知识整合理论下的初中物理概念理解教学

【摘 要】初中物理涉及很多概念，主要有机械运动、机械效率、压强、力、密度等，理解这些概念是学习物理的基础，其重要性不言而喻。教师在授课中应注重运用相关的教学理论，促使学生更好地理解相关概念，为其灵活应用物理知识奠定坚实的基础。知识整合理论是由学者马西娅·C·林提出的一套教学理论，该理论注重促进学生形成连贯的科学理解，包含诱出想法、添加想法、辨分想法、反思与整理想法等环节。本文基于这些环节探讨相关的概念教学。

【关键词】知识整合理论;初中物理;概念理解教学

【中图分类号】G633.91  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2021）16-0126-02

物理概念是对物质运动过程、本质的高度概括。传统教学中学生只是死记硬背相关物理概念，对概念的理解往往不够深入，应用概念时出错率较高，物理成绩提升缓慢。为帮助学生更好地理解与掌握物理概念，教师应掌握知识整合理论，并在该理论的指导下采取有针对性的教学策略，深化学生对知识的理解，使其更好地把握概念本质，为其运用概念灵活解题作铺垫。

1   诱出想法

诱出想法是知识整合理论的重要组成部分。通过诱出学生已有的想法，教师既能了解学生对所学知识的理解情况，又能帮助学生建立新旧知识间的联系，构建系统的知识网络[1]。为更好地诱出学生的想法，教师应认真分析学生的已有知识储备、生活经历等，在课堂上通过创设相关问题情境或借助多媒体技术再现学生的生活情境，在降低学生对学习的陌生感的同时，诱出学生已有的

想法。

如在讲解“机械运动”这一概念时，可创设如下问题情境：甲、乙两位同学坐在公交车上，分别向两侧的窗外看。甲同学认为公交车是向前运动的，乙同学则认为公交车正在向后运动。为什么甲、乙两位同学会有不同的观点？哪一位同学的说法是正确的？该生活情境给你带来了什么启发？描述某一物体的运动状态时应注意哪些问题？

通过问题诱出学生的想法，可进一步使其认识与理解“机械运动”的概念，使其认识到判断某一物体的运动情况需要明确参照物。另外，为使学生能够灵活运用“机械运动”概念解答相关问题，教师可在课堂上向学生展示如下习题，要求学生作答：

甲、乙两小车从相同的地点同时向东运动，他们的s—t图像如图1所示，则以下说法正确的是（  ）。

A.甲的速度小于乙的速度

B.经过4 s，甲、乙相距1.2 m

C.若以甲为参照物，乙往东运动

D.若以乙为参照物，甲往东运动

由图可知，甲车v甲==0.2 m/s，v乙==

0.1 m/s，则v甲>v乙，所以A项错误。经过4 s，甲车和乙车

运动的距离分别为0.8 m、0.4 m，两车相距0.8 m?0.4 m

=0.4 m，所以B项错误。若以甲为参照物，则乙车慢，且向西运动，所以C项错误。若以乙为参照物，则甲车快，且向东运动，所以D项正确。

2   添加想法

添加想法环节可以帮助学生对物理概念形成连贯理解，教师可以通过这一环节，使学生更好地把握物理概念的本质[2]。一方面，教师可利用多媒体技术化抽象为具体，直观呈现相关的物理情境，激发学生的学习兴趣，使学生更好地理解物理概念。另一方面，教师可以引导学生开展相关的物理实验，并要求学生在实验中积极创新。

如讲解“沸腾”这一概念时，教师可运用多媒体技术制作相关的动画课件，在课件中直观地展示水在沸腾前后气泡体积变化情况，使学生更好地把握沸腾的特点。为进一步深化学生对沸腾的理解，教师可鼓励学生积极动脑设计创新实验，探究水沸腾的条件。如某学生将盛有水的试管放入盛有水的烧杯中（试管未接触烧杯底），用酒精灯加热烧杯，发现烧杯中的水沸腾，而试管中的水未沸腾。对此，教师可引导学生认真思考，找到试管中的水未沸腾的原因，即试管中的水无法持续吸收烧杯中的水的热量。经过实验，学生能深刻理解沸腾的条件是在水达到沸点后又持续加热。

通过添加想法，学生更加深刻地理解了“沸腾”这一概念。为使学生能学以致用，教师还可在课堂上向学生展示如下习题，要求其分析作答：

某学生将水装入不漏水的纸盒中，用酒精灯加热，发现水沸腾了，而纸盒并未燃烧，以下说法正确的是（  ）。

A.纸的着火点较火焰温度高

B.纸的着火点较水的沸点低

C.水的沸点较火焰温度高

D.水的沸点较纸的着火点低

该习题考查了学生对沸腾知识的理解。学生根据所学知识可知，纸盒之所以没有燃烧，是因为水的沸点低于纸的着火点，故选择D项。

3   辨分想法

教师应注重引导学生养成用证据辨分想法的良好习惯，通过与其他学生积极交流，以及认真查阅资料，对相关想法进行合理论证，实现对所学物理概念的深入理解。

如讲解液体压强概念之前，教师可先了解学生已有的想法，包括一些不正确的想法[3]，并在教学中引导、鼓励学生与同学沟通交流，或查阅相关资料，验证自己的想法。如部分学生认为容器中液體的容积越大，对某一点的压强就越大。显然这一想法是错误的，为使学生能够认识到自己的错误，教师可将学生分成若干组，按照教材内容开展相关的探究活动，使用压强计探究液体的压强与哪些因素相关。通过实验、探究，学生最终能得出液体的压强与液体的密度以及液体的深度相关，如此不仅能够使学生更加深刻地认识、理解液体压强与固体压强的区别，而且能使其认识到实验是辨别想法正误的重要途径。

在完成辨分想法后，教师可在课堂上组织学生围绕以下习题展开探究：

一烧杯放置在水平面上，里面装有两种密度不同的液体，两种液体并未混合。其中上下液体的高度分别为h、2h，密度分别为0.8ρ、ρ，则液体对烧杯底部的压强为

（  ）。

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

根据液体压强的形成原理可知，液体对烧杯底部的压强是两种液体产生的压强之和。分别代入压强计算公式可以得到P=0.8ρgh+2ρgh=2.8ρgh，故选择C项。

4   反思与整理想法

通过反思与整理想法，学生能够透过现象看本质，及时纠正自己的错误想法。如为使学生对“密度”这一概念有系统、连贯的理解，教师在课堂上既要注重引导学生认真总结相关理论，又要找到学生错误想法产生的原因，纠正学生对密度这一概念的认识[4]。如部分學生认为密度小的物体会漂浮在密度大的液体之上，类似油能漂浮在水面上。部分学生却不那么认为，就像钢铁制造的轮船，虽然钢铁的密度比水的密度大，但船却能浮在水面上。学生之所以会出现这样的想法，是因为其对轮船能够浮在水面上的原理理解有误。最终学生通过反思与整理自己的想法，能进一步深化对“密度”这一概念的认识[5]。

为使学生能够将所学概念融会贯通，教师可要求学生解答如下习题：

将40 g酒精和50 g水充分混合，不考虑酒精的挥发，已知酒精的密度为0.8×103 kg/m3，则混合液的密度可能为（  ）。

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

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

由密度计算公式可求得40 g酒精和50 g水的体积分别V酒===50 cm3，V水===50 cm3，实际总体积V=0.9×103 kg/m3，因此，混合液的密度应大于0.9×103 kg/m3，且混合后液体的密度不可能大于水的密度，可排除D项，因此，选择C项。

初中物理概念教学中，为促使学生更加深刻地理解物理概念本质，教师应掌握知识整合理论的内涵及用法，做好初中物理概念的汇总，将知识整合理论与物理概念教学有机结合，提升初中物理概念教学质量。

【参考文献】

[1]撖爱嵘.初中物理概念教学课堂导入方法的研究[J].学周刊，2021（4）.

[2]孙翠翠.初中物理概念教学方法探析[J].新课程研究，2020（34）.

[3]冷丽.初中物理教学中概念教学有效开展方法研究[J].新课程，2020（45）.

[4]秦晓文.促进概念理解的建构类作业的设计策略[J].中学物理，2020（20）.

[5]张超.初中物理概念教学的几点体会[J].中学物理教学参考，2020（21）.

【作者简介】

潘益虎（1982～），男，江苏张家港人，本科，中小学一级教师。研究方向：初中物理教学与研究。