黃保山
如果把物理學比做一座宏偉壯麗的大廈,物理學規律比做這座大廈的支柱,那么物理學概念則是這座大廈的磚瓦與基石。從邏輯學角度說,物理學是在實驗基礎上由物理概念組成的判斷和推理的邏輯體系。所以,物理概念教學在整個物理教學中有著舉足輕重的價值。所以,要使學生學好物理,就必須讓學生精確理解并能靈活運用各個概念。概念教學質量直接影響學生整個物理學的學習效果。下面談談我對高中物理概念教學的一些看法。
一、重視概念的引入
概念的引入有多種方法,概念的引入主要為了迅速提起學生概念的興趣,激起學生對概念的思考,又不占用很長時間。概念的引入可以采用以下幾種。
1.以物理學史、小故事導入
每個物理概念的形成與發展都是一部漫長的歷史,在漫長的歲月里,發生了無數動人的小故事。以小故事來導入,可激發學生的興趣,如講“相對運動”問題時,可利用小鳥撞毀飛機……小鳥變炸彈的故事來引入,由此作為臺階引出新的內容,即增加了學生的學習興趣,又吸引學生的注意力。
2.物理熱門話題導入
為了激發學生的學習興趣和求知欲,增強學習物理的時代感,可插入一些現代前沿的物理熱門話題為導入點。如講“萬有引力”時,可播放中國載人航天飛船飛行成功的錄像,即可以激發學生的學習熱情,又可以增強學生的民族自豪感。
3.素材導入
物理概念是物理現象的本質在人們頭腦中的反映。所以概念教學過程中,首先要提供足夠的感性支撐,幫助學生在腦海中對新學概念有一定的感性認識。關于感性素材的選擇是有一定要求的。第一,選擇的素材必須是學生生活中有強烈感覺的;其次,所選素材必須緊扣教授內容的核心難點,并有助于難點突破。例如:摩擦力的方向教學:首先,用毛刷在黑板上“刷”,讓學生體會毛刷受到的摩擦力的方向及觀察毛刷上的毛的彎曲方向。然后反過來:“如果黑板平面也和毛刷一樣長有毛的話,那么毛會向哪邊彎曲呢?黑板受到的摩擦力方向向哪兒呢?”通過這個例子,學生在一般的情境中很快鎖定摩擦力的方向。學生借助“毛”彎曲方向和摩擦力方向之間聯系的感性支撐,對常規情境中摩擦力的方向的判斷快速予以解決
二、鞏固深化運用概念
學生往往認為自己能復述定義就算理解物理概念了,因此,建立概念后應及時進行有針對性練習,通過在新的問題情境中使用概念,讓學生在運用概念中發現對概念理解的偏差。
1.用類比深化概念
許多物理概念既有本質不同,又有內在聯系。教學中既要注意某一概念本身,又要注意不同概念之間的聯系,通過類比找聯系,使學生區別異同,澄清概念,加深理解。如磁通量、磁通量的變化、磁通量的變化快慢等,就可以通過一個例子類比三個概念的異同:在勻強磁場中有一個矩形導線框,長1m,寬0.5m,線圈平面垂直于磁場方向,磁感應強度為0.04T。問通過線圈平面的磁通量是多少?如果線圈平面轉到磁場平行的方向,線圈的磁通量又是多少?在這過程中,磁通量的變化是多少?若完成這個過程,第一次用時0.1s,第二次用時0.01s。哪次磁通量變化快?通過這個例子使學生認識到線圈平面到任一位置都會對應一個磁通量,磁通量是狀態量。磁通量變化的快慢可用單位時間的磁通量變化來表示,即磁通量的變化率。把這兩個概念放在一起分析,便于學生深入理解。
2.分好層次完善概念
教育學告訴我們,在教學中應遵從循序漸進的原則,也是學生認識能力發展規律的要求。物理概念必須按照循序漸進的教學原則,注意形成概念的階段性,學生對概念的認識,只能從簡單到復雜逐步加深,不可能一下子就理解得很透徹。例如:在整個高中階段,對靜摩擦力教學要循序漸進。開始只要求學生知道靜摩擦力的產生條件;①物體相互接觸;②有壓力;③接觸面粗糙;④物體間有相對運動的趨勢。并能用二力平衡的知識判斷靜摩擦力是否存在、大小和方向,知道存在最大靜摩擦力。如果初學時就對靜摩擦力的各種情況了解的一步到位,就會有悖于認識規律,就會事倍而功半,欲速則不達。隨著學習的深入和學生能力的提高,他們對靜摩擦力的認識會逐漸加深。學習了參照物的概念后,可以判斷相對運動趨勢的方向。學習牛頓運動定律后,就知道了由物體的受力情況和運動狀態解決靜摩擦力的大小和方向;學習了機械能后,再討論摩擦力做功和能量的轉化問題。只有把靜摩擦力這個概念分散到整個力學教學過程中,逐步拓寬,層層深入,才能使學生較全面地掌握靜摩擦力的作用規律。
3.巧妙設疑鞏固概念
通過置疑法,先給出對物理概念的錯誤說法,經過辨析,進一步揭示概念的內涵,從而使學生在練習過程中,運用已掌握的概念來解決實際問題,使他們對概念的掌握精確與透徹。如對摩擦力的概念,教師可以置疑:①摩擦力一定會阻礙物體的運動嗎?②靜摩擦力一定是阻力嗎?③對加速度的概念。可以設疑:①速度變化越大,加速度就越大嗎?②加速度減小,速度也減小嗎?③加速度為正,速度就增加嗎?學生只有運用物理概念去分析和解決實際問題,才能深刻理解并掌握概念。
總之,在物理概念教學中讓學生成為概念學習的主人,讓學生真正參與概念建構,才是提高效率的關鍵。教學是科學,也是藝術。教學的藝術性,首先是教師在教態上給學生以親切感和行為美,營造融洽的教學氣氛,引起學生的共鳴,使學生心情舒暢、思維活躍,毫無保留地將自己頭腦中的先前概念傾吐出來,成為教師啟發誘導的材料。教師與學生平等地探討物理概念,好像“有緣千里來相會”,定會為概念教學的成功奠定基礎。如果做到這樣的話,物理概念教學就易教也易學。