物理概念教學 一(3 / 3)

中學生學習物理概念中常見的問題

1.經驗中形成的不正確、不科學的觀念的幹擾

學生在學習物理之前,從日常生活中積累了不少與物理有關的感性經驗,其中有些經驗中形成的觀念是錯誤的或片麵的.從而幹擾了正確概念的形成.例如認為摩擦總是阻礙物體運動的,隻有浮在液麵上的物體才受到浮力,物體受力才運動等等.即使在學了阿基米德定律以後,你若問體積相同的一個木球和一個鐵球,浸沒在水中受到的浮力哪個大?仍可能有學生回答:木球.理由是木球浮在水麵上,而鐵球則下沉了.諸如此類,說明在經驗中形成的錯誤觀念,在學生頭腦中是多麼頑固.因此,要想使學生形成正確的概念,必須設法排除錯誤觀念的幹擾,最有效的方法就是做實驗.

2.感性認識不足或已有概念不清

在學生形成概念的過程中,如果提供的感性認識不足,則往往無法形成正確的概念.例如,如果沒有足夠的實驗讓學生觀察到電磁感應現象,就很難使學生形成電磁感應這一概念.有的概念的形成,要以已有概念為基礎,若已有概念不清,也很難形成正確的新的概念.例如,若功的概念不清,就很難形成功率、機械效率的概念.

3.抽象思維能力不足,有些概念難以理解

在物理學中,某些概念的建立過程,涉及到比較抽象而複雜的思維過程,學生要理解它們,需要有較高的抽象思維能力.例如,電場強度的建立過程:首先,用“理想實驗”的方法,把理想化的“檢驗電荷”引入學生感到很抽象的電場中來研究,先考察電場中的某一點,得到在

於是概括為:放入電場中某一點的電荷受到的電場力跟它的電量的比值,

概念的建立過程中,研究對象電場本身很抽象,又涉及到“理想實驗”、“理想模型”,“由個別到一般的歸納推理”、“把物質的某種性質隔離出來,用兩個物理量的比值來定義新的物理量”等多種研究方法.學生初學這一概念,其中有一步“想不通”思維受阻,對這一概念就會不理解了.

對於這類概念的教學,教師必須仔細分析在其建立過程中運用了哪些思維形式和方法,學生對其中的哪些方法不熟悉、不習慣,在哪些地方思維容易受阻.在此基礎上,引導學生經過“自我調節”一步步地想通.這樣,既教知識,又教方法,學生不僅對概念獲得理解,而且有利於發展學生的思維能力,做到“突破一點”,觸類旁通.

4.忽視了量度公式的物理意義

物理量的定義式(量度公式),應從質和量兩個方麵來理解.然而,學生對定義式的理解上,往往偏重於其量值方麵,特別是學了物理量的定義式以後,接著就要進行大量的計算.這就很容易自覺不自覺地把學生引導到脫離物理概念的數學運算上去,隻記住了物理量的量度公式,把它與數學公式同等看待,忽視了它所反映的物理意義.例如,有的學

而淹沒了速度表示運動快慢和方向這一物理意義.又如,由電場強的定

出“電場強度決定於電荷所受的電場力和檢驗電荷的電量”等錯誤結論

電流成反比”的錯誤.

5.概念間的混淆

學生在學習概念的過程中,對於一些本質不同、但表麵相似的概念很容易混淆.例如,對於溫度、熱量、內能這三個概念,有些學生誤認為:熱的物體比冷的物體熱量多;熱平衡時,高溫物體降低的溫度等於低溫物體升高的溫度;相同溫度的水,質量越大,熱量就越多等等.因此,在概念教學中,對於容易混淆的概念,要運用對比的方法,讓學生認清它們在本質上的區別.

6.不會正確運用概念來分析、解決問題

中學生學了概念以後,盡管能順利地背誦它的定義,但到運用的時候,往往會感到束手無策或發生許多錯誤.例如,不會正確地運用物理概念分析、判斷和解決簡單的問題,不會正確地運用物理概念科學地表述問題等等.因此,學生學了概念以後,要讓學生有機會運用概念去分析、判斷簡單的物理現象,分析、解決一些簡單問題,並運用概念正確地表達問題.

物理概念教學

在中學物理概念教學中,一般要抓好以下幾個環節:

一、創設學習物理概念的環境

在物理概念的教學中,必須首先給學生創造一個適應教學要求、借以引導啟發學生發掘問題、思考問題、探索事物的本質屬性的物理環境.常用的辦法有:

1.運用實驗

運用實驗來展示有關的物理現象和過程,不但較之學生在生活中所感受的要深刻和典型,而且創設的情境愈新穎生動,就愈能引起學生的興趣和積極主動地思考.例如要學習“大氣壓”的概念,有經驗的老師曾創設過這樣一個情境:先將一個剝去外殼的熟雞蛋,置於較蛋稍小的玻璃瓶口上,雞蛋停在瓶口上不動,接著拿去雞蛋,將酒精棉花點燃後投入瓶內.燃燒片刻,使瓶中空氣稀薄,再將那隻蛋置於瓶口上,他們驚疑地看到雞蛋慢慢被瓶子“吞入”最後落在瓶中.麵對這種意想不到的現象,他們不但立即引起了濃厚的興趣,而且激發起主動探索其中奧秘的積極性,如圖8-1。再如,進行“自感”教學時,按照課本的圖示,演示通電自感和斷電自感現象,在教師的引導下,學生通過觀察演示,就會對這個問題產生強烈的興趣,並且很自然地想到:(1)在通電的瞬間,為什麼並聯的兩個燈泡一個先亮,另一個後亮?這兩個支路有什麼不同之處?(2)斷電的瞬間,為什麼與線圈並聯著的燈泡突然一亮(比原來還亮)?由此可見,演示的裝置和現象,以及由此引起的疑問,為進一步進行思維加工提供了很好的基礎這裏要注意的是,運用實驗來創設學習概念的環境,既要有利於激發學生的興趣和求知欲望,更要引導學生把注意力集中到被研究的對象和現象上來,注意觀察它的變化及其產生條件,以便從中發現它的本質屬性.

2.利用學生積累的生活經驗

學生在日常生活中,觀察和接觸過許許多多物理現象和應用物理知識的事例.善於恰當地利用學生已有的生活經驗,也能創設良好的物理環境.例如,在進行壓強、摩擦、慣性等概念的教學時,都可以利用許多典型、生動且為學生熟知的事例來創設物理環境.這種通過“第二信號係統”,運用生活事例來創設的物理環境,會使學生有身臨其境的感覺.但要注意,事例要恰當和典型,語言要簡練生動,所舉的事例必須是學生確已熟知的事例,否則會使學生感到不可捉摸.

3.抓新舊知識的邏輯展開

新概念往往與已學過的概念、規律之間存在著有機的聯係.抓住新舊知識間的聯係,從已有知識出發,通過邏輯展開,把新概念自然地引伸出來,也可以創設學習新概念的良好物理環境.例如,以一定的實例分析為依據,由速度→速度變化(速度增量)→速度變化的快慢(速度的變化率)→加速度.象這樣步步深入地引出加速度,可以使學生認識到引入新概念的客觀性和必要性,使知識係統連貫,便於學生理解、掌握和不斷深化,也有利於發展學生的邏輯思維能力.

此外,通過介紹生動有趣的物理學史實或故事,通過有啟發性的提問,運用圖表、幻燈、電影、電視、錄象、參觀等方式,也可以創設良好的物理環境.

二、進行思維加工

物理概念是對物理現象、過程等感性材料進行科學抽象的產物.在概念教學中,若隻向學生提供形成概念的感性材料,而不同時讓學生參與思維加工活動,盡管教師在作出概念的文字或數學表達時講得很清楚,但對學生來說,表麵聯係和內在聯係、感性認識和理性認識、生活經驗和科學概念仍處在分離的狀態.因此,要使學生形成正確的概念,就必須在他們獲得足夠的感性材料的基礎上,按照物理學中建立概念的方法,引導學生運用比較、分析、綜合等思維方法,對感性材料進行思維加工,進而抽象概括出事物的本質屬性,從而使他們形成概念.在此基礎上,引導學生用精煉的語句將這個概念的內涵表達出來.對於物理量,還應引導學生從實驗數據或實例分析出發,緊扣它的物理意義,運用一定的數學知識,得出它的定義式.進一步通過比較、分析,使學生理解該定義式怎樣從質和量兩個方麵反映它的物理意義;它的適用範圍是什麼.