两类物理概念的教学策略比较,本文主要内容关键词为:两类论文,物理论文,概念论文,教学策略论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
物理概念教学一般应抓好三个环节:
一是创设学习物理概念的物理环境,使学生获得丰富的感性知识。
教物理概念时,教师应积极创造条件,列举足够的事实,让学生在有关物理事实、现象中“漫游”,唤起学生已有的感性知识;或进行实验,或组织有关实践活动,让学生在实验观察中获得一些感性知识。教师要着重引导学生观察,达到了解现象、获取信息、发掘问题、引发思考的目的。
二是进行科学抽象,突出本质特征,摒弃非本质特征,按照物理学的研究方法来形成概念。
在学生形成感性认识的基础上,引导学生进行比较、分析、综合、概括,归纳出所观察到的一系列现象的共性和本质属性,形成概念。运用实验归纳法或理论分析法,或二者结合使用的方法得出规律,并用准确、间接的物理语言或数学语言给出确切的表述或定义。
三是通过应用,巩固、深化学生对概念的理解。
将新学的概念与已学过的相近概念进行对比,并通过适当的练习,逐步训练学生运用知识分析、解决问题的思路和方法。
从影响概念形成的角度来看,我们可以把物理概念分为两类:(1)科学概念与生活经验一致,如速度、电阻、电压等。(2)科学概念与生活经验不一致,如压强、功、浮力、温度和热量、电流、溶解与熔化等。要取得好的教学效果,就要关注学生学习概念的认知过程,对于不同认知类型的概念,教师应该恰当地选用教学媒体,整合多种教学资源,采用不同的教学策略,以提高课堂教学效率。下面,对这两类概念的教学,笔者各举一例进行说明。
一、“快与慢”教学案例评析
片段一:创设情境,提出问题。
播放视频:汽车、自行车和行人的运动情景。让学生比较这些物体运动的快慢,并说出比较的依据。
评析1:速度,是初中生较早接触到的一个物理概念,初中生在小学数学中已熟悉速度的运算,在生活中对速度也有较好的感性认识。因此,可以充分利用学生已有的感性认识,以学生熟悉的生活场景作为教学资源,引发其思考,快速入题。
片段二:探究活动(比较电动玩具运动的快慢)。
以小组为单位比较不同电动玩具运动的快慢,各组充分讨论后汇报活动成果,交流比较物体运动快慢的方法。教师引导学生讨论、归纳出这些方法的实质。学生概括出比较运动快慢的两种基本方法。
教师演示(比较两个大小不同的纸锥在竖直方向运动的快慢):
①两个纸锥从同一高度下落;②两个纸锥从不同高度下落。
评析2:片段二以小组合作学习的方式,组织学生综合应用实验法、讨论法和展示法,通过比较、分析、综合、概括,得出比较物体运动快慢的两种基本方法。以电动玩具作为教学资源,便于控制,也便于计时。让学生感受竖直方向运动的物体也可以用上述方法来比较快慢,体现了从特殊到一般的归纳思想。纸锥在竖直方向运动采用演示法,避免学生活动的无谓重复,教师以两个大小不同的纸锥作为教学资源,“放大”了空气的阻力效果,减慢了下落速度,便于学生比较。
片段三:引导总结,得出概念。
教师用列表的方式给出两个电动玩具运动的路程和时间,请学生比较两个玩具运动的快慢。经过讨论分析得出:比较物体运动的快慢的方法不外乎就是两种:相同路程比时间或相同时间比路程。教师引导学生用比值定义法来定义速度的概念,再通过比较,让学生理解:在物理学上为什么要用“路程/时间”来定义速度,而不用“时间/路程”。这一教学过程后,学生迅速建立了速度概念。
评析3:表格的设置隐含判断物体运动快慢的基本方法,引导学生思考从特殊到一般的方法,启发学生思考正确判断物体运动快慢的普遍方法。片段三运用问题讨论法,引导学生正确建立速度概念。
片段四:知识再现,学以致用。
①生活中的测速仪。学生讨论、汇报生活中常见的直接测量速度的仪表,教师投影汽车上的速度表,请学生读出速度表上的数值,并说明其物理意义。
②例题讲解,课堂练习。
评析4:本环节先通过讨论法、展示法再次让学生感受到物理知识的应用价值,然后通过例题示范、课堂练习规范解题格式,巩固、深化学生对速度概念的理解。本课首尾均以相关的场景视频为教学资源,凸显执教者从生活走向物理、从物理走向社会的新课程理念。
二、“压强”教学案例评析
片段一:活动引入,设疑激趣。
主持游戏:让一位学生蒙着眼睛,左右手各放一块质量相同的铁块,右手铁块下垫一托盘,让学生猜测左右手物体哪个更重?
评析1:以游戏为载体,用活动法让学生感受压力的作用效果,实践结果与“越重的物体其压力的作用效果越明显”的原有认知产生矛盾。片段一引发学生思维冲突,有利于激发学生学习新知识的兴趣,为区分重力、压力、压强概念作铺垫。本环节应用了概念转变策略。
片段二:指导学生阅读课文,学习压力的概念及压力与重力的关系。演示压力计,展示几种典型的压力作用示意图。
①用手按压正放、侧放、倒放的压力计,使学生明确压力计的示数表示压力的大小。
②将重物放在压力计上,缓慢倾斜压力计,其示数逐渐减小。
③用手向各个方向对压力计施加压力。
分析讲解:课题引入活动中双手感受到的不是压力,而是压力的作用效果,举例说明压力作用效果的具体体现。
评析2:压力与重力的区别是初中物理的难点之一,本环节利用演示法和作图法,通过直观教学,有效突破了这一难点。本环节以自制教具作为教学资源,有效突破了“压力与重力的区别”这一难点,这也是本课的一个创新点。在学生具有一定感性认识的基础上,教师利用讲授法进行分析、总结,有利于引导学生从感性认识迈向理性认识。
片段三:科学探究,建立概念。
展示图片:两个人在沙滩上行走。请学生比较哪个人对沙滩压力的作用效果更明显。播放视频:显示两人脚印的特写。体重较大的男生的脚印浅,体重较小的女生的脚印反而较深。
然后,教师引导学生用控制变量法对问题进行探究,设计方案,进行实验,交流与评价,学生明确了研究对象,也明确了恒量、变量。
评析3:片段三以一对青年男女海边漫步的视频为教学资源,通过创设生活情景,引导学生有依据地进行关于“压力的作用效果与哪些因素有关”的科学猜想。学生在思考的基础上,进行有一定指向性的科学猜想,这值得提倡。在交流与评价环节中,教师运用讨论法和展示法,促进学生自主学习和合作学习。
片段四:知识应用。
播放视频:甲走在冰面上,冰被踩裂,极度危险,旁边的乙喊她站住。
教师问:乙下的指令对吗?
教师追问:甲不能一直站在那里呀,如果你自己遇到这种情况,你能想办法自救吗?说出理由。
评析4:以一段视频为教学资源,场景令人震撼,唤起学生讨论如何救人的热情。学生在运用本
节课所学知识解决问题的过程,领悟到物理知识就在身边。这一环节还渗透了生命教育。
三、两类概念教学的策略比较
上述两个教学案例,在物理概念课教学中具有一定的代表性,现将它们的教学策略比较如下:
1.引导性材料的角度、功能不同
速度的概念与学生的生活经验一致或相近,因此在教学上可以运用先行组织者策略,充分利用学生的已有知识,因势利导。引导性材料对所学的新概念起到同化、顺应的作用。教学中,教师引导学生在感性认知的基础上,进行探究式学习,经过科学抽象建立概念。
而压强的概念与学生的生活经验不一致,学生头脑中与科学认识相异的前概念如果没有受到挑战,经过一段时间,学生对该概念的理解又回到原点,在新的问题情境下将再次出错。因此,在教学中应该运用促进概念转变的教学策略,选择本质联系明显的以及与日常观念矛盾的材料。创设与学生原有认知相矛盾的情境,引发认知冲突,有利于强化学生的探究愿望。通过对实验结果的分析、论证、抽象等说明错误的原因,让学生对所研究的问题提出新的观点,做出新的逻辑假设,并通过实验来验证他们的新假设,直到得出科学的结论,获得概念转变。
2.概念建构过程的策略不同
物理概念建构过程中,经常把物质、运动的某种属性隔离出来,得到表征物质或运动的某种性质的物理量,如速度、加速度、密度、比热容、电阻、电场强度、磁感应强度等。这种类型的抽象,特别是用两个(或几个)物理量的比值来定义的物理量,在中学物理教学中用得很多,而学生常感到困惑。我们应当通过一些重要物理概念的教学,教会学生抽象的方法。
速度概念的建构,通过实验,创设基于事实的问题情境,形成清晰的表象。然后进行思维加工,引导学生逐步学会从感性思维发展到理性思维,从特殊情况的判断发展到普遍情况的判断。教学中还要特别注意,一般用比值表达的物理概念的定义式,是物理概念的量度公式,不是决定条件式。可见,在教学中引导学生分清物理概念的量度公式和决定公式是理解物理概念、掌握物理概念真实含义的关键。
压强概念的构建过程,包含了科学探究的各种要素,重点要教会学生掌握研究此类问题的策略:当一个物理量与多个物理量有关系时,为了研究它们之间的确切关系,应当运用控制变量法。物理学是一门定量的精密科学,一些物理量的建立,往往利用数学表述手段,使物理学的结论可随时加以严格检验。虽然初中物理不过分追求系统和严密,但是在概念建立的过程中,在生源质量允许的条件下,应该尽量引导学生探索物理量之间的定量关系,不断逼近事物的真相,而不是止于感性认识。
3.巩固、深化概念的关注点不同
速度概念,早在小学时就已涉及,概念本身与学生的认识相近或一致,所以本课应用环节除了联系生活外,还应关注速度公式的计算。通过例题及课堂练习,明确解题思路,初步建立物理计算题的解题规范。
而压强对学生来说是一个崭新的概念,压强与受力面积的关系更是学生从未思考过的问题,作为第一课时的教学应用环节,重点应该放在结合实例说明增大或减小压强的方法上,以求深化学生对压强概念的理解。