物理概念是物理学家在对自然现象和实验现象观察的基础上,经过思维的抽象和概括,而形成的反映物理世界中具有相同本质属性的一类物理现象、物理过程的思维单位。物理学家借助于概念 提高推理和判断能力, 从而更加深刻地揭示了物理现象和物理过程的本质和规律。
初中物理概念主要是建立在生活中易见的、比较简单的物理现象以及实验、过程上的。学生对概念的掌握程度不仅影响其对概念的应用,更会影响到对相关物理公式、规律的理解程度,运用起来会遇上更大的困难。因此,学生在头脑中建立物理概念的过程以及对概念的理解和掌握,进而在这个过程中提高认知能力,是初中物理课堂教学的核心问题。
下面,我对此浅谈几点体会。
一、用多种方法形成物理概念
从认识论的角度来看,物理学家探索物理的方法与物理教学的方法基本上是一致的。不过前者是物理学家寻觅直接经验;后者是学生在教材、教师的安排、引导下有目的地学习间接的知识,所以物理教学不可能像物理学家创立概念、发现定律那样亲身经历、事事实验。这就是说,一些比较抽象的物理概念的形成,就可能无法通过实验获得,而只能采用其它方法。
1.类比方法:如用水流类比电流;用水压类比电压;用电场类比磁场等。
2.比较思维:如比较电场与重力场,从而讲清电场概念。
3.演绎推理:如根据磁场对电流的作用力,公式推导出洛仑兹力公式等等。
4.比喻方法:如用地势降落的陡度比喻电势降落的陡度,使“电势降落的陡度”这一概念一目了然。
5.理想化思维:在物理学中,实际研究对象和它所处的环境一般比较复杂,决定的因素和受约束的条件很多,如果不分主次轻重地考虑一切因素和条件,那么必然会使得问题复杂化而无法研究。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了方便研究,暂时抛开次要的或非本质的因素,割断事物的某些联系,保留实际对象的某些主要性质和主要条件并加以概括。这种形成概念的方法,就称为理想化思维。物理学中所研究的对象一般都是理想化的物理模型,研究物理学如果不采用适当的物理模型,那么就很难理解物理现象的本质,一个物理模型胜过无数个事实。
二、积极引导学生提出问题
我们知道,在学生头脑中产生一个问题,比得出问题结论更重要,因为提出一个新问题需要带有创造性的想象力。传统教学方法是:教师提出问题,学生回答问题,学生处于被动地位,缺少主动提问的锻炼,因而自主精神难以得到发展。新课程提出让学生带着问题学习,这就是要求广大物理教师在概念教学中不仅仅是自己准备问题,更重要的是要想方设法引导学生提出有价值的物理问题。在概念教学中,要注重强化学生问题意识,教会学生提出问题的方法,鼓励学生在学习过程中大胆提出问题,让学生们体会到提出问题的成功感,从而更加努力使积极思考,大胆提问成为课堂教学中的一道亮丽风景。在我的教学中,每届高一新生的第一节物理课上,我都要向全体学生提出:在上课时谁有问题都可直截了当地提出,别等到下课以后再问。
物理概念教学中要求学生能提出问题,首先教师要教会学生提出问题,教师应从以下几个方面来引导:从课题上提出问题,教材中有许多课题都有画龙点睛的作用——如匀变速直线运动,出示课题后便引导学生提出问题——什么是“匀”?匀变速的物理意义又是什么呢;从教材的文字描述中提出问题——如重心概念教学中重心的定义:一个物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心。这里“效果”指什么;从重点难点处提出问题——如加速度概念,物体有加速度存在时速度就一定增大吗?物体运动的速度随加速度的减小而减小吗;从矛盾之处提出问题——如亚里士多德的观点:物体下落的快慢是由它们的重量决定的,可是一个小石头比一件毛衣下落的慢吗;从实验观察中提出问题——如牛顿管实验:为什么玻璃管中空气越少物体快慢越一致?各种物体自由落体的规模都相同,用什么物理量来表示物体的运动规律?等等。总之,作为教师要教育学生不迷信书本、权威,要有健全的怀疑心,要敢于有不同的意见,要敢于“标新立异”。教学中教师创设开放的教学环境、宽松的民主氛围,是培养学生提出问题的关键。
三、进行比较与归纳,使学生准确地理解物理概念
物理中的许多概念有相近之处,学生容易混淆。如压力和重力,既有区别又有联系,它们的共同点是:它们的单位都是牛顿,压力有时由重力产生,物体在水平桌面静止时压力大小等于重力,正因为这样,学生常常混淆这两个概念。但它们的区别也是比较明显的。
首先,两个力产生的原因不同。压力是由于物体间的相互挤压产生的,重力是由于地球的吸引而产生的。
其次是概念不同。压力是垂直压在物体表面的力,重力是地面附近的物体由于地球的吸引而受到的力;压力的大小有时跟重力有关有时跟重力无关,方向垂直于接触面指向被压的物体,作用点在物体受压面上。重力的大小与质量成正比,方向竖直向下,作用点在物体的重心。学生只有弄清了这两个概念的区别与联系,才能准确地理解和掌握。
总而言之,在概念教学过程中,要注意培养学生对物理现象的观察能力,对物理问题的分析能力。让学生在获得知识的同时,掌握学习方法,这样才有利于学生科学素质的提高。
论文作者:徐刚
论文发表刊物:《素质教育》2018年12月总第292期
论文发表时间:2018/11/13
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