物理概念教學(xué)模式研究

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1、物理概念教學(xué)模式研究物理概念教學(xué)模式研究寧波四中林碧霞摘要：物理概念的教學(xué)在物理教學(xué)中具有非常重要的地位。筆者經(jīng)過(guò)近幾年的教學(xué)研究，在物理概念教學(xué)中認(rèn)為可采用以下幾種模式：“演示實(shí)驗(yàn)----探究”模式、“理想實(shí)驗(yàn)----探究”模式、“設(shè)計(jì)問(wèn)題---推理”模式、“物理學(xué)史---歸納”模式。關(guān)鍵詞：物理概念教學(xué)模式研究物理概念的建立是人們認(rèn)識(shí)物理規(guī)律的起點(diǎn)，是探索物理世界的科學(xué)方法的基礎(chǔ)，是解決物理問(wèn)題的鑰匙。物理概念的教學(xué)在物理教學(xué)中具有非常重要的地位。目前，在概念的教學(xué)中存在的主要問(wèn)題是：對(duì)概念教學(xué)應(yīng)達(dá)到的目的不明確；忽視概念建立的條件和背景，斷頭去尾，取其表而略其質(zhì)；忽視概念間的相互聯(lián)系，

2、把概念孤立起來(lái)。這種教法的結(jié)果，使學(xué)生對(duì)概念只會(huì)死記硬背，不能正確理解和靈活運(yùn)用。如果我們的教學(xué)中能根據(jù)物理概念的特點(diǎn)，以及學(xué)生的認(rèn)知能力，運(yùn)用認(rèn)知心理學(xué)理論設(shè)計(jì)概念教學(xué)過(guò)程，必將有利于學(xué)生對(duì)概念的理解。筆者經(jīng)過(guò)近幾年的教學(xué)研究，在物理概念教學(xué)中認(rèn)為可采用以下幾種模式：一．“演示實(shí)驗(yàn)-----探究”模式方法論根據(jù)：實(shí)驗(yàn)方法描述概念的特征，刺激學(xué)生的知覺(jué)選擇。心理學(xué)的研究表明：語(yǔ)言、文字、圖像及不同的呈現(xiàn)信號(hào)，對(duì)學(xué)生的選擇性知覺(jué)大腦中存儲(chǔ)的時(shí)間的長(zhǎng)短及提取的速度都不同。一個(gè)新穎的、明顯的信號(hào)比常規(guī)的信號(hào)將更宜于記憶和提取。教學(xué)過(guò)程提出問(wèn)題→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→操作實(shí)驗(yàn)→分析實(shí)驗(yàn)→定義概念→概念運(yùn)用教學(xué)實(shí)

3、例講“導(dǎo)體的電阻”時(shí)，學(xué)生沒(méi)有直接的生活體驗(yàn)，就可以從演示實(shí)驗(yàn)入手，豐富學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。比如讓學(xué)生觀察：通過(guò)導(dǎo)體的電流隨導(dǎo)體兩端電壓的變化而變化，且當(dāng)導(dǎo)體不變時(shí)，電流強(qiáng)度與電壓成正比，即U/I是一個(gè)恒量；換另一個(gè)導(dǎo)體做同樣的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生又會(huì)發(fā)現(xiàn)U/I仍是一個(gè)恒量；但是不同于前者的另一個(gè)恒量。由實(shí)驗(yàn)知：對(duì)任一導(dǎo)體，電壓和電流強(qiáng)度的比值為一恒量，用R表示。這個(gè)恒量就表征了導(dǎo)體的一種物理性質(zhì)。比較兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)體兩端加同樣電壓時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流強(qiáng)度不同，也就是說(shuō)電流通過(guò)兩導(dǎo)體的難易程度不同，即導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用不同。U/I的值越大，電流越難通過(guò)。于是得到結(jié)論：R是表征導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的物理

4、量，它的大小可以用R=U/I量度。但要注意：對(duì)同一個(gè)導(dǎo)體U、I可以改變，U與I的比值不變，既導(dǎo)體的電阻不決定于電壓和電流強(qiáng)度，而是由導(dǎo)體本身性質(zhì)決定的。二．“理想實(shí)驗(yàn)----探究”模式方法論依據(jù)：在研究物理現(xiàn)象的過(guò)程中，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，排除實(shí)際實(shí)驗(yàn)中影響物理過(guò)程的諸多次要因素后實(shí)現(xiàn)“理想實(shí)驗(yàn)”，通過(guò)理想實(shí)驗(yàn)分析物理現(xiàn)象，歸納出事物的更本質(zhì)的東西，以此獲得新的物理概念。理想實(shí)驗(yàn)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的物理直覺(jué)、邏輯思維、分析歸納能力有很好的作用。教學(xué)過(guò)程提出問(wèn)題→理想實(shí)驗(yàn)→分析實(shí)驗(yàn)→歸納特征→定義概念→概念應(yīng)用教學(xué)實(shí)例講“電場(chǎng)強(qiáng)度”時(shí)，從“任何力的作用都離不開(kāi)物質(zhì)”，引入“電場(chǎng)”概念。那么，電場(chǎng)對(duì)放

5、入其中的電荷的力的性質(zhì)如何？如何確定電場(chǎng)對(duì)電荷作用的性質(zhì)？向?qū)W生提出問(wèn)題后，引導(dǎo)學(xué)生以真空中點(diǎn)電荷的電場(chǎng)為例，設(shè)想用“檢驗(yàn)電荷”進(jìn)行試探，進(jìn)行理想實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)不管條件怎么變，在電場(chǎng)中同一點(diǎn)，檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力F與檢驗(yàn)電荷電量q之比總是相同，并且與檢驗(yàn)電荷的性質(zhì)無(wú)關(guān)，而只與電場(chǎng)的性質(zhì)有關(guān)。物理學(xué)中就可以用F/q來(lái)反映電場(chǎng)對(duì)電荷作用的性質(zhì)，命名為“電場(chǎng)強(qiáng)度”。三．“設(shè)計(jì)問(wèn)題---推理”模式方法論依據(jù)：根據(jù)奧蘇貝爾的同化理論，認(rèn)為任何一個(gè)新知識(shí)均可以通過(guò)上位概念、下位概念和先行組織者，尋找它與舊知識(shí)的聯(lián)系作為新概念的增長(zhǎng)點(diǎn)，促進(jìn)新知識(shí)的學(xué)習(xí)。因此學(xué)生頭腦中原有知識(shí)的實(shí)質(zhì)內(nèi)容及其組織形式，是影響新知

6、識(shí)學(xué)習(xí)的重要因素。在教學(xué)過(guò)程中，在分析學(xué)生已有知識(shí)的基礎(chǔ)上，尋找新概念的懸掛點(diǎn)，使新概念在新知識(shí)與舊知識(shí)的比較和聯(lián)系中逐步習(xí)得。教學(xué)過(guò)程提出問(wèn)題→分析問(wèn)題→溫習(xí)舊知識(shí)→推理歸納→定義概念→概念運(yùn)用教學(xué)實(shí)例講“感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)”時(shí)，教師可以通過(guò)提問(wèn)方式來(lái)復(fù)習(xí)閉合電路中電動(dòng)勢(shì)的概念，知道閉合回路中有電流的條件是閉合回路中有電動(dòng)勢(shì)。閉合電路中提供電動(dòng)勢(shì)的裝置是電源。法拉第通過(guò)多年的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中也會(huì)產(chǎn)生電流。我們把此時(shí)的電流叫感應(yīng)電流。雖然回路中沒(méi)有電源，但根據(jù)有電流的條件可知肯定有電動(dòng)勢(shì)，把在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)就定義叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。并進(jìn)一步的得出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的公式

7、。四．“物理學(xué)史---歸納”模式方法論依據(jù)：因?yàn)闅v史上物理學(xué)家對(duì)某一物理現(xiàn)象、概念或規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，其思維過(guò)程與今天學(xué)生認(rèn)識(shí)這一問(wèn)題的思路往往有類(lèi)似之處，所以概念教學(xué)有時(shí)可借助于物理學(xué)史料來(lái)啟發(fā)學(xué)生思維。教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)習(xí)物理學(xué)史，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深對(duì)物理概念的理解。對(duì)于物理概念，只有了解了它們?cè)跉v史上如何產(chǎn)生、形成和發(fā)展的過(guò)程，才能更深刻地理解它們的本質(zhì)。教學(xué)過(guò)程提出問(wèn)題→回顧歷史→實(shí)驗(yàn)重演→概念發(fā)展