落实物理概念生成阶段的三个着力点

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  物理概念是客观事物的物理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.物理概念是物理学最重要的基石,让学生掌握好物理概念是物理教学的关键,是培养学生能力、开发学生智力的重要途径.如何使学生生成正确、清晰的物理概念是概念理解、应用的前提.
  新课改课堂教学目标中,突出了“过程与方法”的学习,而且近年的物理中考题也有意加强了对学生这方面能力的考查.有些教师在概念教学中存在一些问题,如忽视学生对概念的感性认识与体验,假探究,“空降”概念等,这样易使学生的物理知识支离破碎,遇到实际问题一筹莫展,最终使教与学陷入“恶性循环”.我认为造成此种现状的根本原因是没有让学生充分经历概念获取全过程.
  本文着重谈如何落实概念生成的教学着力点.
  一、立足事实依据,发挥实验作用,着力概念基础
  从具体事例出发,通过联系学生生活中所观察的物理现象和实践体验,进行必要的实验,使学生明确建立概念的事实依据,使之对有关的物理现象和过程有充分的感性认识,以建立起对研究对象的正确清晰的表象,这是形成概念的基础.事实依据包括:学生的切身体验、生活现象、物理现象、物理过程、物理实验等.
  1.立足事实依据,导入概念
  事实依据提供了学生对客观事物感性认识最直接的方法.学生获取事实依据的途径有很多,如生活实例、实物、图片、动画、视频、演示实验、课后小实验等.最大限度地使学生有感知、有体会,不断丰富感性资源,才能使资源的组织化、集约化程度更高,使其中蕴含的可供概念发现的线索与路径更加清晰.
  2.发挥实验作用,深入概念
  物理概念大都是从具体情境中抽象出来的,凭直观感觉是难以表达的.对抽象思维较为欠缺的学生,通过演示实验和必要的学生实验,可以使学生直接观察有本质特征的实验现象,观察现象发生的条件、特点、过程、结果、变化原因等,历经现象发生全过程,利于学生有效猜想、深入探究;利于综合、分析各物理量间的内在变化规律,抓住概念特征,刻画概念实质,使学生对概念认识由感性上升为理性成为可能.除此之外,教师还应注意提高实验的利用率和成功率.实验中教师要及时、适时、适度地指导学生,规范操作,注重现象观察与收集,注意变化的特点和条件,注重实验的真实性,切忌弄虚作假,要善于总结失败的实验,最大限度地发挥物理实验的作用.
  3.自创教具和实验,强化概念
  在学生初步形成概念的基础上,针对学生概念认识的薄弱环节,通过教师自制教具、自创实验,正确演示,直观而有效地弥补弱点、突破难点、强化概念.
  例如,在“浮力”概念教学中,利用事实依据可以做如下设想:(1)引入浮力概念.活动A:如何使挂有小钩码的弹簧测力计示数变小?演示:放入水中、用手托.引出物体在水中受到向上托的力,突出浮力的效果.活动B:观察图片a.气球能腾空而起;b.护卫舰浮在海面上;c.乒乓球能从水里升起;d.人能浮在死海海面上.借助这些事实依据,通过有效提问,分析与讨论,学生很自然地对浮力有较全面的认识.(2)深入浮力概念.活动A:下沉的石块会受到浮力作用吗?活动B:影响浮力大小的因素.在实验中加强控制变量法指导,引导学生注意实验细节及现象的获取,通过实验学生很快深入了解到下沉的物体也会受到浮力作用及改变浮力大小的因素是什么.(3)自创教具和实验,强化浮力方向认识弱点.自制教具:重垂线、剪去瓶底的可乐瓶,将乒乓球用细绳系住,另一端固定在瓶口,拧紧瓶盖.实验演示:将可乐瓶倒置,缓慢往瓶中注水,使球将绳拉紧,观察细绳方向,将瓶子倾斜,再观察细绳方向,两次观察时,把水中细绳与重垂线方向对比.利用重力的方向是竖直向下,得出浮力的方向是竖直向上的,从而用实验方法解决学生在认识上的不足.
  二、创设问题情境,科学合理引导,着力概念思路
  概念的形成并不是感性材料的堆积,而是对感性材料进行科学抽象的结果,因此理清概念形成的思路,是抽象出概念的关键.在学生对事实认识充分的基础上,创设问题情境,合理引导学生,化解思维难度,使学生对概念的认识呈现阶梯式上升,积极主动地形成概念,过程顺利而自然.
  问题的创设,要关注以下几点:1.以学生亲身感知为原则.2.以学生现有的知识储备为起点.3.找出教材中的思维点,特别是能展现知识发生、发展、延伸過程的素材,使所涉及的问题紧扣教学重点、难点.4.循序渐进,由浅入深.5.对学生突如其来提出的问题,要予以关注,有效处理.
  科学合理地引导,也要立足以下几个方面:1.引导要符合思维发展的渐进规律,留给学生足够的时间考虑,揣摩学生的心理状况及思维动向,准确把握启发、引导的着眼点.2.引导方式多样法,借助实验、课件、视频、图表等方式,使抽象的问题形象化、复杂问题简单化.3.引导要从多层次多角度入手,使问题不断得到分解、转化,让学生从不同的角
  度
  观察、联想、思考、探索获得解决问题的途径.4.引导要适时、适度,切忌操之过急,甚至包办.
  例如,在讲“物质的密度”时,以图中两位同学所讨论的问题为内容,展开问题设计:问题1.对外形一样、体积相同的铝块、铁块如何区分?(方法1:相同体积比质量,质量大的是铁块).问题2.质量相同的铝块、铁块如何区分?(方法2:相同质量比体积,体积小的是铁块).问题3.若体积和质量均不相等的铝块、铁块又如何区分呢?(学生心理活动:要是有体积相等或质量相等的条件该多好).问题4.如何将问题3转化为问题1或问题2?(学生停顿、再思考、再讨论).问题5.在哪个学过的知识点遇到同样的问题?(比较物体运动快慢)进一步引导学生:相同体积比质量,就是每立方米比较质量,也就是单位体积内比较质量大小,而单位体积内的质量就等于质量除以体积.即可以用质量除以体积,比值大的为铁块(同理可得另一方法,体积除以质量,即质量相同比体积,比值小的为铁块).问题6.选用方法1还是方法2,你认为哪个更简便?(方法1:因为这种方法更符合人们的思维习惯)讲到这,学生会豁然开朗,mV就是比较相同体积内物体质量.对在接下来的探究质量与体积的关系活动中,起到很好的解释,同时使学生的物理思维得到发展,让学生对密度(mV)概念有了深层的理解,从而为比值法定义密度概念奠定基础.
  三、抓住事物特征,渗透方法培养,着力概念呈现
  以事实依据为基础,理清概念发展思路,抓住物理现象所反映的事物特征,还需要通过科学的方法,用抽象化的物理语言科学准确地呈现概念,这也是物理概念教学的重要环节.
  1.渗透方法培养,正确呈现概念
  概念的形成过程中涉及许多物理方法,如控制变量法、类比法、推导法等.在下定义时,又涉及比值定义法、等效法等一些定义物理量的方法.如果方法不当,这些鲜明直观的物理表象会制约学生物理语言的有效表达,得出的结论缺乏科学性、深刻性.教师应当在特定的物理过程中,加以正确引导和针对性训练.
  2.强化数理结合,全面呈现概念
  从具体事物或事例出发,通过分析来揭示出概念的实质,通常最后是用合适的物理符号和数学式来表达概念的.教师可依托学生已有的数学知识,加强数理联系,利用数学表达式及函数图像描述概念,使概念的呈现更直观、更形象,从而利于学生全面把握概念,进而多层次、多角度培养他们的思维能力.教师要引导学生明确数学式与物理公式的联系与区别,弄清有关物理量相互制约的因果关系,公式所反映的函数关系成立的条件以及适用范围等.
  相信只有教师从学生实际出发,在教学的各个环节中,真正落实概念生成的三个着力点,才能有效提高学生的科学素养,使他们成为真正可持续发展的学习者.
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