新课改中的物理概念教学策略
来源:用户上传
作者: 肖 建
物理概念的教学是物理教学的核心。尽管过去我们也重视概念的教学,但其着眼点和侧重点主要是在知识的传授上,因而强调的是对概念本身的掌握状态,忽视了概念教学的过程与学生能力的培养。在新课改的教与学中,由于考试压力的存在,也存在同样的不足和需要解决的问题。
一、物理概念教学过程中存在的主要问题
由于受到传统教学与现行教育评价体系的影响,高中物理概念教学出现了一些违反学生认知规律,忽略学生心理、思维发展的教学,譬如对概念教学应达到的目的不明确;忽视概念建立的条件和背景,断头去尾,取其表而略其质;不能把概念与学习者的生活、文化背景相联系,等等。这种教法的结果,导致学生只会死记硬背概念,不能正确理解和灵活运用,学生的知识和技能不能达到新课标的要求。
二、物理概念学习过程中存在的主要问题
学生形成物理概念需要经过“基本概念(包括隐概念、前概念、初概念)―逻辑数学概念―科学物理概念”的发展过程。所以物理概念学习往往不是一帆风顺的,存在着以下典型困难。
1.前物理概念的干扰
前概念是指学生在日常生活和生产劳动中获得的感性认识。建构主义认为,学生从出生就开始了探索环境和顺应环境的活动,在活动中建构了特定的认知图式。前物理概念是生活观念,是在观察和思考的基础上自发形成的,是长期经验积累的结果,没有经过严密的科学分析与实验证明。所以有些前概念是正确的,有些是肤浅的、模糊的、片面的,有的甚至是错误的。由于学生认识的局限性,他们难以从大量的实例中揭示物理现象的本质特征,认识缺乏严密的逻辑推理。所以,前概念对学生的再学习,既有积极作用,又有消极影响。如:在生活中学生都观察到,要使放在地上的课桌运动起来,必须对它施加力的作用,课桌运动起来后,如果不继续推它,它将会停下来。于是一些学生就会认为:力是维持物体运动的原因,没有力的作用,物理将静止下来。带着这样的前概念,学习“力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因”时,这些学生就产生了认知上的困难,对科学的概念无法理解。
2.感性认识的缺乏
建立物理概念是根据研究问题的需要,在观察实验的基础上,在一定的背景知识的指导下,充分分析客观事物的各种属性和特征,利用分析、综合、比较、抽象、概括、推理、类比、等效等物理思维方法,抽象出客观事物的物理共同属性和本质特征的过程。如果对所要研究的客观事物的属性和基本特征缺乏了解,缺乏对它的感性认识,那么形成概念的逻辑思维过程将成了无源之水,无本之木。如对机械波的理解,如果仅仅是按照书上的波的形成过程进行讲解,大多数学生不清楚波究竟是什么,各个质点究竟怎么运动,很多学生会认为波向前传播,质点也会随波迁移。学生形成这样错误的认识,除了有前概念的影响外,主要是学生对波没有一个感性的认识。如果我们用横波演示仪,在学生眼前演示横波形成的过程,学生就能很容易理解机械波的特征:波是振动形式的传播,质点不随波迁移,各质点的起振方向与波源的起振方向一致,等等。
3.思维能力的局限
中学生的思维能力还处于不成熟的阶段,表现为“不善于有目的、有计划、有条理地进行思维。遇到问题,往往靠直觉经验进行推理判断”去建构知识的概念。因此,尽管手头有感知材料,还是不能很好地进行归纳、总结、抽象,以抓住概念本身的特征和本质进行理解。
三、物理概念教与学的应对策略
针对教与学存在的问题,在教学过程中我们可以从以下几方面进行考虑。
1.教师备课指导
(1)精备教材。
备教材时,首先从概念的形成与发展过程方面出发。明确这些物理事实提出了哪些问题需进一步研究,即明确概念引入的必要性。它是怎样在有关物理现象中抽象出来的,要掌握概念的来龙去脉,要有典型的表象作为建立概念的基础,即弄清物理概念产生的事实依据。对发现和建立物理规律的过程要有较清晰的认识,知道它是通过什么实验发现和验证的,要知道导出的条件和主要步骤。
其次从概念本身方面出发。概念的内涵,即它的物理内容和物理意义;对概念的意义逐字推敲,理解概念的定义,明确定义的语言表达形式可以不同,但数学表达式应该相同,并注意从定义式导出被定义的物理量的单位。概念的外延,即它的适用条件和范围。有关概念的联系和相近概念的区别,明确在教材中的地位。了解概念的种类(矢量、标量、状态量、过程量、特性量、属性量,某种物理量的变化率,等等),以便在教学中用相应的手段和方法。若这种概念属首次学习,就必须着重使学生明确抽象概括的方法。
(2)精备学生。
备学生时首先要分析学生的心理特点、知识储备、前概念,这些是一般教学的常规内容。其次要研究学生对这个概念有没有需求,如果学生对这个概念有需求,那么这个概念的教学才有意义。因此,学习新概念之前,在学生中开展需求调查是必要和必须的。如果学生对这个新概念不感兴趣,那么就要想方设法让学生产生兴趣。认知学习理论认为,在学习过程中,学习者不是在被动地接受刺激后才作出反应,而是积极主动地参与学习活动。所以如果不了解学生对即将学习的物理概念有没有需求,一味地满堂灌,填鸭教育,一节课下来,学生接受的物理知识就等于“0”,久而久之,学生还会对物理学习丧失兴趣。
(3)精备教法与学法。
不同类型的物理概念,所采用的教学方法也不同。学生认知水平和认知风格不同,教学方法也有所区别。教学方法的选用还与学校教学条件有关。如城区学校可利用现代化工厂、图书展馆的方便;农村学校可发挥自然环境和农业生产的优势;有现代化教学设备的更应充分利用电教手段上好每一堂课。
2.课堂教学实施过程中的策略
“引入、形成、巩固”是课堂上建立物理概念的几个重要环节,教师如果认真把握这几个基本环节,采取合适的教学策略,将会提高教学质量。
(1)重视引入方法,深化感性认识。
任何一个物理概念的出现都不是可有可无的,都是对客观事物本质属性的抽象,而中学生的生理和心理条件决定了其抽象能力的缺失。因此教师要在概念形成前用不同的方法引入概念,使学生获得十分丰富的、有助于形成这个概念的感性材料。概念的引入要根据学生认知结构中相应知识状况和新概念的不同特点,采取灵活多样的方法。如实验法、类比法、设疑法、激趣法、外延法等。
外延法引入示例:有些物理的定义方式是用揭示概念内涵的方式给出的,而越是抽象的概念,学生越难理解,不易接受。因此,对于这样的概念,教师在教学时最好从其外延开始引入。如,在磁感应强度概念的引入时,先揭示其外延:把一小段通电导体放入磁场中某处,当导线方向跟该处磁场方向一致时,通电导体受力为零;当导线方向与磁场方向垂直时,所受力最大;当导线方向与磁场方向斜交时,受力介于零与最大值之间。然后,取导线与磁场方向垂直的情况下定义磁感应强度,从而使学生对其有深刻的印象与记忆。
(2)多维展示、挖掘,体验、形成概念。
维度一:选用合适方法,暴露错误前概念,帮助学生错误的前物理概念的转化。
要帮助学生彻底抛弃固有错误的观念,教师必须让学生暴露出错误的观点。然后引导他们自己发现原先观点的错误,自觉抛弃错误观点。如,在讲自由落体运动时,许多学生在生活中已经形成了“重的物体比轻的物体下落得快”的观点,在讲解时,我们最好不要直接对学生说:“日常我们看到重的物体比轻的物体下落得快是因为轻的物体受到的空气阻力更大的缘故。”而是先做实验:用两张一样的软纸,让它们从同一高度释放,揉成一团的软纸比摊开的软纸下落得快,这个实验现象与学生认为的重的物体下落得快相矛盾,因为它们一样重。有了矛盾学生就会产生找寻原因的欲望,处于积极思考的状态,这时老师再积极引导:从受力角度分析出,摊开的软纸受到的空气阻力更大,得出下落的快慢与空气阻力的大小有关的结论。然后演示牛顿管实验,让学生亲眼看到在真空中,羽毛和铁片同时下落,同时落在管底。经过暴露错误,分析原因,提出假设,实验验证等一系列过程之后,学生原先的错误认识被正确的概念取代,从而深化认识。
维度二:稀释还原过程,明确概念的内涵,揭示概念的本质。
学生形成物理概念,经历从感性到理性、从低级到高级的过程。要使学生能正确理解物理概念,抓住概念的本质,教师必须稀释还原过程。例如:讲授惯性概念时,首先,从外力停止作用后的标枪、小车等物体仍能沿原来的方向继续运动这些事实出发,逐个分析,然后综合得出:运动着的物体不受到外力作用,仍能保持直线运动。摒弃“外力是使物体产生和维持运动的原因”的错误观点。然后分析小车沿斜面下滑这一实验:当小车从斜面上冲下来进入毛巾铺着的水平面时,通过很短的距离就停下来;而在其它条件不变的情况下进入光滑的水平面时,通过的距离就要长得多。对这一事实比较分析可得出:小车在水平面上运动速度减小是由于接触面对它的阻碍作用引起的。分析结果突出“物体运动速度的变化是受到其它物体作用”这一本质,而摒弃“物体不受其它物体的作用,速度会自动减小”这一习惯看法。再在小车实验的基础上,运用想象和推理的思维方法,设计一个理想实验:从斜面上冲下来的小车进入一个绝对光滑的平面,由于不受任何阻碍和牵引作用,可以判断小车将一直做匀速直线运动。突出“物体不受其它物体作用将保持匀速直线运动”这一本质的联系,而摒弃“物体要受其它物体不变的作用力才能保持匀速直线运动”的错误观点。最后举例说明:不仅小车是这样,其它物体也是这样,提出“一切物体都有惯性”,防止“惯性是某些物体所独有”的片面认识。把上面个别现象所得到的知识加以综合,并进行抽象和概括,就能得出“惯性”的概念。
维度三:剖析概念的外延,明了概念条件。
对于一定条件下成立的概念,只有学生在理解其条件后,才可能深入理解。如:学过“弹力”和“摩擦力”这两个概念后,教师可以设疑:物体相互接触一定有弹力吗?两物体间存在摩擦力时一定有弹力吗?摩擦力一定阻碍物体的运动吗?然后结合生活中的具体实例进行分析,使学生深刻体会到弹力产生的条件是“两物体相互接触发生挤压而产生弹性形变时产生弹力”,而摩擦力必须是两物体间产生弹力后有相对运动或有相对运动趋势时才会产生。
(3)优化问题、练习,巩固加深概念。
学生在形成概念的初期,对概念的掌握往往是不巩固、不完全、不深刻的,并且常和已学过的旧概念发生混淆。这就需要在练习过程中通过有关的练习,利用概念解决问题来巩固和加深概念。
例如:学过电场强度的概念后,学生对电场强度的定义式E=F/q容易记住,而对电场强度的真正物理意义、本质并不能很好地掌握。教师可要求学生完成下列练习:①在电场中A点放入一电量为6.0×10-8库的正电荷时,此电荷受到的电场力为1.2×10-6牛。求A点的场强。②上题中,若在A点放一电量为3.0×10-8库的正电荷,A点的电场强度多大?若此处放入一电量为-0.6×10-8库的负电荷,该处的电场强度是多少?若电场A点不放电荷,该处电场强度为零吗?此时电场强度多大呢?通过上述练习,学生能逐步体会电场强度是用来描述电场中各点电场强弱的物理量。通过E=F/q可以定量地计算某点的电场强度,而与是否有检验电荷无关,从而达到巩固要领的目的。
3.课后物理概念的再建立过程
概念的“应用、反馈、再认”是物理概念继续学习的重要环节,也是不容忽视的。
物理概念的运用是检验物理概念掌握情况的重要标志。教师应重视这种反馈方法的运用。在概念运用过程中,教师能很好地了解学生理解概念的情况,掌握他们哪些方面容易出错,哪些方面理解不清,等等。这样我们就可能从学生理解的程度出发,设计我们的教学反馈方式。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-975155.htm
