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1 物理概念的重要性
1.1 物理概念是初中物理學習的基礎和成功的關鍵,物理概念作為分析、綜合、判斷、推理等邏輯思維的出發點,揭示了物理這門學科的內容,形成了物理學科的體系與結構,體現了物理學科存在的價值。物理學包含的內容大體可分為物理概念、物理規律和物理理論的應用。其中物理概念是物理規律和應用的基礎,物理規律揭示了物理概念之間的相互聯系和制約關系。如果學生對電壓、電流和電阻這幾個概念搞不清,那就無法理解和掌握歐姆定律,更談不上正確的運用歐姆定律進行實際解題計算了。如果對壓強、壓力和受力面積這幾個概念掌握不好,對于計算壓強的題就也會經常出錯。
1.2 學好物理概念能夠激發學生學習物理的興趣,孔子言:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”。現代教育家斯賓塞也強調:“教育要使人愉快,要讓一切教育帶有樂趣”,這說明興趣是學習的最好伙伴。學生對概念的學習與理解能夠激起學習物理的興趣,有了興趣就有了學習的欲望,就能增添其進一步探究并學習物理的動力。在物理學史上,許多著名的物理學家只是出于興趣愛好才潛心研究物理,才如癡如醉地探索自然界的奧秘。
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從一個角度分析理解概念,給學生的理解和分析都帶來了很大的困擾。老師面對學生時應該從多個不同的角度幫助學生理解和分析,加強學生的記憶。如壓力和重力,老師可以引導學生從其施力物體、受力物體、作用點、示意圖等多個角度進行分析,給學生一個清晰的印象。這樣學生用壓力和重力的分析就不會再出現錯誤。
物理概念是物理學的基礎。只有正確的理解了物理概念,才能在以后的做題和分析中保證準確率。因此,讓學生正確、清楚地理解物理概念是物理教學的重中之重。同時,只是“理解”還遠遠不夠,還要在典型的例題中運用對比這些物理概念,才能讓學生加深這些物理概念的含義和區別。幫助學生理解物理概念的內涵、形成過程,再輔以典型習題的配套訓練,必定能幫助學生更好的理解物理概念,對物理產生更濃厚的興趣。
2.1 對于初中物理概念教學的總結,物理概念的教學在整個物理學習中起基礎性作用,這種基礎性作用不僅體現在學生的認知結構當中,也體現在學生的認知過程當中。尊重學生的自主構建性,是初中物理概念教學的重要價值取向。
3 創設情境,誘導學生對概念做進一步的理解
3.1 在已有的對初中物理情境教學的研究中,主體思路是強調運用情境化的方式使學生產生興趣,對物理的抽象內容有形象化的認知,所以情境的創設大多著重新穎性、趣味性、刺激性等,這些策略的形成主要還是因為初中生抽象對象思維能力的局限。然而,筆者認為,抽象的本質越清楚才知道如何將之形象,對于教師來說,創設行之有效的情境應建立在對物理本質透徹分析、對抽象對象(概念、規律)深入研究,對教材整體架構、內容的前后聯系深刻了解的基礎上。雖然初中學生認知能力有限,但是,教學對象的能力層次越低,對教師的能力要求越高,尤其在對概念這樣一個抽象內容的教學上,所以,教師本身應該有一個系統的架構,了解各概念、知識點之間的聯系。
3.2 將抽象的概念情境化固然有助學生的學習,但是,并不是所有的內容都適合情境教學,在教學的過程中,也要注意避免“為情境而情境”的情況,因為牽強附會的情境只會使學生的思維更加混亂。
3.3 創設情境并不一定要求新求異,關鍵是找到切入點,即便是一些看似非常陳舊、非常普通的素材,經過思考與精心設計,也能夠繼續發揮新的作用。
3.4 將課本所給內容教給學生是最基本的教學目標,但是,物理教學區別于其他學科的關鍵點在于,要教會學生透過現象看本質,找到事物的內在規律,所以,思維方式的鍛煉和引導也非常重要,這也是情境教學的一個作用。初中生的學習處于抽象思維能力形成的起始階段,所以,教師在就內容教學的同時,如何采用恰當方式的引導學生去鍛煉思維是很值得研究的。
“教學有法”,教學有一定的原則、規律和模式,概念教學也應該遵循一定的原則和規律.但“教無定法”,在遵循基本原則的基礎上根據教學對象的不同和教學過程的特點而采用不同的教學手段.想要提高教學質量,教師用心講透概念是非常重要的。
在物理概念教學時要通過學生生活中積累豐富的感性材料(主要是生活中觀察到的現象、體驗),在教師的引導下由學生描述其中的共性,從而得出物理概念。教學中要注意運用循序漸進的原則,以提升學生對概念的理解,并學會運用。
參考文獻:
【關鍵詞】物理概念 創設物理環境 教學方法
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2013.10.071
物理教學中常聽到教師抱怨,學生學得不活,只會死記硬背,遇到實際問題就一籌莫展。究其根源在于教師在概念教學之初沒有讓學生充分地感受概念獲得的全過程。因此,學生在解決物理問題時就無法做到舉一反三,靈活應對。實際上,學生只有掌握好物理概念,才能正確理解物理事實,掌握物理規律和原理,才能提高分析和解決問題的能力。所以,在初中物理教學過程中,讓學生準確牢固地建立起物理概念,是物理基礎知識教學的重要環節。
一、物理概念的引入
對于枯燥的物理概念教學來說,培養學生的學習興趣是很重要的。筆者認為要培養學生的物理概念學習興趣,主要在于激發學生的求知欲,可以充分利用各種直觀教學內容、演示實驗引導學生觀察、比較、分析物理概念,然后將學生對物理概念的感性認識上升到理性認識,最終使物理概念變成學生頭腦中的概念。
概念的引入這一環節的核心是教師要為學生學習物理概念創設必要的物理環境,提供一定的感性認識。概念學習的思維基礎是學生頭腦中的感性認識,只有學生對相關的物理現象及其特征理解的基礎上進行總結歸納,才能形成屬于自己知識體系的物理概念。
在物理概念教學中,教師首先要使學生明白原有概念的局限,從而讓學生了解引入新的物理概念的緣由。例如對于“密度”這一概念的引入,教師可以利用一些體積相同、材料不同的物體,讓學生先猜測它們的重量和質量,然后用手分別試一下輕重。進而,教師可以讓學生在相同的試管內倒入相同質量的不同液體,比較它們的體積,這樣,通過比較就能使學生明確:物質的體積和質量不成正比。教師還可以向學生提出疑問:“在日常生活中,我們常常根據物體的色、味、重量等來辨別它們的特征,但對于兩種色、味、重量相同的物體,有什么辦法來區別它們呢?”在學生思考的過程中,便能發現物體的新特征,從而加深頭腦中對于單位體積質量的理解,這樣,教師便輕松地引入了密度這個概念。
二、物理概念在學生知識體系中的構建
物理學是借助“物”來求“理”的學習過程。物理概念是物理現象和物理事實的本質規律在人們頭腦中的理性反映。因此,為了幫助學生形成物理概念,教師首先要為學生提供豐富多彩的感性材料,像為學生列舉現實生活中實例、觀察實物、示意圖、做實驗等等,讓學生對物理現象先有自己的認識,然后教師再指導學生分析、比較、綜合所觀察到的現象的共同特征,最后共同總結出物理概念的內涵,進而引出物理概念涉及的規范定義及公式、單位等等。例如,對于物體運動速度這個概念的形成的引入,教師可以從現實生活的實例出發,如在進行游泳比賽或賽跑,運動員的運動快慢是人們最關注的問題。因為誰是運動最快誰就是冠軍。那么,在場的觀眾是如何知道誰最快的呢?裁判員又是以什么為標準確定參賽運動員的比賽成績呢?對此問題,教師可以組織學生進行討論,并引導學生歸納并做小結。一般來說,指出比較物體運動的快慢,通常用以下的兩種方法:1.如果物體運動的時間相同,就可以比較物體運動的路程長短,路程長則運動快;2.如果物體運動的路程相同,就可以比較物體運動的路程長短,路程長則運動快。通過比較兩種的方法,使學生明白物體運動快慢與運動的路程和通過的路程所用的時間兩個因素有關,從而便能輕而易舉地引出速度的概念了。
需要特別強調的是,教師幫助學生形成物理概念的前提是學生首先獲得豐富的、助于形成相關概念的感性材料,能從感性認識上升到理性認識,即通過自己的觀察分析能總結出物理概念的內涵。如果教師在讓學生觀察物理現象后直接給出相關概念的定義,不僅學生不能充分地理解相關物理概念的定義,還會影響學生今后的物理學習。
三、物理概念的理解
學生頭腦中一個物理概念建構起來后,教師要恰當地引導學生理解這一概念,并在深刻理解的基礎上加以記憶。只有這樣,學生對概念的掌握才是牢固的,才能在今后的學習中靈活應用。因此,要是學生深刻理解物理概念,教師要做出以下努力:1.引導學生抓住概念的本質及其規律。學生在理解了物理概念并在頭腦中建立起屬于自己的物理概念體系后,就必須能準確把握住概念的本質。這就需要教師充分運用各種教學手段,引導學生學會觀察事物的方法,并做好演示工作,使學生在頭腦中形成物理現象的邏輯體系,并建立屬于自己的物理概念體系。2.幫助學生理解物理概念的真正內涵。物理概念都有自身確定的內涵,教師只有指導學生理解了物理概念的真正內涵,才能使學生詳細的地、深刻地理解所學習的物理概念。3.引導學生辨明概念之間的異同之處。在初中物理學習內容中,有些概念非常相似,但本質意義卻有著天壤之別。在具體的教學中,就需要教師既注意引導學生把握某一概念的本質內涵,又要注意讓他們明確概念之間的聯系,通過發現彼此之間的聯系的教學方法來為學生講清這些概念,讓學生明確相似概念的異同之處。這對于幫助學生掌握物理概念有巨大的幫助。
四、物理概念的鞏固
1 概念引入的時機
在引入物理概念時不能一開始就告訴學生某個物理概念,然后逐一的解釋其中的每一個物理量的含義,這會導致學生學習物理的興趣大減 ,因為學生不明白為什么要引入這個概念.那我們什么時候引入物理概念呢?應該在我們解決實際問題遇到困難如何來解決?假設了一系列方案,而最好方案的提出應該是引入物理概念時思維的最佳切入點.
例如在“機械功”概念的教學,不要一開始就告訴學生力與距離的乘積便是機械功.而是在我們學習了杠桿、滑輪、輪軸、斜面等簡單機械后,引導學生思考要想最省力我們選擇什么樣的機械,要想最省距離我們又選擇什么樣的機械,在學生弄清楚其中隱含了一個規律:省力的時候費了距離,省距離的時候費了力,也就是我們在使用機械時遵循著這樣一個規律:力與距離的乘積是不變的.水到渠成,我們將這一有價值的乘積就稱之為機械功.
又例如“速度”概念的教學,同樣是在學生完成活動:比較不同紙錐下落的快慢后,通過分析、歸納得出比較物體運動快慢的兩種方法,即時間相同比路程,路程相同比時間.那如果遇到在現實生活中路程不一樣時間也不一樣的兩個運動的物體,我們又如何比較它們的運動快慢呢?學生提出可以將路程化為相同,也可以將時間化為相同.你更傾向于哪一種呢?將時間化為多少更為簡單呢?在一系列問題解決后再引入速度的概念就顯得很自然,同時也能更好的理解速度的本質.
2 概念引入的方法
2.1 從生活實例中抽象概括出來
抽象概括能力就是從具體的、生動的實例,在抽象概括的過程中,發現研究對象的本質;從給定的大量信息材料中,概括出一些結論,并能應用于解決問題或做出新的判斷.初三學生正處在形象思維開始向抽象思維過渡、轉化的階段,而且還開始出現思維的獨立性和批判性, 模仿已經不能引起他們的興趣了.因此,我們可以利用學生的這個思維特點加強抽象概括能力訓練同時又很好的解決了概念教學的難點.例如“杠桿”概念的教學,讓學生從許多具體工具在使用時的共同特征中抽象概括出來:一根硬棒,在力的作用下能繞固定點轉動,這根硬棒叫做杠桿.又例如在講授“力”的概念時,先舉出一些實例,如兩個學生相距較近互相推,提起重物,手握握力計,拉彈簧測力計等,并從這些推、提、壓、拉產生力的不同動作中找出它們的共同特點來引入“力”的概念,其一,必須有兩個物體(不一定是人),單獨一個物體不會產生力,力是物體對物體的作用.其二,物體間力的作用是相互的.
2.2 巧用類比,靈活遷移
所謂類比,實際上是一種從特殊到特殊或從一般到一般的推理,它是根據兩個(或兩類)對象在某些方面的相同或相似從而推出他們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維.在初中物理教學中運用類比思維可以幫助學生理解較復雜的概念.例如:“電流、電壓”概念的教學,電流、電壓是初中學生不易理解的一個概念,而水流與水壓學生卻很熟悉,通過類比,將水流類比電流、水壓類比電壓,從而引入“電流、電壓”概念,這種處理形象、生動、學生容易接受.又例如“功率”概念的教學,將功率和速度類比.速度是表示物體運動快慢的物理量,同樣的功率是表示物體做功快慢的物理量;速度的定義是單位時間內運動的路程,同樣的功率的定義是單位時間內做功的多少.這樣引入“功率”概念,學生還是很容易的理解功率的本質的.
2.3 從學生生活體驗引入
初中學生接觸生活十幾年,也積累了許多生活體驗,這為我們引入物理概念提供了方便,學生也樂于接受.例如“慣性”概念的引入,引導學生回憶、再現自己坐在汽車里,體驗當汽車靜止、以某一速度正常行駛、突然啟動、剎車、加速、減速、拐彎等時刻的感覺,通過分析引入“慣性”的概念.又例如講“摩擦力”概念時,直接讓學生體驗手緊貼在課桌上移動時的感覺,自然引入“摩擦力”的概念.
2.4 通過演示實驗引入
演示實驗是由教師操作演示的實驗,是學生對所研究的物理問題獲得感性認識的基本途徑.通過演示實驗,可以指導學生觀察和分析物理現象,獲得生動的感性知識,從而更好地理解和掌握物理概念、定律,提高物理教學效果.在概念教學時我們可以通過演示實驗引入,能激發學生強烈的興趣,同時學生會對新概念印象深刻.例如“浮力”概念的引入.先做演示實驗,在彈簧測力計下掛一個重物,用手向上托重物,學生觀察到彈簧測力計示數變小.分析由于重物受到手向上的托力,才使彈簧測力計示數變小.接著把重物慢慢放入水中,學生觀察到彈簧測力計示數也變小,分析由于重物受到水向上的托力,才使彈簧測力計示數變小.此時再引入“浮力”的概念,可謂水到渠成.又例如在“大氣壓強”概念引入前,可以做“易拉罐”實驗,向空易拉罐中注入少量酒精,放在酒精燈上加熱,排走罐中空氣,然后用橡皮泥快速地將罐口封閉,讓易拉罐靜靜地立在講臺上自然冷卻,學生可以觀察到易拉罐被壓癟,并發出劇烈響聲.該實驗無論是視覺效果還是聽覺效果,都能給學生帶來震撼,接著引導學生思考:是誰將易拉罐壓癟的?從而引入“大氣壓強”的概念.
2.5 問題討論引入
一、“熔化”與“溶化”不同
熔化是指固態物質由于吸熱,溫度升高到熔點時,由固態變成液態的現象。而溶化是指固態物體在液體中溶解,與液體相混合的現象。熔化是固體在一定的溫度下進行的,需要吸收熱量。溶化則對溫度的要求并不很高,不需要吸收熱量。
二、“白氣”與“氣”的不同
日常生活中看到很多“白氣”,但它不是氣體,它是由于水蒸氣遇冷液化成小水滴懸在空氣中而成,它是液體。
三、“霧”和“露”都是液化現象
“霧”和“露”都是液化現象,學生往往分不清,為什么都是液化現象,卻又形成了“霧”和“露”呢?原來,“霧”和“露”雖然都屬于液化現象,但它們液化后形成的小水珠有的凝結在空氣中的浮塵上,有的凝結在草木、石塊的表面上,凝結在浮塵上形成了“霧”,而后者則為“露”。
四、物體密度與物質密度不同
物體是由物質組成的一個實體,是物質賴以存在的形式,而物質是客觀存在的,是構成物體的材料。例如:課桌是一個物體,它是由木材、金屬、油漆等物質組成,它的密度實質就是課桌的平均密度,稱為物體密度。教師可通過舉例幫助學生認識它們之間的區別,以便于能很好的理解物理現象。
五、慣性與慣性定律的區別
慣性是物體本身的一種屬性。一切物體都有保持靜止狀態或勻速直線運動狀態的性質,這種性質稱為慣性。任何物體在任何狀態下都有慣性,慣性的大小與物體是否運動、運動狀態如何、是否受力都無關,它沒有條件限制。慣性定律則是指物體在“不受外力作用”這一條件下的一種運動規律,它有條件限制,一旦受到外力,就不能保持靜止或勻速直線運動狀態。
六、壓力與重力不同
壓力與重力是性質不同的兩種力。一是產生的原因不同。壓力是由于兩個接觸的物體相互擠壓而產生的力,其性質屬于彈性力;重力是由于地球的吸引而使物體受到的力,其性質屬于引力。二是方向不同。壓力的方向總是垂直指向受力物體的表面;重力的方向總是豎直向下。只有當支持物體的表面為水平方向時,壓力與重力的方向相同。三是力的作用點不同。壓力的作用點在物體接觸的表面上;重力的作用點在物體的重心。四是施力物體和受力物體不同。壓力的施力物體是被支持的物體,受力物體是支持物體;重力的施力物體是地球,受力物體是物體本身。
七、正確理解擴散現象
一、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,概念并不是憑空產生的,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。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,符合初中生的心理認知特點。
要想合理地認識并把握好初中物理概念教學的感性特點,筆者認為以下三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,同時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。然而,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;原本是演示實驗的,變成了“口頭”實驗;原本是“做”的實驗,變成了“寫”的實驗。這樣,教師就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,物理課也就失去了“物理味”,從而導致學生聽了許多遍,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。
3、問題與情境
物理問題并不是憑空產生的,而是有其現實根源的。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?
二、漸進性特點
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。它們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:在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,而要更多地反思和改進教學的不足,讓學生知道:科學家在探索物理世界時,也經常受到一些前概念的干擾,認識上出現過錯誤。
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。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。
三、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……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的練習和及時的診斷反饋。
四、系統性特點
一、課前備課(預測學生前概念)
教師在講授新概念之前,要充分了解學生的元認知情況,特別是相關的知識點,這樣才可以預設教學新概念。預測時結合教材內容,可以從以下兩個步驟入手:①診斷內容:精心設計診斷性題目,依據測試情況所反映出的問題,整理出較典型的問題;②了解背景:課前與學生多交流,了解學生的想法,這樣就能激活學生的前概念,使它從隱蔽之處呈現出來,為學生的重新建構提供基礎框架。在這個基礎之上,再進行教材分析、確定教學內容、選擇教學策略。
二、課堂教學(糾正學生前概念)
①利用認知沖突策略。教師不能對學生的前概念一棍子打死,這樣會引起學生的反感。我們要懂得利用認知沖突策略轉變學生的前概念。例如:關于落體運動規律,學生認為重的物體下落快,輕的物體下落慢。教師可這樣設計教學過程:取兩張質量相同的紙片,把其中一張揉成紙團,另外一張做成紙錐,讓紙團和紙錐同時從同一高度由靜止釋放,讓學生觀察下落情況。可觀察到紙團下落快,紙錐下落慢,讓學生意識到物體下落快慢與其質量無關。再引導學生分析為什么紙錐下落慢,是因為紙錐受到的空氣阻力大。如果不受空氣阻力的情況下,物體下落快慢又會如何?讓學生觀察真空管中金屬片、羽毛下落情況,可發現真空管中金屬片、羽毛幾乎同時下落,讓學生認識到物體在不受空氣阻力作用下質量不同的物體下落快慢是相同的。學生通過實驗,意識到自己之前的觀點是不正確的,對原有的認識進行重組,建構正確的觀點。②利用形象語言進行歸謬。在課堂教學中,教師可以用幽默、形象的語言,一步步地歸謬出科學的物理概念,讓學生在輕松的氣氛中自主學習新知識,糾正錯誤的前概念。
三、課后反饋環節(鞏固科學概念)
結合課前備課時對學生前概念的調查分析,課堂教學之后,學生對概念理解情況如何,也要注意進行跟蹤了解。前概念具有頑固性和反復性,所以課后可以出示不同類型的測試題,讓學生隨機測試,統計測試結果,并將測試結果與課前測試結果進行對比研究。這樣才能讓學生更好地接受新的科學的概念,拋棄原有的不科學的前概念,以達到概念轉換的目的。
1創設“特殊”實驗的情境,激發學生學習物理熱情
常言道“愛之學問之開始”,故激發學生學習物理的熱情是進行有效物理教學的重要手段,師生之間的溝通交流是進行有效物理教學的必要條件.在物理教學實踐過程中,物理老師應當重視創設“特殊”實驗,強化學生對物理的求知欲望,從而啟發學生思考物理定義.倘若創設“特殊”實驗,則教師必須親自在課堂演示,必要時讓學生也參與其中.在觀察實驗以及參與實驗過程中,真實的實驗沖擊過去對物理定義的理解,進而激發學生學習物理的積極性,進一步深化學生對物理教學重點、難點的理解,可見“特殊”實驗側重培養初中生的創新想象能力以及動手能力.
例如,很多同學從小就夢想成為一名升旗手,然而旗手只是少部分人,因此教師可以充分利用學生的心理,模仿圖1構建相似場景,創設有關的物理情境,激發學生對物理求知欲望,具體操作方法:對全班學生進行分組,5~6人為一組,為每個組提供一些器材,讓學生模仿國旗的構造,其中線(相當于升旗的繩子)、鉤碼(相當于國旗)、鐵架臺(相當于旗桿),進而讓每位學生都模擬升旗.此時,教師可以提問:(1)當細線逐漸提升鉤碼時,螺栓起到怎樣的作用?(2)螺栓和細線間存在怎樣的摩擦力?(3)可以采取怎樣措施將摩擦力減少?
于是學生進行小組討論,積極發表自己看法,最后學生得出這樣結論:學生往下拉線,而線往上拉鉤碼,線經過螺栓之后,力的方向產生變化,換句話說,螺栓讓力的方向發生變化.螺栓和線間存在滾動摩擦,將其變為滾動摩擦.最后物理教師進一步吸引學生興趣,引出所要教學的內容,這樣總結:基于大家討論結果,只要我們將輪子替代之前螺栓,就能夠變為滾動摩擦,有效減少摩擦力,在物理學科上,這種裝置被稱為滑輪,下面讓我們一起進入滑輪的學習.
在傳統物理教學過程中,教師通常采用升國旗的材料或者多媒體視頻讓學生觀察頂部的輪子,并且直接指出那就是滑輪,進而快速進入滑輪的課堂內容學習.但是,筆者并沒有采用這種手段,而是創設升國旗的“特殊”實驗,經過一步一步啟發學生,最后將現象背后的滑輪呈現在初中生眼前,可見,“特殊”實驗有助于初中生探究滑輪特征,并且靈活溫習滑動摩擦的有關知識.在觀察實驗和參與實驗的過程中,學生學習的積極性充分被調動.
2探究“特殊”實驗,引導學生感受物理過程
心理學認為,人們的心理與行為能夠進行轉變,當物理老師結合認知與行為時,學生充分發揮行為自主性,進而推動心理與行為之間轉變.在物理教學實踐中,筆者往往創設“特殊”實驗,推動學生形成物理定義,不僅調動學生學習物理積極性,而且培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力,并且有利于學生靈活運用物理知識解決現實生活遇見的困難,初中生親自感受物理實驗過程,有助于理解物理定義.
例如在《功率》教學過程中,物理老師以飲料搬運為情境,創設“特殊”實驗.物理教師可以布置學生復習做功的兩個要素,并且組織學生進行實驗比賽活動,然后學生記錄實驗結果,并且進行討論交流.實驗一:每個小組派出2名學生分別將18瓶飲料從學生書桌搬到老師講臺上,記錄時間;每個小組派出2名學生分別在18秒內從學生書桌搬到老師講臺上,記錄搬運飲料的數目.兩個實驗后讓學生對比兩名學生代表做功快慢關系,思考對比做功快慢的方法.
經過討論交流,學生得出這樣結論:(1)做功時間相同,做功越多做功就越快;(2)做功時間相等,時間越少做功就越快.接著教師進一步引導學生思考,倘若時間和做功均不相同,怎樣對比做功快慢?于是,筆者這樣創設實驗二:教師準備秒表、彈簧秤等器材,讓學生用彈簧秤緩慢向上拉動原本在地面的鉤碼,直到距離地面0.8 m,記錄t (s)、s (m)、F (N)等數據,于是引導學生思考:單位時間內,每名學生做功的多少?進而引出功率的定義,并且因為每名學生均主動參與實驗,因此教師可以獎勵學生一瓶飲料,對實驗進行較好的小組,教師應當給予多獎勵.
“特殊”實驗創設采用比賽形式,充分激發學生參與實驗的熱情,第一、二個實驗是利用控制變量的手段實施,將一個變量控制不變,對比另外變量大小,兩個實驗使得學生親自感受實驗過程,并且經過討論交流,引出功率的概念,整個過程讓初中生親自感受功率定義的形成過程,有了深刻理解.此外,教師實施獎勵讓物理課程充滿娛樂氛圍,讓學生認識、行為進行高效結合.
3創設貼近生活的“特殊”實驗,啟發學生深化物理概念
物理與我們的日常生活息息相關,一個物理定義往往采用簡練語言準確描述,但初中生對于定義理解是膚淺,并不完全能夠理解背后的本質.筆者結合日常生活經驗,創設貼近生活“特殊”實驗,讓學生積極參與其中,啟發學生深化對物理定義的掌握.例如在教學《機械功》教學過程中,教師利用硬幣、橡皮、木塊、小車、彈簧秤、鉛筆等器材,讓學生設計做功實驗.
關鍵詞: 概念圖 初中物理 教學應用
初中物理教學在初中所有的學科之中是比較有難度的,其涉及的知識及概念對初次接觸這門學科的學生來說很難理解與掌握,與此同時因為受到課時的限制,通常都是學生對于相關的物理概念沒有深刻的認識時就會投入下一堂的學習中。而概念圖所具有的作用是經過圖解的形式把初中物理知識聯系在一起,形成一個較完整的知識體系,從而加深學生的理解與記憶。
一、概念圖在初中物理教學之中的作用
(一)完善教學方式
初中物理在實際教學過程中,應該尤為注意學生對于物理概念的具體掌握情況。初中物理教師通常都是運用一些具體的事例引入相關的物理概念之后,再對其進行詳細的解答及分析,并安排相對應的一些練習以幫助學生鞏固所學知識。但是在實際練習中我們逐漸發現一些問題。盡管學生能夠在課堂上掌握相關知識,并且能夠結合具體的物理公式對老師提出的一些問題進行解答,但在實際進行操作過程中,通常都會受到物理公式運用范圍的局限,無法做到靈活轉化。產生這種情況的一個主要因素是學生對物理概念之間存在的聯系不夠理解,無法在頭腦中形成一個將各知識點互相連接在一起的知識體系。概念圖本身就有非常強的整體性、有序性及直觀性,假如教師可以將其合理地融合到物理教學中,就能有效地幫助學生認識到知識點之間存在的聯系,促進學生構建自身的知識結構。
(二)提高教學效率
在傳統物理教學中,教師通常都是根據書本內容按部就班地實施教學,而學生則是經過一定的練習強化對知識的理解與運用。由于缺少能夠對知識結構進行深化的有關教學,導致學生在理解有關的物理概念時非常模糊。而概念圖能夠用非常簡明有序的形式將物理概念之間存在的關系展現在學生眼前,促使其構建出一個完整的知識結構。與此同時概念圖對于教學效果的評估方面是一個非常好的標準。一方面,教師能從學生繪制的一些概念圖上發現其在學習過程中存在的問題,切實了解學生對知識掌握的狀況,并及時對教學計劃進行調整。另一方面,學生在概念圖的繪制過程中,會發現平時在學習之中疏忽遺漏的問題和知識,由于構建完整的概念圖需要繪圖人本身清楚地掌握所有有關知識點,并且對這些知識點之間存在的聯系有詳細了解。這樣就能使學生對自身的知識進行查漏補缺,完善自身的知識體系。
二、概念圖在初中物理教學之中的應用分析
(一)在新知識教學之中對于概念圖的應用
在新知識教學之中對概念圖的實際應用可以融合傳統方面的教學方法進行,即課前進行預習、課后進行練習。在課前階段,教師應該按照相關知識點進行教學安排,將概念圖融入課堂教學中,并結合學生學習的特點把這些知識點歸納整合,繪制出相關概念圖。與此同時,教師一定要給予學生根據自身的了解進行概念圖繪制的任務,從而對于新知識點進行課前預習。一方面學生經過繪制概念圖之后,對之前學到的知識與即將學的新知識之間存在的聯系進行初步了解,為掌握新知識點做好鋪墊。另一方面教師對學生繪制的概念圖進行觀察,了解學生對舊知識點的掌握狀況,并對學生掌握生疏的知識進行具有針對性的輔導及改正,從而確保學生的知識網絡具有連貫性和正確性。
(二)在復習時對于概念圖的應用
對于復習的有關內容教師可以將其安排到每一章的末尾或者是全書結束的階段。具體整合的知識內容根據學生實際掌握的情況而定。并根據具體的課時做出相應調整。學生在每一章節末尾的時候可以將相關的概念圖繪制得詳細一些,這樣做能夠幫助學生對學習的知識內容進行深化了解。而在用概念圖對全書進行總結繪制時一定要找到其中最重要的知識內容,可是適當地省去一些細枝末節,教導學生從宏觀角度對知識進行思考。教師應該在學生繪制完成之后進行逐一觀察并給出對應的修改意見。復習最重要的一點是查漏補缺,經過概念圖的繪制有效地實現這一目標。
三、結語
對于概念圖的合理應用有效地提升學生的認知能力,培養學生在頭腦之中建立完整的知識結構,從而增強整體的教學效果。當然,在將概念圖實際融入教學中時,由于各教師教學方式的差異及學生之間的個性差異可能會導致不同的問題出現,因此需要初中物理教師在實踐教學之中根據不同的情況,對于概念圖的應用方法不斷改正,不斷完善,從而使教學效果最大化。
參考文獻:
[1]周拱照.概念圖在高中物理教學中的應用[J].亞太教育,2015(33).
素質教育對學生和教師提出了更高的要求,即“學會審美、學會生存、學會學習、學會創造……而學會學習,則是其他幾種學會的基礎”。教師教會學生的重要途徑則是進行學習指導。因為學習本身就包含著發展。今天學習,是為了明天的應用。可是,明天的社會在前進,新的知識在激增,不會學習的人將無法適應新的需要,所以,學習必須著眼于發展和創造,即學會學習。
初中學生的學習現狀是:小學升入初中后,隨著學科的增多,知識面的拓寬,往往感到應接不暇。初中教師都有這樣的感受,某同學的學習很努力,智力也正常,就是成績不理想。究其原因,主要是學習方法不恰當。對于中學生來說,學習的方法已成為制約學生學習成績的重要因素。因為學習雖然復雜,但知識是有序的,知識之間是有一定內在聯系的,只要掌握合理的方法,循序漸進,就能逐步做到深層次地掌握,可是目前多數教師在指導學習方法時往往只注意讓學生課前預習,上課專心聽講,課下多做練習,這雖然是必要的,可對多數學生來說無疑是機械的重復,只能浪費更多的時間和精力,加重學習負擔。試想,初中八九門學科,各學科教師都這樣要求,學生哪來的時間和精力?長此以往必將導致學生厭學。所以,想真正讓學生從繁重的學習中解脫出來,既掌握好知識又有發揮個性和特長的時間與機會,獲得學習的成功,教師必須重視學習指導和能力的培養,使學生變得會學,使學習變得輕松。我結合教學實踐,談談如何將學習指導應用于物理教學之中。初中物理新課標指出:物理概念和規律是物理知識的核心內容。學生只有經歷了概念和規律的形成過程,理解了概念和規律,才能解釋物理現象和解決實際問題。怎樣才能使學生真正理解物理概念,達到掌握的目的呢?我在教學中從以下四個方面入手。
一、以概念的引入為先導,培養思維的有序性。
在引入概念時,首先還原到人類歷史上研究、認識新知識的認知過程,帶領學生從零開始,找出規律,然后認識新知識。這樣帶領學生循序漸進地思維,教給學生新知識的認知過程和認知方法。不論多么高深的知識都是建立在最基礎的知識之上的。久而久之,學生會自覺不自覺地將這種認知方法遷移到其他物理概念上,養成一種良好的認知方式和有序的思維習慣。
二、以概念的建立為突破口,培養思維的多維性。
在概念建立時,讓學生敢于“離經叛道”,敢于向權威挑戰,不唯書、不唯上,打破思維定勢,善于遷移,培養發散思維。仍以速度教學為例,教師可設置這樣的導學問題:日常生活中要表示物體運動快慢你會采用哪些方法?學生經過思維后會得出兩個結論,一是在相等的時間里比較運動路程的長短;二是通過相等的路程比較運動時間的長短,然后教師接續提問:這兩種方法哪種更適合表示運動的快慢呢?學生可能難以回答。這時教師舉例引導:某部隊進行兩天行軍,要知道哪一天走得快,怎么辦?幾位學生進行百米賽跑,怎樣比較誰快?誰慢?學生會立即回答出分別用前者和后者更方便。教師再問:課本上采用的是哪種方法來表示運動快慢的?若不是前人選擇了前者,我們是否可以選擇后者呢?通過這樣層層發問,漸漸深入的方法,不僅加深了對概念的認識和理解,而且拓寬了學生的思路,體現了學無定法的原則,培養其求異、創新的精神和獨特思維與多維思維的能力。
三、以對概念的探究為主陣地,培養思維的深刻性。
在概念教學中,要善于揭示事物的隱蔽性本質,能夠認識事物的內在規律,抓住問題的核心,深思細研,尋根究底,使學生思維的深刻性得到發揮。仍以速度為例,課本是這樣說的:在勻速直線運動中,速度等于運動物體單位時間內通過的路程。先讓學生分析句子成分,找出句子主干:速度等于路程。學生立即會反思:速度怎么會等于路程呢?速度與路程之間究竟存在著什么聯系與區別呢?然后進一步分析定語:“單位時間里通過的。”學生馬上明白區別就在于路程本身僅僅是長度,與時間長短無關;二速度則是在“單位時間里”這個定語限制下通過的路程,區別顯而易見,而聯系又是緊密的。然后教師緊追不舍,接著再問:“單位時間”是多長時間?這個概念的使用范圍是什么?變速運動的快慢又怎么表示呢?
通過這樣的分析學生不但會對速度的概念理解深刻,而且會對定義式和單位很自然地接受,教師不能讓學生的學習活動僅僅停留在死記硬背概念上,充分理解才是記憶和應用的基礎。學生一旦養成這種深刻思維的習慣,就很容易遷移到密度、壓強、功率、比熱容等概念上,這種遷移一旦實現,學生的學習活動就發生了“質”的變化,即由“學會”變成了“會學”。
四、以概念間的聯系和知識點間的內在規律為雙翼,培養思維的條理性。
注意概念間的貫穿對比和知識結構規律,特別是在復習時抓聯系,找特征,運用分析,鑒別、歸納等手段,以表格、網絡等形式為載體,將類似概念、知識結構對比、貫穿,使學生通盤掌握,必將為知識的記憶和運用奠定牢固的基礎。物理概念分為兩類:
第一,直接定義的概念,如質量、溫度、力、電壓、電阻等。這些概念的特征是直接給出定義。他們都有規定的單位,大多能用相應的儀器進行“直接測量”。教學中應注意以下幾點:(1)這個概念表示的是物質或物體的什么性質?(2)他的規定單位和常用單位是什么?(3)他的測量儀器是什么?怎么使用?
第二,間接定義的概念,如速度、密度、壓強、功率、電流、比熱、熱值等,在教學中要善于進行對比,引導學生列成表格形式,并從中找出區別之處。