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概念是学生通过对物理现象的综合分析、抽象概括等思维活动,在感觉、知觉和表象积累的基础上形成的.初中生刚刚接触到物理的概念,对于物理科学还比较陌生,对于他们来说物理概念是抽象、枯燥的.概念是人们通过自身的感觉、知觉和表象的积累,对物理概念进行科学、有效的构建.想要让学生更好地掌握好物理概念,就要通过创设情景,营造出良好、愉快的学习氛围,激发起学生对学习的兴趣,充分调动起学生的情感,让学生充分去感受物理现象的奥妙.以实际生活中的具体事例引入教学内容,将枯燥、乏味的物理概念以有趣的物理现象表现出来,让学生充分体验学习的趣味,不断丰富感性积累.让学生清楚、直观地观察到独特的物理现象,对其形成自身理解的印象,让学生将现象转化为自己的认知,有利于学生物理概念的高效构建.
一、实验辅助教学
物理是一门建立在实验基础上的学科,物理实验是学习物理、探索物理的基本方法.纯粹的物理概念理论知识枯燥而乏味,观察和实验则可以给学生带来更多的直接经验和感性体验,为了科学地构建概念知识,初中物理教学强调概念教学的感性特点要符合物理学科的特点.物理实验是属于学生的实验,但是当前的物理教学中经常出现忽视、轻视观察和物理实验的现象.物理实验使学生通过自身实践,对物理现象产生真实体会,而不是用空乏解说代替的“演示实验”.教师的语言再精湛再具体,都比不过学生自己亲手操作的经验有说服力.实验是物理的基础,离开了实验,学生对物理的概念没有真正的理解,当然也就容易混淆了.
例如,在讲“浮力”时,浸在水中的物体要受到水向上的浮力.那么浮力的效果又是怎样的呢?其中又蕴涵着怎样的规律呢?几个完全相同的容器,几个不同的物件就可以对其轻松进行探究.学生通过自己操作,对不同物体在同一装满水的容器中所受到的浮力情况、同一物体在密度不同的溶液中受到的浮力情况进行观察和记录并且探究.通过自己亲手的实验,学生对浮力的概念不仅可以深刻理解,还加深了对这个概念的印象,提高了学生的学习效率.
二、充分运用媒体
有的物理概念抽象难懂,其实验对成本、条件、可看性等要求较高,难以在实际生活中进行展示,教师可以借助多媒体辅助教学.一些图片、动画、视频和仿真实验室等,都是辅助物理概念教学的最佳选择.教师可以将教学中出现的抽象又难以实际操作讲解的难点,利用多媒体进行虚拟的展示,同时还可以扩宽学生的视野,让教学更顺利地进行.
例如,在探究“声学”时,声音虽然是无时无刻存在我们身边的,但是其传播的原理却比较抽象,通过讲解,学生虽然对其概念略懂一二,但是要做到清晰地理解“声的传播”的概念,就必须利用多媒体在不同的环境、不同的介质进行虚拟演示,让学生充分理解.
又如,在探究“光学”时,光给我们的感觉往往只是一瞬间便可以照亮整片大地,但是光其实是有速度的,只是非常快,快得我们难以用肉眼去分辨,这给教学增加难度.多媒体的辅助就可以轻松解决这个问题,利用多媒体对光的传播进行模拟,学生就可以更好地理解“光速”这个概念了.教师通过科学、合理地应用媒体和软件,可以有效增强物理教学的感性特点,促进学生对物理概念的科学建构.
三、渐进式教学
奥苏贝尔说:“影响学习的最重要的因素是学生已知的内容,弄清了这点后,再进行相应的教学.”在学习之前,学生或多或少地对物理带有一些印象和经验,它们是概念教学的起点.但是,学生的这些浅薄的经验大多数是零散、片面、甚至错误的.
一、通过演示实验,引出概念
针对初中学生的年龄特征和接受能力,讲解比较抽象的物理概念时,应选择典型的、能突出本质现象的演示实验,使学生获得深刻的印象,并在头脑中形成一个能转化为明确概念的清晰观念,从而认识到物理概念的客观性和必要性。例如,教学“电阻”的概念时,我利用图1所示的电路进行演示实验,按下列顺序——在MN间接入一段普通导线,观察安培表的示数,可以看到电流有某一数值;在M、N间换接一段同样长度,同时粗细锰铜线,可以看到安培表示的示数减小了,在M、N间再换接一段同样长度、同样粗细的镍铬线,可以看到安培表的示数又随之变化,从而引出“导体的电阻”这样初步概念,指出:导体一方面具有导电的能力,另一方面又有阻碍电流通过的作用,这种对电流阻碍作用大小的性质称为导体的电阻。要向学生指出:导体的电阻是导体的一种属性,将在讲“决定电阻大小的因素”时再作进一步阐述。
在上述演示实验引出电阻初步概念的基础上,提出:“怎样量度一个导体的电阻值呢?”可以在导体两端加上相同的电压,观察通过导体的电流的阻碍是怎样变化的,这样就可以找到这个导体对电流的阻碍作用的强弱(大小)。教师应该引导学生设计出为此目的而设计的实验线路——“伏安法测定电阻”的实验线路,如图2所示(由于学生尚未学习过滑动变阻器,为了直观,可以采用改变蓄电池个数的方法来改变电路两端的电压,因为电池的内电阻很小,当电路中通过的电流很小时,可以认为蓄电池的路端电压是不变的。为此,演示对应选择电阻值较大的锰铜线和镍铬线做实验;安培表应采用安级的,演示时只需要读出具体的电流值)。进而分别选用两种不同的导体(例如一种用锰铜线,另一种用镍铬线)进行实验,分别测出几组U值和I值对应的实验数据。然后通过分析、概括和比较,就会发现:对同一个金属导体来说,它两端的电压值U跟通过它的电流值I的比值是一个定的值,但对不同的金属导体来说,比值 是不同的。
= = =……=R1
= = =……=R2
可见比值反映了导体本身的一种属性,在相同的电压下 值越大,电流越小,说明这个比值反映的是导体对电流阻碍作用的强弱,称为导体的电阻。然后引导学生进一步进行科学抽象,用R代表导体的电阻,抽象出电阻的定义公式:
R= = =
应该指出,R= R= 是电阻的定义公式,也是量度公式。一些物理概念用“比值”的方式下定义时,其定义公式仅表示量度方法,而不是表示物理间的函数关系。讲清这个问题,对学生正确理解物理概念能起着良好的作用,从而使学生弄明白:是I与U成正比,还是 标志导体对电流的阻碍作用的强弱,还应使学生搞清楚,电阻虽用比值来 量度,但它的大小跟导体两端的电压U和通过的电流I无关。而是由它的本身物理条件所决定(讲“决定电阻大小的因素”时再具体阐述)。这样学生就不会错误地认为导体的电阻与导体两端的电压成正比,与导体中通过的电流成反比;更不会由R= 错误地认为U=0时,R也等于0,在这个基础上,教师还应该简要地阐明导体为什么会有电阻,使学生形成比较完整的概念,获得比较系统的知识。
学生弄清了电阻的定义公式,电阻的单位就很容易理解了——电阻的国际单位是欧姆,它是从电阻的定义公式R = 来规定的,即当U=1伏特,I=1安培时,规定R=1欧姆,也就是1欧姆= 。
上述的整个教学过程既扎扎实实地抓基础知识的教学,又使学生透彻理解电阻这一概念是怎样在实验和分析的基础上被抽象概括出来的。这样,概念的形成过程就使学生进行科学思维的过程。教学实践使我们体会到,教学中有计划地遵循物理概念形成的这种科学思维过程来组织教学,就会使学生在形成概念中,反复经历思考活动的训练,并逐步学会抽象概念的思维方法,学生的思维能力就会得到很好的发展。
二、引导思考,理解概念
一切物理概念都是建立在一定的客观事实的基础上的。物理教学的主要特征是实验,通过实验演示,可以使学生对实验的物体从具体的感性认识过渡到抽象的理性认识,获得直观的清晰印象,加深对演示实验物体概念的理解。因此,在教学中,应正确引导学生对物理概念形成的规律、本质、内涵和外延的思考,从而理解概念,提高能力。
关键词: 物理学科 概念教学 学习兴趣
物理概念是物理科学的大门,要进入物理科学的神奇世界,首先就要敲开这扇大门,而掌握概念学习的技巧就是打开这扇大门的金钥匙。然而受传统学习观念的影响,很多学生乃至部分教师都没能重视概念学习的技巧,仅仅倾心于以死记硬背的方式学习物理概念。这样的学习方式不但无法让学生真正地领会概念的内涵和灵魂,反而由于枯燥的学习方式和低效率的学习效果,导致学生的学习负担大大加大,容易滋生厌学情绪。由此可见,我们要对概念学习树立全新的认识,努力探索概念教学技巧和方法,提高概念教学的科学性和高效性。
一、注意从实践中引入概念
物理概念都是经过高度抽象概括得出的结论,因此,物理概念最大的特点是抽象性和概括性很强,而我们要理解概念的本质和内涵,首先要做的就是对概念进行具体化处理,使得概念描述方式更符合学生的认知喜好和认知水平。那么如何具体化处理概念呢?物理学科作为一门实践类学科,各种概念都是从实践中总结归纳得出的,我们在学习物理概念的时候可以重新回到实践中,从实践中引入物理概念,让学生借助生活实践留在头脑中的印象或经验初步认识概念,这样会大大降低概念的学习难度。例如,在学习“简单机械”的概念时,让学生寻找一些生活中比较熟悉的杠杆、滑轮,在学习“压强”的概念时,拿出铅笔,用手指压住铅笔的两端,感受来自两端的不同的触感等,这种随时随地能够列举的实践问题可以将抽象的物理概念还原成具体的物理表象及学生的直观感受,便于学生初步形成概念,这样不仅理解的难度降低,而且拉近学生与物理概念之间的距离,有利于形成良好的学习心态。
二、充分利用课堂演示实验的优势
实验是物理学习中不可缺少的手段,在学习物理概念的时候,适当的实验演示可以将概念清楚明了地展现在学生眼前,这对学生掌握概念的内涵具有非常积极的作用。因此,在进行概念教学时,教师一定要懂得充分利用课堂演示实验的优势,通过实验现象的展示和分析,帮助学生一步步地从表象到本质,逐渐深入概念的内涵,抓住概念的特征与核心,从而更好地运用概念。例如在讲到“摩擦起电”这个概念时,笔者就请来一位长头发的女学生来到讲台上协助教师演示实验:首先笔者准备一块已经使它带电的泡沫块,然后将它放在女同学的头发上轻轻摩擦,很快头发就如同被粘住一样吸附在泡沫块上。这个现象很容易将学生的注意力给吸引住,接下来带着学生进行现象的解密活动,即概念学习活动,这样学生的学习热情会明显高涨,学习效果很理想。在做课堂演示实验的时候,有一个问题要注意,那就是保证实验现象的鲜明,这样才能保证概念的形象生动直观,让学生通过有效的现象观察激活思维,从而为进一步理解认识概念打好基础。
三、积极分析概念间的相互联系
物理概念学习的一个最大难点是概念数量庞大,内容纷繁复杂,一不小心学生就会在概念学习中晕头转向。怎样解决这个概念学习的大难题呢?事实上,物理概念看似各不相干,但其实很多概念稍加分析,就会发现不同的概念之间存在很多内在的联系。有些概念在定义上的思路存在相似性,如速度、密度、功率等,这些概念都是通过两个物理量之间的比重定义物体的某些属性,这些类似的概念,可以通过类比的方式让学生牢记这些概念,同时这种类比方式可以有效避免学生出现概念上的混淆。还有一些概念本身比较抽象,在讲解这些概念的时候,教师可以通过与之相似的比较具体的概念形象帮助学生理解。例如,电流做功的概念可以用水流做功进行类比分析,电压概念可以用具体形象的水压进行对比等,比起看不见摸不着的抽象概念,这些看得见摸得着的概念学生更容易理解接受,借助于相对比较形象的概念建立起来的认知可以引导学生理解与之相近的抽象概念。通过寻找概念间的相互联系,教师在进行概念教学的时候,可以使得各概念之间形成一个系统,各个概念之间做到相互启发,深化认知。例如在复习“电工电功率”时,在讲到电功和电热的计算公式的时候,学生会发现它们的公式形式竟然是一样的,这时学生就能大概猜到两者之间可能存在一定的联系,教师只要稍加引导,让学生分析电流做功的实质、两个物理量之间隐藏一条共同的规律等问题,很快学生就能联想到能量转化与守恒定律,从而把这两个概念纳入同一系统中,更好地理解应用这两个概念。
四、积极利用概念理解中的错误经验
在概念理解中,学生经常会受到很多因素的影响而出现概念理解错误,然而这些错误不见得都会成为概念学习道路中的“绊脚石”,相反,如果运用恰当,这些错误经验反而会变成学生进一步理解概念的“助推器”。以学习力学时的一个典型案例来说,通常教师向学生提问“一块木块在斜坡中下滑时受到哪些力的作用”时,大多数学生的答案都会包含重力、摩擦力、支持力、下滑力这样几个力,很显然,下滑力是错误的答案,而这个错误出现的原因就是学生不能真正理解力的产生的条件。因此,这个错误的发生就给学生进一步理解巩固力的产生条件提供有利的机会,教师可以借助这个典型的错误进行分析,通过犯错加深学生的印象,从而达到进一步巩固概念的目的。
总之,概念的学习并非我们想象得那么简单,仅仅依靠死记硬背就能实现目标,同时,概念学习也没有我们想象得那么困难,只要教师教法得当,概念学习不但不会给学生造成太大的负担,反而会变成一个体验物理学习乐趣的过程。因此,物理教师一定要牢记物理概念教学技巧,努力增强概念教学的趣味性和有效性,争取用科学的概念教学技巧上好概念课,为进一步的物理学习打下坚定的基石。
参考文献:
[1]钱成新.浅谈初中物理概念教学的点滴体会[J].中学物理,2010(14).
一、物理概念图在知识点学习上的应用
学生通过课前预习、课堂上的认真学习和灵活记忆、最后的课后复习达到对一组知识的具体掌握.
1.课前预习.如图1为物质的物理属性,为初中物理的基础知识,在整个三年的物理学习中都起着重要的作用,教学经验告诉老师们,很多学生对一些疑难的问题记得很清楚,偏偏在简单的知识上有疏漏,所以在考试的时候,总会面临“卡壳”的现象.图1为一棵以物质的物理属性为树基的大树,它上面有很多的分支,课前预习时,学生可能刚刚接触这项知识,或者接触的较少,不明白,不懂其中的具体含义.同时也因为学生间的个体差异,学习品质好的学生会自己动手去寻找“树”上的问题,解决问题.而学习品质较差的学生会对这个“树”的结构有一个潜在的印象.无论学生们怎么做,这些都会在课堂教学中起到重要的作用.
2.课上学习.概念图由六个部分组成,概念、分支、水平层次、同一分支下的概念间的连接线和连接语、不同分支下概念间的连接线和连接语.这六部分充分体现概念图简单明了、逻辑性强的特点,在教学中会对教师有很大的帮助.如图1.首先课堂上教师可以问学生什么是物质的物理属性.同学可以通过概念图清晰的认识到它们分别是质量、密度、和其他属性.在物理知识点讲解中教师可以通过概念图作为引导,清晰的为学生们描述物理学科中的各个概念,使课堂气氛变得轻松起来,把物理是一个“难科”的印象在学生们的心里减轻.
3.课后复习.许多学生不能通过物理考试,根本原因是对物理知识掌握的不牢固,对物理概念理解的不透彻,许多学生都觉得物理题的解决是靠大量的公式和符号,造成做题时经常在参考书中找答案,或者干脆死记硬背的记住老师在课堂上讲的方法解决物理问题.这是因为学生学到的物理知识缺乏系统性,做物理题时总使用一些错误的解题方法,由于每次的物理成绩不高,学生会产生厌学心里,教学效率变得低下,物理教学也进入了一个恶性循环.
图1是教师做的物理概念图,复习时教师要引导学生自主的创建物理概念图,学生通过创建物理概念图可以有效的提高物理知识复习的效率,通过物理概念图中概念之间的联系促进知识在学生大脑中的深入.学生们主动的建立物理概念图可以激发学生的创造性,使他们得到成功的快乐.概念图不是冗杂的课本,是知识经过结构化、系统化之后得到的有利于学生长期学习,复习的,有效的记忆知识的方法.
学生在传统的复习过程中大多数都会翻阅以前学过的书本,特别在期末正本教材都学完的情况下,一本本教科书就像一座座大山,直接打消了学生们复习的积极性.而当大山变成一条条清澈见底的小溪时,物理知识的复习也变得像小溪一下流畅起来.
二、物理概念图的制作
物理概念图的六个组成部分.
(1)明确概念,在物理概念图制作前要明确将要做图的物理概念有哪些,分清从属关系.
(2)确认分支,物理概念是冗杂的,得做到在冗杂的物理概念中确认出明确的分支,如图1,质量,密度,其他属性为物质的物理属性的第一分支,他们接的就是主干.
(3)概念图中要表现出不同的水平层次,如图1,相同大小的椭圆代表相同的水平层次,又如图2中,并行的概念也可以看作相同的水平层次.
(4)概念和概念之间要用线条、箭头或者连接语连接,其中连接语既可以用公式也可以用文字表达,或者两者都用,并且连接语可以是双向的,明确的表达两个,及多个概念之间的关系,要谨记概念图简单明了的特点.例子要有概念的应用特点和应用说明,也可以用物理定律,物理定理、物理公式来表示.
物理概念图是根据物理学科的知识特点,使学生更好的掌握物理概念、规律、公式、及其应用的方法,所以说物理概念图是物理教学的有效工具,也是提高物理课堂效率的有效方法.
(5)制作物理概念图应该遵守, 概念在水平层次上由大到小的原则,如“力”概念的概念图中(图3),“力”作为所有力学中全部的力的总称就应该把“力”放在最上层. 概念图要遵循思维发展的原则排列,如,学习速度的过程中先知道
关键词:初中物理;前概念;潜在功能
在接受到正式的科学概念学习之前,学生对于事物的认识都是通过自身的感知以及日常生活经验所形成,也就是说具有很大的局限性以及不正确性,而错误的概念,直接影响着学生接下来的学习效果。因此,要使学生更好的进行物理学科的学习,就需要更深层次的研究初中物理教学前概念的潜在功能[1]。
一、初中物理前概念潜在功能的积极影响
(一)有助于激发起学生对于物理学习的兴趣
俗话说“兴趣是最好的老师”,对于每一门学科来说,学好本门学科的首要前提是有兴趣,有求知欲,那么对于初中物理学习来说也毫不例外。因此,正确的物理前概念是学生学好物理的基础条件,虽然不完全等于科学概念,但其作用毫不逊于科学概念。在学生新知识内容学习过程中,遇到的内容是教师还未教,但是学生通过以往的经验和认识已经初步了解和接触的,并被教师所肯定,那么学生会非常兴奋并且对接下来的学习产生更大的热情和兴趣。例如在初中物理学习中,他们通过生活经验知道声音是可以在水里传播;知道光线不仅可以在水里传播还有折射和反射;知道物体以固态、液态、气态的方式存在;知道凸透镜成像;知道同样环境下光比声音传播的速度快,等等。
(二)正确的前概念有助于科学概念的接收
文章前面说到前概念不等于科学概念,而学科的学习,需要的是科学严谨以及绝对的正确性,那么将前概念转化为科学概念[2],或者说利用前概念更好的过渡、学习科学概念,是对前概念价值的最大发挥,也是正确的前概念学习的初衷。例如,在参照物知识节点的学习中,坐在行驶的汽车中的乘客会感觉到车外的建筑和花草树木在迅速的向后退去,自己是静止不动的。教师此时就只要稍加引导和提示,使学生明白同一个物体的运动和静止,是取决于不同的参照物,那么对于物体的运动、静止以及参照物的知识点学习他们就相当容易理解和掌握。
(三)利用前概念的情境功能性促进物理学习
前概念除了具有有助于科学概念的接收学习性能外,还具有一定的情境功能性,这种情境是学生意识中原本就存在的,教师只需要稍加引导和协助,就能够将物理学习很好的融入。例如,在学习力的知识的时候,教师如果只是用科学概念给学生讲解什么是相互作用力,学生一时可能无法清楚的理解,但是如果告诉学生相互作用力就是平时他们看到两个体格接近的人快速撞到一起后,同时向后跌倒的就是相互作用力,学生就能够很好的理解掌握。而且前概念的这种情境功能不需要教师特地创设,只需要对学生的原有意识进行恰当的引导和完善就能够达到[3]。
二、初中物理前概念潜在功能的不利影响
由于学生的前概念形成是来自于日常生活经验的累积,缺乏科学性以及严谨性,同时由于他们知识的局限性以及思维能力有限,看待一些问题时具有片面性,没有看清事物的本质,从而导致一些错误概念的形成,而这些不正确的概念往往会对学生科学概念的学习和构建产生阻碍,影响他们物理学科的学习。首先影响学生的思维方式,由于学生前概念的形成来自于生活的日积月累,已经形成了一个先入为主的思维,而科学概念的学习时间短于前概念的形成时间,这就使得科学概念学习受到前概念的阻碍[4]。其次,容易造成学生考虑问题的片面性,以偏概全。最后,前概念一定程度上阻碍了科学概念的形成。例如,往保温瓶灌开水时,往往都认为灌满才能够更好的保温,但通过物理知识学习之后才明白不灌满能更好地保持温度。因为保温瓶没有灌满的时候,瓶口留有一层空气,是不良导体,能更好地防止热量散失起到保温的效果。而这个科学结论很多人理智上并不能够立即接受,所以在一定程度上阻碍了科学概念的形成。
三、重视并改变初中物理前概念潜在功能的不利影响
认识到初中物理前概念潜在功能的不利影响后,就需要进一步得到重视并对其加以改善,以便促进并提高初中物理教学质量。要改变初中物理前概念的不利影响,首先就要充分了解学生意识里对于物理的前概念的存在情况以及形成的原因,找到关键问题所在并针对这一问题选择恰当的方式进行科学概念的转化。其次,通过前概念原有的情境铺垫对前概念进行修正和完善,这样的方式更有利于学生科学概念的接受。最后,对于学生前概念进行充分的引导,使他们的想法暴露出来后,一一用对应的科学概念做出比较和指正,使其认识到前概念的错误并摒弃,顺利接受科学概念知识。
结束语:
初中物理教学前概念的存在,对于物理教学来说有利有弊,但总体而言利大于弊,因此,对于如何更好的将其对物理教学有力的一面激发出来是今后需要进一步进行研究和探讨的重要问题。
参考文献:
关键词:初中;物理课程;实验教学;概念教学;有效措施
课程教育改革对初中阶段物理课程的教学质量提出了更高的要求。就初中物理课程的教学宗旨以及教学目标而言,旨在培养学生的动手能力以及创造能力,而要对学生这两方面的能力进行有效培养,离不开物理实验教学以及概念教学的配合。那么在具体教学过程中,应该采取什么样的措施对现阶段物理课程的实验教学以及概念教学的开展质量进行提高呢?下文将分别从物理实验教学和概念教学的具体做法讲起。
一、物理实验教学有效教学的开展
就初中物理实验教学的有效开展来说,不仅能有效锻炼到学生的动手能力,同时还能为学生提供直观的视觉以及触觉方面的冲击。课程教育改革的发展为物理实验课程教学的开展提供了更大的张力空间,因此从某种程度上讲,教师在开展实验教学的过程中就有了更多的发挥余地,而学生在整个教学过程中也能参与学到相应的教学活动中去。
我们都知道,在物理实验课程的传统教学过程中,物理实验课程的主要模式是以“教师主导、学生观察”的形式而存在的,在整个教学过程中,学生对物理实验动手的参与程度几乎为零,教师是实验的直接操作者,而学生只是扮演了笔记记录者和聆听者的角色。这样一来,物理实验课程教学根本无法达到课程教学改革的相关要求。鉴于这种情况,建议教师在开展物理实验教学的过程中,尽量从学校的实际条件出发,充分利用好一切可以利用的教学条件,如实验设备器材方面等,将学生带到实验室进行一对一的操作,在完成相应教学任务的基础上,并且保证设备安全以及学生人身安全的基础上,为学生的自由操作创造一定的空间和条件。除了实验环节的重要性之外,教师在开展实验教学的过程中,还应引导学生做好相应的总结工作,从而保证学生在实验操作的过程中有所收获。
二、物理概念教学开展的有效性措施
从上文的相关叙述中,我们已经了解到物理实验教学有效开展的相关措施,而就初中物理概念教学的部分来说,虽然看似与实验教学区别开来,但是在实际的教学过程中,我们都知道,概念教学是实验教学的基础,它直接决定着学生在实验操作过程中的效率和结果。那么在物理课程概念教学的环节,教师可以采取哪些有效措施来提高相应的教学质量呢?
(一)与实验教学进行有效的结合
就物理课程的概念教学来说,通常情况下以理论呈现方式为主。而就初中课程的教学现状来说,学生对这部分理论是最不感兴趣的。在上文的叙述中我们已经了解到,概念教学是实验教学的基础,那么反过来,我们也可以理解为:实验教学从某种程度上来讲就是概念知识的具体呈现。通过建立这一层关系,我们可以得到物理概念教学有效性方面的一个启示:那就是通过有效的实验教学展开具体的概念教学。比如就《人教版.初中物理教材》中关于物态变化相关内容的学习,如果只是通过枯燥的理论教学去帮助学生掌握相关物态之间的转化以及各种物质形态的具体定义的话,学生不仅提不起相关的学习兴趣,同时进行记忆以及运用的效率也不见得很高;但是如果换一种教学方式,用实验教学方式代替传统的理论教学的话,让学生在具体的实验过程中对各种物质形态进行区分的话,可能就会容易许多了,如在“升华和凝华”这一章节的教学过程中,教师能够让学生进行实验操作,对升华和凝华的现象进行直接的记录和观察的话,必定会取得较好的效果。
(二)多媒体教学课件的有效运用
随着计算机技术的发展,多媒体课件在课程教学过程中的应用也越来越广泛。就物理课程的概念教学来说,如果在课程教学过程中采取多媒体的教学方式的话,教师在之前就应做好相应的准备工作,如互联网信息平台收集一些有效的资料等,同样以“升华和凝华”这一章节的具体内容为例,教师在开展教学的过程中,可以为学生播放一些专门制作的物理实验视频,为学生直观的展示这一现象,然后再通过有效的理论教学,对学生的理论知识加以巩固。
综上所述,从上文的相关叙述中,我们已经大致了解到了一些现阶段背景下物理实验教学以及概念教学开展的有效措施,而教师在整个教学过程中始终扮演着引导者和指导者的角色。因此,物理教育工作者们在开展教学的过程中一定要秉持对学生负责、对院校课改尽职的原则,对有效的教学方式方法进行不断的摸索和探寻,争取为我国课程教育改革事业的发展作出贡献和努力。
参考文献:
[1] 毛金华.“非常规”实验提高初中物理概念教学有效性的行动研究[D].华东师范大学,2011.
[2] 陈爱文.多媒体投影教学环境下初中物理概念教学研究[D].江西师范大学,2009.
【关键词】 初中物理;概念教学;有效探讨
一、揭示概念的本质特征
物理教学实践表明,学生只有理解了概念,才能牢固的掌握概念而要使学生理解概念,就必须使学生掌握概念的本质概念是对客观事物本质属性的抽象和概括,要正确地理解概念,就必须引导学生找出概念的本质属性,让学生真正理解概念的内涵和外延,从而正确地掌握概念,切不可只进行文字说明,让学生死记硬背在概念教学中,常用的思维方法有比较、分析、综合、抽象、概括、判断、归纳等多种,只有引导学生的正确思维,才能揭示概念的本质,使学生全面的掌握概念。
例如,“密度”这一概念的教学,通常用公式ρ =m/v 来定义,倘若不讲清楚其本质意义,学生会受数学公式的影响,认为ρ与m成正比,从而形成错误观念教师只有抓住“密度”概念的本质特征,讲清其只与自身的性质有关,学生才能真正地掌握“密度”这一概念。
二、理解概念的内涵与外延
物理概念的内涵是反映在概念中的物理现象、物理过程的本质属性,是该事物区别于其他事物的本质特征,通常由概念的定义来表示。例如,速度 v=s/t, 反映了物体运动的快慢;频率是每秒钟振动的次数,描述物体振动的快慢;力是物体之间的相互作用类似的还有 ρ =m/v 、 p =F/S 等这些定义是从质和量两方面反映了物理量的内涵。
物理概念的外延即通常所说的概念的运用条件和范围。例如,库仑定律确定的力,只适用于静电场,对迅变电场、涡旋电场不适用;电势的概念只适用于静电场,不能用于交变电磁场;在惯性系 F=a ,适用于宏观低速关于概念的适用范围,例如重力、弹力、摩擦力、安培力、洛仑兹力等都属于力这个概念的外延通过对物理概念外延的学习,能使学生逐步深化和扩展对概念的理解掌握物理概念的外延就能理解概念的适用条件,定义式的应用范围和式中各个物理符号的具体物理意义。
三、分析概念间的相互联系
运用物理概念进行分析,解决实际问题,既是深化认识的过程,也是检验学生对概念认识是否正确的主要标志必须对概念规律的内在联系加以挖掘有些学生对每节课的单个概念予以理解,却不善于把这些概念有机地联系起来物理概念之所以有用,不仅在于它是具体的物理现象的概括和抽象,而且在于它与其他概念的联系学生不能把相关概念综合成一个相连相容的概念网络,也就不能把它们应用于各种物理场合事实上,初中物理的许多概念前后都有联系,只要教师精心设计,即可收到一石数鸟之效。如复习“电功与电功率”这一章时,学生比较电功和电热计算公式时,发现有时公式形式是相同的,这时就应引导学生分析:电流做功的实质是什么?两个物理量形式上达到统一蕴藏着一条什么规律?使学生联想到能的转化和守恒定律,并由此进一步分析,何时Q=W,何时Q≠W这样,使学生的知识形成系统化。
四、注重物理概念的引入过程
概念作为物理知识体系的基本构成单位,在新课教学中,其引入方法是否恰当,不仅会影响学生对物理概念本身的理解和掌握,而且还会影响到能否激发学生对学习物理的兴趣,调动积极性而参与教学活动。
例如,由问题讨论引入通过教师提出问题,学生参与讨论,最终引入物理概念,使课堂气氛活跃,学生积极思考如,“铁比棉花重”这句话是否有道理可能有学生认为有一定的道理,有的认为没有道理,但又说不清理由,在教师的引导下,逐渐引入“密度”的概念。
五、做好形成概念的演示实验
做好演示实验,使学生获得与物理概念有直接联系的、具体直观的感性认识,是学生形成概念的基础初中学生的知识和经验都较少,思维活动往往依靠直观的现象在概念教学中,做好演示实验,可使学生获得生动鲜明的感性认识从物理现象的特征出发,提出物理概念,可使学生对研究的问题产生强烈的兴趣通过演示实验还可培养观察能力、注意能力、实验能力和科学的思维方法。
1.1初中生的心理特征的需要
开设物理这一课程,是在初中二年级的时候,这个时期学生的生理心理上都出现巨大的变化.相比较而言,物理是新开课程,学生在初学物理的时候,如果基础不够坚实,对以后的学习是很不利的,会导致学生在以后学习的潜在问题.这些问题主要表现在:首先,学生处于青春期,心理上敏感,一点点的挫折和困难就会打消学习的积极性;其次,部分学生的基础知识不好,在物理这门新学科开设时就存在畏惧感,认为自己没有学习好这门课程的能力;第三,在学习物理时仅靠感性认知是远远不够的,还需要对一些抽象思维有效的现实生活化才能更好地理解教材中的概念;例如在《光的色彩、颜色》教学中,遇到阴雨天笔者利用投影仪替代太阳光做光的色散实验,在较暗的教室环境中,打开投影仪,利用一张狭窄细缝的纸,让光线经细缝照到三棱镜上,经三棱镜的折射,色散出来光投到墙面的暗处,可清晰地看到墙面上出现一清晰的色散光带.通过这一现象克服了自然条件的限制,给学生构建了清晰的物理现象,帮助学生建立正确的光散、单色光和复色光的概念.如果仍然延袭以前的教学模式,用填鸭式的教学方法,不管学生能不能真正的了解概念,一味地灌输,学生不理解概念,也就不能产生学习兴趣,失去了继续学习的动力,也就无法学习更深层次的知识,也不可能培养出符合新课程要求“具有实践操作能力,创新能力”的新型学生的标准.
1.2物理教学的需要
物理课程的可操作性极强,课堂上的实验在日常生活中也可以进行.初中阶段的物理本身就有许多知识是很贴近生活的,很多物理规律能够应用到日常生活中,在很多的生活实践中也能发现物理知识的存在,在物理课堂教学中我们可以灵活创设实验教学,就可以将学生在日常生活中遇到和发现的生活现象活用到课堂教学中.例如在《汽化和液化》课时中,安排了实验《观察水的沸腾》,多年的教学发现,学生做此实验危险性高,而且由于要求学生观察的现象和记录的数据较多,学生往往只注重记录数据,对现象的观察就不够仔细和全面,因此,笔者在演示该实验时,利用视频台让学生通过大屏幕共同观察.先将实验装置放在展台边相同高度的课桌上,转动视频头,将视频头水平对准烧杯,略高于杯中水面,再调整视频头,使其从上至下地略倾斜对准烧杯,调节聚焦和放大功能,使屏幕上出现清晰的水面至水底整个放大的视频图像,同时让一位学生通过调节视频头观察温度计显示变化.这样实验中学生就可以全面地观察到整个水杯中气泡的大小、数量、运动的变化情况,完整地掌握沸腾现象特征.通过直观、清晰的观察,学生就能轻松地理解和掌握知识,同时能够激发学生对日常生活的观察和思考习惯.
2怎样提升创设实验教学概念的有效性
概念性的知识是很晦涩的,学生理解起来有时会比较吃力,教师通过创设实验,让学生自己进行观察、讨论,最后得出结论.让学生自己去质疑、解疑,在此过程中让学生学会学习、学会思考、学会创造,从而归纳出结论即物理概念,这样才能对概念有格外深刻的记忆,理解得也更加透彻.因此,为了学生更好地理解概念,我们必须有效地创设物理实验,同时在创设实验时我们又要关注以下注意点:
2.1有效创设实验,转变学生学习方式
坚持通过创设实验的教学方法来进行物理概念的教学,学生会意识到,学习物理概念不是只有听老师讲授和死记硬背才可以学习,还有更科学有效的方式.比如,在电路故障分析教学时,笔者开设了短路、断路故障实验.先让学生自己设置短路和断路故障,然后学生分别利用导线、电流表、电压表等器材找出故障地点,以此强化学生对电路故障的分析和理解.再如在家庭电路教学中设置了短路和过载故障实验,当短路和过载时,干路中粘贴在电阻丝上的火柴就会突然被点燃,以此模拟家庭电路火灾形成的原因.刚开始学生可能会怕麻烦,有点排斥,随着日积月累,学生就会意识到,通过实验学习物理概念可以更清晰地理解概念,不仅“知其然”还能“知其所以然”.
2.2积极调动学生参与实验,促进学生全面发展
通过创设实验的教学方式,学生能够自主地参与到课堂教学中,在学习概念的同时调动学生的积极性.并且在实验的过程中,学生对之前学习的物理基础知识概念也可以做有效的复习和巩固,和同学之间互相合作帮助,培养了耐心和宽容的心理素质,这是通过灌输概念知识点的传统课堂无法实现的教学效果.例如在探究物体浮沉条件教学中,笔者先通过视频让学生了解我们最新型的“蛟龙”号载人潜水器勇破7000米深度纪实.模拟潜水艇实验,让学生根据视频介绍和潜水艇模型实验得到它上浮和下潜是通过改变自身重力来实现的.接下来,笔者让学生自己探究鸡蛋浮沉实验,让学生想办法使水中鸡蛋自己浮起来?学生会根据老师提供的器材相互交流、积极讨论,设计方案,共同实验探究.完成上述实验后,再要求他们使鸡蛋下沉?怎样做才能使鸡蛋悬浮?通过学生积极参与实验,积极的交流与讨论,认真的合作研究,在这样的实验中既使学生在快乐的情景中理解了概念,掌握了知识,又培养了学生科学探究能力和交流合作的能力,促进学生全面发展.
2.3及时反馈,营造民主氛围,树立学生学习自信
通过创设实验,学习物理概念,教师通过实验向学生传授新的概念,学生不是先知,不可能在初始阶段就一下子完成实验,作出正确的结论,学生可能会在实验中提出一些问题,此时教师应该及时对学生的疑惑做出解答和纠正,而不是为了赶教学进度而忽略学生的疑问,打击了学生继续探究的兴趣.及时地反馈学生的问题,对学生有错误地方的及时说明,可以帮助学生更加深刻地理解物理概念,不会出现知识混淆;这样不仅使该学生能够清晰地理解概念,而且其他学生也能根据师生的交流,判断出符合概念的思维,也锻炼了学生思考问题的能力与方式.同时,教师在讲解与互动中要创造出民主平等的学习环境,鼓励那些勇敢说出自己的观点和认知的学生,因为恰当的鼓励,能让学生产生学习的欲望,相反学生就容易变得烦躁,可能因为学生的逆反心理,因而会讨厌老师,进而放弃学习物理这门课程.
3总结
要提高物理概念教学的效率,就必须从学生对物理概念的认知规律出发。学生在物理概念学习过程中,首先是认知概念,接着是对概念的理解,在理解的基础上才逐渐学着应用。教学中,教师要遵循这一规律引导学生建立起认知概念,理解概念,最后总结、归纳概念。
一、直观引入概念,建立概念意识
概念是抽象的,而初中学生的认知以直观为主,这就决定了教师在教学中要注重通过结合生活、情境等方式来直观的导入概念,让学生在直观认知中感受概念,初步认知概念。
以音调的教学为例,教师首先播放小孩、大人唱歌,投影“小孩、大人唱歌”的图片,让学生就图提出问题,并进行交流和辨析,从而引入声音高低即音调的学习。接着引导学生探究决定声音高低的因素:同学们桌上都有木梳,用一张硬卡片分别拨木梳的粗齿和细齿,你听到卡片发出的声音有什么不同?卡片拨动细齿听到的声音比拨动粗齿听到的声音高,以不同的速度撕棉布,听到的声音有什么不同?由此你认为声音的高低可能与什么因素有关?设置问题,引导猜想。教师演示发声齿轮实验,检验猜想。
其次,教师在概念教学中要明确概念的内涵。以“质量”概念教学为例,教师首先接触教室中的讲台、课桌等实物,引导学生观察,然后提出问题:它们是由什么东西组成的?讲台和课桌哪个的木材多?接着教师出示铁锤和铁钉让学生观察,使学生知道铁锤和铁钉都是由铁组成的,但铁锤含有的铁比铁钉含的铁多。提问:讲台、课桌、铁锤、铁钉这些物体的组成不同,我们要用一个统一的概念来对其组成部分进行概括,这个概念应该叫什么?由这个问题引出“物质”的概念,接着提问:铁锤、铁钉虽然都由铁组成,但含铁的多少也不同,我们应该用哪一个概念来描述?由此而引出“质量”的概念。
二、注重问题引导,在探究中理解概念
引入概念后,教师要注重以问题为引导,让学生在自主学习的基础上进行合作探究,在分析和解决问题的过程中理解概念的内涵。
首先,注重以问题来引导学生分析概念。如在“质量”的学习过程中,学生在问题的引导下初步掌握了质量的概念,那么,如何区别不同的物体中所含的质量不同呢?以天平为基本实验器具,让学生对自己手中的书、本子、笔等进行称量,对比它们的质量,通过小组活动,让学生再次谈谈对质量概念的认识。通过实验发现,一些学生在实验过程中不仅知道了不同的物质可能密度不同,但随着体积的变化,质量可能会相同。教师顺势让学生举出生活中的实例,很多学生就用生活中的盐、矿泉水等来作为例子。
其次,要让学生在观察和实验中明确概念的本质和内涵。以“密度”的教学为例,教师先引导学生探究同种物质的质量和体积的关系,通过教材中的“想想做做”提出问题:同种物质的质量和体积会有什么关系?然后引导学生测出质量、体积,列出表格、描点、统计数据、分析,得到同种物质的质量增加,其体积也增大;质量减少,体积也会减小的结论。将铝块换成铁块重做上述实验。通过实验,学生大致明确了质量跟体积的比值就是单位体积的质量;此时教师要顺势给出密度的定义,接着再进入到密度的公式、单位学习。
三、注重应用拓展,归纳总结
学生在教师的引导下初步建立起了概念,而此时建立起的概念还有一定的抽象性,要让学生进一步理解概念的内涵和本质,还需要借助一定的问题和练习来作为辅助,让学生在对问题的探究中再次深入到概念的内涵中去,在初步应用的基础上理解概念的内涵。
首先,要注重引导学生对概念的内涵进行准确描述,并把握其中关键词的含义。如在“密度”的概念学习中,要注意单位体积,如国际单位制中的1m3、1dm3、1cm3等;密度反映了物质的一种特性,每种物质都有一定的密度,如将铁块锉成铁屑,铁的密度不变。