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物理概念是物理规律的基础,是学生进入理性认识的第一步,学生建立起了正确的物理概念,对物理规律的认识、理解才能深入,物理概念的建立程度、物理规律的认识程度是学生物理素养的重要标志,因此在教学中帮助学生建立正确的物理概念是物理概念教学的首要任务,那么在教学中如何帮助学生建立正确的物理概念呢?根据人们对客观事物认识的心里活动,我把物理概念的教学分四个阶段进行。
一、 实验、观察发现阶段
实验、观察是认识世界的重要途径,没有实验、观察就不可能有丰富的感性基础,教师要有意识地让学生动手操作,使学生在活动中初步获得感性知识,体验科学探究的过程和方法或把自然、生活、生产中的物理现象展现在学生面前,并提出观察的要求,指导观察的方法。通过实验、观察从具体的物理现象中获得生动的感性认识,在活动中初步获得提出问题的能力,感受物理之美,领略科学精神,从而培养学生的注意力和观察现象、分析现象的能力。
例如在教学“力是什么”时,教师指导学生观察几幅表现力的图片,能找出它们当中有哪些共同的地方吗?(1)运动员用力举起杠铃(2)顽皮的大象用力向下压跷跷板(3)渔翁用力拉起鱼网(4)推土机用力推走泥土(5)同名磁极相互排斥(6)带静电的橡胶棒吸引小纸屑。学生有了这些各种各样关于力的感性认识,再加以分析、抽象概括容易建立力的概念。又如在教学“浮力”时,用两个相同的弹簧秤,下端各挂重力相同的物体,一个物体置于空气中,一个置于水中,观察两个弹簧秤弹簧的长度,学生立刻发现置于水中的弹簧秤的弹簧较短。我又用手向上托置于空气中的物体,然后提问:“这个弹簧秤的弹簧为什么变短?”学生马上回答:“因为手对物体有一个向上托的力。”我接着问:“那么置于水中的物体的弹簧秤为什么比较短呢?”学生自然会在头脑中产生“水给了物体一个向上托的力”的概念。在物理概念教学过程中,教师应经常借助教材中的图片、演示实验、学生动手实验或多媒体手段等,在学生面前展现千姿百态、扑朔迷离的物理现象,不仅能激发学生对物理知识的渴望,更能丰富学生的感性认识,体验科学探究的过程和方法,为建立正确的物理概念打下坚实的基础。
二、分析对比阶段
在物理概念教学过程中,感知、体验是很重要的,但不能让学生的认识仅仅停留在感性认识上,而要引导学生把感性材料进行思维加工,上升为理性认识,形成概念,学习从现象中分析、归纳科学规律的方法。
如上面讲到教学“浮力”时,教师应引导学生分析:用手向上托置于空气中的物体时,弹簧秤的弹簧变短是因为人的手对物体有一个向上的托力,置于水中的物体的弹簧秤比置于空气中的物体的弹簧秤短,说明水对浸在水中的物体有一个向上的托力,从而揭示其现象的本质是:浸在水中的物体受到水对它的一个向上托的力,这个力称为浮力。需要注意的是:如果教师在学生动手实验后或向学生展现千姿百态、扑朔迷离的物理现象后,不引导学生分析与综合,就简单地搬出结论,会造成感性的东西和理性的东西在学生头脑在“分离”,没有实现感性到理性的上升,这样学生一方面掌握了一些具体的事例,另一方面记住一些抽象的结论,而对结论的含义没有真正理解,学生不能建立正确的物理概念,不利于科学方法的学习和科学态度的养成。
三、抽象概括阶段
在物理概念教学过程中,培养学生概括能力是十分重要的。物理知识、规律源于生活,要从自然、生活、生产中的物理现象出发构建物理知识、总结物理规律,必须进行分析、推理、概括等抽象思维,才能形成概念。
例如我在教学牛顿第一定律时,首先展现:(1)运动着的汽车关闭发动机后,仍能继续前进一段距离。(2)踢出去的足球仍能“飞行”一段距离……学生从这些感性材料中似乎可以得出亚里士多德类似的观点:要维持物体做匀速运动,就必须给物体施加一个力。这时教师要引导学生分析从中抽象出:运动着的物体不受外力作用时,仍能保持原来的运动状态的本质。其次演示,滑块从斜面顶端分别滑到铺有毛巾的水平面上、铺有纸板的水平面上、玻璃水平面上,记录滑块运动的距离,然后引导学生分析得出:平面越光滑,滑块受到的摩擦力越小,滑块前进的距离就越远。从中抽象出物体运动速度的改变是由于受到外力作用的缘故这一本质,从而否定亚里士多德的观点。再次,由上面的实验假设水平面绝对光滑,滑块不受摩擦阻力,滑块将保持匀速直线运动状态。最后,从足球、汽车、滑块等抽象出:“一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。这就是牛顿第一定律。”培养学生的概括能力应由浅入深,由易到难,由扶到放,放手让学生概括,切不可包办代替,同时注重人文精神的渗透,情感、态度和价值观的培养。
四、巩固应用阶段
概念的巩固应用是贯穿于教学过程的始终。要使学生理解概念,掌握知识,运用知识于实际,形成技能,仅仅靠动脑来加深对知识的理解和记忆是不行的,教师要有目的地精选相关概念的思考题、实验或作业,引导学生动口、动手进行练习或操作,使记忆中的痕迹得到强化。例如在教学完“通电螺线管的磁场”后,让全班同学伸出右手练习判别通电螺线管的磁场方向或已知磁场判别螺线管的电流方向等。针对学生在练习过程中暴露出来的问题,教师及时加以纠正。只有这样多次练习和指点后,学生对磁场和安培定则理解才会深刻,掌握才会牢固。
总之,在物理概念教学过程中,帮助学生建立正确的物理概念,形成技能的同时,注意三维目标有机结合,协调进行。学生对物理概念的理解和掌握的几个阶段既相互联系又相互区别,由于概念内容和学生差异等条件不同,教学中一定要把一般规律和教学具体实际结合起来,对具体情况具体分析,根据具体情况灵活运用。
一、 实验、观察发现阶段
实验、观察是认识世界的重要途径,没有实验、观察就不可能有丰富的感性基础,教师要有意识地让学生动手操作,使学生在活动中初步获得感性知识,体验科学探究的过程和方法或把自然、生活、生产中的物理现象展现在学生面前,并提出观察的要求,指导观察的方法。通过实验、观察从具体的物理现象中获得生动的感性认识,在活动中初步获得提出问题的能力,感受物理之美,领略科学精神,从而培养学生的注意力和观察现象、分析现象的能力。
例如在教学“力是什么”时,教师指导学生观察几幅表现力的图片,能找出它们当中有哪些共同的地方吗?(1)运动员用力举起杠铃(2)顽皮的大象用力向下压跷跷板(3)渔翁用力拉起鱼网(4)推土机用力推走泥土(5)同名磁极相互排斥(6)带静电的橡胶棒吸引小纸屑。学生有了这些各种各样关于力的感性认识,再加以分析、抽象概括容易建立力的概念。又如在教学“浮力”时,用两个相同的弹簧秤,下端各挂重力相同的物体,一个物体置于空气中,一个置于水中,观察两个弹簧秤弹簧的长度,学生立刻发现置于水中的弹簧秤的弹簧较短。我又用手向上托置于空气中的物体,然后提问:“这个弹簧秤的弹簧为什么变短?”学生马上回答:“因为手对物体有一个向上托的力。”我接着问:“那么置于水中的物体的弹簧秤为什么比较短呢?”学生自然会在头脑中产生“水给了物体一个向上托的力”的概念。在物理概念教学过程中,教师应经常借助教材中的图片、演示实验、学生动手实验或多媒体手段等,在学生面前展现千姿百态、扑朔迷离的物理现象,不仅能激发学生对物理知识的渴望,更能丰富学生的感性认识,体验科学探究的过程和方法,为建立正确的物理概念打下坚实的基础。
二、分析对比阶段
在物理概念教学过程中,感知、体验是很重要的,但不能让学生的认识仅仅停留在感性认识上,而要引导学生把感性材料进行思维加工,上升为理性认识,形成概念,学习从现象中分析、归纳科学规律的方法。
如上面讲到教学“浮力”时,教师应引导学生分析:用手向上托置于空气中的物体时,弹簧秤的弹簧变短是因为人的手对物体有一个向上的托力,置于水中的物体的弹簧秤比置于空气中的物体的弹簧秤短,说明水对浸在水中的物体有一个向上的托力,从而揭示其现象的本质是:浸在水中的物体受到水对它的一个向上托的力,这个力称为浮力。需要注意的是:如果教师在学生动手实验后或向学生展现千姿百态、扑朔迷离的物理现象后,不引导学生分析与综合,就简单地搬出结论,会造成感性的东西和理性的东西在学生头脑在“分离”,没有实现感性到理性的上升,这样学生一方面掌握了一些具体的事例,另一方面记住一些抽象的结论,而对结论的含义没有真正理解,学生不能建立正确的物理概念,不利于科学方法的学习和科学态度的养成。
三、抽象概括阶段
在物理概念教学过程中,培养学生概括能力是十分重要的。物理知识、规律源于生活,要从自然、生活、生产中的物理现象出发构建物理知识、总结物理规律,必须进行分析、推理、概括等抽象思维,才能形成概念。
例如我在教学牛顿第一定律时,首先展现:(1)运动着的汽车关闭发动机后,仍能继续前进一段距离。(2)踢出去的足球仍能“飞行”一段距离……学生从这些感性材料中似乎可以得出亚里士多德类似的观点:要维持物体做匀速运动,就必须给物体施加一个力。这时教师要引导学生分析从中抽象出:运动着的物体不受外力作用时,仍能保持原来的运动状态的本质。其次演示,滑块从斜面顶端分别滑到铺有毛巾的水平面上、铺有纸板的水平面上、玻璃水平面上,记录滑块运动的距离,然后引导学生分析得出:平面越光滑,滑块受到的摩擦力越小,滑块前进的距离就越远。从中抽象出物体运动速度的改变是由于受到外力作用的缘故这一本质,从而否定亚里士多德的观点。再次,由上面的实验假设水平面绝对光滑,滑块不受摩擦阻力,滑块将保持匀速直线运动状态。最后,从足球、汽车、滑块等抽象出:“一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。这就是牛顿第一定律。”培养学生的概括能力应由浅入深,由易到难,由扶到放,放手让学生概括,切不可包办代替,同时注重人文精神的渗透,情感、态度和价值观的培养。
四、巩固应用阶段
概念的巩固应用是贯穿于教学过程的始终。要使学生理解概念,掌握知识,运用知识于实际,形成技能,仅仅靠动脑来加深对知识的理解和记忆是不行的,教师要有目的地精选相关概念的思考题、实验或作业,引导学生动口、动手进行练习或操作,使记忆中的痕迹得到强化。例如在教学完“通电螺线管的磁场”后,让全班同学伸出右手练习判别通电螺线管的磁场方向或已知磁场判别螺线管的电流方向等。针对学生在练习过程中暴露出来的问题,教师及时加以纠正。只有这样多次练习和指点后,学生对磁场和安培定则理解才会深刻,掌握才会牢固。
总之,在物理概念教学过程中,帮助学生建立正确的物理概念,形成技能的同时,注意三维目标有机结合,协调进行。学生对物理概念的理解和掌握的几个阶段既相互联系又相互区别,由于概念内容和学生差异等条件不同,教学中一定要把一般规律和教学具体实际结合起来,对具体情况具体分析,根据具体情况灵活运用。