高中物理概念、規(guī)律課教學(xué)模式探究.doc

物理概念、規(guī)律課教學(xué)模式探究湖北省襄樊市宜城一中 張海英441400物理概念都是從物理現(xiàn)象、物理事實(shí)和實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用邏輯思維的方法抽象出來的，用來表征物質(zhì)的屬性和表述物質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的。物理概念既是構(gòu)建物理理論的重要基礎(chǔ)，也是學(xué)生掌握物理規(guī)律、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的基石。學(xué)生形成、理解和掌握物理概念是一個(gè)十分復(fù)雜的認(rèn)識(shí)過程。教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)生在物理學(xué)習(xí)上出現(xiàn)的問題大多來源于物理概念不清，由于對(duì)概念理解不透、混淆不清，就很難了解各公式、各定律的內(nèi)在聯(lián)系和深刻含義，對(duì)所學(xué)物理知識(shí)必然難以收到“舉一反三、觸類旁通、融會(huì)貫通”的成效。因此教師對(duì)概念的教學(xué)要適應(yīng)學(xué)生認(rèn)知的心理規(guī)律。而傳統(tǒng)的概念教學(xué)是只側(cè)重結(jié)果的教學(xué)，教的方面表現(xiàn)為“三多三少”，即“知識(shí)傳授多，自主活動(dòng)少；就題論題多，指導(dǎo)方法少；教師講得多，學(xué)生討論少”，這嚴(yán)重地影響了物理教學(xué)質(zhì)量的提高。因此，要想在物理教學(xué)中取得滿意的教學(xué)效果，就必須重視概念教學(xué)，要從關(guān)鍵環(huán)節(jié)入手，分析認(rèn)知概念的心理特點(diǎn)，探討科學(xué)地進(jìn)行概念教學(xué)的方法和途徑。一、可采用多種方法引入物理概念1、聯(lián)系實(shí)際生活，創(chuàng)情境引入物理概念。例如：瞬時(shí)速度是學(xué)生難學(xué)的概念之一，按定義引入概念，高一學(xué)生感到很抽象。因此，教師在引導(dǎo)學(xué)生建立概念之前要善于提供豐富的感性材料，創(chuàng)設(shè)一個(gè)感知活動(dòng)的場(chǎng)景，把新概念與學(xué)生已有的知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來。根據(jù)學(xué)生已掌握了“時(shí)刻”“位置”“速度”“平均速度”等概念，可以設(shè)計(jì)以下問題讓學(xué)生思考：一輛汽車上午8點(diǎn)從甲站出發(fā)開往乙站，8點(diǎn)半行駛到離甲站15km的丙地時(shí)，撞傷了一個(gè)騎自行車的人。交警通過測(cè)量后，對(duì)駕駛員說：“這條公路上汽車的時(shí)速限制為60km/h，你違章超速了?！瘪{駛員辯解說：“我的行駛速度是km/h=30km/h，我的車沒有超速。”這位駕駛員的理由是否正確、充分。大部分學(xué)生立刻指出：駕駛員說的是平均速度，汽車在途中行駛有快、有慢，撞自行車的時(shí)候就可能超速。教師點(diǎn)撥：由此可見，僅有“平均速度”還不能完全說明物體運(yùn)動(dòng)中的實(shí)際情況。為了表示物體在運(yùn)動(dòng)中某一時(shí)刻（或某一位置）的速度，我們需要引入一個(gè)新的概念瞬時(shí)速度。這樣引入很自然，同時(shí)把瞬時(shí)速度與平均速度區(qū)別了開來。2、用實(shí)驗(yàn)引入物理概念也是一種常用的方法。例在“自感現(xiàn)象”教學(xué)中，可以以“千人震”實(shí)驗(yàn)作為引入。教師先問學(xué)生：兩手加在一節(jié)干電池兩端會(huì)有什么感覺？學(xué)生心理會(huì)充滿疑惑。然后，教師給出如圖所示的電路圖：隨便指定一位學(xué)生上臺(tái)，用兩只手接觸線圈L的兩端，閉合電鍵后，詢問學(xué)生是否有觸電的感覺，學(xué)生試驗(yàn)后回答：無觸電的感覺。接著我將電鍵斷開，隨即學(xué)生就驚奇地體驗(yàn)到“觸電麻木”的滋味。隨后，讓多名學(xué)生手拉手再試，都同時(shí)有觸電的感覺。學(xué)生肯定會(huì)覺得這個(gè)現(xiàn)象太不可思議，因而很自然地就會(huì)問：一節(jié)電池的威力為什么會(huì)如此大呢？就在學(xué)生百思不得其解的時(shí)候，教師趁機(jī)引入新課：等到我們學(xué)了自感現(xiàn)象就能解決這個(gè)問題。3、隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)也被廣泛使用在對(duì)學(xué)生物理概念的研究中，其主要被使用在物理問題場(chǎng)景的創(chuàng)設(shè)和對(duì)學(xué)生概念理解的探查中。例如：超重和失重概念的引入，就可以先用相機(jī)拍攝出一學(xué)生站在直升電梯內(nèi)的體重計(jì)上隨電梯上升的過程。然后用計(jì)算機(jī)展示給全班學(xué)生觀看，讓學(xué)生讀出電梯靜止、加速上升、勻速上升、減速上升四個(gè)階段體重計(jì)的讀數(shù)：G1、G2、G3、G4，同學(xué)們會(huì)驚奇地發(fā)現(xiàn)人一會(huì)變“胖”，一會(huì)又變“瘦”。還可以進(jìn)一步展示，“神七”上天，宇航員（翟志剛）出艙活動(dòng)的畫面，同學(xué)們肯定會(huì)對(duì)宇航員及繩索都飄浮在空中感到十分好奇。而要解釋這些現(xiàn)象，也就很自然地引出了“超重”和“失重”的概念。二、明確概念的內(nèi)涵要明確概念所反映的物理對(duì)象的本質(zhì)屬性和該事物區(qū)別于其他事物的本質(zhì)特征。我們平時(shí)所說的概念的物理意義，就是指物理概念的內(nèi)涵，它是對(duì)物理概念的規(guī)定。例如，對(duì)一個(gè)定量的概念（即物理量）其內(nèi)涵包括：是描述什么的物理量？是否是矢量？如是矢量則它的大小和方向是怎樣定義的？如是標(biāo)量則它的數(shù)值是如何定義的？單位是什么？再如，對(duì)于交流電的有效值這個(gè)概念的內(nèi)涵，包含有：（1）有效值是等效替代交流電的直流電的數(shù)值；（2）有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來定義的；（3）等效的前提是“同樣的電阻”和“相同的時(shí)間”；（4）觀察時(shí)間應(yīng)足夠長，對(duì)周期性的交流電應(yīng)取其周期的整數(shù)倍。三、明確概念的外延所謂明確概念的外延，就是要明確概念所反映的本質(zhì)屬性的對(duì)象包含有哪些，我們通常所說的物理概念適用的范圍和條件，就是指物理概念的外延，它是對(duì)物理概念在量上的規(guī)定。例如，電勢(shì)概念只適用于靜電場(chǎng)，而不適用于渦旋電場(chǎng)，這就是電勢(shì)概念的外延。在這里特別要告誡學(xué)生的是切忌不自覺地縮小或無條件的外推概念而制造錯(cuò)誤。例如，對(duì)豎直方向的運(yùn)動(dòng)處于失重狀態(tài)的物體，不能只考慮其向下加速的情況而忽視其向上減速的情況來縮小外延；滑動(dòng)摩擦力與正壓力成正比，不能將其看作摩擦力與正壓力成正比，以滑動(dòng)摩擦力代替了摩擦力的概念，從而無條件地外推概念的外延而出錯(cuò)。四、講清概念的性質(zhì)一個(gè)物理量的性質(zhì)包含三個(gè)方面：（1）矢量是矢量還是標(biāo)量；（2）瞬時(shí)性是過程量還是狀態(tài)量；（3）相對(duì)性即與參考系的關(guān)系。例如，功的性質(zhì)為：功是標(biāo)量，但有正負(fù)，一個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功，表示物體克服這個(gè)力做功；功是描述力對(duì)空間的累積作用，是一個(gè)過程量，談到做功就必須分清哪個(gè)力在哪個(gè)過程中做的功；因?yàn)槲灰婆c具體的參考系有關(guān)，具有相對(duì)性，所以功的大小也與參考系有關(guān)，功也具有相對(duì)性。五、了解相關(guān)概念之間的區(qū)別和聯(lián)系所謂相關(guān)概念是指由同一類物理現(xiàn)象而引入的，反映不同本質(zhì)屬性的不同概念。如速度和加速度、動(dòng)量和動(dòng)能、位移和路程、交流電的有效值和平均值等，他們既有聯(lián)系又有本質(zhì)區(qū)別。以交流電的有效值和平均值為例，他們的聯(lián)系體現(xiàn)為都是根據(jù)電流發(fā)生變化的現(xiàn)象而引入的，反映的都是電流的平均效果，但他們又有本質(zhì)區(qū)別，有效值反映的是電流熱效應(yīng)的平均效果；而平均值反映的卻是自由電荷作定向移動(dòng)快慢的平均效果。總之，在物理概念的教學(xué)過程中，我們只有從概念本