葉建元
摘 ? ?要: 物理概念是物理學基本理論的重要組成部分,也是構成物理定律和物理公式的理論基礎。在新課教學中,最重要的一項內容是如何導入物理概念,使學生全面理解概念的內涵與外延,并學會運用概念分析問題、解決問題。然而,物理概念的導入方法是否恰當,不僅會影響到學生對物理概念的理解和掌握效果的強弱,而且會影響到能否激發學生的物理學習興趣,調動學生學習物理的積極性和主動性。因此,熟練并靈活地運用物理概念的導入方法在教學中顯得尤為重要。
關鍵詞: 物理教學 ? ?物理概念 ? ?導入策略
物理概念是物理基礎理論的重要組成部分,更是構成物理規律的理論基礎。在教學物理概念的過程中,如何使學生形成、理解和掌握物理概念,并使他們的認識能力在這個過程中得到發展是物理教學的核心問題。其中物理概念的導入不僅是物理概念教學的重要環節之一,而且是學生從舊知識到新知識轉化的必經之路。那么,在物理教學中如何恰當地形成物理概念才能使學生準確地把握物理概念的內涵和外延,使學生清楚地掌握物理概念的來龍去脈呢?下面就這一問題結合自己多年的教學經驗從學生已有的生活經驗、利用生活中的小實驗、利用類比法、利用物理學史料等方面談談物理概念的導入策略。
一、利用生活經驗導入新概念
物理學知識源于生活、服務于生活,是一門與學生生活密切聯系的學科。學生在日常生活中,觀察和經歷了許多物理現象和應用物理知識的事例,恰當地應用學生已有的生活經驗,能創造良好的學習物理概念的環境。教師可以列舉與所學物理概念有關的生活現象,引導學生分析,找出它們的共性,從而提出新概念。這樣會使學生感到親切,認為物理就在自己身邊,而不會認為物理知識脫離生活實際、枯燥難懂。這符合讓學生在“生活世界中學物理,而不是在科學世界中學物理”的現代教育理念。
案例:利用生活經驗形成新概念的實例:學習摩擦力時,教師可以引導學生回顧熟知的生活現象:空手很難抓起泥鰍,戴上手套就變得輕而易舉了;要抓住滑動的魚,必須增加手對魚的壓力;汽車陷入連泥帶水的坑里,墊上草墊就可以解決難題;松動的傳送帶要正常運轉,要增大接觸面間的壓力,等等。列舉實例后,讓學生根據這些生活現象提出自己想知道的問題,然后引導學生對所提出的問題進行分析匯總,會發現提出的問題多數與摩擦力的大小有關,教師總結,并告訴學生如果知道影響摩擦力大小的因素,這些問題就可以解決,由此進入摩擦力的學習。
恰當地從生產生活中選取一些生動形象的實例導入新概念,不僅可以激發學生學習的興趣,而且有助于學生具體生動地理解物理概念所反映的事物的本質屬性,形成正確概念。由生活經驗導入新概念有助于培養學生善于觀察、勤于思考且樂于分析的良好思維品質和習慣。采用這種導入新概念的方法時應注意:首先描述生活現象時語言要簡練生動、通俗易懂、貼近學生,給學生一種親切感;其次,所舉的事例必須是學生熟知的,要恰當、典型,與將要學習的新概念有密切聯系,易于學生發現這一概念所反映的事物的本質屬性。
二、利用小實驗導入新概念
引人入勝的小實驗不僅能激發學生強烈的求知欲,而且能為學生提供建立概念所需的感性材料。運用實驗導入新概念,包括教師演示實驗和學生邊做邊實驗兩種形式,不管采取哪種形式,都應使學生對概念涉及的物理現象和物理過程獲得生動、鮮明的感性認識,進而從實驗現象的特征出發,形成物理概念。
案例:利用小實驗形成新概念的實例:在講授大氣壓強的概念時,在概念形成之前可以演示“易拉罐”實驗:往空易拉罐中注入少量酒精,放在酒精燈上加熱,排走罐中空氣,然后用橡皮泥將罐口封住,讓易拉罐冷卻。學生可以觀察到易拉罐被壓癟了,并發出劇烈響聲。該實驗無論是視覺效果還是聽覺效果,都能給學生深刻印象,從而形成“大氣壓強”。實驗中可以利用噴水器往罐身上噴水幫助冷卻,實驗現象更明顯。又如在教學摩擦力時,可以演示筷子提米的實驗,展示出乎學生意料的現象;將浸過水的大米盛放在小塑料杯中,插入一根竹筷,用力將大米壓實,手握筷子可以將大米和杯子一同提起。面對這種意想不到的現象,學生產生濃厚的學習興趣,教師不失時機地引導學生對杯子和米作整體受力分析,由此切入摩擦力的教學,同時為靜摩擦力的學習埋下伏筆。
運用實驗創設學習概念的環境既有助于引導學生把注意力集中到被研究的對象和現象上來,又可以培養學生的觀察能力、注意能力和實驗能力。通過新奇、生動、有趣的實驗演示可以激發他們的學習興趣,而且實驗所呈現出來的現象與將要學習的概念有密切聯系,能反映事物的本質屬性,使概念教學由抽象變具體、由微觀變宏觀、由靜態變動態,從而使教學活動變得生動有趣,富有吸引力。由實驗現象啟發學生思考,鼓勵學生提出問題,通過匯總學生的問題切入新概念的學習。
三、利用類比法導入新概念
類比是指在新事實同已知事物之間具有類似方面作比較。類比是從事科學研究最普遍的方法之一,對科學的發展具有重要作用。類比法是人們所熟知的幾種邏輯推理中最富有創造性的。科學史上很多重大的發現、發明,往往發端于類比,類比被譽為科學活動中的“偉大的引路人”。物理學中,有不少概念就是用類比推理方法得出的。對這類物理概念的教學,其最佳形成方法就是用類比法。只有這樣才可以使學生以類比事物為“橋”,從形象思維順利過渡到抽象思維,從而深刻理解新概念。
案例:利用類比法形成新概念的實例:例如,與重力勢能類比,形成電勢能的概念;與電場強度概念的建立方法類比,形成磁感應強度的概念;將電流類比于水流,建立電流概念;將電壓類比于水壓,建立電壓概念;把交變電流的相與相差的概念同簡諧運動做適當類比,建立交變電流的相與相差的概念;把電磁振蕩類比于彈簧振子或單擺,把電諧振動類比于機械振動中的共振現象,建立電磁振蕩概念,等等。
在物理教學中,運用類比法導入新概念可幫助學生接受新概念并加深對新概念的理解,使知識融會貫通,發散學生思維,并培養學生對知識的遷移能力。類比法在教學方面雖然具有邏輯推理難以取代的功效,但在使用類比方法時,要注意各種不同事物之間的差異和區別,在形成新概念、新規律時進一步把它們的本質講清楚。只有這樣才能啟發學生思維和加深學生對學習內容的理解,才能在教學中達到舉一反三的好效果。
四、利用物理學史料導入新概念
在物理教學中滲透物理學史教育,可以開闊學生視野,讓學生了解科學家研究問題的思路和方法,學習他們的科學態度和科學精神。教師向學生講述物理學史上那些膾炙人口的故事和傳說,如科學家的逸聞趣事、重大發現的來龍去脈等史料,既可以達到導入新課的目的,又有助于學生形成新概念,啟發科學思維,掌握科學研究方法。
案例:利用物理學史料形成新概念的實例:在講授壓強時,可以通過介紹馬德堡半球實驗形成大氣壓強,介紹帕斯卡的裂桶實驗形成液體壓強等;在形成光的干涉概念時,首先介紹托馬斯·楊在歷史上第一次解決相干光源的問題,成功地做出光的干涉實驗的史料,它能激發學生對新概念學習的濃厚興趣;在形成電磁感應概念教學時,簡要介紹法拉第其人及其在物理學上的杰出貢獻等事跡,以激發學生學習該概念的興趣。
利用物理學史資料導入新概念,語言要簡練生動、富有啟發性,既要讓學生感到有趣,又要啟迪學生思維,提出步步深入的問題。切不可輕描淡寫地介紹物理學史料,爾后直接提出要學習的新概念,這樣會使教學拘泥于形式,而不能充分發揮物理學史的教育功能。教師應該在講述史料的基礎上,用其中涉及的物理現象、物理過程引導學生分析、猜想,在學生發表自己的看法時,抓住學生的疑惑點,切入新概念的學習。
實踐證明,物理概念的導入并不是簡單地開門見山,平鋪直敘地給出概念,一節物理課的成功與否,物理概念的導入優劣是關鍵環節之一。然而,導入只是新課教學的“引子”,起到集中注意、激發興趣、建立聯系、引入正課的作用。新概念的導入不宜占用過多時間,否則就會喧賓奪主。因此,在概念導入時一定要合理取材、講究實效、適可而止。物理概念的導入過程,一方面能引起聽課學生的注意,明確概念學習的目的、概念用來解決的問題,另一方面激發學生的學習興趣,引起學習動機。而概念的導入策略多種多樣,要根據學生和教學內容的具體情況,采用最恰當的導入策略,才能取得良好的教學效果,此所謂“教有教法,教無定法”。因此,物理概念的導入策略則需要物理教師在教學中不斷總結與摸索,根據實際的教學情況選擇合適的導入策略。相信,在教學實踐中如果概念的導入方式新穎、方法得當,就一定會使學生的思維處于興奮狀態,從而激發學生的求知欲望和學習興趣,使物理教學達到事半功倍的效果。
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