有效進行概念教學的4個關鍵
——以“電容器的電容”為例

祁紅菊 呂朝陽

(江蘇省奔牛高級中學　江蘇 常州　213131) (江蘇省前黃高級中學國際分校　江蘇 常州　213161)

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有效進行概念教學的4個關鍵
——以“電容器的電容”為例

祁紅菊 呂朝陽

(江蘇省奔牛高級中學江蘇 常州213131) (江蘇省前黃高級中學國際分校江蘇 常州213161)

物理概念,既是物理基礎理論知識的重要組成部分,也是學生通過邏輯推理，構建知識體系的基本元素，因此研究物理概念教學策略，對實施有效教學非常必要.本文以同題異構課“電容器的電容”為例，從創(chuàng)設情境、巧用實驗、注重類比、重視體驗等4個方面來探析物理概念教學的策略.

概念教學教學策略電容

物理概念是反映物理現(xiàn)象、物理過程本質(zhì)屬性的抽象和概括，它是在大量地觀察和實驗，以及猜想和探究的基礎上，運用物理思維方法，對事物本質(zhì)的、共同的特征高度概括而形成的.物理概念不僅是物理基礎理論知識的重要組成部分，也是整個物理學知識體系的基礎.物理學家李政道在回答怎樣才能學好物理這一問題時就強調(diào)：學習物理的首要問題是要弄清物理學中的基本概念.

“電容器的電容”這一節(jié)內(nèi)容所涉及的概念很多，由于學生缺乏感性認識，普遍覺得這些概念比較抽象，難以理解.最近，筆者所在的學校舉行了備課組長展示課活動，本校的兩位教師在活動中執(zhí)教了本課題.通過全程參與本次活動，并反思兩位教師的整個教學環(huán)節(jié)，對如何進行有效教學，特別是對如何有效地進行概念教學，感觸頗深，現(xiàn)記錄下來與同仁們共同探討.

1　創(chuàng)設情境感知和體驗概念

概念的引入是概念教學的首要環(huán)節(jié)，概念導入環(huán)節(jié)是否恰當有效，將直接關系到學生對概念的理解和掌握程度.

教學片斷1:電容器的作用及構造

教師甲：

展示自制的簡易電容器(將兩個不銹鋼的碗疊一起，中間夾了一層塑料薄膜，如圖1所示).

圖1　自制的簡易電容器

教師一只手托住外側碗底，把感應起電機的一只金屬桿接觸內(nèi)側的碗，請學生A搖動感應起電機.然后移開感應起電機，請學生B和教師手拉手，讓學生B的另一只手觸摸內(nèi)側的碗，感到被電了一下,說明金屬碗帶了電,這只碗可以用來“盛電”.

向?qū)W生說明這是一個可以儲存電荷的裝置即電容器，并引導學生總結電容器的結構.

教師乙：

展示超級電容車的圖片，引發(fā)學生質(zhì)疑，什么是電容器及電容器的作用.

將充好電的紙介電容器與一發(fā)光二極管相連，二極管發(fā)光，讓學生了解電容器的作用.

每個桌上發(fā)一紙介電容器，讓學生拆開紙介電容器，讓學生觀察電容器的構成.

引導學生總結電容器的結構，并一起尋找身邊的電容器.

反思：概念教學的首要任務是使學生認識到引入新概念的必要性和重要性，這樣既可以激發(fā)學生探索學習新知識的強烈愿望，又可以開拓學生的思維.在以上兩位教師的教學中，教師都是先通過身邊可利用的資源將課堂教學問題巧妙地蘊含在其中，創(chuàng)設最有利于課堂教學展開的情境，充分開發(fā)情境的功能，讓學生充分感知，建立表象，進而通過歸納、抽象概括獲得概念.但要注意的是，情境的設置并不是一味地追求新異和震撼的效果，而應根據(jù)課堂的需要，綜合考慮學生的知識和能力發(fā)展水平因素，使情境的創(chuàng)設為概念教學發(fā)揮最大的有效能量.

2　巧用實驗形成和獲得概念

物理實驗是將物理現(xiàn)象在人為條件下的再次重現(xiàn)，其特點是直觀、形象、生動，因此，以實驗教學的手段可以幫助學生建立新的概念.難理解的、抽象的概念可借助實驗化難為易、化抽象為直觀，從而便于學生理解和把握.

2.1巧用演示實驗使微觀概念宏觀化

教學片斷2：電容器的充放電現(xiàn)象

教師甲：

按如圖2所示的電路演示了充放電現(xiàn)象，并設計了以下一系列問題：

圖2　演示充放電現(xiàn)象的電路

(1)觀察到了什么現(xiàn)象？說明了什么？

(2)接電源時，為什么會充電？電流方向如何？一直有電流嗎？能從能量的角度解釋此現(xiàn)象嗎？

(3)斷開后電容器還帶電嗎？哪個極板帶正電？

(4)短路后為什么有電流？一直有電流嗎？說明了兩極板間正負電荷數(shù)量有什么關系？

反思：電容器的充放電現(xiàn)象屬于微觀運動，其特點是抽象，不易理解，是本節(jié)課的一個難點。教師借助于發(fā)光二極管，使學生通過直觀形象獲得感知，得出物理實驗事實，并經(jīng)過分析、推斷，最后逐步抽象、內(nèi)化成概念.

2.2巧用對比實驗使抽象概念形象化

教學片斷3：電容器的電荷量與電壓的關系

教師乙：

將兩相同規(guī)格的電容器分別充得不同的電壓后，與同一規(guī)格的電子鐘相連，當電容器放電時，通過觀察石英鐘的秒針轉過的格數(shù)，就可以直觀地顯示出電容器放電前所儲存的電荷量的多少，從而演示電容器的電荷量與電壓的關系.

反思：對比實驗演示，可以是相同條件下的對比，也可以是不同的條件下的對比.此對比實驗取材于學生身邊的熟悉情境，演示模式簡明、直觀、示意性強且可見度大.學生通過實驗觀察可以引發(fā)思考，并通過對比分析，歸納綜合和消化理解，使得物理概念的學習形象直觀、生動活潑、深刻有效.

3　注重類比同化和順應概念

當難以找到適當?shù)纳衔桓拍顏矶x新概念時，可以考慮用類比的方法來處理，通過設置合理的問題鏈，讓學生經(jīng)歷探索過程，從認知相似及差異中，還原概念形象特征，構建出物理概念的全貌.

教學片斷4：電容概念的形成

教師乙：

通過幻燈片向?qū)W生展示兩個不同的電容器和兩個底面積不同的蓄水池(透明玻璃水槽)，并設計了如下問題：

(1)如何判斷電容器儲存電荷的本領大小？是否儲電量大的，容納電荷的本領就強？

(2)蓄水池和電容器是否有相似之處？請將它們各自涉及的物理量作個類比.

(3)如何判斷蓄水池儲水本領的大小？你認為蓄水池的儲水本領是由什么決定的？

(4)類比蓄水池，你認為怎樣來比較電容器容納電荷的本領？它容納電荷的本領是由什么決定的？

反思：類比可以很好地建立科學概念與已有經(jīng)驗的聯(lián)系，它能夠幫助學生在熟悉與陌生的知識之間建立起聯(lián)系，是促進學生概念形成的有效教學策略.而電容這一概念極具抽象性，教師將這一抽象的概念跟生活中常見的、耳熟能詳?shù)男钏剡M行類比，引導學生從貌似無關的兩個事物中發(fā)現(xiàn)它們的某些共同的本質(zhì)特征，在一定的程度上將電容的概念形象化、具體化，從而幫助學生順利地同化理解新概念.

4　重視體驗領悟和內(nèi)化概念

古人詩云：“紙上得來終覺淺，絕知此事須躬行”,只有讓學生經(jīng)歷豐富的科學實踐活動，才能形成自己的真實體驗,對概念深層結構的認識才會更加清晰.

教學片斷5：探究電容器電容的影響因素

教師甲：

(1)猜想平行板電容器的電容可能與什么因素有關？

(2)思考用實驗如何來探究電容跟這些因素間的關系？

(3)學生自己用數(shù)字式多用電表探究平行板電容器的電容的影響因素.

反思：讓學生們自己通過身臨其境的體驗，感受構成概念的各種因素，從而理解、內(nèi)化概念，建構出屬于自己的知識體系，是最為有效的概念教學實踐手段.在教師甲的課堂教學中，我們欣喜地發(fā)現(xiàn)，有同學竟然用人體模擬平行板電容器，成功地探究了電容和板間距、正對面積、電介質(zhì)之間的定性關系.真切又鮮明的現(xiàn)象，能把學生的各種感官充分調(diào)動起來，促進學生正確而積極的思維，幫助學生了解概念的形成過程，理解概念的內(nèi)涵與外延，避免用死記硬背的方式學習物理概念.

5　結語

以上概念教學除了引入、形成階段，還有鞏固和深化階段，前者的目的是讓學生建構高度概括的認知結構，而后者的目的是能豐富和完善學生對概念的理解，糾正認知偏差，避免產(chǎn)生相異構想。因篇輻所限，對于后者，本文不再贅述.

總之，任何新知的獲得都需要一個過程，尤其是物理概念，唯有讓學生真正經(jīng)歷概念的生長過程，讓知識的生成步步留痕，有聲有色，才能揭示其概念的本質(zhì)要義，使學生明白其緣起緣落，內(nèi)化概念.

所以，教師在概念教學中，要結合概念的特點和學生的實際，從學生的興趣點和關注度出發(fā)，注重概念教學的層次性，設計出靈活多變的探究和實踐環(huán)節(jié)，采取多種現(xiàn)代化教學手段，不斷深化和發(fā)展概念，提高學生的物理學科能力和認知水平.

1梁德雄.從物理概念的建立看物理概念教學.物理教師，2011(4)：7～8

2吳軍.中學物理概念教學的現(xiàn)狀分析及對策.物理通報，2009(2)：20～22

3蔡凱彬.物理概念教學探討.中學物理教學參考，2009(12)：13～15

祁紅菊(1975-)，女，中教高級，常州市骨干教師，致力于課堂教學研究.

2016-02-29)