方面是一个非常好的标准。一方面,教师能从学生绘制的一些概念图上发现其在学习过程中存在的问题,切实了解学生对知识掌握的状况,并及时对教学计划进行调整。另一方面,学生在概念图的绘制过程中,会发现平时在学习之中疏忽遗漏的问题和知识,由于构建完整的概念图需要绘图人本身清楚地掌握所有有关知识点,并且对这些知识点之间存在的联系有详细了解。这样就能使学生对自身的知识进行查漏补缺,完善自身的知识体系。
二、概念图在初中物理教学之中的应用分析
(一)在新知识教学之中对于概念图的应用
在新知识教学之中对概念图的实际应用可以融合传统方面的教学方法进行,即课前进行预习、课后进行练习。在课前阶段,教师应该按照相关知识点进行教学安排,将概念图融入课堂教学中,并结合学生学习的特点把这些知识点归纳整合,绘制出相关概念图。与此同时,教师一定要给予学生根据自身的了解进行概念图绘制的任务,从而对于新知识点进行课前预习。一方面学生经过绘制概念图之后,对之前学到的知识与即将学的新知识之间存在的联系进行初步了解,为掌握新知识点做好铺垫。另一方面教师对学生绘制的概念图进行观察,了解学生对旧知识点的掌握状况,并对学生掌握生疏的知识进行具有针对性的辅导及改正,从而确保学生的知识网络具有连贯性和正确性。
(二)在复习时对于概念图的应用
对于复习的有关内容教师可以将其安排到每一章的末尾或者是全书结束的阶段。具体整合的知识内容根据学生实际掌握的情况而定。并根据具体的课时做出相应调整。学生在每一章节末尾的时候可以将相关的概念图绘制得详细一些,这样做能够帮助学生对学习的知识内容进行深化了解。而在用概念图对全书进行总结绘制时一定要找到其中最重要的知识内容,可是适当地省去一些细枝末节,教导学生从宏观角度对知识进行思考。教师应该在学生绘制完成之后进行逐一观察并给出对应的修改意见。复习最重要的一点是查漏补缺,经过概念图的绘制有效地实现这一目标。
三、结语
对于概念图的合理应用有效地提升学生的认知能力,培养学生在头脑之中建立完整的知识结构,从而增强整体的教学效果。当然,在将概念图实际融入教学中时,由于各教师教学方式的差异及学生之间的个性差异可能会导致不同的问题出现,因此需要初中物理教师在实践教学之中根据不同的情况,对于概念图的应用方法不断改正,不断完善,从而使教学效果最大化。
参考文献:
[1]周拱照.概念图在高中物理教学中的应用[J].亚太教育,2015(33).
素质教育对学生和教师提出了更高的要求,即“学会审美、学会生存、学会学习、学会创造……而学会学习,则是其他几种学会的基础”。教师教会学生的重要途径则是进行学习指导。因为学习本身就包含着发展。今天学习,是为了明天的应用。可是,明天的社会在前进,新的知识在激增,不会学习的人将无法适应新的需要,所以,学习必须着眼于发展和创造,即学会学习。
初中学生的学习现状是:小学升入初中后,随着学科的增多,知识面的拓宽,往往感到应接不暇。初中教师都有这样的感受,某同学的学习很努力,智力也正常,就是成绩不理想。究其原因,主要是学习方法不恰当。对于中学生来说,学习的方法已成为制约学生学习成绩的重要因素。因为学习虽然复杂,但知识是有序的,知识之间是有一定内在联系的,只要掌握合理的方法,循序渐进,就能逐步做到深层次地掌握,可是目前多数教师在指导学习方法时往往只注意让学生课前预习,上课专心听讲,课下多做练习,这虽然是必要的,可对多数学生来说无疑是机械的重复,只能浪费更多的时间和精力,加重学习负担。试想,初中八九门学科,各学科教师都这样要求,学生哪来的时间和精力?长此以往必将导致学生厌学。所以,想真正让学生从繁重的学习中解脱出来,既掌握好知识又有发挥个性和特长的时间与机会,获得学习的成功,教师必须重视学习指导和能力的培养,使学生变得会学,使学习变得轻松。我结合教学实践,谈谈如何将学习指导应用于物理教学之中。初中物理新课标指出:物理概念和规律是物理知识的核心内容。学生只有经历了概念和规律的形成过程,理解了概念和规律,才能解释物理现象和解决实际问题。怎样才能使学生真正理解物理概念,达到掌握的目的呢?我在教学中从以下四个方面入手。
一、以概念的引入为先导,培养思维的有序性。
在引入概念时,首先还原到人类历史上研究、认识新知识的认知过程,带领学生从零开始,找出规律,然后认识新知识。这样带领学生循序渐进地思维,教给学生新知识的认知过程和认知方法。不论多么高深的知识都是建立在最基础的知识之上的。久而久之,学生会自觉不自觉地将这种认知方法迁移到其他物理概念上,养成一种良好的认知方式和有序的思维习惯。
二、以概念的建立为突破口,培养思维的多维性。
在概念建立时,让学生敢于“离经叛道”,敢于向权威挑战,不唯书、不唯上,打破思维定势,善于迁移,培养发散思维。仍以速度教学为例,教师可设置这样的导学问题:日常生活中要表示物体运动快慢你会采用哪些方法?学生经过思维后会得出两个结论,一是在相等的时间里比较运动路程的长短;二是通过相等的路程比较运动时间的长短,然后教师接续提问:这两种方法哪种更适合表示运动的快慢呢?学生可能难以回答。这时教师举例引导:某部队进行两天行军,要知道哪一天走得快,怎么办?几位学生进行百米赛跑,怎样比较谁快?谁慢?学生会立即回答出分别用前者和后者更方便。教师再问:课本上采用的是哪种方法来表示运动快慢的?若不是前人选择了前者,我们是否可以选择后者呢?通过这样层层发问,渐渐深入的方法,不仅加深了对概念的认识和理解,而且拓宽了学生的思路,体现了学无定法的原则,培养其求异、创新的精神和独特思维与多维思维的能力。
三、以对概念的探究为主阵地,培养思维的深刻性。
在概念教学中,要善于揭示事物的隐蔽性本质,能够认识事物的内在规律,抓住问题的核心,深思细研,寻根究底,使学生思维的深刻性得到发挥。仍以速度为例,课本是这样说的:在匀速直线运动中,速度等于运动物体单位时间内通过的路程。先让学生分析句子成分,找出句子主干:速度等于路程。学生立即会反思:速度怎么会等于路程呢?速度与路程之间究竟存在着什么联系与区别呢?然后进一步分析定语:“单位时间里通过的。”学生马上明白区别就在于路程本身仅仅是长度,与时间长短无关;二速度则是在“单位时间里”这个定语限制下通过的路程,区别显而易见,而联系又是紧密的。然后教师紧追不舍,接着再问:“单位时间”是多长时间?这个概念的使用范围是什么?变速运动的快慢又怎么表示呢?
通过这样的分析学生不但会对速度的概念理解深刻,而且会对定义式和单位很自然地接受,教师不能让学生的学习活动仅仅停留在死记硬背概念上,充分理解才是记忆和应用的基础。学生一旦养成这种深刻思维的习惯,就很容易迁移到密度、压强、功率、比热容等概念上,这种迁移一旦实现,学生的学习活动就发生了“质”的变化,即由“学会”变成了“会学”。
四、以概念间的联系和知识点间的内在规律为双翼,培养思维的条理性。
注意概念间的贯穿对比和知识结构规律,特别是在复习时抓联系,找特征,运用分析,鉴别、归纳等手段,以表格、网络等形式为载体,将类似概念、知识结构对比、贯穿,使学生通盘掌握,必将为知识的记忆和运用奠定牢固的基础。物理概念分为两类:
第一,直接定义的概念,如质量、温度、力、电压、电阻等。这些概念的特征是直接给出定义。他们都有规定的单位,大多能用相应的仪器进行“直接测量”。教学中应注意以下几点:(1)这个概念表示的是物质或物体的什么性质?(2)他的规定单位和常用单位是什么?(3)他的测量仪器是什么?怎么使用?
第二,间接定义的概念,如速度、密度、压强、功率、电流、比热、热值等,在教学中要善于进行对比,引导学生列成表格形式,并从中找出区别之处。