【摘 要】隨著新課程改革的推進,新的教學理念與教學手段也不斷深化。中學物理教學在此背景下也發生著較大的變化。本文以中學物理電磁學概念教學法用以提高學生的自主學習能力為核心,從概念的引出、概念的理解、概念的相互聯系三方面入手剖析。
【關鍵詞】新課程;電磁學;概念教學法
物理學是一門研究物質結構、物質相互作用和運動規律的自然科學,是一切科學技術的基礎。所以,物理學教學改革在學生的整個知識結構建構中起到重要作用。而在物理學研究學習中,概念是整個理論體系的單元或細胞,概念明確是人們正確思維的必要條件。因此,在物理學教學中,使學生完整而準確地掌握概念,是深刻理解、牢固掌握理論知識的重要環節。中學物理中,電磁學又是非常重要的部分,能夠培養學生的基礎物理學能力與理論素養,是進入大學繼續深造學習的重要基礎。在教學實踐中,筆者初步摸索出了電磁學概念教學的一些方法,分析如下:
一、電磁學的教學內容與教學目標
電磁學的研究范圍是:電磁現象的規律及其應用。具體內容包括靜電場、恒定電流、磁場等。將電與磁兩部分分開編寫,是為了學生能更好的學習,而實際上這兩部分是密不可分的。電磁理論是一座繁復的“科學殿堂”,它的各個部分彼此相輔相成、聯系密切,牽一發而動全局。學生會在原有的電、磁知識基礎上進一步學習靜電場、恒定電流、帶電粒子在電場、磁場以及復合場中的運動等知識,學習的過程始終有兩條主線,就是“場”與“路”。讓學生從概念上明確電、磁知識各自的特征以及他們之間的相互聯系,才能使學生更好的掌握這一部分知識,最重要的是能夠借此來提高學生的思維品質及動手能力。
二、概念教學法在中學物理電磁學中的應用
中學物理本身是一門重要的科學理論基礎課程,而其中的電磁學所涉領域眾多,所以基礎理論知識與概念占了大量的篇幅。學生只有首先通過物理電磁學最基本的概念與規律的掌握,才能更進一步了解有關電磁學的研究方法,認識電磁學實驗、模型的實際作用。因此概念教學法是學生對物理電磁學理解和認識的必由之路。
1.概念的引出
中學物理電磁學中的大量的抽象概念都是通過實驗進行驗證并總結出來的。如果學生直接去理解這些經過簡化的文字概念,難免生澀。所以需要教師通過課堂實驗將這些概念、定理還原到更加客觀的實驗當中,使學生能夠有更強的參與感,對文字性的概念有了感性的認識。實驗是物理學的基礎,產生自實驗的各種現象與結果是最易對學生生發吸引力的,也是最能讓學生產生學習興趣的部分。在概念的引出過程中,教師應在最大程度上創造條件加強實驗教學,利用學生的這種興趣點,提高概念學習的效率。特別是電場、磁場兩部分內容,更應該提高實驗教學比重。例如,在講解“帶電粒子在磁場中偏轉”一節知識的時候,如果單純以理論推導,學生必定感到晦澀難懂;教師若能利用“陰極射線管”做好演示實驗,學生就會看到粒子運動軌跡非常明顯。教師此時也不用生硬的指導,學生自然會對根據實驗現象進行受力分析。即便有些實驗不具備完成條件,教師也應該盡可能的利用視頻、動畫等一些輔助手段,幫助學生提高感性認識,進而理解概念、規律。
再如,在講述奧斯特實驗對揭示電磁規律所起的重要作用時,教師通過實驗演示并向學生講述奧斯特、安培等物理學家是如何一步步總結出電磁現象的基本規律。并且讓學生們了解勻強磁場中影響通電導線所受安培力大小和方向的因素通過實驗讓學生了解洛倫茲力這一概念。學生由具體的實驗操作掌握影響洛倫茲力方向的因素,同時對電子束的磁偏轉原理以及相關的技術概念也能有初步的認識。
2.在學生的主動參與、思考中理解概念
電磁學的概念教學法,最終教學目的是讓學生對概念從根本上理解和掌握并非要求學生死記硬背。這也就要求我們要打破傳統應試教育的束縛,突出學生自主學習能力的培養。教師在進行試驗與課堂討論之前,應幫助學生通過收集資料、了解電磁概念的發現過程,知道電磁感應的基本定律。在實際課堂教學中應通過學生在中學時已有的知識儲備設計一些具有啟發性的問題讓學生自發的去思考、討論,主動地參與到學習過程中來。
例如,在電磁學第一次課,學習內容是電荷、庫侖定律、電場的知識。學生在中學已經學習了物質的微觀結構、電荷的基本性質、庫侖定律的標量表示。在此基礎上,設計問題讓學生討論回答。通過一系列有啟發性的問題來引導學生利用已有知識,進一步深入思考,自然地豐富新知識,同時這樣的討論也有益于活躍課堂氣氛,學生通過自己的推論得出結論,能更增強自信心,培養起對學習物理的興趣。
新課改要求一線物理教師更新教學理念,讓學生在整個課堂教學中占有更多的時間跟更大的空間,鼓勵學生更多的參與到學習的過程中來。學生的主體性要得到更多的尊重,教師只是充當“參謀”的角色,改變學生從“被動的填鴨”到師生互動的教學轉變。例如,在探究“待測電阻的測量”的問題時,可以先由學生設計幾種方案,老師和學生可以共同探究每一種方案的可行性,讓學生充分感受到師生是平等的。同時還可以通過分組實驗進行探究,使學生感受到同學之間合作學習的樂趣。在課堂的教學過程中,教師要做到:教師講的少一些,學生動得多一些;書面作業少一些,作業形式多一些。
3.注重物理電磁學概念間的聯系
在中學物理電磁學中,許多概念是密切聯系的。由于電磁理論在物理學界本身是一個復雜的理論體式,它的各個部分是相輔相成、聯系密切的,因此也就容易陷入這樣一種兩難的境地:一方面許多問題難于在中學物理教材和教學中講得十分深入和透徹;另一方面也不可能將它們之間的聯系斷然割舍。所以在解決這一難題的最好方法就是采用對比概念的形式進行講解。 例如在講述比較抽象的概念時,如電場和磁場方面,學生通過電場線描繪兩個等量異種點電荷周圍的電場,通過對比的方法可以利用磁感線描繪通電直導線周圍的磁場。
引導學生去自發的對比兩個概念,總結其區別與聯系,能起到非常好的掌握知識、鞏固記憶的作用。通過對比,新的知識在頭腦中本身的所建構起的理論體系中發揮作用的同時,還能夠加深對原有知識的理解與掌握。這樣做不但可以促進抽象概念在學生大腦中的內化也有利于學生知識的遷移。通過概念之間的對比分析,還可以提高學生的自主思維能力,教會學生如何自學、如何思考,對學生在各門科學理論的學習奠定基礎。
三、結束語
筆者的教學實踐證明,上述的概念教學法有利于在中學物理教學中開展,在培養學生獨立思考能力與自主學習能力方面起到了積極的作用。 隨著新課程改革的推進,時代發展的要求,中學物理課程也應該順應現代新時期素質教育的要求將師生平等、合作學習融入到教學中。充分培養學生的自主學習能力,在中學物理電磁學中開展概念教學法,能夠很好的去探析物理電磁學知識的本質。
總之,使知識學習與思維訓練相互融合,深入培養學生的創新精神,從被動的學習轉為主動的學習,才能使學生在構建知識理論體系、內化抽象概念的同時對知識在實際中的應用產生積極影響,最終取得良好的學習效果。
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(作者單位:廣西南寧市民族高中)