怎样提高初中物理概念教学的有效性

2015-06-11 21:50:19范泽海
课程教育研究·下 2015年5期
关键词:引入外延内涵

范泽海

【摘要】物理学中最重要的是物理概念和物理规律,而物理概念是物理规律的基础,因此物理概念的教学具有基础性作用。提高初中物理概念教学的有效性,是学生学好物理学科的关键。提高初中物理概念教学的有效性途径主要有四条:一是巧设物理概念的引入;二是理解物理概念的内涵;三是拓展物理概念的外延;四深化物理概念的应用。

【关键词】物理  概念  引入  内涵  外延

【中图分类号】G633.7                           【文献标识码】A      【文章编号】2095-3089(2015)05-0147-02

从初中物理的各种章节考试、期末考试、升学考试的抽样分析可知,学生在一些考题上出错,根本原因在于学生对概念模糊不清。物理学内容包括物理现象、物理过程、物理概念和物理规律,其中最重要的是物理概念和物理规律,而物理概念是物理规律的基础,因此物理概念的教学具有基础性作用。初中学生在八年级才开始学习物理,在初中阶段要学习许多新的物理概念,学生只有透彻理解这些物理概念的内涵和外延,才能抓住物理概念的本质,避免概念模糊不清、相互混淆。因此提高初中物理概念教学的有效性,是学生学好物理学科的关键,是学生提高物理科学素养的重要途径。

一、巧设物理概念的引入

1.用生产生活实例引入    《义务教育物理课程标准》中指出物理课程的基本理念之一是:“从生活走向物理,从物理走向社会”。用生产生活实例引入物理概念,符合学生的认知特点,使学生意识到物理就在生产生活中,物理就在自己的身边,进而使学生觉得学习物理非常有用,激发学生学习物理的兴趣。例如在引入力的概念时,可引用生产生活中的实例:人推车、拖拉机拉拖车、手提箱子、压路机压路面、摩擦阻碍了木箱移动、球与球拍的碰撞、地球吸引苹果、同名磁极相互排斥、毛衣摩擦过的气球能吸引纸屑等,引导学生分析日常所见的这些实例既有受力物体,并一定还有施力物体,所以,力是一个物体对另一个物体的一种作用。

2.用故事引入    用故事引入概念,可以变枯燥的物理概念为有趣的物理概念。例如用凡尔纳的小说《哈特拉斯船长历险记》中的故事,在严寒的原野,探险者丢失了打火机,怎样生活取暖呢?博士用冰块制成冰透镜取火,棉絮能燃烧起来。博士所做的是一个中间厚、边缘薄的透镜,叫做凸透镜。

3.用问题引入    教师可以用物理问题引发学生思考,进而引出新的物理概念,使学生感觉学习新的物理概念能解决实际问题,愿意学习新的概念。例如教师提出问题:“在维修电视机的时候,小明发现有一个200Ω的电阻坏了,可是小明的手边只有几只100Ω的定值电阻,有什么办法可以解决这个问题呢?”引出等效电阻的概念。

4.用旧概念引入    在物理概念的学习过程中渗透着转化思想,很多时候需要用旧概念引入新概念。例如在学习了功的概念之后,教师指出,人们在做功的时候,其中有一部分功是有用功,是无论采取哪种办法都必须做的功;而另一部分是并非我们需要但又不得不另外做的额外功。人们希望提高有用功在总功中的比例,并指出在物理学中把有用功跟总功的比值叫做机械效率。

5.用实验法引入    物理是一门以观察和实验为基础的科学,用实验引入概念,使学生易于理解。例如运用控制变量法进行实验,定性研究压力的大小不仅跟压力的大小有关,还跟受力面积的大小有关,顺理成章地指出,在物理学中,把压力与受力面积的比叫做压强。让学生知道压强表示压力的作用效果。

6.用类比法引入    以容易感知的概念类比引入抽象的概念,使学生容易理解新概念。比如电流的概念比较抽象,教师可以用水流引入电流,教师可以这样叙述:“水在水管中定向流动形成水流,自由电荷在导体中定向移动形成电流。”再给出电流的具体概念。

7.用逆向思维引入    要让学生知道逆向思维是一种重要的思维方式。有时逆向思维,会有新的发现。例如在引入电磁感应现象时,可以由奥斯特发现“电生磁”,进行逆向思维,“磁是否能产生电”?引入探究磁生电条件的实验,再给出电磁感应现象概念。

二、理解物理概念的内涵

1.理解物理概念的关键字词,注意概念的严谨性     物理概念应该是严谨的,应让学生理解其中的一些关键字词,注意概念的条件,领会概念的本质。比如:在物理学中,物体质量与体积的比叫做组成物体的这种物质的密度。其中的“物质”一词很关键,体现了密度是物质的一种特性。

2.根据定义法,理解概念内涵

教师应教会学生根据一些常用的定义法,去分析、理解概念的意思,准确理解概念的内涵。

(1)比值定义法    在教育科学出版社出版的初中物理教材中,很多时候都采用比值定义法。如:在物理学中,物体通过路程与所用时间的比叫做物体运动的速度。从速度的概念可知速度是表示物体运动快慢的物理量。速度的定义式为:v=S/t。速度的单位为组合单位,是由路程单位与时间单位组合而成的,如果路程S的单位是m,时间t的单位是s,则速度v的单位是m/s。

(2)乘积定义法    物理中有时采用乘积定义法描述概念。比如物理学中规定:如果物体受力且沿受力方向移动一定的距离,就说力对物体做了功,并规定:功等于力与物体沿力的方向移动距离的乘积。功的定义式可写成W=FS。功的单位为组合单位,是由力的单位和路程的单位组合而成的,如果力F的单位是N,路程S的单位是m,则功W的单位是N·m,功的单位的专门名称为焦耳,简称焦,符号是J。

3.记住新概念的物理量字母、单位    每个物理概念一般都用特定物理量字母表示,物理量的单位一般也用特定字母表示,学生要记住,才能正确运用公式进行运算。

4.结合概念理解物理量的物理意义    在解答物理试题时,正确理解物理物理量的含义,不仅让学生知其然,而且知其所以然。而要理解物理量的物理意义,应结合概念才能正确理解。如热值的概念是:为了描述燃料的燃烧特性,我们把燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量的比,叫做这种燃料的热值。柴油的热值q柴油=3.3×107J/kg,其物理意义应是:1kg的柴油完全燃烧放出的热量是3.3×107 J。

5.结合物理概念理解定义式    物理定义式是物理概念的公式化表示方式,应先理解物理概念,然后才能理解定义式。例如压强的概念是:物理学中,把压力与受力面积的比叫做压强,那么压强的定义式就为:P=F/S。

6.结合实例理解物理概念的内涵    “初中物理的基本概念和基本原理很多都来源于生产生活实例。在学习完每一个知识点后,还要要求学生列举与此知识相关联的生产生活实例,以此检验学生是否对知识有了真正的理解。”[2]结合生活实例,让学生运用物理概念进行分析,深化学生对物理概念内涵的理解,并可以激发学生学习物理概念的兴趣。比如在学了压强概念之后,学生知道了压强表示压力的作用效果,可让学生列举增大或减小压强的实例,学生可以列举很多实例。如菜刀的刀刃很锋利、图钉的尖端比较尖、啄木鸟的喙比较尖等,都是为了减小受力面积,从而增大压强;坦克使用履带、铁轨使用枕木、书包带制作得比较宽等,都是为了增大受力面积,从而减小压强。

三、拓展物理概念的外延

1.注意物理概念的限制条件    很多物理概念都有限制条件,要特别注意概念的限制条件。例如:能自行发光的物体叫做光源,“光源”这一概念的限制条件是“自行发光”。太阳能自行发光,所以是光源;月亮本身不能自行发光,月亮反射太阳光,所以月亮不是光源。

2.对比不同概念之间的异同    对于有些概念,学生容易混淆,需要对比不同概念之间的异同。特别是一些选择题,学生把不同的概念混为一谈,结果不能正确选择。例如:水烧开时冒出“白气”,需要学生判断是什么物态变化,学生往往把“白气”和“水蒸气”混为一谈。其实“白气”是一些小水珠,是液态,是打了引号的“白气”,其实不是气态,因此水烧开时冒出“白气”是液化现象。而水蒸气是气态,水变成水蒸气的过程是汽化现象。

3.根据概念的定义式推导出其它公式    物理课本中往往只给出了概念的定义式,但在实际应用时,还需要用到推导式,因此在教学时,需要学生根据定义式推导出其它公式,而且推导式也很重要,要求学生记住并会应用这些公式。

4.消除前概念与新概念的相互影响    物理中的有些概念有一些联系,前概念与新概念相互影响,学生容易产生错误的理解,教师一定要引导学生对比这些概念,避免相互影响。例如物理中有两个概念:质量表示物体中含有物质的多少;地面附近的物体由于地球吸引而受到的力叫做重力。同一物体,如果从地球上移到月球上,质量大小不变,而重力将减小,学生容易在选择题中出错,要引导学生对比分析,理解清楚。

四、深化物理概念的应用

1.编制例题,巩固概念    要使学生对物理概念有精准的理解,教师还得编制例题,让学生巩固训练。每个概念都有相应的考点,教师要收集某个概念的相关考题,并精选有代表性的例题。教师要通过一系列的问题引导学生分析例题,自我思考或分组讨论得出正确答案。

2.建立概念的高频考点,提高训练的有效性    有些概念考的几率要高一些,另一些概念考的几率要低一些。要分析近几年的高频升考考点,重点训练这些高频考点,引导学生分析这些高频考点的解题方法、技巧,有利于提高学生成绩。

3.设置变式训练题,实现概念的正迁移    一些学生往往听懂了例题,但变一种形式,学生就不会解答。要让学生实现概念的正迁移,还需要在例题的基础上,编制一些变式训练题,发散学生的思维。

4.建立概念的易错题库,常态练习    学生在实际做题时,一部分学生对一些概念的相关考题容易出错,教师要进行抽样分析,收集整理概念的易错题库,每隔一定的时间,就进行相关的变式练习,并常态化地检测,从而彻底纠正学生的错误认识,提高教学的针对性和有效性。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部制订.物理课程标准(2011年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2012:2.

[2]肖川主编.义务教育物理课程标准(2011年版)解读[M].武汉:湖北教育出版社,2012:37.

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