李曉娟
物理概念是反映物理現象和過程的本質屬性的思維方式,是物理事實的抽象。它不僅是物理基礎理論知識的一個重要組成部分,而且也是構成物理規律和公式的理論基礎。學生學習物理的過程,其實是在不斷地建立物理概念的過程。如果概念不清,就不可能真正掌握物理基礎知識。當然就談不上應用知識解決實際問題。因此概念教學是學生學好物理的基礎,更是學好物理的關鍵。在實際教學中如何才能讓學生有效地掌握、理解并運用好高中物理概念呢,筆者從實際教學的經驗中體會到,采用靈活多變的教學方式,激發學生的學習興趣,變抽象為形象,可以提高概念教學的效果。以下是本人結合實際教學總結歸納的一些概念教學方法,愿與同仁一同探討。
1.演示實驗法
物理是一門以實驗為基礎的學科,在實施概念教學時,演示實驗法往往是一種行之有效的教學方法,一個生動的演示實驗,可創設一種良好的物理環境,提供給學生鮮明具體的感性認識,再通過引導學生對現象特征的概括形成自己的概念。
如“彈力”概念的教學,用彈簧,鋼片等演示,讓學生體會到彈力的產生本質是物體發生了彈性形變。高中物理中有很多的概念教學,都可以通過演示實驗的方法達到變抽象為形象,從而理解并掌握概念的目的。如“壓強”“電場”“電阻”“磁場”等概念的教學。
2.有趣現象法
興趣是最好的老師,實際生活,生產實踐及現代高科技中一些有趣的物理現象會吸引學生的注意力,激發學生的學習興趣,活躍學生的思維,提高學生的理解能力,有利于知識的掌握。
如對“超重”,“失重”概念的認識,先以電梯上升或下降的整個過程中感受到的現象,說明和分析什么是“超重”、“失重”現象;再以我國“神州五號”載人飛船發射上天、在太空飛行、返回地面三個過程為例,分析楊利偉感受到的“超重”、“失重”現象,達到加深理解“超重”、“失重”概念的目的。再如,“向心力”這一概念比較抽象,但學生們都有騎自行車轉彎這一經歷,通過幫助學生分析自行車轉彎時的向心力來源,以及車身為什么向內傾斜,通過學生對“向心力”切身的體會來理解掌握這一概念。
3.以舊引新法
通過復習舊知識引入新知識,是實際教學中常用的一種教學方法。在概念教學中可通過復習已掌握的物理概念,并對此概念加以擴展,延伸,或使其內涵、外延發生變化從而得到新的概念。
如:要講授“瞬時速度”可從復習“平均速度”入手。在某點附近取一小段位移,可求出這段位移內的平均速度,當位移足夠小,或者說時間足夠短時,所得的平均速度就是該點的瞬時速度。
4.圖像電教法
有些高中物理概念,無法實驗演示也無法從生活中體驗。如分子的相互作用力與分子間距離的關系;布朗運動;電子繞原子核運動等。可以用圖象、電教手段(如FLASH動畫)展示給學生觀看。物理圖象通過培養學生的直覺,從而培養學生的高層次的形象思維能力,建立起物理概念的情景;電教手段能以生動、形象、鮮明的動畫效果,模擬再現一些物理過程,學生通過觀看、思考,就會自覺地在頭腦中形成建立物理概念的情景。這種方法符合“從生動的直觀,到抽象的思維”的基本認識規律,是現代教學中提高概念教學效果的一種重要手段。
5.典型例題法
有時我們也可以用定量計算的方式,通過對一些數據的處理并比較,分析,幫助學生形成清晰的概念。如:對“加速度”概念的形成,通過計算比較鉛球運動員擲出的鉛球在0.2秒內速度可由零增加到17m/s,迫擊炮彈在炮筒中的速度在0.005秒內可以由零增加到250m/s的速度改變快慢,從而引入“加速度”概念。這種方式直接明了,針對性強,學生容易接受。
6.類比法
類似的概念可以提供給學生理解新概念的思維方式,降低思維的難度。通過比較也可以讓學生找到類似概念的聯系與區別。加深對類似概念的理解。通過類比,建立新概念。這是認知結構同化作用的體現。講電場時,我們可以用已學過的重力場、引力場來進行類比教學;通過體會質量是物體慣性大小的量度,溫度是大量分子平均平動動能的量度,功是能量轉化的量度,引導學生從這三種量度的類比中去理解量度的意義。如果我們能對一些相近類似的概念進行異中求同找聯系,同中求異抓類比,這樣就能掌握這些概念之間的聯系和區別,從而達到深化理解概念的目的。
7.設喻法
設喻是幫助學生降低對概念理解難度的一個重要手段,它可以使抽象變得具體。如把氣體分子撞擊容器壁形成恒定的氣體壓強,可比喻成象雨滴落在雨傘上,傘受到了恒力作用一樣;用水流的高度差來形容電勢高低等,都有效地降低了原概念的抽象程度。
8.設疑法
設疑的過程便是激發學生思維,引導學生探究,充分發揮學生主體作用的過程。這種方法設計得好,可引發學生熱烈的討論甚至激烈的爭論,使課堂氣氛活躍,既增強了學生主動學習的意識,又可通過學生自己明辨是非,準確把握了概念的內涵。如在實施“自由落體運動”概念教學時,教師不妨先提出“有人說,重的物體比輕的物體下落快,你認為對嗎?”讓學生展開討論,教師在學生討論的基礎上,歸納得到自由落體運動的特點,從而給出自由落體運動一個完整準確的定義。
9.邏輯推理法
“電場”和“磁場”這兩個重要概念就是通過邏輯推理的方法引入的。由力的概念可知:力是物體對物體的相互作用,通常物體間發生作用時,都是直接接觸的,而電荷對電荷的作用、磁極間的相互作用,沒有直接接觸。那么電荷間、磁體間是怎樣發生相互作用的呢?由邏輯推理可知,電荷周圍和磁體周圍的空間存在著一種特殊的物質——電場和磁場。這樣引入電場和磁場的概念,便于學生理解。
再如原子結構的玻爾模型這個概念,就是從盧瑟福的核式結構模型不能解釋原子光譜的連續性等需要用一種新的理論來解釋,從而引入的。同樣,光的電磁說不能解釋光電效應現象,讓我們順著愛因斯坦的思想,準確地理解了什么是“光子”。
10.循序漸進法
教育學告訴我們:教學中要貫徹循序漸進的原則,這也是學生認識能力發展規律的要求。對于有些物理概念,必須按照循序漸進的教學原則,注意把握形成概念的階段性。有的概念牽涉的面很廣,學生對這些概念的認識不可能一下子就理解得很透徹,這樣的概念的教學,我們只能按照從簡單到復雜的順序,分階段地逐步地幫助學生加深理解。例如“力”的概念,初中只講力是物體間的相互作用,而高中階段有關“力”的概念可以說貫穿了整個高中物理,高中階段進一步把力和物體運動狀態的變化聯系起來,指出力是使物體產生加速度的原因,強調力的矢量性,由重力到彈力、摩擦力,進而到萬有引力。由力學中的常見三種力到熱學中的分子力;由電場力到磁場力;由宏觀上的引力到微觀里的核力;由物體直接接觸相互作用產生的力到物體與物體不直接接觸而通過場發生相互作用產生的力。對這么多有關力的概念的理解我產只能依據教材,依據學生認識規律逐步加深。如果試圖在高一就過早地要求學生對力的概念有全面透徹的理解,就違反了循序漸進的原則,就會事倍功半,欲速而不達。只有分層次、抓階段、才會不斷深化概念,對概念的理解更加全面,更加徹底。
教學既是科學,又是藝術,教無定法,但教學有法。在物理概念教學過程中,我們只有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,才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。