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摘要:物理概念教学目标的达成将对物理规律的教学起到事半功倍的作用。
本文从创设物理教学情境的层面给出几点尝试,来揭示物理概念本质,达成有效教学目标。
关键词:创设情境;概念本质
物理概念是客观事物的共同属性和本质特征在人们头脑中的反映,是物理事物的抽象。物理概念教学的重要性在于:一是物理概念是物理学最重要的基石;二是让学生掌握好物理概念是物理教学的关键;三是物理概念教学是培养能力,开发智力的重要途径。学生形成、理解和掌握物理概念是一个十分复杂的认识过程。在这一过程中,要在物理环境中通过观察、实验获取必要的感性知识,或者用实验对结论进行检验;要运用物理学方法,通过复杂的思维过程(分析与综合、比较……)把新事物与自己认知结构中原有的概念联系起来,通过同化或顺应来认识和理解新事物;还往往要运用数学知识和数学方法来表达概念。形成初步概念以后,我们还要从与其它概念的比较、分析中,从新旧概念之间的联系中,从学习有关的物理规律中,从反复应用概念去解释现象或解答问题中,不断加深对概念的认识和理解。所以,引导学生形成物理概念和发展对概念的理解,是学习物理学方法、培养学生多种能力(特别是思维能力)、开发学生智力的重要过程和途径,教师应在教学中不断探索和尝试。
一、揭示概念本质的生动事例创设情境
中学生学习物理概念中常见的问题是:经验中形成的不正确、不科学的观念的干扰;感性认识不足或已有概念不清;抽象思维能力不足,有些概念难以理解;概念间的混淆等。
如果教师适当地创设生活情境,形成与生活中‘概念’鲜明对比的物理概念,那么,他们将在思维大转弯的过程中了解概念的本质含义。
案例
初中学生对“机械功”概念的具体应用错误较多,运用公式计算时也常是见到数据不分青红皂白就带入公式,而不考虑清楚“力与距离”的对应关系。究其原因就是对“功的概念及三种不做功的情况”理解模棱两可而造成的。三种不做功的情况是:①力与距离相互垂直,即F⊥s;②力F=0,距离s≠0;③距离s=0,力F≠0。为了深化学生对“机械功”概念的理解,我在引入功的概念后,创设了下面的情境。
是“功”还是“工”?我创设的是老上海滩上扛包工的故事情境:一般看过《上海滩》的都知道,解放前上海滩上的扛包工最辛苦,每天不停的扛着重达二百多斤的麻袋在码头上跑,做了很多工作,很辛苦,可一天也挣不了几个铜板,连基本的温饱生活也达不到,他们处在水深火热中。但是,我告诉学生,如果那老板是“我”,对这些工人一天一个铜板可能“我”也不给……
讲到这儿,学生顿时哗然了,他们感到太疑惑了,太迷茫了,
“啊?……,为什么,为什么……?”他们不停地问着,显得很焦急,很渴望。作为把他们带入困惑的“我”,当时感到太得意了!同时,我深深地感觉到,创设巧妙恰当的教学情境,其意义是太重要了。“这是为什么呢?”我接着说道“请你们运用所学的知识仔细地分析一下。”这样,学生的问题便产生了,悬念自然也形成了,学生心里很纳闷,很想立即知道“这是为什么”。于是我提出了下列问题。
(1)为什么说扛包工人几乎没有做“功”,这里的“功”与生活中的“工(作)”本质含义上相同吗?(2)物理学上“功”的概念本质是怎样的呢?
生动的生活情境创设形成鲜明的概念反差,进而使学生更积极地领悟物理概念的本质含义,且进一步认识到物理概念的科学性与严密性,培养了学生良好的科学素养。
二、揭示本质概念的“直观式问题”创设情境
通过联系生活实际、操作、实验或提供直观图形,创设具有形象支持的“直观式问题”情境,易于引起学生观察、思考、想象,激起学生的兴趣。建构主义学习理论强调创设真实情境,把创设情境看作是“意义建构”的必要前提。因此问题情境的创设应根据教学的需要和学生的实际,从学生身边的事物和现象中选取素材,或者利用多媒体技术创设直观的、接近于生活实际问题情境使学生不仅感到生活中处处有物理,而且能对这种直观的物理现象产生质疑,进而激发学生认知的需要、学习的兴趣和探究的动机。
案例
例如在“重力”课题的教学中,对重力的产生可以创设以下直观情境:展示两幅图片,一幅是中华人民共和国第十届运动会比赛时的田赛图片,图片中铅球运动员的奋力一投,沉重的铅球最终沿着弧线落向地面。另一幅是跳高比赛的图片,展示的是跳高运动员优美的跃竿姿态。展示之后引导学生产生疑问:这样的竞赛项目,挑战的是人类什么极限呢?
为帮助学生思考,再展示一幅神舟航天飞船在世人瞩目下成功升上了太空的图片,图片中展示的是宇航员在太空飞船舱内的生活和工作情景。展示之后引导学生产生疑问:我们看到在远离地球的太空中,宇航员必须用绷带把自己“绑好”,否则可以用任意的姿势“漂浮”在船舱中,这又是什么原因呢?
在这样鲜明对比的情境中,根据学生产生的疑问很自然引入“重力”这一课题,使学生深刻认识到:重力是由于地球的吸引而产生的。此类情境同时也培养了学生在简单直观的情境中善于发现问题和形成良好问题意识的习惯。
三、揭示概念本质的实验创设情境
物理是一门实验性学科,通过实验创设情境既符合学科特点,也符合学生的认知规律,容易激发学生的学习兴趣。
案例
初中学生对“浮力”概念及“物体浮沉条件”的理解往往感觉比较抽象,存留在他们脑海中的往往是平时生活中形成的前科学概念。所以,我在新授这节课时创设了下面的实验情境来帮助学生对浮力概念的理解。
物体浮沉条件中的探究实验:
在讲授物体的浮沉条件时,我先向学生做了这样一个演示实验。把一个同等大小木块和铁块同时投入装水的烧杯中,让全体学生都观察到木块浮在水而上,而铁块则沉到水中。然后提出问题:想想看,为什么?这时候学生的回答是多种多样的,大致有:铁重而木头轻、铁的密度比木头大、木头受到的浮力比铁块受到的浮力大、木头受到的浮力大于自身的重力。而铁块的浮力则小于其自身的重力、木块的密度小于水的密度,而铁的密度大于水的密度。五种答案,有的相互矛盾,到底哪些是正确的呢?矛盾揭示了,疑问自然也就产生了。于是我再要求学生各自设计实验来反驳别人的论断,证实或修改自己的看法,得出正确的答案。最后再引导学生各自总结自己在实验过程的经验与教训。
在这样的情境下,问题便自然产生了:
(1)物体的浮沉与物体的重力有关吗?
(2)物体的浮沉与物体自身所受到的浮力大小有关吗?
(3)物体的浮沉与物体自身的密度大小有关吗?
(4)你是采取怎样的实验研究方法的?
这节课创设情境的内容是由实验和问题构建的,优势在于不仅训练了学生的动手能力、交流合作能力、观察能力,同时让学生在探究过程中体验了科学发现的方法,提高了学生发现问题、探究解决问题的科学研究素养。教师在整个学习活动中只起引导者和组织者的角色,学习的主体是学生。
4揭示物理现象形成,深化概念本质理解创设情境
问题的清晰、准确,可使教学目标与学习意图更易凸显和清晰。向学生展示物理知识形成的依托材料,让他们在物理现象被揭示的同时,面临新的、有待解决的物理现象或规律,可以使课堂教学的方向更明确,思维更加集中和有效。
案例
导体和绝缘体的概念在初中阶段也比较抽象,为此课前先创设了如下情境
在讲导体和绝缘体时,我先介绍一个有趣的实验:人站在从宾馆带来的一次性塑料拖鞋上,手上捏着一个带绝缘柄的圆形铜拍,同放在木桌上的毛皮摩擦后就立即拍一下自己胸部,反复几次后,他的花白头发根根竖起像“怒发冲冠”似的。
当学生产生串串好奇与疑问时,我告诉他们这是很常见的摩擦起电现象。接着提出了下面的问题,从而为更好的学习本节课设下伏笔:
(1)他为什么要站在塑料拖鞋上?
(2)铜拍的柄为什么要绝缘?
(3)摩擦后的铜拍拍胸部,电荷为什么能跑到头发上?
(4)这对我们的安全用电有什么样的启示?
通过这样的课堂感受是:单纯地讲授导体和绝缘体概念是枯燥无味的,但通过奇异的物理现象创设的情境,可以激发学生的好奇心与求知欲,缩短了学生与物理问题之间的心理距离。这样,可以促进学生积极主动地去思考、探索,解决物理问题或发现物理规律,并伴随着一种积极的情感体验。这种情感可升华为对知识的渴望与追求,对于客觀世界的探索欲望和激情,发现或解决问题之后的喜悦等等。
本文从创设物理教学情境的层面给出几点尝试,来揭示物理概念本质,达成有效教学目标。
关键词:创设情境;概念本质
物理概念是客观事物的共同属性和本质特征在人们头脑中的反映,是物理事物的抽象。物理概念教学的重要性在于:一是物理概念是物理学最重要的基石;二是让学生掌握好物理概念是物理教学的关键;三是物理概念教学是培养能力,开发智力的重要途径。学生形成、理解和掌握物理概念是一个十分复杂的认识过程。在这一过程中,要在物理环境中通过观察、实验获取必要的感性知识,或者用实验对结论进行检验;要运用物理学方法,通过复杂的思维过程(分析与综合、比较……)把新事物与自己认知结构中原有的概念联系起来,通过同化或顺应来认识和理解新事物;还往往要运用数学知识和数学方法来表达概念。形成初步概念以后,我们还要从与其它概念的比较、分析中,从新旧概念之间的联系中,从学习有关的物理规律中,从反复应用概念去解释现象或解答问题中,不断加深对概念的认识和理解。所以,引导学生形成物理概念和发展对概念的理解,是学习物理学方法、培养学生多种能力(特别是思维能力)、开发学生智力的重要过程和途径,教师应在教学中不断探索和尝试。
一、揭示概念本质的生动事例创设情境
中学生学习物理概念中常见的问题是:经验中形成的不正确、不科学的观念的干扰;感性认识不足或已有概念不清;抽象思维能力不足,有些概念难以理解;概念间的混淆等。
如果教师适当地创设生活情境,形成与生活中‘概念’鲜明对比的物理概念,那么,他们将在思维大转弯的过程中了解概念的本质含义。
案例
初中学生对“机械功”概念的具体应用错误较多,运用公式计算时也常是见到数据不分青红皂白就带入公式,而不考虑清楚“力与距离”的对应关系。究其原因就是对“功的概念及三种不做功的情况”理解模棱两可而造成的。三种不做功的情况是:①力与距离相互垂直,即F⊥s;②力F=0,距离s≠0;③距离s=0,力F≠0。为了深化学生对“机械功”概念的理解,我在引入功的概念后,创设了下面的情境。
是“功”还是“工”?我创设的是老上海滩上扛包工的故事情境:一般看过《上海滩》的都知道,解放前上海滩上的扛包工最辛苦,每天不停的扛着重达二百多斤的麻袋在码头上跑,做了很多工作,很辛苦,可一天也挣不了几个铜板,连基本的温饱生活也达不到,他们处在水深火热中。但是,我告诉学生,如果那老板是“我”,对这些工人一天一个铜板可能“我”也不给……
讲到这儿,学生顿时哗然了,他们感到太疑惑了,太迷茫了,
“啊?……,为什么,为什么……?”他们不停地问着,显得很焦急,很渴望。作为把他们带入困惑的“我”,当时感到太得意了!同时,我深深地感觉到,创设巧妙恰当的教学情境,其意义是太重要了。“这是为什么呢?”我接着说道“请你们运用所学的知识仔细地分析一下。”这样,学生的问题便产生了,悬念自然也形成了,学生心里很纳闷,很想立即知道“这是为什么”。于是我提出了下列问题。
(1)为什么说扛包工人几乎没有做“功”,这里的“功”与生活中的“工(作)”本质含义上相同吗?(2)物理学上“功”的概念本质是怎样的呢?
生动的生活情境创设形成鲜明的概念反差,进而使学生更积极地领悟物理概念的本质含义,且进一步认识到物理概念的科学性与严密性,培养了学生良好的科学素养。
二、揭示本质概念的“直观式问题”创设情境
通过联系生活实际、操作、实验或提供直观图形,创设具有形象支持的“直观式问题”情境,易于引起学生观察、思考、想象,激起学生的兴趣。建构主义学习理论强调创设真实情境,把创设情境看作是“意义建构”的必要前提。因此问题情境的创设应根据教学的需要和学生的实际,从学生身边的事物和现象中选取素材,或者利用多媒体技术创设直观的、接近于生活实际问题情境使学生不仅感到生活中处处有物理,而且能对这种直观的物理现象产生质疑,进而激发学生认知的需要、学习的兴趣和探究的动机。
案例
例如在“重力”课题的教学中,对重力的产生可以创设以下直观情境:展示两幅图片,一幅是中华人民共和国第十届运动会比赛时的田赛图片,图片中铅球运动员的奋力一投,沉重的铅球最终沿着弧线落向地面。另一幅是跳高比赛的图片,展示的是跳高运动员优美的跃竿姿态。展示之后引导学生产生疑问:这样的竞赛项目,挑战的是人类什么极限呢?
为帮助学生思考,再展示一幅神舟航天飞船在世人瞩目下成功升上了太空的图片,图片中展示的是宇航员在太空飞船舱内的生活和工作情景。展示之后引导学生产生疑问:我们看到在远离地球的太空中,宇航员必须用绷带把自己“绑好”,否则可以用任意的姿势“漂浮”在船舱中,这又是什么原因呢?
在这样鲜明对比的情境中,根据学生产生的疑问很自然引入“重力”这一课题,使学生深刻认识到:重力是由于地球的吸引而产生的。此类情境同时也培养了学生在简单直观的情境中善于发现问题和形成良好问题意识的习惯。
三、揭示概念本质的实验创设情境
物理是一门实验性学科,通过实验创设情境既符合学科特点,也符合学生的认知规律,容易激发学生的学习兴趣。
案例
初中学生对“浮力”概念及“物体浮沉条件”的理解往往感觉比较抽象,存留在他们脑海中的往往是平时生活中形成的前科学概念。所以,我在新授这节课时创设了下面的实验情境来帮助学生对浮力概念的理解。
物体浮沉条件中的探究实验:
在讲授物体的浮沉条件时,我先向学生做了这样一个演示实验。把一个同等大小木块和铁块同时投入装水的烧杯中,让全体学生都观察到木块浮在水而上,而铁块则沉到水中。然后提出问题:想想看,为什么?这时候学生的回答是多种多样的,大致有:铁重而木头轻、铁的密度比木头大、木头受到的浮力比铁块受到的浮力大、木头受到的浮力大于自身的重力。而铁块的浮力则小于其自身的重力、木块的密度小于水的密度,而铁的密度大于水的密度。五种答案,有的相互矛盾,到底哪些是正确的呢?矛盾揭示了,疑问自然也就产生了。于是我再要求学生各自设计实验来反驳别人的论断,证实或修改自己的看法,得出正确的答案。最后再引导学生各自总结自己在实验过程的经验与教训。
在这样的情境下,问题便自然产生了:
(1)物体的浮沉与物体的重力有关吗?
(2)物体的浮沉与物体自身所受到的浮力大小有关吗?
(3)物体的浮沉与物体自身的密度大小有关吗?
(4)你是采取怎样的实验研究方法的?
这节课创设情境的内容是由实验和问题构建的,优势在于不仅训练了学生的动手能力、交流合作能力、观察能力,同时让学生在探究过程中体验了科学发现的方法,提高了学生发现问题、探究解决问题的科学研究素养。教师在整个学习活动中只起引导者和组织者的角色,学习的主体是学生。
4揭示物理现象形成,深化概念本质理解创设情境
问题的清晰、准确,可使教学目标与学习意图更易凸显和清晰。向学生展示物理知识形成的依托材料,让他们在物理现象被揭示的同时,面临新的、有待解决的物理现象或规律,可以使课堂教学的方向更明确,思维更加集中和有效。
案例
导体和绝缘体的概念在初中阶段也比较抽象,为此课前先创设了如下情境
在讲导体和绝缘体时,我先介绍一个有趣的实验:人站在从宾馆带来的一次性塑料拖鞋上,手上捏着一个带绝缘柄的圆形铜拍,同放在木桌上的毛皮摩擦后就立即拍一下自己胸部,反复几次后,他的花白头发根根竖起像“怒发冲冠”似的。
当学生产生串串好奇与疑问时,我告诉他们这是很常见的摩擦起电现象。接着提出了下面的问题,从而为更好的学习本节课设下伏笔:
(1)他为什么要站在塑料拖鞋上?
(2)铜拍的柄为什么要绝缘?
(3)摩擦后的铜拍拍胸部,电荷为什么能跑到头发上?
(4)这对我们的安全用电有什么样的启示?
通过这样的课堂感受是:单纯地讲授导体和绝缘体概念是枯燥无味的,但通过奇异的物理现象创设的情境,可以激发学生的好奇心与求知欲,缩短了学生与物理问题之间的心理距离。这样,可以促进学生积极主动地去思考、探索,解决物理问题或发现物理规律,并伴随着一种积极的情感体验。这种情感可升华为对知识的渴望与追求,对于客觀世界的探索欲望和激情,发现或解决问题之后的喜悦等等。