知識整合理論下的初中物理概念理解教學(xué)

【摘 要】初中物理涉及很多概念，主要有機械運動、機械效率、壓強、力、密度等，理解這些概念是學(xué)習(xí)物理的基礎(chǔ)，其重要性不言而喻。教師在授課中應(yīng)注重運用相關(guān)的教學(xué)理論，促使學(xué)生更好地理解相關(guān)概念，為其靈活應(yīng)用物理知識奠定堅實的基礎(chǔ)。知識整合理論是由學(xué)者馬西婭·C·林提出的一套教學(xué)理論，該理論注重促進學(xué)生形成連貫的科學(xué)理解，包含誘出想法、添加想法、辨分想法、反思與整理想法等環(huán)節(jié)。本文基于這些環(huán)節(jié)探討相關(guān)的概念教學(xué)。

【關(guān)鍵詞】知識整合理論;初中物理;概念理解教學(xué)

【中圖分類號】G633.91? 【文獻標(biāo)識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2021）16-0126-02

物理概念是對物質(zhì)運動過程、本質(zhì)的高度概括。傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生只是死記硬背相關(guān)物理概念，對概念的理解往往不夠深入，應(yīng)用概念時出錯率較高，物理成績提升緩慢。為幫助學(xué)生更好地理解與掌握物理概念，教師應(yīng)掌握知識整合理論，并在該理論的指導(dǎo)下采取有針對性的教學(xué)策略，深化學(xué)生對知識的理解，使其更好地把握概念本質(zhì)，為其運用概念靈活解題作鋪墊。

1? ?誘出想法

誘出想法是知識整合理論的重要組成部分。通過誘出學(xué)生已有的想法，教師既能了解學(xué)生對所學(xué)知識的理解情況，又能幫助學(xué)生建立新舊知識間的聯(lián)系，構(gòu)建系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡(luò)[1]。為更好地誘出學(xué)生的想法，教師應(yīng)認真分析學(xué)生的已有知識儲備、生活經(jīng)歷等，在課堂上通過創(chuàng)設(shè)相關(guān)問題情境或借助多媒體技術(shù)再現(xiàn)學(xué)生的生活情境，在降低學(xué)生對學(xué)習(xí)的陌生感的同時，誘出學(xué)生已有的

想法。

如在講解“機械運動”這一概念時，可創(chuàng)設(shè)如下問題情境：甲、乙兩位同學(xué)坐在公交車上，分別向兩側(cè)的窗外看。甲同學(xué)認為公交車是向前運動的，乙同學(xué)則認為公交車正在向后運動。為什么甲、乙兩位同學(xué)會有不同的觀點？哪一位同學(xué)的說法是正確的？該生活情境給你帶來了什么啟發(fā)？描述某一物體的運動狀態(tài)時應(yīng)注意哪些問題？

通過問題誘出學(xué)生的想法，可進一步使其認識與理解“機械運動”的概念，使其認識到判斷某一物體的運動情況需要明確參照物。另外，為使學(xué)生能夠靈活運用“機械運動”概念解答相關(guān)問題，教師可在課堂上向?qū)W生展示如下習(xí)題，要求學(xué)生作答：

甲、乙兩小車從相同的地點同時向東運動，他們的s—t圖像如圖1所示，則以下說法正確的是（? ）。

A.甲的速度小于乙的速度

B.經(jīng)過4 s，甲、乙相距1.2 m

C.若以甲為參照物，乙往東運動

D.若以乙為參照物，甲往東運動

由圖可知，甲車v甲==0.2 m/s，v乙==

0.1 m/s，則v甲>v乙，所以A項錯誤。經(jīng)過4 s，甲車和乙車

運動的距離分別為0.8 m、0.4 m，兩車相距0.8 m?0.4 m

=0.4 m，所以B項錯誤。若以甲為參照物，則乙車慢，且向西運動，所以C項錯誤。若以乙為參照物，則甲車快，且向東運動，所以D項正確。

2? ?添加想法

添加想法環(huán)節(jié)可以幫助學(xué)生對物理概念形成連貫理解，教師可以通過這一環(huán)節(jié)，使學(xué)生更好地把握物理概念的本質(zhì)[2]。一方面，教師可利用多媒體技術(shù)化抽象為具體，直觀呈現(xiàn)相關(guān)的物理情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生更好地理解物理概念。另一方面，教師可以引導(dǎo)學(xué)生開展相關(guān)的物理實驗，并要求學(xué)生在實驗中積極創(chuàng)新。

如講解“沸騰”這一概念時，教師可運用多媒體技術(shù)制作相關(guān)的動畫課件，在課件中直觀地展示水在沸騰前后氣泡體積變化情況，使學(xué)生更好地把握沸騰的特點。為進一步深化學(xué)生對沸騰的理解，教師可鼓勵學(xué)生積極動腦設(shè)計創(chuàng)新實驗，探究水沸騰的條件。如某學(xué)生將盛有水的試管放入盛有水的燒杯中（試管未接觸燒杯底），用酒精燈加熱燒杯，發(fā)現(xiàn)燒杯中的水沸騰，而試管中的水未沸騰。對此，教師可引導(dǎo)學(xué)生認真思考，找到試管中的水未沸騰的原因，即試管中的水無法持續(xù)吸收燒杯中的水的熱量。經(jīng)過實驗，學(xué)生能深刻理解沸騰的條件是在水達到沸點后又持續(xù)加熱。

通過添加想法，學(xué)生更加深刻地理解了“沸騰”這一概念。為使學(xué)生能學(xué)以致用，教師還可在課堂上向?qū)W生展示如下習(xí)題，要求其分析作答：

某學(xué)生將水裝入不漏水的紙盒中，用酒精燈加熱，發(fā)現(xiàn)水沸騰了，而紙盒并未燃燒，以下說法正確的是（? ）。

A.紙的著火點較火焰溫度高

B.紙的著火點較水的沸點低

C.水的沸點較火焰溫度高

D.水的沸點較紙的著火點低

該習(xí)題考查了學(xué)生對沸騰知識的理解。學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識可知，紙盒之所以沒有燃燒，是因為水的沸點低于紙的著火點，故選擇D項。

3? ?辨分想法

教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成用證據(jù)辨分想法的良好習(xí)慣，通過與其他學(xué)生積極交流，以及認真查閱資料，對相關(guān)想法進行合理論證，實現(xiàn)對所學(xué)物理概念的深入理解。

如講解液體壓強概念之前，教師可先了解學(xué)生已有的想法，包括一些不正確的想法[3]，并在教學(xué)中引導(dǎo)、鼓勵學(xué)生與同學(xué)溝通交流，或查閱相關(guān)資料，驗證自己的想法。如部分學(xué)生認為容器中液體的容積越大，對某一點的壓強就越大。顯然這一想法是錯誤的，為使學(xué)生能夠認識到自己的錯誤，教師可將學(xué)生分成若干組，按照教材內(nèi)容開展相關(guān)的探究活動，使用壓強計探究液體的壓強與哪些因素相關(guān)。通過實驗、探究，學(xué)生最終能得出液體的壓強與液體的密度以及液體的深度相關(guān)，如此不僅能夠使學(xué)生更加深刻地認識、理解液體壓強與固體壓強的區(qū)別，而且能使其認識到實驗是辨別想法正誤的重要途徑。

在完成辨分想法后，教師可在課堂上組織學(xué)生圍繞以下習(xí)題展開探究：

一燒杯放置在水平面上，里面裝有兩種密度不同的液體，兩種液體并未混合。其中上下液體的高度分別為h、2h，密度分別為0.8ρ、ρ，則液體對燒杯底部的壓強為

（? ）。

A.2.4ρgh? ? B.2.7ρgh? ? C.2.8ρgh? ? D.3ρgh

根據(jù)液體壓強的形成原理可知，液體對燒杯底部的壓強是兩種液體產(chǎn)生的壓強之和。分別代入壓強計算公式可以得到P=0.8ρgh+2ρgh=2.8ρgh，故選擇C項。

4? ?反思與整理想法

通過反思與整理想法，學(xué)生能夠透過現(xiàn)象看本質(zhì)，及時糾正自己的錯誤想法。如為使學(xué)生對“密度”這一概念有系統(tǒng)、連貫的理解，教師在課堂上既要注重引導(dǎo)學(xué)生認真總結(jié)相關(guān)理論，又要找到學(xué)生錯誤想法產(chǎn)生的原因，糾正學(xué)生對密度這一概念的認識[4]。如部分學(xué)生認為密度小的物體會漂浮在密度大的液體之上，類似油能漂浮在水面上。部分學(xué)生卻不那么認為，就像鋼鐵制造的輪船，雖然鋼鐵的密度比水的密度大，但船卻能浮在水面上。學(xué)生之所以會出現(xiàn)這樣的想法，是因為其對輪船能夠浮在水面上的原理理解有誤。最終學(xué)生通過反思與整理自己的想法，能進一步深化對“密度”這一概念的認識[5]。

為使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)概念融會貫通，教師可要求學(xué)生解答如下習(xí)題：

將40 g酒精和50 g水充分混合，不考慮酒精的揮發(fā)，已知酒精的密度為0.8×103 kg/m3，則混合液的密度可能為（? ）。

A.0.9×103 kg/m3? ? ? ? ? ?B.0.85×103 kg/m3

C.0.95×103 kg/m3? ? ? ?D.1.05×103 kg/m3

由密度計算公式可求得40 g酒精和50 g水的體積分別V酒===50 cm3，V水===50 cm3，實際總體積V=0.9×103 kg/m3，因此，混合液的密度應(yīng)大于0.9×103 kg/m3，且混合后液體的密度不可能大于水的密度，可排除D項，因此，選擇C項。

初中物理概念教學(xué)中，為促使學(xué)生更加深刻地理解物理概念本質(zhì)，教師應(yīng)掌握知識整合理論的內(nèi)涵及用法，做好初中物理概念的匯總，將知識整合理論與物理概念教學(xué)有機結(jié)合，提升初中物理概念教學(xué)質(zhì)量。

【參考文獻】

[1]撖愛嶸.初中物理概念教學(xué)課堂導(dǎo)入方法的研究[J].學(xué)周刊，2021（4）.

[2]孫翠翠.初中物理概念教學(xué)方法探析[J].新課程研究，2020（34）.

[3]冷麗.初中物理教學(xué)中概念教學(xué)有效開展方法研究[J].新課程，2020（45）.

[4]秦曉文.促進概念理解的建構(gòu)類作業(yè)的設(shè)計策略[J].中學(xué)物理，2020（20）.

[5]張超.初中物理概念教學(xué)的幾點體會[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2020（21）.

【作者簡介】

潘益虎（1982～），男，江蘇張家港人，本科，中小學(xué)一級教師。研究方向：初中物理教學(xué)與研究。