试论物理概念和规律教学设计 (5000字)

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第一篇:试论物理概念和规律教学设计 (5000字)

试论物理概念和规律的学习与教学设计

文献【1】中指出教学任务分析是教学设计的核心环节,任务分析的目的是揭示学生学习特定学习内容时,所经历的内部过程,分析所需的内部条件,为规划教学事件、选择教学方法提供依据。本文首先阐述物理概念和规律的习得规律,并结合教学实例讨论物理概念和规律的教学设计问题。

一、物理概念和规律的学习

(一)物理概念和规律

物理概念和物理规律是中学物理最主要的教学内容,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。

物理规律是物理现象、过程在一定条件下发生、发展和变化的必然趋势及其本质联系的反映。物理规律通常分为物理定律、物理定理、物理原理等。

物理规律反映有关物理概念之间的必然联系,例如牛顿第二定律就是由质点、力、质量、加速度等概念组成的。它表明研究对象(质点)的加速度与研究对象的质量和所受的合外力之间的定量的因果联系。动能定理将功(过程量)与动能(状态量)联系起来;动量定理将冲量(过程量)与动量(状态量)联系起来;热力学第一定律把热量(过程量)、功(过程量)与内能(状态量)联系起来等。

物理学中的概念绝大多数是通过下定义方式、用命题清晰界定的,实际也是通过与其他物理概念间的关系来界定的。

例如,在相等时间内,速度变化量相等的直线运动,叫做匀变速直线运动。

可见,匀变速直线运动这一概念通过直线运动、速度、时间、变化量等概念间的关系来界定的。

所以,物理概念和规律最基本的学习,就是学生通过自己的思维活动建立相关物理概念间的联系。

(二)物理概念和规律意义习得的基本方式

从信息加工心理学的角度,学习者通过运用归纳法、演绎法对识别出的信息进行加工,建立相关物理概念间的新联系,从而习得物理概念和规律,如文献【2】所述。例如,在进行牛顿第二定理教学时,一种教学方式是:

首先,通过保持其他条件不变,改变小车受力大小,研究发现小车的加速度发生变化,从而得出“物体的加速度与受力有关”这一结论。

显然这一结论是运用共变法加工获得的。

然后,通过列表记录实验中加速度和受力大小的值,然后描点作图,连接后发现为一通

过原点的直线,从而得出“加速度a与物体受力f成正比”。

要得出加速度a与物体受力f成正比,显然是要经过如下演绎逻辑加工获得,如果是正比例函数,则其图象为通过原点的一条直线(大前提)

加速度a与物体受力f的图象为一条通过原点的直线(小前提)

所以,加速度a与物体受力f成正比。(结论)

(三)物理学习的基本途径

物理学习中,用于加工形成物理概念间联系的有效信息,其来源的途径不同,也可以说学习途径不同,物理概念和规律学习主要有两种途径:

其一,归纳模式,包括经验事实归纳、实验事实归纳;

其二,理论演绎模式;

不同学习途径经历的子环节不同,各环节需要解决的子问题不同,以下对实验事实归纳模式中学习过程为例进行讨论。

1、实验归纳途径经历的子环节

实验事实归纳学习中,一般经历“提出问题、猜想和假设、规划实验方案、设计实验、就一个具体的研究课题来说,由于学生缺乏直接解决经验,所以在每一要素的实现时,执行实验获取数据、处理数据获得结论、验证”等环节; 都可能会遭遇障碍,即需要经历解决问题。比如,(1)如何从原始问题情景中抽象并用科学术语界定被研究的现象?

(2)如何确定被研究现象出现的场合,并遵循一定方法分析影响被研究现象的可能因素?

(3)在已知被研究现象及可能的相关因素条件下,遵循何种方法规划研究方案?

(4)在提供或没有提供实验仪器的场合,遵循何种方法来有依据地选择仪器并加以组合,用以研究因素间是否存在关系?

(5)在已有实验数据的条件下,遵循何种方法对数据进行合理的处理,并获得结论?

(6)遵循何种方法验证获得的结论的可靠性?等。

2、子环节问题解决例析

问题解决是学习者运用策略或者说方法选择解决问题所需技能的过程,每一子环节解决问题目标不同,也就需要不同的解决方法。

(1)“规划实验方案”环节

该环节子问题解决后,学生能够清晰地陈述规划好的实验方案。

经过“猜测和假设”环节,已确定被研究对象,以及可能的相关因素的条件下,学生可控制变量法:物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)运用控制变量法、对照实验法等(策略)安排研究的顺序和方案: 的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,而只改变其中的某一个因素,从而研究这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。

也就是说,已知被研究现象:a;可能影响因素有b、c、d等; 任务:如何安排活动,研究a与b、c、d等因素是否相关?

形成研究方案 研究b与a关系;保持c、d、e等因素不变,变化b,测量a是否改变? 研究c与a关系;保持c、d、b等因素不变,变化e,测量a是否改变? 研究d与a关系;保持c、b、e等因素不变,变化d,测量a是否改变? 作出上述安排,其中所遵循的方法即控制变量法。由此可见,控制变量法主要运用于规划实验方案环节,规划方案还可以运用演绎、类比等方法完成。

(2)设计实验环节

该环节子问题解决后,学生能够有依据地陈述实验装置构成及缘由。

设计物理实验可遵循如下的基本思路:

① 确定实验中的研究对象;② 确定实验中研究物体的状态及要测量的物理量;③ 确定各状态出现的条件及各物理量测量的原理;④ 选择测量各物理量的实验仪器; ⑤ 确定每次实验中物理量的变化方式;⑥确定实验仪器连接方式。

此即该环节子问题解决的通用策略。在步骤③中如何确定测量物理量的原理,对具体研究课题来说又是一个问题解决,在解

【案例一】:牛顿第二定律研究

制定实验方案时的两个问题

这个实验需要测量的物理量有三个:物体的加速度、物体所受的力、物体的质量。„„

1.怎样测量(或比较)物体的加速度

如果物体做初速度为0的匀加速直线运动,那么,测量物体加速度最直接的办法就是用刻度尺测量位移并用秒表测量时间,然后由a?【5】决此类问题时,也要运用一些适用的方法,如转化法、等效替代法等。如 2x算出。„„ 2t

其实,在这个实验中也可以不测加速度的具体数值,这是因为我们探究的是加速度与其他量之间的比例关系。因此,测量不同情况下(即不同受力时、不同质量时)物体加速度的比值,就可以了。由于a?2x,如果测出两个初速度为0的匀加速运动在相同时间内发生的位移x1、x2,位移之2t

a2x2比就是加速度之比,即a1?x1

案例一教学环节需要解决的问题,目标:两个运动物体加速度的比值; 条件:直线运动,两物体运动运动时间相同、分别受恒定力的作用; 障碍:传统用打点记时器打出的纸带计算物体的加速度,测量、运算较复杂。解决思路:通过s?1/2at2,将加速度之比转化为求两物体运动距离之比。而距离测量相对比较方便。

在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”一节教学中,由于“电阻大小无法直接测量,通过r?u/i,将电阻之比的测量转化为求电阻两端电压之比测量”,也是运用转化法。

以上两个案例可概括出解决此类问题的一般方法,即转化法,转化法:如果待测物理量或物理量之比,测量较复杂,可通过适当的物理规律,将待求量转化为易测物理量或物理量之比来解决。

其他如,电学仪表中利用利用电流的变化与扭转力矩成线性关系把待测量(电流、电压、电阻等)转化为指针偏角,利用液体在一定温度变化过程中与温度成线性关系液体温度计把温度测量转化为液柱的测量等都是运用转化法。

从以上讨论可以看出,转化法是应用于“设计物理实验”环节中确定物理量测量原理这在转化法运用的环节,关键是要找到待测量和易测量之间的关系,也就是说该问题的解一子环节的方法;同样等效替代法也多应用于设计实验环节。决需要的技能是单一,因此转化法应用的可能性取决个体在特定领域中积累经验的多寡,是一种解决问题的弱方法。

将实验归纳途径各环节问题解决的过程、涉及策略、及习得后外显表现小结如下:

二、物理概念和规律教学设计案例分析

一、中讨论可知,通过实验事实归纳模式学习,学生可能会经历全部或部分子环节,教学就是教师遵循各环节中相应方法的引导,帮助学生选择解决子问题的技能,从而解在每一环节中运用一定方法解决子问题,表现出相应行为,如表中第4列所示; 决问题、习得所学知识的过程。教学方式主要有三种:

(1)教师遵循相应方法的结构,自己选择解决问题所需知识和技能,并解决问题;

此为传授式教学; 此为启发式教学。此为探究式教学; 下面以曲线运动条件为例,对概念和规律教学设计做阐述。

(2)教师遵循相应方法的结构,引导学生获取解决问题所需知识和技能,逐步解决问题;(3)教师提供问题情景,由学生自己遵循相应方法的结构,解决相应问题;

(一)教学设计案例

【教学内容】物体作曲线运动,需要有不与物体运动方向同线的合力。

教学中的实验如右图所示。

【教学任务分析】

教学中的结论是运用差异法对信息进行加工获得的,结构如下:

【教学活动安排】

依据差异法的结构,教师在教学中必然应包含如下教学环节:

第一、帮助学生从教学实例中识别出其中一个场合中存在被研究现象(结果),而另一个场合中结果不出现;

第二、帮助学生从教师提供的教学实例中,在结果出现的场合中识别出一个因素,而该因素在结果不出现的场合中也不存在;

第三、帮助学生形成结论。

教学可如下两种方式进行,【教学方式一】 ①师:老师来做一个实验,请同学们仔细观察? 做实验一,小球从斜面上滚下,如图1甲。

②师:在刚才的实验中小球做什么运动?

生:小球做直线运动,速度越来越慢。

③师:请画出小球的运动轨迹及小球受力示意图;

同学画出示意图,如图(1)。

④师:下面我再做一个实验,请同学们注意观察,告诉我小球做何运动?

教师做实验二,如图1乙

⑤师:小球做什么运动?

生:小球在桌面上先做一段直线运动,然后沿转向磁铁运动。

⑥师:转向磁铁运动,那小球还是做直线运动吗?

生:不是,是做曲线运动;

⑦师:请同学们画出此次实验中小球的运动轨迹及小球受力示意图,如图(2)

⑧师:请同学们分析一下,在上面两次实验中,小球分别受几个力?

生甲:第一次实验中小球受重力、支持力、摩擦力、磁铁吸引力,重力和支持力平衡。生乙:第二次实验中小球也是受重力、支持力、摩擦力、磁铁吸引力,重力和支持力平衡。

⑨师:那么在两次实验中,小球在受力形式上有何不同呢?

生:在实验一中,磁铁对小球的作用力是沿着小球原先运动方向的;

在实验二中,磁铁对小球的作用力是与小球原先运动方向有一个夹角,不同向; ⑩师:从小球受力与原先运动轨迹的关系上看,两次实验有何不同?

生:实验一中,小球受合力与小球原运动方向相同;

实验二中,小球所受合力与原运动方向不同线;

(11):师:实验一中小球做直线运动,实验二中小球做曲线运动,通过前面的分析,我们可以得出物体做曲线运动需要什么条件?

生:物体做曲线运动需要合力与原先运动方向不一致。

【教学方式二】另一位教师的教学过程如下所示

①师:我们来做演示实验一,让静止小球从斜面上滚下,并将磁铁沿小球运动方向放置,我们可以看到小球在桌面上做直线运动,如图1甲。

②师:接下来,将小球从同样的斜面上滚下,将磁铁放置在小球运动方向的侧面,请同学们仔细观察。

做实验,如图1乙。

③师:刚才的实验,我们可以看到,当我放开手小球滚下后,在接近磁铁的地方,小球偏离了原先的运动方向,转向磁铁,做曲线运动。

两次实验中,一次做直线运动,一次做曲线运动,那么小球做曲线运动的条件为何呢? ④师:从两次实验中,小球都受到重力、支持力,这两个竖直方向的力相互平衡,还同时收到摩擦力和磁铁吸引力,但两次实验中磁铁对小球做用力的方向不同,一次沿小球运动

方向,此时小球做直线运动,一次与小球运动方向不相同,此时小球做曲线运动,因此物体做曲线运动需要一个条件,即物体所受合力与原先运动方向不在同一直线上。

(二)教学设计案例讨论

(1)教学活动的过程都遵循了信息加工机制—差异法的结构。

在教学方式一中,教师引导学生分析并获得结果的变化情况

实验一中,小球做直线运动,步骤①、②;

实验二中,小球做曲线运动,步骤④、⑤、⑥;

在教学方式一中,教师引导学生分析并获得条件中的变化情况

分析两次实验中相同的条件,步骤⑧

分析两次实验中差异的条件,步骤⑨、⑩;

在上述正确运用差异法的条件学生分析获得以后,教师引导学生得出结论。

在教学方式一中,步骤(11);

在教学方式二中,教师自己分析两次实验中差异的结果,分析两次实验中相同的条件、差异的条件,并最终获得结论,显然,教师的教学也遵循差异法的结构;

教学中,信息加工遵循相应逻辑机制的要求,教学中教师对结论获得的前因后果交代的清楚,学生都可以合理地得出相应的结论,教学体现出逻辑性,如果教学中教师没有遵循获得结论的逻辑过程,学生就不能合理地得出结论,因而就可能会对结论进行机械记忆,这样的教学往往就是“注入式”的教学。

(2)教学中信息加工主体不同。

教学方式一中,在教师引导下,由学生自己从实验情景中识别出条件和结果的变化情况,并运用相应的信息加工机制—逻辑推理建立相关概念间的联系,这种教学过程符合“启发式教学”— 教师努力激发学生的求知欲和学习兴趣,引导学生积极开展思维活动,学生主动获得知识的这一基本要求,因而体现出一定的“启发性”。

教学方式二中,教师遵循信息加工机制的要求自己呈现必要信息并加工完成,即为传统

因此,选择信息在师生间传送的不同方式,体现不同的教学方法。

“获得信息、处理信息”环节是所有教学都必须完成的,其余环节实际教学中往往并无

(三)“规划实验方案”等环节设计 需学生完整经历,如前面教学案例中,教学主要聚焦于“获取信息、处理信息”环节,并未引导学生经历“规划实验方案”、“设计实验”、“确定实验步骤”等环节,也就是说学生并不了解“如何选择实验仪器、及实验步骤如何”,当然这些环节教学中也可做显性化处理,如下。

【任务分析】

1.据前分析,本研究结论是运用归纳法中的差异法实现的,结构如下,差异法的逻辑结构

2.遵循思路引导实现;

1.的传授式教学。因此,在“规划实验方案”环节可遵循差异法的结构来完成; 在“设计实验”环节具有设计实验的通用策略,如前一中所述,可【教学规划】 “规划实验方案”环节 采用启发式教学(1)提供差异法研究的案例;步骤②

(2)引导学生领悟案例研究的基本结构;步骤②

(3)引导学生依据研究的基本结构规划本次研究的方案;步骤③、④。

2.“设计实验”环节

采用启发式,教师依据通用策略的基本步骤,结合提供的实验器材,逐一引导学生完成实验的步骤,并将实验步骤清晰化;

【教学过程】

规划实验方案

① 师:我们今天要研究的是:做曲线运动的物体需要满足的条件。物体做轨迹不同的运动,主要取决物体的?

生:主要与物体受力的特征有关

②师:在初中的的学习中,我们也多次研究过类似的问题,比如蒸发快慢的因素、二力平衡的条件、声音产生的条件等;

何安排呢?

如图是初中研究二力平衡时实验,共做了两次实验,一次 纸板在位置1,纸板静止,纸板受左右两方向的等大的拉力,另一次在位置2,放手后纸板转动了,说明在位置2时,纸板 受力不平衡,分析可知,与位置1相比,纸板受力等大、反 向的条件未变,只是二力方向不在同一直线上,有上述实验 事实,可得二力平衡需要二力同线这一条件。③师:根据上面这一实验方案,本节课要研究曲线运动的条件,应如生:应有一次物体做曲线运动; 生:还要有一次不做曲线运动,也就是做直线运动; ④师:实验中要设置两种运动轨迹不同,那应分析什么?

生:要分析两种情况下,物体受力有什么不同特点;

生:最好应保持只改变一种条件;

⑤师:也就是说在本次实验中,应有一次物体做曲线运动,一次物体做直线运动(不做曲线运动),然后分析两次实验中,物体受力特征有何不同;

设计实验,确定实验步骤

① 师:前面我们规划了实验的方案,现在我们提供给大家的有一个小斜轨、一个钢球,一个条形磁铁,实验就在大家的桌面上来完成,请同学们考虑下如何实验?

生:可让小刚球从斜轨上滚下来,在桌面上运动起来;

② 师:如果不做任何影响,小球应做何运动

生:应做直线运动

③ 师:那如何让小球做曲线运动呢?

生:可拿条形磁铁去吸小球;

④ 师:吸也就是对小球施加力,如何放置磁铁?

生:要放置在侧面;

⑤ 师:侧面是相对什么位置对象来说的?

生:小球原先运行的轨迹方向。

⑥ 师:在曲线运动时,对小球施加了磁铁对小球的力;在直线运动,要保持条件等同,也应对小球施加磁铁的力,如何完成?

生:可将磁铁放在运动小球的后面、或正前方

⑦ 师:若要便于分析物体的受力情况,最好应?

生:可画出两次实验中,小球的受力示意图以及运动轨迹;

⑧ 师:刚才同学们作了很好的思考,下面,我请同学将本次实验的步骤小结一下; 生:本次研究要做两次实验,(1)将小球沿斜轨滚下,在桌面上做运动;

在小球滚动轨迹的侧面,放置条形磁铁,使小球做曲线运动;

画出实验小球受力示意图及运动轨迹;

(2)将小球沿斜轨滚下,在桌面上运动;

将磁铁放置在小球运动正前方或正后方,使小球做直线运动;

画出实验中小球受力示意图、及运动轨迹;

(3)结合两次实验示意图及运动轨迹,分析曲线运动的条件;

(教师应将要点板书)

由上讨论可知,物理新概念和规律可以通过不同的途径来学习,主要途径有归纳模式和

1、分析物理概念和规律建立用于信息加工的逻辑机制,揭示学生习得该结论所必须识别分析上述必要信息获得途径,揭示途径经历的子过程及子问题解决的策略;

2、确定学生学习时所需经历的子过程,并依据子过程的策略规划教学事件和活动; 通过选择信息在师生间的传递方式,选择适当的教学方法,信息加工的逻辑分析方法对建立在现代学习理论基础上的教学设计强调依据学习者的学习规律来安排教学活动、选演绎模式,每一途径中经历过程中所解决的子问题不同,需要策略不同,教学应作具体分析: 出的信息; 教学实例的选择、教学实例呈现方法的选择,可参看文献【6】。择教学方法和媒体、对教学目标实现与否进行测量;学习的规律清楚了,与之对应的、有效的教学就明确了,应以学习规律来论述教学的规律,努力实践”学有定律,教有优法”的理想。【1】

【2】 陈刚 试论物理课堂教学设计的特征和基本条件 物理教学【j】.2012,4(4).同上.【5】人民教育出版社等编著:《普通高中课程标准实验教科书 物理 必修1》 人民教育出版社 2004年版 第77页

【6】 刘万红.试论物理教学实例的选择与呈现 物理教学【j】.2010,2(5).

第二篇:浅谈初中物理概念和规律教学

浅谈初中物理概念和规律教学

贵州省习水县温水镇中学

唐 滔

摘 要:物理概念和规律是构成物理知识的基本元素,物理概念和规律的 教学在初中物理教学中处在核心地位,建立概念和形成规律是一个由具体到抽象,再由抽象到具体的十分复杂的认识过程。

关键词: 创设问题情境;形成规律;教学步骤

初中物理概念与规律是物理现象或过程的本质联系在一定条件下必然发生发展和变化的规律的反映。初中物理概念与规律是初中物理教学的难点。这类知识有着高度的抽象性和广泛的应用性。在进行物理概念和规律的教学时,结合初中学生的认知特点,可以获得更好的效果。

一、概念形成与规律形成

初中物理中的概念和规律多为物理学中最基本的概念和规律,而这些概念和规律一般是从大量的物理现象和物理实验中总结出来的。但由于初中学生抽象思维能力不强,又易受前科学概念的干扰,妨碍了正确物理概念的建立和规律的形成,那么,如何排除这些干扰,建立科学的概念和规律呢?

1.创设问题情境,明确建立概念和规律的需要和意义

初中生刚从小学过渡到中学,头脑中已形成了一些固定的前概念,在接触到物理这门学科时,前概念向科学概念的转变是教学中的重点和难点。怎样实现这种转变呢?在几年的初中物理教学工作中,我总结出创设问题情境是激发学生实现前概念向科学概念转变的一个良好方法和途径。在教学中设置问题情境,学生在用以往的知识概念无法解决问题或新现象与前概念产生矛盾时,他们就会放弃前概念,积极主动地去了解新的知识。从而,让他们体会到建立新概念和规律的意义和需要。在这样积极主动、目的明确的状态 1 下,为新知识的学习创造了良好的前提。如在教学密度这一概念时,鉴于学生的认识多数停留在“凡体积是500毫升的液体,质量就为500克”。我在教学中用实验法创设了这样的情境:用天平测出等质量的水和酒精,装入同样的容器中,让学生观察测量结果。用科学实验结果改变了学生以往形成的前科学概念。

形成概念与规律的前提是使学生获得丰富的、有助于形成这个概念或规律的感性材料,从而实现知识的迁移,从感性认识上升到理性认识,是认识上的飞跃,这个过程只能由学生自己来完成。如果教师罗列一些现象后就简单地把物理概念的定义提出来,学生理解得不充分,就会对物理概念囫囵吞枣,死记硬背。

2.物理概念与规律的解析

学生初步建立了概念与规律后,必须对概念与规律进行解剖,才能正确理解和应用,对概念的分析主要有:

(1)概念的本质与适用范围的理解

概念教学的关键是学生了解概念的本质和适用范围。使学生认清概念和规律所依据的物理事实,理解概念和规律的含义,理解规律的适用条件,认识相关知识的区别和联系。概念和规律的教学要思路清楚,使学生知道它们的来龙去脉,真正理解其中的道理,领会研究问题的方法。例如:惯性概念的本质是“物体有保持原来运动状态的性质”。在教学过程中,通过演示实验使学生认识“物体不受其它物体的作用,将保持原有的运动状态”。这样才能让学生正确理解,灵活应用概念和规律奠定基础,并且印象深刻,记忆牢固。(2)准确呈现概念的表述方式

物理概念的表述分为文字表述,公式表述,图像表述,图形表述,图标描述五类。对于这些物理表述和描述中,概括程度非常高。在教学中,向学生呈现教学内容时,不但要准确,而且要对一些关键词应加以突出,给于适当说明,以引导学生足够注意和正确理解,并与其他类似的或易混淆的概念与规律进行比较,建立类比关系。只要通过对比、辨析、明确它们之间的区别 2 和联系,才能帮助学生在理解时不至于产生歧义,并能建立起多方联系。

二、物理概念与规律的进化

由于人们是在有限的时空范围内认识无限变化发展的物理现象,所以人们对物理概念与规律的认识也经历了一个由浅入深、由简到繁、由表及里的过程。换句话说,一个完整的概念或规律往往不是一次能了解清楚的,讲清概念或规律就要有一个发展过程。

例如,力的概念的发展,从亚里士多德时代到牛顿时代经历了两千多年;爱因斯坦创立了相对论,完全从另一个时空研究物理,进一步发展了力的概念,对“光的本质”的认识,也经历了牛顿的粒子说、惠更斯的波动说、麦克斯韦的电磁说、爱因斯坦的量子说,知道揭示了光的波粒二象性的本质特征,长达四个世纪。

事实上,任何一个物理概念或规律的形成都经历了一个动态的、历史的阶段,都有一个从感性到理性、从低级到高级、从粗糙到严格的产生、发展和演变的过程。讲物理或规律,应该从历史发展过程来讲,使学生懂得所学的东西,将来是要有发展的,不是死的。否则,学生就以为物理概念或规律是天经地义的、绝对不能破坏的,从而形成一种僵化的思想。事实上物理学永远是在不断前进、不断发展的。

三、重视概念和规律的应用

在物理概念和规律建立以后,还要重视概念和规律的应用,使学生学会运用物理知识解释现象,分析和解决实际问题,并在运用中巩固所学的知识,加深对概念和规律的理解,提高分析和解决实际问题的能力。初中物理的许多概念前后都有联系,学生应从“是什么”的认识,转入到“为什么”的理性思考,逐步领会分析、处理和解决物理问题的思路和方法,逐步总结出在解决问题时的一些带有规律性的思路和方法。

总之,教师在进行物理概念和规律的教学时,必须紧紧抓住概念的形成、剖析、运用等环节,把物理概念和规律的教学落到实处。才能充分发挥它们在发展学生智力、培养学生能力方面的作用,才能让学生对物理概念和规律 3 熟练掌握,激发学生学习物理的热情和兴趣,提高课堂教学效果。

第三篇:初中物理概念和规律教学

浅谈初中物理概念和规律教学

摘 要:物理概念和规律是构成物理知识的基本元素,物理概念和规律的 教学在初中物理教学中处在核心地位,建立概念和形成规律是一个由具体到抽象,再由抽象到具体的十分复杂的认识过程。

关键词: 创设问题情境;形成规律;教学步骤

初中物理概念与规律是物理现象或过程的本质联系在一定条件下必然发生发展和变化的规律的反映。初中物理概念与规律是初中物理教学的难点。这类知识有着高度的抽象性和广泛的应用性。在进行物理概念和规律的教学时,结合初中学生的认知特点,可以获得更好的效果。

一、概念形成与规律形成

初中物理中的概念和规律多为物理学中最基本的概念和规律,而这些概念和规律一般是从大量的物理现象和物理实验中总结出来的。但由于初中学生抽象思维能力不强,又易受前科学概念的干扰,妨碍了正确物理概念的建立和规律的形成,那么,如何排除这些干扰,建立科学的概念和规律呢?

1.创设问题情境,明确建立概念和规律的需要和意义

初中生刚从小学过渡到中学,头脑中已形成了一些固定的前概念,在接触到物理这门学科时,前概念向科学概念的转变是教学中的重点和难点。怎样实现这种转变呢?在几年的初中物理教学工作中,我总结出创设问题情境是激发学生实现前概念向科学概念转变的一个良好方法和途径。在教学中设置问题情境,学生在用以往的知识概念无法解决问题或新现象与前概念产生矛盾时,他们就会放弃前概念,积极主动地去了解新的知识。从而,让他们体会到建立新概念和规律的意义和需要。在这样积极主动、目的明确的状态下,为新知识的学习创造了良好的前提。如在教学密度这一概念时,鉴于学生的认识多数停留在“凡体积是500毫升的液体,质量就为500克”。我在教学中用实验法创设了这样的情境:用天平测出等质量的水和酒精,装入同样的容器中,让学生观察测量结果。用科学实验结果改变了学生以往形成的前科学 概念。

形成概念与规律的前提是使学生获得丰富的、有助于形成这个概念或规律的感性材料,从而实现知识的迁移,从感性认识上升到理性认识,是认识上的飞跃,这个过程只能由学生自己来完成。如果教师罗列一些现象后就简单地把物理概念的定义提出来,学生理解得不充分,就会对物理概念囫囵吞枣,死记硬背。

2.物理概念与规律的解析

学生初步建立了概念与规律后,必须对概念与规律进行解剖,才能正确理解和应用,对概念的分析主要有:

(1)概念的本质与适用范围的理解

概念教学的关键是学生了解概念的本质和适用范围。使学生认清概念和规律所依据的物理事实,理解概念和规律的含义,理解规律的适用条件,认识相关知识的区别和联系。概念和规律的教学要思路清楚,使学生知道它们的来龙去脉,真正理解其中的道理,领会研究问题的方法。例如:惯性概念的本质是“物体有保持原来运动状态的性质”。在教学过程中,通过演示实验使学生认识“物体不受其它物体的作用,将保持原有的运动状态”。这样才能让学生正确理解,灵活应用概念和规律奠定基础,并且印象深刻,记忆牢固。(2)准确呈现概念的表述方式

物理概念的表述分为文字表述,公式表述,图像表述,图形表述,图标描述五类。对于这些物理表述和描述中,概括程度非常高。在教学中,向学生呈现教学内容时,不但要准确,而且要对一些关键词应加以突出,给于适当说明,以引导学生足够注意和正确理解,并与其他类似的或易混淆的概念与规律进行比较,建立类比关系。只要通过对比、辨析、明确它们之间的区别和联系,才能帮助学生在理解时不至于产生歧义,并能建立起多方联系。

二、物理概念与规律的进化

由于人们是在有限的时空范围内认识无限变化发展的物理现象,所以人们对物理概念与规律的认识也经历了一个由浅入深、由简到繁、由表及里的过 2 程。换句话说,一个完整的概念或规律往往不是一次能了解清楚的,讲清概念或规律就要有一个发展过程。

例如,力的概念的发展,从亚里士多德时代到牛顿时代经历了两千多年;爱因斯坦创立了相对论,完全从另一个时空研究物理,进一步发展了力的概念,对“光的本质”的认识,也经历了牛顿的粒子说、惠更斯的波动说、麦克斯韦的电磁说、爱因斯坦的量子说,知道揭示了光的波粒二象性的本质特征,长达四个世纪。

事实上,任何一个物理概念或规律的形成都经历了一个动态的、历史的阶段,都有一个从感性到理性、从低级到高级、从粗糙到严格的产生、发展和演变的过程。讲物理或规律,应该从历史发展过程来讲,使学生懂得所学的东西,将来是要有发展的,不是死的。否则,学生就以为物理概念或规律是天经地义的、绝对不能破坏的,从而形成一种僵化的思想。事实上物理学永远是在不断前进、不断发展的。

三、重视概念和规律的应用

在物理概念和规律建立以后,还要重视概念和规律的应用,使学生学会运用物理知识解释现象,分析和解决实际问题,并在运用中巩固所学的知识,加深对概念和规律的理解,提高分析和解决实际问题的能力。初中物理的许多概念前后都有联系,学生应从“是什么”的认识,转入到“为什么”的理性思考,逐步领会分析、处理和解决物理问题的思路和方法,逐步总结出在解决问题时的一些带有规律性的思路和方法。

总之,教师在进行物理概念和规律的教学时,必须紧紧抓住概念的形成、剖析、运用等环节,把物理概念和规律的教学落到实处。才能充分发挥它们在发展学生智力、培养学生能力方面的作用,才能让学生对物理概念和规律熟练掌握,激发学生学习物理的热情和兴趣,提高课堂教学效果。

物理概念和物理规律的教学,一般要经过以下四个环节:

1、引入物理概念和规律

常用的方法有:运用实验来展示有关的物理现象和过程、利用直观教具、利用学生已有的生活经验以及利用学生已有的知识基础等。

为形成概念、掌握规律而选用的事例和实验事实,必须是包括主要类型的、本质联系明显的、与日常观念矛盾突出的典型事例。例如,在进行“杠杆”教学中,关键在于弄清“力臂”的概念。教师在选择事例时,必须包含力的作用点不垂直于力的作用点到支点的联线这一情况。

2、建立物理概念和规律

学生在获得感性认识的基础上,提出问题,引导学生进行分析、综合、概括,排除次要因素,抓住主要因素,找出一系列所观察到的现象的共性、本质属性,才能使学生正确地形成概念、掌握规律。例如,在进行“牛顿第一定律”教学时,其关键是通过对由演示实验和列举大量日常生活中所接触到的现象的感性材料进行思维加工,使学生认识“物体不受其它物体作用,将保持原有的运动状态”这一本质。但是这一本质却被许多非本质联系所掩盖着,如,当“外力”停止作用时,原来运动的物体便归于停止;恒定“外力”作用是维持物体匀速运动的原因,等等。因此,教师必须有意识地引导学生突出本质,摒弃非本质,才能顺利建立牛顿第一定律。

3、讨论物理概念和规律

在物理概念和规律建立以后,还必须引导学生对概念和规律进行讨论,以深化认识。一般要从以下三个方面进行讨论:一是讨论其物理意义,二是讨论其适用范围和条件,三是讨论有关概念和规律间的关系。在讨论过程中,应当注意针对学生在理解和运用中容易出现的问题,以便使学生获得比较正确的理解。

4、运用物理概念和规律

学习物理知识的目的在于运用,在这一环节中,一方面要用典型的问题,通过教师的示范和师生共同讨论,深化活化对所学的概念和规律的理解,逐步领会分析、处理和解决物理问题的思路和方法;另一方面,更主要的是组织学生进行运用知识的练习,要帮助和引导学生在练习的基础上,逐步总结出在解决问题时的一些带有规律性的思路和方法。

第四篇:物理概念教学设计

物理概念教学设计

▲加涅

将行为主义学习论与认知主义学习论相结合的代表,从两大理论中汲取合理的成分,并且在20世纪70年代之后,引进现代信息论的观点和方法,从而成为认知学习理论流派中强调信息加工模型的代表人物。

◇累积学习说

学习过程是信息的接受和使用的过程,学习是主体和环境相互作用的结果,“个体的先前的学习导致个体的智慧日益发展。”教学上主张给学生最充分的指导,使学生能够沿着仔细规定的学习程序,一步一步地、循序渐进地进行学习。知识学习可以看成动机阶段(预期)—了解阶段(注意和选择性知觉)—获得阶段(编码储存通道)—保持阶段(记忆储备)—回忆阶段(检索)—概括阶段(迁移)--作业阶段(反应)—反馈阶段(强化)的这样的一条链条。

加涅认为,外部事件可以使用激化、维持、促进或者增强学习的内在过程的种种方式加以计划和执行。这个过程就是教学过程。加涅把与上述学习过程有关的教学过程也划分为8个阶段。

⑴动机阶段:一定的学习情境成为学习行为的诱因,激发个体的学习活动,在这个阶段要引发学生对达到学习目标的心理预期;

⑵了解阶段:在这个阶段中,教学的措施要引起学生的注意,提供刺激,引导注意,使刺激情境的具体特点能被学生有选择地知觉到;

⑶获得阶段:这个阶段起着编码的作用,即对选择的信息进行加工,将短时的记忆转化为长时记忆的持久状态;

⑷保持阶段:获得的信息经过复述、强化之后,以一定的形式(表象或概念)在长时记忆中永久地保存下去;

⑸回忆阶段:这一阶段为检索过程,也就是寻找储存的知识,使其复活的过程; ⑹概括阶段:把已经获得的知识和技能应用于新的情境之中,这一阶段涉及到学习的迁移问题;

⑺作业阶段:在此阶段,教学的大部分是提供应用知识的时机,使学生显示出学习的效果,并且同时为下阶段的反馈做好准备;

⑻反馈阶段:学习者因完成了新的作业并意识到自己已达到了预期目标,从而使学习动机得到强化。加涅认为:“值得注意的是动机的强化主宰着人类的学习,因为学习动机阶段所建立的预期,此刻在反馈阶段得到了证实。”

《基于建构主义理论的中学物理教学设计》

4.1 物理概念教学设计

从哲学角度来定义,概念是反映事物本质属性的思维产物。而物理概念是指客观事物的物理共性和本质特征在人的头脑中的反映,是物理事物的抽象,是物理知识的重要组成部分,学生只有掌握好物理概念,才能理解物理事实。4.1.2物理概念的教学设计

一、教学分析,深钻大纲和教材,确定教学目标

根据大纲的要求,针对物理概念教学,着重理解教材上所出现的物理概念的目的性和科学性,即在物理学中为什么要提出这一概念?概念怎样被科学地表达出来?它在物理学中的地位和作用如何? l、教学内容分析

在进行教学设计时,第一步要明确教师教什么,学生学什么,也就是明确教学内容。因而对物理概念教学内容分析主要包括以下几个方面。

(1)背景分析。(2)功能分析。(3)结构分析。(4)资源分析。

2、教学目标分析。

3、学习者分析。

二、创设情境,注重概念的引入

概念的引入是概念教学中的一个重要环节。引入概念的工作做得好,一开始就能激发学生学习概念的兴趣,使他们的思路纳入正轨。这对正确理解和掌握概念有着直接的影响。

创设一种好的情境,使学生处在一种求知的情境,通过演示实验、分析实际图象和情景再现等,使学生进入一种求知的境界,首先使学生明确为什么要引入某个物理概念,应当朝哪些方面思考问题。如果这样,就能把学生的思维活动调动起来,并通过创设一种易于学生学习物理概念的物理情境使学生沿着正确的轨道主动地思考问题,从而确保概念教学。

创设物理情境方法有四种:

1)演示实验或实际现象及其分析。

2)电脑模拟,创设动画的效果展示及分析。3)复习知识或联系旧概念引入新概念。

4)从实际或理论需要或从思维发展逐步点拨必要趋势引入。

如在《摩擦力》教学设计中:多煤体展示几组画面钻木取火、钳口条纹、滑雪、传送带;结合07年底湖南大冰灾提问:为什么大量的车子会滞留在京珠高速公路上?人们在冰面上行走为什么会跌倒?绑上绳子等后又如何?激起学生学习的欲望、探究的兴趣,从而自然而然引入摩擦力的概念

三、学习策略、教学策略设计,揭示概念的本质

在教学设计中,应尽可能创设一种轻松愉快的学习情境,充分发挥学生的主动性,使学生主动愉悦地投入到概念学习中去,对于相近相似的物理概念,设置情境,引导学生学习,加深对物理概念的内涵与外延的理解。最后设计各种知识“陷阱",设计不同的情境,尤其是生活实际情境,考察学生对知识的应用:培养学生的分析问题、解决问题的能力。在教学设计中尤其要尽可能的为学生提供较多的感性认识,并且已经触及到概念的核心,当学生有了足够的感性素材,充分意识到了提出概念的必要性,这样再提出概念就是水到渠成了。

在教学设计中要充分认识到方法传授比知识传承更重要。要重视物理概念的建构过程,而不是采取灌输的方法强加给学生,很多概念教学需要采用类比,比值,实验等方法来传授,让学生充分认识到物理概念的必要性,物理概念的重要性,物理概念特点。进行物理概念教学设计时,要着重引导学生对实验现象、问题分析,讨论,动手实验得出,最后在教学设计过程中,区分相似或相近概念,设置知识陷阱,让学生自己动手自己发现问题,从而加深对物理概念的理解,设置各种生活情境,培养学生具体问题具体分析,从而提高学生发现问题,解决问题的能力,从生活中来,回到生活中去解决问题,发展学生的能力,激发学生的学习积极性。针对学生遇到困境,教师适时点拨,组织师生对话、生生对话等方式讨论、点拨,清除困境。教学设计中教师的导向作用还表现在对知识上的处理上、对程序性处理上、对结果的预见上和对方向控制上设计出能适时激发学生参与到学习过程中去的教学策略。

四、加深巩固,逐步提高

在教学设计中对概念的本质揭示得越深刻,就越能使学生牢固的掌握概念的本质。而不致对非本质的东西所迷惑。但是在教学设计中,决不能为突出概念的严密性和科学性,而忽视了概念教学的阶段性。在设计中,要充分认识到一个物理概念的形成,在许多情况下,并不是一次讲课能讲透讲彻底的,在设计中要树立一个观念:概念设计必须是一个由浅入深逐步加深的过程,在设计中要充分认识到学生的知识水平和智力水平,发展物理概念的设计采取直线式与螺旋式相结合的方式,从而帮助学生认识到物理概念。设计中要紧密联系生活实际,做到从生活中去,回到生活中去,让学生体会到物理知识的实用性,让学生通过应用知识解决问题,体会到成功的乐趣,更大地激发学生学习物理的热情。

《网络环境下初中物理概念教学模式>曾伟明

网络环境下的教学不能完全沿袭传统的教学方式,而是要积极引进、采用新思想、新方法。教师的教学设计必须能够充分体现这些新思想、新方法,必须能够支持探索式学习、协作式学习等适合网络学习环境的新教学策略。

一、教学模式的实施(一)创设情境。

激发动机建构主义认为:学习环境中的情境必须有利于学生对所学内容的意义建构。也就是说,在建构主义学习环境下,教学设计不仅要考虑教学目标分析,还要考虑有利于学生建构意义的情境的创设问题,并把情境创设看作是教学设计的最重要内容之一。

概念的引入是物理概念教学的必经环节,通过这一过程使学生明确“为什么引入这一概念”以及“将如何建立这一概念”,从而使学生明确活动目的,激发学习兴趣,提取有关信息,为建立概念做好准备。初中物理概念教学可能通过生活实例、实验现象、复习旧知识、问题-i,1-沦、学生活动、类比等方法创设情景,从而引入概念。

在网络环境下,充分发挥多媒体和网络技术的作用,将更好地创设情景,从而更好地引入概念。主要表现为:①突破时空限制,把同一类生活实例和现象的教学资源,通过多媒体展现给学生;②对效果不明显的实验进行协助,扩大实验效果,对不能课堂操作的室验进行

模拟;③方便调取旧知识的资源,帮助复习旧知识、类比旧知识;④ 提供学生讨论和学生活动的环境。(二)探究发现,形成概念 1.协作会话,揭露本质 在物理概念的形成中,有两种情况:一种是学生已有相应的感性知识或通过实验提供了足够鲜明生动的感性材料,在这种情况下建立概念一般不会有太大的阻力。另一种是学生存在与新概念相抵触的前概念。在这种情况下必须有足够的强度,以动摇学生的旧观念。

第一步,教师诱导学生暴露原有概念,并提出矛盾,动摇其原有的理论。可以通过师生谈话法,提出假设一实验探究——结论解释法,也可通过网络即时完成诊断性题目。待所有学生的观点充分暴露后,再提出矛盾。

第二步,组织讨论,揭露前概念的不合理性,从而帮助学生自愿放弃旧的观念。

第三步,实验探究(或通过网络资源自主探究)。根据新问题,重新思考,并通过实验探究其内在本质。

第四步,引导学生尝试建立新概念。2.师生协作,明确定义

启发学生将已抽取出的本质特征加以连结。学生相互协作,并通过BBS等方式,用恰当、简洁的文字表达出概念来。教师收集学生的定义,作出评价,并帮助学生概括出概念的最佳定义。同时,明确定义式、符号、单位等。

3.讨论意义,建构概念 从定义出发,师生共同讨论概念的内涵与外延、概念的物理含义以及用途等,从不同角度丰富对概念的认识。从而实现对新概念的意义建构。

(三)巩固深化,运用技能

要使学生牢固、清晰地掌握概念,必须经过概念的巩固、深化阶 段。通过这一阶段可达到以下两个目的:

第一、对易混淆的概念进行辨析,进一步理解其区别与联系。将易混淆的概念加对比、辨析,明确它们的区别与联系,是帮助学生纠正错误概念,理解、巩固和深化概念的有力措施,也是形成清晰概念、层次清楚的认知结构的必然要求。

第二、人机交互进行练习,形成运用概念的技能。教学过程是“由感性的具体上升到抽象的规定”和“再由抽象的规定发展到思维中的具体”这样两个科学抽象的阶段。采用人机交互的形式,创设人人参与的环境,甚至可能将练习内容寓于趣味性的游戏中,使学生始终处于积极的思维状态。通过软件提供的针对性的有梯度的练习,逐步地提高学生的运用概念的技能,不断地发展学生的思维能力。

(四)自我检测,总结评价 根据学习目标,利用多媒体软件即时反馈效果的功能,先让学生进行有目的的测试,再组织进行自我评价和学习小组对个人的学习评价。评价的内容包括是否完成对所学知识的意义建构和对小组合作学习所作的贡献等。

初中物理热学相关概念的教学研究第

初中热学相关概念的教学教学设计课题引入主要有以下几种:由科学史引入新课;由生活中的错误经验引入新课;由生活中熟悉的现象引入新课;由小实验引入新课;由演示实验引入新课;由提出疑问引入新课;通过类比法引入新课。

(一)由生活中熟悉的现象引入新课。。(二)由小实验引入新课。。(三)由演示实验引入新课。。

(四)由生活中的错误经验引入新课。。(五)(五)过类比法引入新课。。

《浅谈新课标背景下物理学科概念课高效课堂的构建》 龚正波龚栋梁曾献智

一、物理概念教学的现状

高中物理教学实践表明物理概念是物理中既不易“教”也不易“学”的内容。平时的教学过程中常出现这样的现象:老师反复地讲学生反复地练,但学生就是不能真正的理解概念所反映的本质,更谈不上准确掌握与之相关的物理规律,教学效率低。究其原因:(1)很多物理概念超脱了现象而说明事物的本质,和学生的实际生活体验远远地脱离,无法直接感知,于是学生学起来感到特别的困难。(2)教师方面,往往是由于怕耽误时间,概念教学往往是直奔主题,仅注意从字面意思讲解,而不注重引导学生形成正确的物理概念:(3)学生方面,往往只注意背定义,记公式、做练习题,而忽视了对物理概念的理解。

二、几条物理概念教学的有效途径

物理概念教学如何才能高效呢?我们只有把握不同概念的特点,选用不同的适用于该概念的教学方法,才能最大限度地让学生充分理解概念的内涵,把握概念的实质,为灵活运用概念打下坚实的基础。不是简单地将概念灌输给学生,而是引导学生积极探索,使学生在探索过程中形成概念、掌握概念,发展学生的多种能力。同时,也能有效地提高物理教学质量。

l、充分利用好学生已有的生活经验 日常生活中,学生可以观察和接触到许许多多物理现象和应用物理知识的事例。生活中的这些现象,平时习以为常,一旦提到课堂上,情况就大不一样了。引入概念时,联系日常生活中与之相关的物理现象,既符合中学生的认知规律,又给学生创设一个较好的物理学习情境,可以激发学生的好奇心与求知欲。教师引导学生在生活经验的基础上,通过分析、对比、归纳、抽象等思维活动,得出某一类事物或现象的共性,找出本质属性,形成正确的物理概念。例如,在学习“摩擦力”的概念时,让学生将手平放在桌面上移动体验摩擦力,让学生推动毛刷在桌面上运动观察毛的弯曲方向来判断摩擦力方向,可以使抽象的物理概念具体化、形象化,有利于学生对摩擦力概念的理解、巩固和深化,又提高了学生学习的热情。在学习“加速度”的概念时,出示预设的课件,展示生活中几种常见交通工具的速度变化快慢。其效果直观,能说明问题,让学生在视觉上感受速度变化的快慢,自己就有了要提出加速度概念的意识,再引导学生对速度、速度的变化、单位时间内速度的变化等相近的概念作对比,使学生从感性到理性对加速度产生了较为深刻的认识。像这样利用学生熟悉的事例来引导探究,学生感到亲切自然。把生活和物理联系起来,有助于培养学生通过观察生活,来探索物理知识的好习惯。

高中阶段有不少像摩擦力、加速度等这些比教抽象较难理解的物理概念都与生活联系得非常紧密,只要教师善于恰当地利用学生已有的生活经验,创设良好的物理情境,那么学生正确建立物理概念也并非难事。

2、充分发挥实验的功能

物理是以实验为基础的学科,发挥学科特色,展现学科魅力,是激发学生学习物理积极性的根本之举。在教学中充分利用实验资源,让实验渗透到学生学习的方方面面,既可激发学生学习的热情,又可提高学生自主学习的能力。在平时的教学中,我们可以非常明显地感受到课堂上,学生对演示实验的兴趣是非常浓厚的。如果进一步,充分发挥学生在实验中的主体作用,学生的观察能力、动手能力,以及分析和解决实际问题的能力就可以进一步的得到锻炼。例如,在学习“静电屏蔽”的概念时,首先播放日常生活中飞机遭雷击的新闻报道,然后让学生对飞机内的乘客和内壁接触的乘客是否安全迸行了一番猜测,最后让学生根据提供的一些实验器材自己设计实验来模拟飞机中的情景,并检验自己的猜想。学生带着悬念通过自己动手探究,自然而然地得出静电屏蔽的概念。像这样让学生亲身经历过实验的设计、现象的观察、分析处理的过程,充分体现学生在探究活动中的主体地位,才会更好的落实学生对“静电屏蔽”这些生僻概念的深入理解以及对科学探究能力的培养。也只有这样才能提高学生的科学素质,使学生从“熟练的解题技术工人”转变为具有创新能力的人才。

3、重视物理学史对学生的感染力

一部物理学史实际上就是物理学基本观念的发展历史,它不仅深刻地记述了物理实验与理论的发展过程,而且也生动地记述了物理学家的活动,因此包含了认知和情感两个领域的多方面的教育因素。通过物理学史的学习就不仅能使学生了物理学的基本概念形成和发展过程,而且还能掌握获得这些基本概念的方法,从而能为进一步深入理解和灵活掌握这些知识打下良好的基础。如果学生对学习物

理的态度不够积极,通过物理学史的学习,能使学生了解卓越物理学家热爱科学和执着追求真理的精神,了解他们成功的经验和失败的教训,从而激发起学生对物理学习的兴趣。例如,在“电场”的概念引入中,向学生介绍了物理学史上的两种作用观点以及法拉第的研究成果,让学生充分了解“场”概念的形成过程。同过这段物理学史可以让学生深刻的理解场的物质性。如果我们只是通过字面意思来强调场的物质性,恐怕学生很难接受。又如“动量”和“动能”是物理学中两个极为重要的概念,它们都和质量、速度这两个概念有关,只让学生记住它们表达式的区别难度不大,但要学生深刻领会这两个概念的物理本质,分析具体问题时正确应用,那就比较困难。关于“动量”和“动能”这两个概念,从17世纪笛卡儿和莱布尼兹等人提出,经过许多科学家半个多世纪的争论,直到19世纪中期才由恩格斯精辟地论述。如果我们让学生了解一下这段物理学史,了解它们在历史上如何产生、形成和发展的过程,让学生经历物理概念的产生过程,那么学生就能更深刻地理解它们的本质。

4、适当对知识进行扩展和深化 物理知识的学习有阶段,学生在学习概念时,往往会提出一些现有知识还解决不了的问题,教师可指出“由于目前所学知识的局限性,现在还不能解答”,避免学生钻牛角尖。但有的概念仅熙本宣科,很难让学生真正理解,若根据概念内容适当对知识进行扩展和深化,向学生展示解释这些问题的思考方向,这样能充分调动学生思维的积极性,拓宽深化他们的思路,有利于培养学生思维的创造性。

例如,在学习“有效值”的概念时,由于教材对“有效值”的引入和定义都缺乏足够的铺垫,通常的教学处理便显得苍白无力,从而给学生在理解概念时带来了不少困难。学生对“有效值”这一突如其来的概念感到难以接受,反映在处理相关问题时,学生往往不能准确地把握有效值与平均值间的差异,出现了用平均值求焦耳热、用有效值求电量的情况。为此,在教学中就需要从一般性的角度出发,向学生展示由“微元法”求解某一交变电流通过__

《物理概念教学的有效策略的探讨》 李秋芬

物理概念是物理学科中的基本构成单元,学好物理的前提就在于牢牢的掌握相关的物理基本概念,在现如今的中学物理课教学中,物理概念的传授也是物理课上的重要内容,与此同时,在实践的过程中我们也总结出了许许多多的物理概念教学方法,期望通过不同的角度与方法来达到物理概念教学的预期目的。

一、兴趣激发

兴趣的激发是一个人认知与探索未知的最大动力源泉所在。因此,一旦激发学生对于物理概念的学习兴趣,他们会不由自主的全身心投入到物理课程的学习中去,因为主观因素的推动,对于概念的掌握也就会达到事半功倍的效果。所以,在物理概念教学的过程中,用当下学生们都比较关注的新闻事实作为引导,来激发他们对于时间原理的探索兴趣。例如,中国载人火箭的成功发射一直就是大家所关注的焦点,可以借此来讲解宇宙第一速度以及地球引力计算等相关概念来为同学们解答火箭发射到预期运行轨道所运用的物理知识。

二、运用类比

类比的方法非常频繁的出现再科学研究的领域,在科学的发展过程中一直都起着很重要的作用。同样在物理学中,许多概念的结论的推倒也是通过类比的方法来得以实现的。因此,依循这类物理概念的结论推倒过程,我们可以有针对性的在物理教学当中用同样的方法来帮助学生来掌握这方面的概念知识。例如,在教授电源的作用时,可保持导体两端的电势差,从而使电路中有持续的电流,这是个非常抽象的物理概念,也没有其他实验或者工具能够直观展示整个过程,单纯讲解、分析,学生听起来非常吃力。但是,如果利用抽水机的工作原理进行类比,就有助于学生理解电源的作用。诸如此类,掌握了其中之一,就能通过类比让另一部分在自己的脑中变得清晰与具体,能很好的帮助学生牢固的掌握知识。

三、设置疑问

在物理概念的教学中适当的设置一些疑问,是有利于激活学生思维的一种方法。通过疑问的提出,思考以及讨论之后,得出一个结论,经历这一过程,让参与其中的人更为深切的体会到这个概念的本质所在。通过这种方式所获得的知识,可以说是那才是真正成为了自己的东西。例如:对摩擦力的概念,我们可以置疑,摩擦力一定阻碍物体的运动吗? 静摩擦力一定是阻力吗? 对加速度的概念,可以设疑,速度变化越大,加速度就越大吗? 加速度减小,速度也减小吗? 加速度为正,速度就增加吗? 这样一个探索的过程,激发学生思维,帮助学生了解概念本质所在,更进一步加强学生对概念的记忆与理解。

四、联结法

物理概念中大部分内容都是前后联系紧密的,是一个完整的系统,所以说在物理概念教学中,一定要重视前后概念的连接,因为在新概念的学习中许多会要运用到过去学到的许多相关的旧的概念知识。例如,力的概念,在后面所要学习的速度加速度,以及电场方面的知识都会有所设计。再比如,在电势的概念进行学习之前,一定要温习一下场强的相关知识,以此来说明在电场中某点,随着检验电荷电量的增大,所受电场力也随之增大,但电场力与电量的比值是确定的,这就是该点的场强。所以说,物理的学习不能分割,必须是以整体来进行,只有在整体的大框架构件清晰明朗的前提下,才能更好的更快的掌握新的内容。

五、实验法

物理研究的意义在于揭示我们生活当中所有客观事物发生的规律与科学依据。因此,最为直观的物理概念教学莫过于实验教学。通过直接可观的实验效果,来验证物理概念的具体含义,而实现的本身也让学生拜托课本内容的束缚,直接具体的体会到物理概念的存在与价值。例如,在讲述超重与失重时,让学生在弹簧秤下挂上钩码,静止时在指针下卡一块小纸片并记下示数,当提着弹簧秤加速上升时指针会把小纸片推到下方,此时发现弹簧秤示数增大了,从而给出超重的概念;同样,在观察弹簧秤加速下降时其读数减小的现象后,建立失重概念。诸如此类,让学生在概念的理解与掌握过程中将其具体化形象化,培养他们的思维能力,进一步提升物理概念教学效果。

六、通过生活举例来实现

物理学来源于生活也服务于生活。可以通过生活中的实力来进行举例说明,介绍物理概念在生活中的具体运用。例如,在讲解质点的概念的时候,可以用地球围绕太阳运动的事实来进一步阐述质点就是忽视物体的大小和形状,只计其质量的点这一概念。让学生了解到一些生活现象的物理本质所在,进一步帮他们理解与运用物理概念知识。

物理概念教学的方法远不止以上几种,这里也只是通过经验总结出来的几种比较有效的方法。毕竟书是死的人是活的,物理概念的教学方法可以根据对象群体的不同而采取不同的具体措施,但目的只有一个,就是通过各式各样的方法来帮助学生完成对物理概念的掌握。因此,在物理概念教学的方法探索中,希望相关从业者也能尽心尽力,探索出更多的有效方式。

高中物理概念课堂教学设计的初步研究

加 涅 教学设计的模式

1.引起注意;2.告知学习者学习目标;3.激活相关的原有知识;4.呈现刺徽材料: 5.提供学习指导;6.引发学为行为;7.提供行为正确与否的反馈;8.评估学习行为: 9.促进记忆与迁移。

以模式建构在信息加工的学习理论基础上,并按其基本思想,为学习者提供了有效学习的基本程序。这些教学事件可用在各种类型的学习过程中,并可根据不同的教学目标进行适当的调整。加涅指出,具体的教学设计主要集中在4、5、6三不上,教师要根据实际情况灵活地应用教学技巧,巧妙的安排教学活动,以优化每一教学事件,保证教学的整体效果。加涅的教学设计模式科学的沟通了学习与教学之间的关系,改变了学生难学,教师难教的状况。

第五篇:高中物理教学论文 物理概念和规律的教学初探

物理概念和规律的教学初探

摘要:能力培养的基础是知识,物理基础知识中最重要的内容是概念和 规律,在物理教学中,讲清、讲透概念和规律,提高学生的能力是物理教学的重要任务。文章试图从物理概念和规律的引入、形成、深化和应用等四个环节入手,结合教学实践,做了一些初步的 总结 和探讨。

物理基础知识中最重要最基本的内容是物理概念和规律。在物理教学中,物理概念和规律的教学是一个关键的环节,讲清、讲透物理概念和规律,并使学生的认知能力在形成概念、掌握规律中得到充分 发展,是物理教学的重要任务。形成概念、掌握规律是一个十分复杂的教学过程,但一般都要经历概念、规律的引入、形成、深化和应用等四个环节。根据教学实践,针对以上四个环节做了一些初步的探讨。

1.物理概念和规律的引入

物理概念是从感性世界中来的[1]。概念和规律的基础是感性认识,只有对具体的物理现象及其特性进行分析、概括,才能形成物理概念,对物理现象的运动变化及概念间的本质联系进行归纳、总结,就形成了物理规律。为此,教师必须从有关概念和规律所包含的大量感性事例中,精选包括主要类型的、本质联系明显的典型事例来教学[2],从而加强学生的感性认识。如何加强学生的感性认识呢?教师要充分利用板书、板画、挂图、演示试验等手段,充分发挥电化教学的优势,充分结合多媒体技术,使物理课堂教学形象生动,让学生在一个形象化的物理世界里来探究物理概念和规律。

物理概念和规律是比较抽象的。在进行物理概念和规律的教学时,常常采用“抽象概念形象化”的方法或建立“物理模型”的方法,来描述物理情景[3]。通过形象化的物理情景,利用逻辑推理、逻辑思维对其进行分析、概括、归纳、抽象出物理概念和规律。例如,在电场和磁场的教学中,用“电场线模型”来描绘电场,用“磁感线模型”来描绘磁场;在楞次定律的教学中,利用蓄水池中出水量和入水量对水池中水量变化的影响来体现感应电流的磁场对引起感应电流的原磁通量变化的“阻碍”作用。

2.物理概念和规律的形成

物理概念和规律是人脑对物理现象和过程等感性材料进行 科学 抽象的产物。在获得感性认识的基础上,提出问题,引导学生进行分析、综合、抽象、概括、推理等一系列的思维活动,忽略影响问题的次要因素,抓住主要因素,找出一系列所观察到的现象的共性和本质属性,才能使学生形成正确的物理概念和规律。

例如在动量的教学中,就是通过创设物理情境进行探究来逐步建立概念的。首先通过演示“静的粉笔”与“动的粉笔”和“静的锤子”与“动的锤子”的运动情况,比较发现静止物体和运动物体所产生的机械效果不同;再通过“慢慢行走的你”、“快速跑动的你”与墙相撞和篮球、铅球以同样的速度落地比较可知影响运动物体所能产生的机械效果的因素是物体的质量和速度;又通过质量不同、速度不同的两辆小车运动的有关分析与 计算 引导学生发现质量不同、速度不同的运动物体也可以产生相同的机械效果,但其前提是物体质量和速度的乘积必须相同。显然运动物体所能产生的机械效果是由质量和速度的乘积决定的,至此,引入动量来反映运动物体所能产生的机械效果便是水到渠成、顺理成章的事了。

用心

爱心

专心

3.物理概念和 规律 的深化

教学实践表明,只有被学生理解了的知识,学生才能牢固地掌握它,也只有理解了所学的知识后,才能进一步灵活地运用它。因此,在物理概念和规律形成之后,还必须引导学生对概念和规律进行讨论,以深化知识,巩固知识。

3.1物理概念和规律的物理意义的理解是关键。例如,加速度反映了物体速度改变的快慢,而速度则反映了物体位置改变的快慢,弄清了它们的物理意义,就可以避免“速度为零,加速度也为零;速度越大,加速度越大或速度越小,加速度越小”等错误的认识。

3.2物理概念和规律的适用范围和条件的把握是前提。例如,讨论地球公转问题时,它可以被视为“质点”,但在讨论地球自转问题时,它又不能被视为“质点”;电场强度E=kQ/r2仅适用于点电荷所形成的非匀强电场;牛顿第二定律F=ma只适用于惯性系中宏观物体低速运动的问题等。因此,只有明确了物理概念和规律的适用范围和条件,在解决实际问题的过程中才能不至于生搬硬套,做“拿来主义”的奴隶。

3.3物理概念间、规律间的比较也是非常重要的。比较是确定概念间、规律间在不同条件下的异同的一种思维过程。物 理学 中,概念间、规律间在空间上、时间上都存在着差异性和统一性,因此,在教学中应引导学生作空间上、时间上的比较以辨别概念间、规律间的异同和了解它们的 发展 过程,才能做到正确运用。以动量和动能为例,它们相同的是,都是物体的状态量;不同的是,动能的增量表示能量的转化,而动量的增量则表示机械运动的转移。既然已有动能来描述物体的运动状态,为何还要引入动量呢?原因就是动能的变化是力在空间上的累积效应,而动量的变化却是力在时间上的累积效应,二者从不同侧面来表现同一物理现象的本质特征,显然,非如此不能满足全面描述物体状态的客观需要。

另外,既要重视概念、规律的纵向联系,又要加强它们的横向联系,以活化学生的思维。如以加速度为中心,与速度相联系,可使学生理解加速度是速度变化率的含义;抓住加速度产生的原因,可以联系到力、质量、惯性以及牛顿第二定律;根据加速度是描述物体运动状态变化的基本物理量这一点,可以联系到常见机械运动的分类;根据加速度是描述物体速度变化快慢的量,可以联系到物体做功的快慢、磁通量变化的快慢等。

4.物理概念和规律的应用

学习知识的目的在于应用。在学生牢固掌握和深刻理解物理概念和规律的基础上,还要让学生在运用它们来说明和解释现象、解决实际问题的过程中不断加深。在运用概念和规律的这一环节中,一方面要精心选用一些典型的问题,通过教师的示范和师生的共同讨论,深化、活化对所学物理概念和规律的理解,使学生逐步领会分析、处理和解决物理问题的思路和方法;另一方面,要组织学生进行运用概念和规律的练习,在练习的基础上,要帮助和引导学生逐步 总结 出解决实际问题的一些带有规律性的思路和方法。

总之,物理概念和物理规律的教学是一个十分复杂的过程,不可能一蹴而就、一劳永逸,在教学过程中,应当从教材实际和学生实际出发,深入钻研教材,不断改进教学方法和教学手段,注意教学的阶段性,把握概念、规律的四个教学环节,逐步加深对物理概念和规律的理解和应用,从而达到提高物理 教育 教学的目的。

用心

爱心

专心 2

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