概念教學是中學物理教學中較為常見的一個環節,但往往又是教與學過程中極為關鍵的一個步驟。物理概念教學的效果如何,直接關系到學生對于相關基礎知識的認知程度,進而影響到學生整體知識網絡結構的創建與擴大。可以說。概念教學是構筑學生物理學理論大廈的一塊“基石”。因此,合理選擇物理概念教學的切入佳點是一個值得探討的重要課題。筆者認為,應從以下幾個方面著手。
1.以物理觀察、實驗為切入點引出概念,培養學生的基本技能
從本質上說,任何一個物理概念都是人類在長期的實踐中逐步形成和發展起來的。它既是人類抽象思維的產物,更是人類大量觀察、實驗的結果。因此,以物理觀察、實驗為切入點,深入分析物理現象的特征,恰當引入物理概念,既有利于培養學生認真細致的觀察能力和實驗能力等基本技能。又有利于使抽象的物理概念變得具體化,進而從根本上掌握所學知識。例如,一般來說,盡管學生每時每刻都處于大氣壓強之下,但并沒有強烈地感受到它的存在,因而對“大氣壓強”這一概念缺乏應有的認識。鑒于這種情況,教師可以先讓學生親自動手做幾個實驗,如瓶子吞雞蛋、注射器提重物、覆杯實驗,等等;同時詢問學生會發生什么現象。實驗中觀察到什么結果,如何來解釋。這樣使學生既有親身的參與體驗,又能激發學生的學習興趣,自然而然地就切入到“大氣壓強”概念的教學。
2.以易操作的物理量測量為切入點概括概念,激發學生的學習興趣
一般來說,大多數物理概念所體現的物理量都具有定量性和可測量性,可以通過各種儀器直接或間接地測量。因此,在物理概念教學中,以易操作的物理量測量為切入點,通過學生參與物理量的測量操作活動,引導學生對測量數據進行分析、處理,從中找出一些規律,恰當地切入新概念,激發學生的學習興趣。例如,“密度”概念向來是學生學習的一個重點和難點,也是教師教學的一個難點。為了能很好地納入知識體系,可以先讓學生觀察相同體積的不同物質,如水和酒精;相同量的不同物質,如水和水銀,體積懸殊,它們之間到底有什么本質的區別呢?通過測量幾組不同量的同一物質的質量和體積以及幾組不同物質的同量和體積的比較,得到幾組數據,然后對數據進行分析處理,再用比例法或作圖法得出:同種物質的質量與體積成正比;不同物質的質量、體積比不同,從而切入“密度”概念的教學。
3.以學生自身的生活經驗為切入點升華概念,激發學生的求知欲
對于中學生來說,平時生活中積累了大量的生活經驗,但是他們往往很少會進一步深入思考問題的來龍去脈,經常是熟視無睹。不過,這對于物理教學來說。卻是一個不可多得的“教育資源”:教師要以學生親身生活經驗為切入點。通過對生活中的各類物理現象進行分析,提出該類物理現象的共性,進而建立新概念,既使學生感到物理課的學習很親切,又能激發學生強烈的求知欲。例如,就“力”的概念來看,應該說每一個中學生都會有自己相應的生活體驗,比如,手提重物、人推車、壓彈簧、拉拉力器、拔河比賽,等等。可以經常感受力的大小、力的方向。但是究竟產生這些現象的根源是什么,力的大小、力的方向又是如何判斷的,等等。教師可以通過學生這些自身的生活經驗進行分析,對學生提出相應的問題,從而較快地切入“力”的概念教學中去。
4.以學生易產生錯覺的前概念為切入點糾正概念,滿足學生的探索欲
剛學物理的學生,頭腦中對物理問題的了解決不是一片空白。而是早已有了很多千奇百怪的思想,但是由于他們的思維水平、感知范圍的局限,對這些概念的認識往往是片面的,甚至是各種各樣的錯覺。因此,教師可以“將錯就錯”,以學生易產生錯覺的前概念為切入點,“撥亂反正”地進行物理概念教學,糾正錯誤的前概念,確立正概念,以滿足學生的探索欲。例如,中學生早已知道浸在水中的物體要受到浮力的作用,但通常大都認為木塊能浮在水面上是因為木塊浮力大,而鐵塊沉下水是由于不受浮力或受到的浮力小。這時,教師可以“將錯就錯”,順著學生的思路,用實驗來測一測是否果真如此。教師可以巧妙設計一個實驗,使測得的漂浮木塊所受的浮力小于沉在水中的鐵塊所受的浮力。這一情況當然與學生頭腦中原有的概念產生矛盾與沖突。學生必然希望能夠進一步探索其中的奧妙。這時教師就可以自然而然地切入到“浮力”與“物體的浮沉條件”這兩個基本概念的教學中去,從而滿足學生的探索欲。
5.以人類關于物理認識的發展為切入點深化概念,增強學生的邏輯思維意識
隨著人類社會的不斷發展,人類關于物理的認識也在不斷深化發展。毫無疑問,作為物理學基礎知識之一的物理概念來說。也在隨著人類物理知識的增加和物理研究的深入而不斷地變化和發展。因此。教師以人類關于物理認識的深化發展為切入點,既有利于使學生掌握物理學科的發展史,又有利于從一定程度上增強學生的邏輯思維意識。例如,就“質量”概念的理解來看,一般來說,應當有四個層次:第一層次,物體所含物質的多少叫物體的質量,初學者較易掌握。第二層次,質量是物體慣性的量度,這是在學習牛頓第二定律時提出的,反映了物體的一種屬性——慣性質量。第三層次,質量是物體產生引力和受引力場作用能力大小的量度。這是由萬有引力定律提出的,表明物體所受的這種能力大小是用質量來表征的——引力質量。第四層次,質量是作為物體所蘊藏的能量的量度,這是從相對論的質能方程提出的,物體的質量和能量之間存在著必然聯系——能量質量。因此,在進行后三個層次的“質量”概念教學時。可以以前幾層次的概念為切入點,層層引導,逐步深入,最后形成一個有機的整體。從而使學生形成一定的邏輯思維能力,更好地掌握所學知識。
(作者單位:河南師范大學附屬中學,河南新鄉,453007)