第四章中學(xué)物理概念教學(xué)

第四章中學(xué)物理概念教學(xué)一、物理概念及物理概念教學(xué)的要求二、中學(xué)物理概念教學(xué)三、中學(xué)物理概念教學(xué)案例學(xué)生形成概念、掌握規(guī)律的過程從本質(zhì)上說是一種認識過程：感知物理現(xiàn)象形成概念、掌握規(guī)律解決實際問題感性認識理性認識實踐活動具體抽象具體第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)1、物理概念是反映事物的物理現(xiàn)象的本質(zhì)屬性的思維形式，是構(gòu)成物理知識的最基本的單位。物理概念是觀察、實驗和科學(xué)思維的產(chǎn)物，是對物理現(xiàn)象的概括，是從個別的物理現(xiàn)象.具體過程和狀態(tài)中抽象出的具有相同本質(zhì)的物理實體。一、物理概念及物理概念教學(xué)的要求第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)在中學(xué)物理中主要有兩大類：1、用詞語直接表達的概念。如力、重心、點電荷、理想氣體、干涉、靜電平衡、勻速直線運動、衰變等等。2、用數(shù)學(xué)語言表達的概念，常稱為物理量。如加速度a=△V/△t，動能Ek=1mn2/2，動量P＝MV，電場強度E=F/q等等。物理量的定義應(yīng)包括描述性定義和測量性定義兩部分。

第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)物理概念是物理學(xué)最重要的基石讓學(xué)生掌握好物理概念是物理教學(xué)的關(guān)鍵物理概念教學(xué)是培養(yǎng)能力、開發(fā)智力的重要途徑物理概念教學(xué)的重要性第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)2、物理概念教學(xué)的基本要求是：使學(xué)生建立牢固、清晰的物理概念。即要求學(xué)生明確概念的內(nèi)涵、外延，弄清概念之間的區(qū)別與聯(lián)系，并能熟練、準(zhǔn)確地運用概念。在概念教學(xué)過程中，使學(xué)生學(xué)會科學(xué)的思維方法，形成良好的思維習(xí)慣，從而發(fā)展智力，培養(yǎng)能力。培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的求知欲、科學(xué)態(tài)度及合作與交流的意識，體驗解決問題時的喜悅，養(yǎng)成良好的情感態(tài)度和價值觀。第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)3、當(dāng)前概念教學(xué)中存在的問題概念教學(xué)中“學(xué)”存在的問題(1)中學(xué)生思維的組織性、條理性差中學(xué)生不善于有目的、有計劃、有條理的進行思維，遇到問題時，往往靠直覺經(jīng)驗進行判斷，“想當(dāng)然”的推理。例如，學(xué)生認為“摩擦力就是阻礙物體運動的力”；“物體浸入液體越深，所受浮力越大”；“功率越大的燈泡，其電阻越大，燈絲越細”等。(2)中學(xué)生思維的廣闊性、深刻性差學(xué)生常常是以我為中心看待事物，因而他們往往只考慮那些能直接從日常生活經(jīng)驗中所建構(gòu)的事物的意義，而不能從多方面分析問題，抓住事物的本質(zhì)和解決問題的關(guān)鍵。往往被個別事物的表面現(xiàn)象所迷惑，形成一些片面的、膚淺的概念。例如，“力是使物體運動的原因”；“重的物體下落快”、“鋼筆吸墨水”等概念的形成就是這種思維特點的反映第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)(3)中學(xué)生思維的靈活性、敏捷性差中學(xué)生往往具有思維惰性，習(xí)慣于生搬硬套公式，而不是努力弄懂意義，根據(jù)具體問題靈活選擇方法。這在運用物理概念解決問題時，尤其突出。(4)中學(xué)生思維的邏輯性差中學(xué)生往往對某些特定事物的解釋感興趣，而不關(guān)心對各種現(xiàn)象的解釋是否一致，這與其認知結(jié)構(gòu)中概念模糊、關(guān)系含混、內(nèi)在一致性差的特點有關(guān)。例如，學(xué)過力學(xué)后，他們可以正確回答力與運動的關(guān)系，但同時對一個空中飛行的足球進行受力分析時，又可能畫上一個沿運動方向的力！第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)

當(dāng)前概念教學(xué)中“教”存在的問題（1）不重視實驗，學(xué)生得不到充分的感性知識，結(jié)果只記住了概念定義，并不理解其含義。（2）受傳統(tǒng)教育觀念的影響，常常將學(xué)生視為“真理”的被動接受者，而不是主動的建構(gòu)者。向?qū)W生灌輸知識，結(jié)果導(dǎo)致機械學(xué)習(xí)，使原來的不科學(xué)的概念不能發(fā)生轉(zhuǎn)化。第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)（3）將概念教學(xué)與做習(xí)題隔離，甚至對立起來，不是從深化、活化概念入手形成技能，而是搞大習(xí)題量，搞習(xí)題分類，結(jié)果學(xué)生占用了大量時間去做習(xí)題、背題型。削弱了概念教學(xué)，也沒有很好地形成應(yīng)用概念的技能。（4）不注意概念形成的階段性，不是采取循序漸進，逐步完善的方法，而是畢其功于一役，面對太多的信息量，學(xué)生無法一下子全部消化吸收，不利于形成扎實的物理概念。第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)二、物理概念教學(xué)過程（程序）Ⅰ物理概念的引入（1）概念引入的目的：提供必要的信息以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)動機和注意，使學(xué)生進入學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備狀態(tài)。設(shè)置問題情境和制造學(xué)習(xí)氣氛，引起學(xué)生對所學(xué)課題的關(guān)注，引導(dǎo)學(xué)生進入學(xué)習(xí)情境。使學(xué)生明確教學(xué)活動的目標(biāo)和任務(wù)，活動的方向和方式，從而使學(xué)生產(chǎn)生對學(xué)習(xí)的期待在導(dǎo)入活動中，通過對學(xué)生反應(yīng)的強化，使學(xué)生產(chǎn)生進一步參與教學(xué)活動的需要第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)

概念引入的構(gòu)成要素引入是由引起注意、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)認知需要、形成學(xué)習(xí)動機四個要素構(gòu)成的。引起注意：已經(jīng)引起注意的標(biāo)志是：同學(xué)們舉目凝視，或側(cè)耳細聽，或思考，或頓時寂靜，或緊張屏息，或議論紛紛第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣教師在呈現(xiàn)學(xué)習(xí)情境時應(yīng)盡量使用新穎的資料，呈現(xiàn)的方式應(yīng)盡可能新奇和富于變化，設(shè)計的學(xué)生活動方式應(yīng)盡可能生動和適合學(xué)生的年齡。激發(fā)認知需要教師將所設(shè)置的學(xué)習(xí)情境作用于學(xué)生，使他們感到與自己的原有知識經(jīng)驗不協(xié)調(diào)，從而學(xué)生產(chǎn)生了認知需要。形成學(xué)習(xí)動機學(xué)生意識到了認知上的差距，產(chǎn)生了認知需要，還不能構(gòu)成學(xué)習(xí)活動的啟動機制。教師還必須使學(xué)生明確學(xué)習(xí)的目標(biāo)，活動的方向和活動的方式，即產(chǎn)生對學(xué)習(xí)的期待第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)（2）引入概念的方法：演示實驗引入概念如：在“浮力”概念引入之前，先做一個演示實驗：在彈簧秤下懸掛一個重物，手向上托重物，彈簧秤示數(shù)變?。辉侔阎匚锓湃胨?，可觀察到彈簧秤的示數(shù)也變小了．據(jù)此引入“浮力”概念，學(xué)生易于接受．用類比法引入概念如：在引入“電壓”概念之前，講清水流與水壓的關(guān)系，再通過類比，引入電流與電壓的關(guān)系，從而引入“電壓”概念．這種方法，形象生動、學(xué)生易于理解．通過物理現(xiàn)象引入概念如：在引入“慣性”概念時，引導(dǎo)學(xué)生觀察乘坐汽車的過程中，當(dāng)汽車剎車、加速、拐彎時所發(fā)生的現(xiàn)象，通過分析引入“慣性”概念，學(xué)生易于接受．第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)通過問題引入概念如：在引入“密度”概念時，老師先提出問題：“有人說鐵比木頭重，這句話對嗎？”讓學(xué)生討論，有的學(xué)生說鐵比木頭重，還舉出一些例子說明；有的說不一定，但又講不出道理；有的則沒有辦法肯定．老師在學(xué)生爭論的基礎(chǔ)上，歸納出物重與跟構(gòu)成這種物體的物質(zhì)有關(guān)外，還跟其體積有關(guān)．指出：體積相同的鐵比木頭重．據(jù)此引入“密度”概念．這種方法，引起學(xué)生爭論，使課堂氣氛活躍，收效甚好．通過物理故事引入概念如：在引入“大氣壓”這個概念時，可介紹馬德堡半球?qū)嶒灥墓适拢秩纾涸谝搿按艌觥钡母拍顣r，可講述我國古代四大發(fā)明之一的“指南針”的故事．通過物理故事，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深對概念的認識．第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)從舊概念引入新概念如：從“平均速度”引入“瞬時速度”．要確定某一點的瞬時速度，可在該點附近取一小段位移，求出平均速度，當(dāng)位移足夠小，或者說時間足夠短，所得的平均速度就等于該點的瞬時速度．從學(xué)生已有的經(jīng)驗引入新概念如：在引入“力”的概念中，學(xué)生對力已經(jīng)有了自己的親身體驗，從而抽象出力的物體性，進而引入力的概念．這樣做，學(xué)生對力的概念體會深刻，易于理解．第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)由邏輯推理引入新概念如：“電場”和“磁場”這兩個概念是由邏輯推理的方法引入的．由力的概念可知：力是物體對物體的相互作用，通常物體間發(fā)生作用時，都是直接接觸的，而電荷對電荷的作用、磁極間的相互作用，沒有直接接觸．那么電荷間、磁體間是怎樣發(fā)生相互作用的呢？由邏輯推理可知，電荷周圍和磁體周圍的空間存在著一種特殊的物質(zhì)——電場和磁場．這樣引入電場和磁場的概念，便于學(xué)生理解。第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)．引入新概念的方法多種多樣，要根據(jù)具體情況，采用最恰當(dāng)?shù)囊敕椒ǎ拍墚a(chǎn)生較好的效果．物理概念的引入過程，一方面能引起聽課學(xué)生的注意，明確概念學(xué)習(xí)的目的；另一方面能激發(fā)興趣，引發(fā)學(xué)習(xí)動機；再一方面還能起承前啟后，建立知識聯(lián)系的作用．概念引入演示理解與體會第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)Ⅱ物理概念的形成（一）揭露本質(zhì)特征，實現(xiàn)觀念上的突破2、啟發(fā)誘導(dǎo)，讓學(xué)生觀察、思維、分析、比較“現(xiàn)象”的共同屬性，概括、抽象出其本質(zhì)，得出物理概念的定義1、給學(xué)生提供足夠的感性材料在這一環(huán)節(jié)的教學(xué)中，大致有這樣兩種情況：1、學(xué)生的感性材料基本能解決將要建立的概念，如“電功”“力”的概念等2、學(xué)生已有了相當(dāng)充分的前概念，但是與將要建立的概念相抵觸。如自由落體運動（物體下落的快慢問題）第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)模型、實物、示意圖生活中熟悉的實例實驗第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)電費反映了消耗電能的多少，電能是用電能表測量的。如“電功”的教學(xué)第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)現(xiàn)代家庭中每天要消耗很多電能，這些電能都到哪里去了呢？第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)如“磁場”概念的教學(xué)第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)如“電功”的概念，在學(xué)生觀察與思考中引導(dǎo)學(xué)生認識這些用電器消耗電能的過程，實質(zhì)上就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量的過程，有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，我們應(yīng)當(dāng)說電流做了多少功。電流所做的功就叫做電功第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)人提水馬拉車力推土機推土物體物體作用施力受力力是物體間的相互作用感知抽象第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)“自由落體運動”這一節(jié)的內(nèi)容，學(xué)生普遍有“重的物體下落快，輕的物體下落慢”的錯誤概念。如何解決這一問題？1、誘導(dǎo)學(xué)生暴露其原有概念框架，并在適當(dāng)?shù)臅r候提出矛盾2、組織討論，乃至爭論，揭露前概念框架的不合理性3、引導(dǎo)學(xué)生接受（或嘗試建立）新的概念框架。第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)

教師可以設(shè)計幾個不同的演示實驗，分別演示硬幣與紙片、硬幣與紙團、紙團與紙片從同一高度同時自由下落，使學(xué)生產(chǎn)生概念沖突情景，從而有效掌握物理科學(xué)概念空氣中真空中第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)Ⅱ物理概念的形成（一）揭露本質(zhì)特征，實現(xiàn)觀念上的突破（二）正確定義概念（三）理解概念，深化認識（四）概念建立中要注意的問題準(zhǔn)確性直觀性簡潔性第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)物理概念的定義方法１．直接定義法根據(jù)物理現(xiàn)象直接給它下定義的．如力、質(zhì)量等．２．比值定義法（如密度（ρ=m/v）電阻（R=U/I）等等）３．乘積定義法（如電功（W=UIT）、電功率（P=UI）等等．）４．差值定義法（電勢差（Uab=Ua-Ub））等．５．和值定義法（合力（F=F1+F2）、總功（W=W1+W2））６．極限思維定義法如瞬時速度（v＝ｌｉｍΔT→０ΔS/ΔT），瞬時加速度（a＝ｌｉｍΔT→０ΔV/ΔT）７．函數(shù)定義法（如正弦式電流（i＝fｍｓｉｎωt）等．）第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)(三)理解概念、深化認識一個物理概念建立以后，要引導(dǎo)學(xué)生深刻理解這個概念，在理解的基礎(chǔ)上記憶，才能記憶牢固、運用自如。1、明白引入概念的目的2、理解概念的內(nèi)涵，了解其外延定義物理量:單位,定義式,適用范圍3、認識概念的物理意義4、了解相關(guān)概念之間的聯(lián)系與區(qū)別第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)學(xué)習(xí)概念，是為了能運用概念進行思維，運用概念解決問題.概念的運用階段是物理概念教學(xué)不可缺少的環(huán)節(jié)，可以通過例題、口頭、書面或操作等方面的練習(xí)來完成認識的第二次飛躍。要注意，練習(xí)的目的在于鞏固和深化概念，形成技能，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力。因此，練習(xí)的選擇要典型、靈活多樣，有針對性，能聯(lián)系學(xué)生的生活實際，真正做到培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力。Ⅲ物理概念的運用第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點以及學(xué)生對知識理解的分析，設(shè)計鞏固訓(xùn)練的主要方式和練習(xí)的基本內(nèi)容，分析學(xué)生理解與掌握新知識過程中可能存在的主要問題和主要障礙，設(shè)計有針對性的多樣化的訓(xùn)練和練習(xí)的主要方式與內(nèi)容，特別是課堂與課后的訓(xùn)練和練習(xí)的方式與內(nèi)容，達到鞏固學(xué)生對所學(xué)知識的有效理解和掌握等。第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)三、物理概念教學(xué)案例動量概念提供材料，獲得感知引導(dǎo)思維，形成概念促進理解，解決問題教學(xué)第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)學(xué)生們都有這種生活經(jīng)驗：站在樹下，抬頭看見一片樹葉落下即將砸到頭頂，一定會滿不在乎，而看到遠處有一石塊飛來，一定會望而生畏地急忙躲開．為什么這兩種現(xiàn)象，會使人產(chǎn)生滿不在乎和望而生畏兩種不同的心理反映呢？情景感知觀察思考第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)學(xué)生們也有這種生活經(jīng)驗：把一個鎯頭放在釘子上，一般是不能把釘子壓進木頭里去．可是，揮動鎯頭敲打釘子，就可以把釘子打進木頭里去；換一把質(zhì)量更大的鎯頭敲打釘子，或更快地揮動鎯頭敲打釘子，釘子就更容易被打進木頭里去．這是為什么呢？第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)具體抽象分析概括教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生思考，并得出初步的印象：

上述現(xiàn)象都是與物體的運動量有關(guān)，而物體運動量的大小是與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)的，質(zhì)量越大，速度越大，則物體的運動量就更大．第四章中學(xué)物理概念的教學(xué)在學(xué)生獲得了感性認識，有了明晰的印象之后，可以告訴學(xué)生：早在三百年前，人們就在生活和生產(chǎn)實踐中察覺了這些知識，并開始尋求量度運動的物理量．伽利略、笛卡爾、惠更斯、馬略特等