高中物理概念教学五步曲

孟令贺

摘要课程标准要求学生在高中物理课中“学习终身发展必备的物理基础知识和技能。”在课程内容上体现“时代性、基础性、选择性。”而高中物理教学中,使学生形成概念,掌握规律,并使他们的认识能力在形成概念、掌握规律的过程中得到充分发展,是高中物理教学的核心问题。李政道在回答怎样才能学好物理这一问题时就曾强调:学习物理的首要问题是要弄清物理学中的基本概念。物理概念教学的效果如何,直接关系到学生对于物理知识的认知程度,进而影响到学生整体知识网络的构建与拓展,可以说学好物理概念是学好物理的关键。中学物理教学实践表明物理概念是物理中既不易“教”也不易“学”的内容,下面我就如何通过“五步”开展高中物理概念教学谈谈自己的切身体会。

关键词高中无力 教学 五部曲

中图分类号:G633.7文献标识码:A

第一步曲:创设情景,营造概念氛围。

创设概念教学的情境是物理概念教学的必经环节。物理概念一般比较抽象,对于缺乏理性认识的中学生来说,接受起来有一定的难度,而如果教师在概念教学过程中去创设恰当的“境”,激发学生的“情”,杨振宁说过“让学生站在问题开始的地方,要面对原始的问题。”不仅能帮助学生的认识比较容易地进入概念,而且能充分地调动学生对物理概念学习的积极性,使学生由好奇转变为兴趣爱好,由兴趣爱好转变为对物理概念知识的渴求。让学生在轻松、愉快、新奇、积极的心态中,积极主动地参与到教学活动中来,很快就能灵活掌握物理概念,达到良好的教学效果。如在高一物理教学中,加速度概念的教学是一难点。在教学实践中我创设这样的情景:磁悬浮列车以432km/h高速匀速运行了8s时间,蜗牛在10s内速度从0加速到0.1cm/s,让学生体验速度大与速度变化大是两个不同的概念。接着给出下列案例:普通轿车0→100km/h用时20s;旅客列车0→100km/h用时500s,让学生建立起速度变化相等时变化有快慢的初步概念。再给出例1:兰博基尼Murcielago跑车0→100km/h加速时间4.0s;例2:麦克拉伦F1LM跑车0→100km/h加速时间3.2s;例3:宝马Z4跑车0→60km/h加速时间3.2s;例4:F1方程式赛车0→300km/h加速时间15.6s。让学生分析例1与例2──速度变化相同,如何比较其变化的快慢?分析例2与例3──变化的时间相同,如何比较其变化的快慢?比较例2与例4──速度变化不同,变化的时间也不同,如何比较其变化的快慢?通过这样的比较,学生在探究中逐渐形成速度变化快慢的基本概念,并掌握了如何比较的方法(控制变量法)。我通过与学生共同分析物理过程、重现问题涉及到的情境而把学生一步一步地“带入加速度”物理情境,引导深化学生的思维,再经过进一步的反复、强化后,使学生对加速度的概念有了较清晰的认识。

第二步曲:鼓励学生,尝试定义概念。

通过第一步的创设情境,让学生主观感受到的第一层是运动物体有速度,第二层是运动物体速度有变化,第三层是运动物体的速度变化有快有慢。学生对加速度有了具体的物理图景后,加速度方向的理解如何来突破呢?我通过具体的例子来引导学生,A车在2秒的时间内速度由10m/s变为15m/s,则它的加速度是多大?B车在3秒的时间内速度由10m/s变为2.5m/s,则它的加速度是多大?让学生感受,让他们自主认识到加速度只有大小还不能说明具体问题,要说明具体问题一定需要另一个因素,这一因素即为加速度的方向,学生们恍然大悟,有豁然开朗之感。要使学生认识到这一步,必须经过一段教学过程才能完成。心理学研究表明:像这样学生通过自己的努力所获得的知识,掌握更牢固、更持久。当学生对所学的概念具有较丰富的感性认识后,教师鼓励学生对已有的感性材料进行分析、综合,抽象、概括,尝试给有关的概念下一个恰当的定义。这样,能充分调动学生自身的物理素质,掌握学习物理的方法。在教学中,只要引导得当,很多概念的定义,学生基本能归纳准确。对物理概念的教学也应该有长计划,短安排,绝不能期望短期内完善学生对概念的理解。在基本概念的初步教学中,先让学生自学体会,琢磨概念的内涵。然后再由教师引导学生对概念的定义进行剖析,加深理解,最后附上部分练习题。如各种力,位移,动量等物理量的教学我就采用先引导,后由学生自己对物理量定义,然后逐步完善。这样做的目的是让学生体会一个物理量产生的条件和怎么样给它以定义。如电场强度,磁感强度,电势通过这样的程序教学,使学生逐步领悟物理学中概念产生的特点,同时通过这种方法来提高学生的自学能力和培养学生的物理思想。

第三步曲:讨论交流,正确规范概念。

通过第一步和第二步后,学生回顾速度的概念:描述物体运动快慢的物理量,即物体位置变化快慢。定义式v=s/t让学生猜测加速度的定义式是什么。由学生得出加速度a=v/t。即加速度是速度变化量v与发生这一变化所用时间t的比,也可以说是单位时间内速度的变化。学生基本上可以从文字语言描述加速度和数学语言描述加速度;但由于学生所具有的物理知识不足和思维的局限性,所下的定义不一定完整,甚至下出错误的定义。这时,教师不必急于纠正,而是让学生展示自己的思维过程,引导学生进行讨论。在讨论中使学生相互启发,不断纠正错误,直至得出完整、准确的定义。同时,教师适当点拨,使学生抓住概念中的关键字、词、句,更准确地理解概念。所以在课堂教学中要尽量多(下转第127页)(上接第124页)的给予学生自己思考、讨论、分析的时间与机会,使他们逐步学会思考。例如在高一第一节《力》中我就给学生提出这样系列的问题:“力为什么可以这样定义?”“能不能把力定义为是手对黑板的作用?”“如何给一个物理概念下定义?”“定义中‘相互两字如何理解?”“力的相互作用有无先后?”“平常说的体力、脑力、生产力等是否就是物理中的力?”从一个熟悉的概念引出一系列他们从未想过的问题,必然大大激发了他们思维兴趣。这样逐步使学生懂得掌握概念靠“记”是不够的,理解才是掌握概念的关键。促使他们会思考、爱思考、直至勤思考,最后归纳出准确的定义。

第四步曲:多种方法,科学记忆概念。

解决物理问题就是运用记忆的物理知识去分析、综合、推理的过程,准确的记忆是正确应用的基础,理解是物理记忆的关键。“只有组织有序的知识才能在需要应用时成功的提取和检索。”心理学研究表明:多种分析器协同活动,可以使同一内容在大脑皮层建立多通道联系,从而提高记忆效果。当学生理解概念后,用多种科学的方法记忆概念也是很重要的一环。为了使学到的知识牢固地铭刻,必须加强记忆。如图表记忆,顺口溜记忆,理解记忆,类比记忆,系统记忆,形象记忆等,这些巧记、妙记,都能缩短记忆周期,使知识信息贮存得牢固.指导学生科学地记忆,就可以在头脑中建立起一个“智慧的仓库”。在新的学习活动中,当需要某些知识时,则可随时取用,从而保证了新知识的学习和思考的迅速进行。

第五步曲:巧设问题,灵活运用概念。

学习概念的目的在于应用。所以,在此环节,我从多角度提供概念的变式,让学生判断,或创设问题情境,设计阶梯式问题,让学生思考,引导学生由浅入深,逐步理解,深化提高,同时培养学生分析问题和解决问题的能力。针对“加速度”的概念,利用下列问题进行应用,神舟七号载人飞船的返回舱距地面10Km时开始启动降落伞装置,速度减至10m/s,并以这个速度在大气层中降落。在距地面1.2km时,返回舱的4台缓冲发动机开始向下喷火,舱体再次减速。设最后减速过程中返回舱做匀减速运动,并且达到地面时恰好速度为0。求最后减速阶段的加速度。学生通过解决实际问题,巩固提高了对概念的理解,学生在解决问题的过程中对物理概念运用自如。

教学既是科学,又是艺术,教无定法,但教学有法。在物理概念教学过程中,“五步”的关系并不是固定不变的,应因概念的不同,而有所不同。我们只有把握不同概念的特点,选用不同的适用于该概念的教学方法,才能最大限度地让学生充分理解概念的内涵,把握概念的实质,为灵活运用概念打下坚实的基础。不是简单地将概念灌输给学生,而是引导学生积极探索,使学生在探索过程中形成概念、掌握概念,发展学生的多种能力。同时,也能有效地提高物理教学质量。