范澤海
【摘要】物理學中最重要的是物理概念和物理規律,而物理概念是物理規律的基礎,因此物理概念的教學具有基礎性作用。提高初中物理概念教學的有效性,是學生學好物理學科的關鍵。提高初中物理概念教學的有效性途徑主要有四條:一是巧設物理概念的引入;二是理解物理概念的內涵;三是拓展物理概念的外延;四深化物理概念的應用。
【關鍵詞】物理 ?概念 ?引入 ?內涵 ?外延
【中圖分類號】G633.7 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】A ? ? ?【文章編號】2095-3089(2015)05-0147-02
從初中物理的各種章節考試、期末考試、升學考試的抽樣分析可知,學生在一些考題上出錯,根本原因在于學生對概念模糊不清。物理學內容包括物理現象、物理過程、物理概念和物理規律,其中最重要的是物理概念和物理規律,而物理概念是物理規律的基礎,因此物理概念的教學具有基礎性作用。初中學生在八年級才開始學習物理,在初中階段要學習許多新的物理概念,學生只有透徹理解這些物理概念的內涵和外延,才能抓住物理概念的本質,避免概念模糊不清、相互混淆。因此提高初中物理概念教學的有效性,是學生學好物理學科的關鍵,是學生提高物理科學素養的重要途徑。
一、巧設物理概念的引入
1.用生產生活實例引入 ? ?《義務教育物理課程標準》中指出物理課程的基本理念之一是:“從生活走向物理,從物理走向社會”。用生產生活實例引入物理概念,符合學生的認知特點,使學生意識到物理就在生產生活中,物理就在自己的身邊,進而使學生覺得學習物理非常有用,激發學生學習物理的興趣。例如在引入力的概念時,可引用生產生活中的實例:人推車、拖拉機拉拖車、手提箱子、壓路機壓路面、摩擦阻礙了木箱移動、球與球拍的碰撞、地球吸引蘋果、同名磁極相互排斥、毛衣摩擦過的氣球能吸引紙屑等,引導學生分析日常所見的這些實例既有受力物體,并一定還有施力物體,所以,力是一個物體對另一個物體的一種作用。
2.用故事引入 ? ?用故事引入概念,可以變枯燥的物理概念為有趣的物理概念。例如用凡爾納的小說《哈特拉斯船長歷險記》中的故事,在嚴寒的原野,探險者丟失了打火機,怎樣生活取暖呢?博士用冰塊制成冰透鏡取火,棉絮能燃燒起來。博士所做的是一個中間厚、邊緣薄的透鏡,叫做凸透鏡。
3.用問題引入 ? ?教師可以用物理問題引發學生思考,進而引出新的物理概念,使學生感覺學習新的物理概念能解決實際問題,愿意學習新的概念。例如教師提出問題:“在維修電視機的時候,小明發現有一個200Ω的電阻壞了,可是小明的手邊只有幾只100Ω的定值電阻,有什么辦法可以解決這個問題呢?”引出等效電阻的概念。
4.用舊概念引入 ? ?在物理概念的學習過程中滲透著轉化思想,很多時候需要用舊概念引入新概念。例如在學習了功的概念之后,教師指出,人們在做功的時候,其中有一部分功是有用功,是無論采取哪種辦法都必須做的功;而另一部分是并非我們需要但又不得不另外做的額外功。人們希望提高有用功在總功中的比例,并指出在物理學中把有用功跟總功的比值叫做機械效率。
5.用實驗法引入 ? ?物理是一門以觀察和實驗為基礎的科學,用實驗引入概念,使學生易于理解。例如運用控制變量法進行實驗,定性研究壓力的大小不僅跟壓力的大小有關,還跟受力面積的大小有關,順理成章地指出,在物理學中,把壓力與受力面積的比叫做壓強。讓學生知道壓強表示壓力的作用效果。
6.用類比法引入 ? ?以容易感知的概念類比引入抽象的概念,使學生容易理解新概念。比如電流的概念比較抽象,教師可以用水流引入電流,教師可以這樣敘述:“水在水管中定向流動形成水流,自由電荷在導體中定向移動形成電流。”再給出電流的具體概念。
7.用逆向思維引入 ? ?要讓學生知道逆向思維是一種重要的思維方式。有時逆向思維,會有新的發現。例如在引入電磁感應現象時,可以由奧斯特發現“電生磁”,進行逆向思維,“磁是否能產生電”?引入探究磁生電條件的實驗,再給出電磁感應現象概念。
二、理解物理概念的內涵
1.理解物理概念的關鍵字詞,注意概念的嚴謹性 ? ? 物理概念應該是嚴謹的,應讓學生理解其中的一些關鍵字詞,注意概念的條件,領會概念的本質。比如:在物理學中,物體質量與體積的比叫做組成物體的這種物質的密度。其中的“物質”一詞很關鍵,體現了密度是物質的一種特性。
2.根據定義法,理解概念內涵
教師應教會學生根據一些常用的定義法,去分析、理解概念的意思,準確理解概念的內涵。
(1)比值定義法 ? ?在教育科學出版社出版的初中物理教材中,很多時候都采用比值定義法。如:在物理學中,物體通過路程與所用時間的比叫做物體運動的速度。從速度的概念可知速度是表示物體運動快慢的物理量。速度的定義式為:v=S/t。速度的單位為組合單位,是由路程單位與時間單位組合而成的,如果路程S的單位是m,時間t的單位是s,則速度v的單位是m/s。
(2)乘積定義法 ? ?物理中有時采用乘積定義法描述概念。比如物理學中規定:如果物體受力且沿受力方向移動一定的距離,就說力對物體做了功,并規定:功等于力與物體沿力的方向移動距離的乘積。功的定義式可寫成W=FS。功的單位為組合單位,是由力的單位和路程的單位組合而成的,如果力F的單位是N,路程S的單位是m,則功W的單位是N·m,功的單位的專門名稱為焦耳,簡稱焦,符號是J。
3.記住新概念的物理量字母、單位 ? ?每個物理概念一般都用特定物理量字母表示,物理量的單位一般也用特定字母表示,學生要記住,才能正確運用公式進行運算。
4.結合概念理解物理量的物理意義 ? ?在解答物理試題時,正確理解物理物理量的含義,不僅讓學生知其然,而且知其所以然。而要理解物理量的物理意義,應結合概念才能正確理解。如熱值的概念是:為了描述燃料的燃燒特性,我們把燃料完全燃燒放出的熱量與燃料質量的比,叫做這種燃料的熱值。柴油的熱值q柴油=3.3×107J/kg,其物理意義應是:1kg的柴油完全燃燒放出的熱量是3.3×107 J。
5.結合物理概念理解定義式 ? ?物理定義式是物理概念的公式化表示方式,應先理解物理概念,然后才能理解定義式。例如壓強的概念是:物理學中,把壓力與受力面積的比叫做壓強,那么壓強的定義式就為:P=F/S。
6.結合實例理解物理概念的內涵 ? ?“初中物理的基本概念和基本原理很多都來源于生產生活實例。在學習完每一個知識點后,還要要求學生列舉與此知識相關聯的生產生活實例,以此檢驗學生是否對知識有了真正的理解。”[2]結合生活實例,讓學生運用物理概念進行分析,深化學生對物理概念內涵的理解,并可以激發學生學習物理概念的興趣。比如在學了壓強概念之后,學生知道了壓強表示壓力的作用效果,可讓學生列舉增大或減小壓強的實例,學生可以列舉很多實例。如菜刀的刀刃很鋒利、圖釘的尖端比較尖、啄木鳥的喙比較尖等,都是為了減小受力面積,從而增大壓強;坦克使用履帶、鐵軌使用枕木、書包帶制作得比較寬等,都是為了增大受力面積,從而減小壓強。
三、拓展物理概念的外延
1.注意物理概念的限制條件 ? ?很多物理概念都有限制條件,要特別注意概念的限制條件。例如:能自行發光的物體叫做光源,“光源”這一概念的限制條件是“自行發光”。太陽能自行發光,所以是光源;月亮本身不能自行發光,月亮反射太陽光,所以月亮不是光源。
2.對比不同概念之間的異同 ? ?對于有些概念,學生容易混淆,需要對比不同概念之間的異同。特別是一些選擇題,學生把不同的概念混為一談,結果不能正確選擇。例如:水燒開時冒出“白氣”,需要學生判斷是什么物態變化,學生往往把“白氣”和“水蒸氣”混為一談。其實“白氣”是一些小水珠,是液態,是打了引號的“白氣”,其實不是氣態,因此水燒開時冒出“白氣”是液化現象。而水蒸氣是氣態,水變成水蒸氣的過程是汽化現象。
3.根據概念的定義式推導出其它公式 ? ?物理課本中往往只給出了概念的定義式,但在實際應用時,還需要用到推導式,因此在教學時,需要學生根據定義式推導出其它公式,而且推導式也很重要,要求學生記住并會應用這些公式。
4.消除前概念與新概念的相互影響 ? ?物理中的有些概念有一些聯系,前概念與新概念相互影響,學生容易產生錯誤的理解,教師一定要引導學生對比這些概念,避免相互影響。例如物理中有兩個概念:質量表示物體中含有物質的多少;地面附近的物體由于地球吸引而受到的力叫做重力。同一物體,如果從地球上移到月球上,質量大小不變,而重力將減小,學生容易在選擇題中出錯,要引導學生對比分析,理解清楚。
四、深化物理概念的應用
1.編制例題,鞏固概念 ? ?要使學生對物理概念有精準的理解,教師還得編制例題,讓學生鞏固訓練。每個概念都有相應的考點,教師要收集某個概念的相關考題,并精選有代表性的例題。教師要通過一系列的問題引導學生分析例題,自我思考或分組討論得出正確答案。
2.建立概念的高頻考點,提高訓練的有效性 ? ?有些概念考的幾率要高一些,另一些概念考的幾率要低一些。要分析近幾年的高頻升考考點,重點訓練這些高頻考點,引導學生分析這些高頻考點的解題方法、技巧,有利于提高學生成績。
3.設置變式訓練題,實現概念的正遷移 ? ?一些學生往往聽懂了例題,但變一種形式,學生就不會解答。要讓學生實現概念的正遷移,還需要在例題的基礎上,編制一些變式訓練題,發散學生的思維。
4.建立概念的易錯題庫,常態練習 ? ?學生在實際做題時,一部分學生對一些概念的相關考題容易出錯,教師要進行抽樣分析,收集整理概念的易錯題庫,每隔一定的時間,就進行相關的變式練習,并常態化地檢測,從而徹底糾正學生的錯誤認識,提高教學的針對性和有效性。
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部制訂.物理課程標準(2011年版)[M].北京:北京師范大學出版社,2012:2.
[2]肖川主編.義務教育物理課程標準(2011年版)解讀[M].武漢:湖北教育出版社,2012:37.