康星妹
物理概念是人類智慧的結晶,凝結著很高的智力價值,是培養學生思維品質,提高能力的好材料。在高中物理教學中,使學生形成概念,掌握規律,并使他們的認識能力在形成概念、掌握規律的過程中得到充分發展,是高中物理教學的核心問題。然而由于物理概念的抽象性及高中生認知結構中的一些缺陷,構成了學生學習物理概念的障礙,影響了教學質量。為了提高物理概念教學的有效性,在教學中我依據物理概念教學的一般程序和教學原則,針對學生的特點,采用了以下教學策略:
一、細化概念,引導加深理解
物理概念一般比較抽象,由于學生認知結構中的缺陷,導致學生學習物理概念出現了障礙。我們在教學中可以通過細化概念來引導學生理解,突破教學的難點。我在實踐中主要從以下幾個方面入手:
(1)名稱:記住物理量的名稱是了解一個物理量的第一步,就像了解一個人就要先記住這個人的名字一樣,教材上物理概念的名稱,是用黑體字印刷的,這正是要引起同學們注意和重視。
(2)定義及物理意義:物理概念的定義是用科學嚴謹的敘述給出的,教材中常用加點字來表示,定義要熟練準確記憶,不能有半點差錯。物理量所表示的物理意義不同于定義,如速度的物理意義是表示物體運動的快慢,其定義是位移跟發生這段位移所用時間的比值。
(3)符號:物理量的符號大多采用英語的第一個字母,一般情況,每個物理量都有特定的字母,要求學生記準物理量的符號,這樣,有利于規范運算過程。
(4)表達式:一個物理概念的定義用數學語言來描述,就寫出了對應的定義式,因為任何一個物理量往往會和其他量建立聯系,它們之間的關系又會寫出不同的表達式,這時就要弄清哪個是決定式,哪個是定義式。
(5)單位:物理量的定義式,既給出了物理量之間的數量關系,又決定了它們之間的單位關系,要分清國際單位和常用單位,并記準其單位符號及不同單位制之間的換算關系。在做題時要求同學們統一單位。
(6)矢量和標量:每講一個物理概念,要求弄清它是失量還是標量。只有明確其特性,才能按相關規則進行運算。
(7)狀態量和過程量:每講一個物理概念,要求弄清它是狀態量還是過程量,如何通過狀態量的變化把狀態量和過程量建立起聯系。
二、創設情景,引導運用概念
學習概念的目的在于應用。而創設概念教學的情境是物理概念教學的必經環節,是引導學生靈活運用概念的有效手段。因此,在教學中我們應從多角度提供概念的變式,創設問題情境,設計階梯式問題,讓學生思考,引導學生由淺入深,逐步理解,深化提高,同時培養學生分析問題和解決問題的能力。針對“加速度”的概念,利用下列問題進行應用,神舟七號載人飛船的返回艙距地面10Km時開始啟動降落傘裝置,速度減至10m/s,并以這個速度在大氣層中降落。在距地面1.2km時,返回艙的4臺緩沖發動機開始向下噴火,艙體再次減速。設最后減速過程中返回艙做勻減速運動,并且達到地面時恰好速度為0。求最后減速階段的加速度。學生通過解決實際問題,鞏固提高了對“加速度”概念的理解。
三、還原稀釋,引導發現體驗
物理概念銘刻著人類思維發展的烙印。在教學時應教給學生一把打開思維寶庫的金鑰匙,把濃縮在其中的思維歷程還原稀釋,讓學生沿著前人思維活動的足跡去重演知識的產生與發展過程,從中發現、體驗、掌握形成概念的方法。
如“加速度”概念的教學是高中物理教學的難點。在教學中通過實際案例的比較,引導學生稀釋加速度概念的形成過程,“讓學生站在問題開始的地方,要面對原始的問題”(楊振寧語):磁浮列車以432km/h高速勻速運行了8s時間,蝸牛在10s內速度從0加速到0.1cm/s,讓學生體驗速度大與速度變化大是兩個不同的概念。接著給出下列案例:普通轎車0→100km/h用時20s;旅客列車0→100km/h用時500s,讓學生建立起速度變化相等時變化有快慢的初步概念。再給出例1:蘭博基尼Murcielago跑車0→100km/h加速時間4.0s;例2:麥克拉倫F1LM跑車0→100km/h加速時間3.2s;例3:寶馬Z4跑車0→60km/h加速時間3.2s;例4:F1方程式賽車0→300km/h加速時間15.6s。讓學生分析例1與例2——速度變化相同,如何比較其變化的快慢?分析例2與例3──變化的時間相同,如何比較其變化的快慢?比較例2與例4──速度變化不同,變化的時間也不同,如何比較其變化的快慢?通過比較,學生就能在探究中理解速度變化快慢的基本概念。
四、實驗探究,突破理解難點
物理概念的文字敘述嚴謹、簡潔,多數學生能夠讀懂字面意義,但不能把握準確深刻的含義,運用概念解決問題時容易出現錯誤。這時,我們應該安排相關的實驗,引導學生在探究中理解,從而突破難點。比如教學超重與失重時,個別學生認為超重時物體重力增大,失重時物體重力減少,完全失重時物體重力為零。因此,在教學這一概念時我引入下列實驗:在彈簧秤下掛上鉤碼,引導學生記下靜止時的示數,然后提著彈簧加速上升,讓學生觀察指針位置,記下示數,此時發現彈簧秤示數增大了,最后觀察物體加速下降時彈簧秤指針位置,記下示數減小,此時發現彈簧秤示數減小了,最后引導學生分析實驗結果,總結出超重和失重概念,這樣既留下深刻的印象,又可以輕松地突破難點。
例如在引入“彈力”這一概念時,通過演示實驗:小車受拉伸或壓縮彈簧的作用而運動;再演示:彎曲的彈性鋼片能將粉筆頭推出去。引導學生觀察在這些實驗過程中,彈簧及彈性鋼片發生了什么形變,彈簧在恢復原狀時要對與它接觸的物體產生力的作用,讓學生自己總結彈力產生的條件及彈力的概念。
總之,物理概念的教學既要科學,又要藝術,教無定法,但教學有法。我們只要把握不同概念的特點,選用不同的適用于該概念的教學方法,就能最大限度地讓學生充分理解概念的內涵,把握概念的實質,為靈活運用概念打下堅實的基礎。
(作者單位:福建省泉州市永春縣美嶺中學)