張 淋
(四川省西充中學 四川南充 637200)
淺析高中物理概念教學
張 淋
(四川省西充中學 四川南充 637200)
物理概念是物理知識最重要、最基礎的組成部分,也是認識物理規律、構建物理物理理論的基拙和前提。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的障礙。因此,這就要求我們在物理概念的教學過程中,既要讓學生理解概念的表象,又要掌握概念的本質,提高學生分析和解決實際問題的能力。
高中物理 概念教學
物理概念是學生認識物理世界、探索物理世界的開始,是學生構建物理知識大廈的支柱。搞好高中物理課程的概念教學工作,充分發展學生的認識能力,是高中物理教學工作的重要任務。學生對物理概念的理解和掌握情況直接影響著高中生對物理知識的認知水平,是決定學生物理學習效率的關鍵因素。高中物理學習的核心即物理概念和物理規律,物理概念的學習有利于學生物理思維的形成,被視為提高物理教學效果的主要手段。
物理學包括物理現象、事實概念、理論知識、物理規律等方面內容。其中物理事實概念即是對物理現象的總結,也是形成物理理念的依據,它充分地體現了物理規律的本質特點,是物理學習中一項必不可少的內容。由于物理概念大都較為抽象,不容易被理解,所以更要讓學生學好物理基礎概念知識,以降低物理概念的難度,為進一步的物理學習奠定良好的基礎。另外,物理概念教學有利于培養學生的思維能力,并能夠幫助學生自覺地形成觀察、實驗的好習慣,并能夠將物理方法應用于生活實踐之中,以增強學生對物理知識的實際應用能力。
1.教材因素
高中物理教材與初中物理教材相比無論實際內容上,還是思維方式上都有明顯的區別,使得學生理解起來存在一個較大的障礙。高中物理教材內容的學習不僅要求學生掌握觀察、實驗的方法,更要具備分析、歸納、總結等抽象思維的能力。對于復雜的物理問題(如多體問題、多個狀態、多個過程等)和物理現象的解決,都要從問題的表象認識出發,再延伸到物理模型的構建,最后到數學方式的描述,這使得一些學生接受起來就會比較的困難。
2.學生因素
物理概念的掌握有些可以從直觀的實驗現象中得到,有些則需要學生從已掌握的概念或已經建立的理論模型出發,通過比較、歸納和推理的方式建立起來。雖然高中階段的學生已經具備了一定的理解能力和邏輯思維能力,但他們掌握的基礎知識還比較有限,數學知識也有所缺乏,思維方式、方法略顯稚嫩,還不能將復雜的問題簡單化、困難的問題容易化,往往被事物的表面現象所迷惑,不能抓住事物的本質。
3.教師因素
教師往往將大量的時間用于新課的講解和大量習題的準備上,缺乏對學生現有基礎、接受能力的了解,沒能深人實際實事求是,對于學生的現有知識水平估計過高,概念的講解不夠透徹、深人,造成學生對有些概念沒有做到真正的理解,導致學生在后面學習新的概念時就很難建立起它們之間的聯系。
1.實驗引入法
物理學是一門以實驗為基礎的學科,絕大多數的物理概念都是通過實驗演示、現象觀察而引人的。學生通過實驗現象的觀察能對物理概念形成較為深刻的印象,也能加強對物理概念的理解和掌握。例如在引入彈簧彈力的概念時,通過演示實驗:小車受彈簧的拉伸或壓縮作用而運動,引導學生在實驗過程中觀察,彈簧發生了什么形變,彈簧在拉伸和壓縮時對與它接觸的物體產生了哪些作用,讓學生自己總結出彈力產生的條件及彈力的概念。
2.類比引入法類比法
這是在自然科學研究中最為常用的方法,同樣在物理教學中不少概念的引人也是利用類比推理方法得到的。通過類比的方法,能使學生對新的實驗現象和物理概念有了更為充分的了解,能使學生從形象思維階段順利過渡到抽象思維階段,有助于對新概念的理解和掌握。例如在引人電勢能和磁感應強度的概念時時我們就采用了類比的方法:與重力勢能類比,引人電勢能的概念;與電場強度類比,建立磁感應強度的概念。
3.邏輯推理法
物理學是一門十分注重邏輯推理的科學,物理學中的很多概念、理論經常用邏輯推理的方法進行推導。物理學中新概念的建立都要依賴于學生已經掌握的相關知識,我們可以通過新舊概念之間的邏輯關系引人新的物理概念,并通過分析和歸納掌握其本質特征。例如:在高中物理功的教學過程中,要首先復習初中已經學過的功的概念和物理意義,并重點強調物體做功和能量之間的關系。在此基礎上說明如果一個運動物體能夠對其它物體做功,則該運動物體就具有能量,這種能量稱之為動能。這樣,我們就能進一步用做功的多少來定義動能,使學生真正理解動能概念的含義。
學生往往對新的物理概念印象并不深刻,理解也不透徹。因此,需要教師指導學生通過一些具體的應用來進一步鞏固和加強對概念的理解。例如在理解和區分加速度和速度關系的關系中可引人這樣一個思考題:“物體的加速度越大,速度也越大;物體的加速度越小,速度也越小。”在判斷正確與否時,有相當一部分學生認為這句話是正確的。
錯誤的原因,就在于僅考慮了速度大小的改變,而忽略了速度方向改變的情況。除此之外,對加速度和速度這兩個物理量的區別與聯系也不清楚,沒有結合實際的運動情況去掌握加速度與速度的關系。如物體在做上拋和斜拋運動時雖有加速度但速度卻不斷減小;又如物體在做勻速圓周運動時,加速度僅表示了速度方向變化的快慢,而速度的數值不發生變化。因此在理解概念時,完全可以借助這些形象、具體的事例來加深對概念的理解。這就要求我們在學習新的物理概念時,要應注意聯系實際的物理現象或過程,加深了對概念的理解和掌握解概念的意義以及彼此間的區別與聯系。
1.引導學生通過感知物理實驗理解物理概念
教師要先引導學生去觀察和感知物理實驗現象,然后再去探索物理概念的內涵。物理概念的形成離不開物理現象,教師要能夠充分利用教學儀器、設備,引導學生有目的地去反復觀察物理現象,通過分析、研究,最終總結出有效的方法、規則、技巧等相關內容。學生在仔細觀察過物理現象后,老師要鼓勵學生對進行大膽的推測,并通過思維推理進行小心的求證,以對物理概念有進一步的認識。教師可以讓學生通過分組實驗更仔細地觀察每一個細節和變化,在教師的引導下使學生能夠理解抽象的物理概念。
2.盡量延長學生對物理概念的記憶保持
教師可以采用分類教學策略,把教材中的物理概念進行分類。可以按不同的標準將其劃分成不同類別,然后再有針對性地對物理概念展開教學。對于一些重要的基本物理概念,教師不能夠要求學生去死記硬背,要使其與前后概念都聯系起來,形成一個有機的整體,通過尋找概念間的聯系來理解和掌握新的物理概念,再通過合作學習使學生真正達到熟練記憶的目的。
3.提取物理概念
這個環節不受空間約束,它既可以在課堂教學中完成,也可以在課后復習中完成。它可以被短時記憶所激活,激活的次數越來越多其記憶更深刻,這樣老師就可以引導學生利用情境相似策略,有效地提取自身所需要的物理概念。相關理論提出長時記憶中的信息可以經過兩條途徑進入反應生成器。一種是先使長時記憶的信息保持在工作記憶狀態,然后同去由工作記憶進入反應生成器。這一過程可以使學生清楚地意識到從長時記憶中提取的信息;另一種途徑是直接讓長時記憶中的信息進入到反應生成器之中,這種情況不受人主觀意識的控制,屬于自動化策略。這種能力需要通過反復的練習才能獲得。在需要相關物理概念時,學生的大腦會自然地將其提取出來。
4.實施高中物理概念有效教學
物理概念是以物理事實和日常現象為基礎,所以我們可以通過生活中的實際現象,幫助學生去理解物理概念,初步建立物理概念。為了提高學生對高中物理概念的理解,教師還需要做好初、高中物理知識連接工作,使學生能夠明確新舊知識間的聯系和差異,以更好的實現知識轉化,使學生能夠輕松地利用己經掌握的知識去學習新知識,使學生的認知結構得到不斷的拓展和豐富,以加強高中生對物理概念的進一步內化。另外,教師還要讓學生學會如何透過現象去抓住物理概念的本質特征,這樣可以大大地降低物理概念的理解難度,使抽象的物理概念更容易被掌握。教師要引導學生正確地理解物理概念的物理意義,要讓學生明確一切物理概念都是以客觀事實為依據,在幫助學生建立物理概念的過程中,要盡量從具體的實例、演示或實驗出發,使學生對物理現象有更深刻的印象,在對現象進行分析后能夠抓住現象的本質,這也是學生從感性認識上升到理性認知的具體表現,只有這樣學生才能正確地理解物理概念的物理意義。
物理中一門思維邏輯嚴謹的學科,其概念抽象難以理解,而高中物理作為高中課程的重要學科之一,概念教學又是物理基礎教學的重點,如何增強學科的吸引力和趣味性成為高中物理教學的重點。除了要讓學生通過體驗和實踐去總結物理概念,還要堅持以學生為中心的教學理念,以滿足學生的認知規律,使學生對物理概念有更深刻的理解,又有利于培養和鍛煉高中生的物理思維能力,通過學習使學生能夠掌握物理思維方法,并逐漸形成適合自己的物理學習方法,使學生的學習效率得到可靠的保障。
[1]吳琴琴.淺談物理概念教學.中學生數理化(教與學),2010年7期.
[2]丁香麗.淺談物理概念教學.中學生數理化(教與學),2013年第9期.
[3]裘怡云.淺談物理概念教學.江西廣播電視大學學報,2011年第3期.