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高中物理教學(xué)論文:淺談物理概念教學(xué)
淺談物理概念教學(xué)一、物理概念的特點
物理概念準(zhǔn)確地反映了物理現(xiàn)象及過程的本質(zhì)屬性,它是在大量的觀察、實驗基礎(chǔ)上,獲得感性認(rèn)識,通過分析比較、歸納綜合,區(qū)別個別與一般、現(xiàn)象與本質(zhì),然后把這些物理現(xiàn)象的共同特征集中起來加以概括而建立的,是物理事實本質(zhì)在人腦中的反映。任何一個物理概念的學(xué)習(xí)又會與其他概念相聯(lián)系,概念之間的這種關(guān)聯(lián)著的邏輯關(guān)系,是構(gòu)成物理規(guī)律和公式的理論基礎(chǔ)。物理概念不僅是物理基礎(chǔ)理論知識的一個重要組成部分,也是學(xué)生通過邏輯推理方法,構(gòu)建知識體系的基本元素,學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的過程,就是要不斷地建立物理概念,弄清物理規(guī)律。如果概念不清,就不可能真正掌握物理基礎(chǔ)知識,不可能有效構(gòu)建物理模型,不可能形成清晰的思維過程。在解決物理問題時,常常表現(xiàn)出選擇題選不全,計算題審題時,由于對某些概念理解不到位,導(dǎo)致挖掘不出有效信息、不能快速建立未知量與已知量之間的聯(lián)系,解題效率低下。因此,在中學(xué)物理教學(xué)中,概念教學(xué)是一個重點,也是一個難點,搞好物理概念的教學(xué),使學(xué)生的認(rèn)識能力在形成概念的過程中得到充分發(fā)展,是物理教學(xué)的重要任務(wù)。[學(xué)優(yōu)高考網(wǎng).COM]
二、影響高中物理概念學(xué)習(xí)的主要因素
1、教材因素
初中物理教材與高中教材相比較,對知識和思維能力的要求都有一個較大的跨越,存在一個較大的臺階。高中物理教材所講述的知識不僅要求采用觀察、實驗,更多的要求具備分析歸納和綜合等抽象思維能力,要求能熟練的應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題。對于多個研究對象、多個狀態(tài)、多個過程的復(fù)雜的問題,從物理現(xiàn)象到構(gòu)建物理模型,從物理模型到數(shù)學(xué)化的描述,建立一系列的方程,學(xué)生接受難度大。初中、高中物理教材對知識的表述也有很大差別。初中物理教材文字?jǐn)⑹霰容^淺顯通俗,學(xué)生容易看懂和理解,而高中物理教材對物理概念和規(guī)律的表述嚴(yán)謹(jǐn)簡捷。對物理問題的分析、推理、論述科學(xué)嚴(yán)密,學(xué)生不易讀懂、閱讀難度大。另外,高中教材與所需數(shù)學(xué)知識的銜接不當(dāng),也對學(xué)生的`物理學(xué)習(xí)造成了困難。如學(xué)生尚未學(xué)到極限的概念,在學(xué)習(xí)瞬時速度時就難以理解;高一新生沒有三角函數(shù)知識,就不能靈活處理力的合成與分解;沒有函數(shù)圖像的知識,用圖像法研究各種問題就會比較困難。由于學(xué)科之間的橫向聯(lián)系的失調(diào),也加大了高一物理學(xué)習(xí)難度,使高一學(xué)生成績分化。
2、學(xué)生因素
高中物理概念有些是從直觀的實驗直接得出的,有些概念則需要學(xué)生從已有的物理概念出發(fā),或從建立的理想模型出發(fā),通過觀察、分析、歸納和推理建立起來。雖然高中學(xué)生具有一定的認(rèn)知能力及邏輯思維能力,但由于他們物理基礎(chǔ)知識有限,物理思維方法不足,個別高中學(xué)生由于在以往的學(xué)習(xí)過程中形成了被動接受知識的習(xí)慣,積極主動思考問題的能力較差,不善于將陌生、復(fù)雜、困難的問題轉(zhuǎn)化為熟悉、簡單、容易的問題,不善于將實際問題轉(zhuǎn)化為物理問題,不善于根據(jù)具體問題靈活選擇方法,學(xué)習(xí)物理概念時習(xí)慣于機(jī)械記憶,盲目練習(xí),往往被個別表面現(xiàn)象所迷惑,形成一些片面的、膚淺的概念。主要表現(xiàn)在解決物理問題時對于隱含條件的分析,臨界狀的把握,多過程的銜接等分析不完整,顧此失彼,答案不全面,條理不清楚。如個別學(xué)生不理解加速度及電阻率的概念,造成“加速度大速度就大;電阻率大電阻一定大”的錯誤認(rèn)識。
3、教師因素
教師在教學(xué)過程中,往往將大量的時間用于備課做題,缺乏分析研究學(xué)生的現(xiàn)有知識狀況、接受知識的能力,對于學(xué)生的知識能力有時估計過高,自己常常覺得有些物理概念很簡單,學(xué)生自己一看就懂,沒有必要花費時間去探討、挖掘物理概念的內(nèi)涵和外延,造成學(xué)生在最初就沒有真正理解有些概念,致使學(xué)生不易建立各個物理概念之間的聯(lián)系。為了更有效的搞好概念教學(xué),需關(guān)注以下幾個環(huán)節(jié)。
三、引入物理概念的常用方法
(1)實驗法
物理學(xué)是一門實驗學(xué)科,大多數(shù)物理概念是通過實驗演示,讓學(xué)生透過現(xiàn)象剖析揭示其本質(zhì)而引入的,學(xué)生通過直觀觀察形成深刻印象,強(qiáng)化了對概念的理解和記憶。例如在引入彈力的概念時,通過演示實驗:小車受拉伸或壓縮彈簧的作用而運動;再演示:彎曲的彈性鋼片能將粉筆頭推出去。引導(dǎo)學(xué)生觀察在這些實驗過程中,彈簧及彈性鋼片發(fā)生了什么形變,彈簧在恢復(fù)原狀時要對與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用,讓學(xué)生自己總結(jié)彈力產(chǎn)生的條件及彈力的概念。
(2)類比法
類比法是在科學(xué)研究中常用的方法,在物理學(xué)中不少的概念是用類比推理方法得出的,讓學(xué)生借類比事物為“橋”,從形象思維順利過渡到抽象思維,有助于接受理解新概念。例如:與重力勢能類比,引入電勢能的概念;與電場強(qiáng)度概念的建立類比,建立磁感應(yīng)強(qiáng)度;將電流類比水流,建立電流概念;將電壓類比水壓,建立電壓概念;把電磁振蕩類比于彈簧振子或單擺,把電諧振類比于機(jī)械振動中的共振,建立電磁振蕩概念。
(3)邏輯推理法
物理概念大多數(shù)是在已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上建立起來的,新概念的建立主要依賴于認(rèn)知結(jié)構(gòu)中相關(guān)的概念,要充分發(fā)揮已有的舊知識的作用,通過新舊概念之間的邏輯關(guān)系引入新概念。例如引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)初中學(xué)過的功的概念,指出物體能夠?qū)ν庾龉Γ瑒t物體具有能量。在此基礎(chǔ)上,討論運動物體能夠?qū)ν庾龉,則運動物體就具有能量,這種能量叫動能,進(jìn)一步用做功的多少來確定動能與那些量有關(guān)系,使學(xué)生真正理解動能的表達(dá)式。
總之,物理概念引入的方法很多,無論采用什么方法一定要注意:使學(xué)生明確一個概念的物理意義,知道這個概念到底有什么作用;根據(jù)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中相應(yīng)知識狀況和新概念的不同特點,選擇的感性材料要典型全面,要突出與概念有關(guān)的本質(zhì)特征,盡量減少非本質(zhì)特征的干擾,避免先入為主和消極的思維定勢的影響;能起承前啟后,建立知識聯(lián)系的作用,選擇的舊知識一定要與新知識有實質(zhì)性聯(lián)系,否則容易形成模糊或錯誤的概念,或在認(rèn)知結(jié)構(gòu)中形成不正確的聯(lián)系,有礙于培養(yǎng)學(xué)生抽象與概括能力;引入概念時,要盡量能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,使其積極活動,充分體現(xiàn)學(xué)生的主體作用。
四、引導(dǎo)學(xué)生理解、深化物理概念的方法
1、細(xì)化物理概念對應(yīng)的知識點
一般情況下,可以從以下幾點細(xì)化一個概念(1)名稱:記住物理量的名稱是了解一個物理量的第一步,就像了解一個人就要先記住這個人的名字一樣,教材上物理概念的名稱,是用黑體字印刷的,這正是要引起同學(xué)們注意和重視。(2)定義及物理意義 物理概念的定義是用科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄⑹鼋o出的,教材中常用加點字來表示,定義要熟練準(zhǔn)確記憶,不能有半點差錯。物理量所表示的物理意義不同于定義,如速度的物理意義是表示物體運動的快慢,其定義是位移跟發(fā)生這段位移所用時間的比值。(3)符號 物理量的符號大多采用英語的第一個字母,一般情況,每個物理量都有特定的字母,要求學(xué)生記準(zhǔn)物理量的符號,這樣,有利于規(guī)范運算過程。 (4)表達(dá)式 一個物理概念的定義用數(shù)學(xué)語言來描述,就寫出了對應(yīng)的定義式,因為任何一個物理量往往會和其他量建立聯(lián)系,它們之間的關(guān)系又會寫出不同的表達(dá)式,這時就要弄清哪個是決定式,哪個是定義式。(5)單位 物理量的定義式,既給出了物理量之間的數(shù)量關(guān)系,又決定了它們之間的單位關(guān)系,要分清國際單位和常用單位,并記準(zhǔn)其單位符號及不同單位制之間的換算關(guān)系。在做題時要求同學(xué)們統(tǒng)一單位。(6)矢量和標(biāo)量 每講一個物理概念,要求弄清它是失量還是標(biāo)量。只有明確其特性,才能按相關(guān)規(guī)則進(jìn)行運算。 (7)狀態(tài)量和過程量 每講一個物理概念,要求弄清它是狀態(tài)量還是過程量,如何通過狀態(tài)量的變化把狀態(tài)量和過程量建立起聯(lián)系。(8)最后還要提醒學(xué)生弄清物理表達(dá)式的適用范圍。
2、突破難點
課本中的物理概念,文字?jǐn)⑹鰢?yán)謹(jǐn)、簡潔,多數(shù)同學(xué)能夠讀懂字面意義,但不能把握準(zhǔn)確深刻的含義,運用概念解決問題時就容易出現(xiàn)錯誤。如講述超重與失重時,個別學(xué)生認(rèn)為超重時物體重力增大,失重時物體重力減少,完全失重時物體重力為零。如果在學(xué)習(xí)這一概念時指導(dǎo)學(xué)生做下列實驗:在彈簧秤下掛上鉤碼,靜止時記下示數(shù),然后提著彈簧加速上升,觀察指針位置,記下示數(shù),此時發(fā)現(xiàn)彈簧秤示數(shù)增大了,最后觀察物體加速下降時彈簧秤指針位置,記下示數(shù)減小,此時發(fā)現(xiàn)彈簧秤示數(shù)減小了,分析實驗結(jié)果,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出超重和失重概念,這樣既留下深刻的印象,又可以輕松地突破難點。再如,慣性這一概念,部分同學(xué)難以理解,老師必須通過舉例說清,慣性與速度無關(guān),與力無關(guān)。我是這樣處理的…… 又如,磁通量這一概念,教材中的定義是這樣敘述的:設(shè)在勻強(qiáng)磁場中有一個與磁場方向垂直的平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,平面的面積為S,我們定義磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S的乘積叫穿過這個面積的磁通量,簡稱磁通。粗看這段話就是磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與面積的乘積,即Φ=BS,深入分析概念,應(yīng)強(qiáng)調(diào)計算磁通量的兩個重要條件:一是B與S垂直,不垂直要用投影面積;二是面積S必須是在磁場中的有效面積;三是若平面內(nèi)有兩個或多個磁場且方向不同,則必須用合磁感應(yīng)強(qiáng)度;四是磁通量的物理意義直觀形象地說是指穿過某面積的磁感線條數(shù),故對于穿過線圈截面的磁通量,B越大,截面積S越大,穿過這個線圈截面的磁感線條數(shù)就越多,磁通量就越大,與纏繞線圈的匝數(shù)無關(guān);五是磁通量是標(biāo)量,但磁感線穿入同一面積時,卻有不同的穿入方向,尤其在討論磁場不變,平面反轉(zhuǎn)時磁通量變化這一問題,必須弄清磁感線的穿入的方向,有的學(xué)生容易把磁通量當(dāng)成矢量,這時,可以用水流、電流的
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