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高中物理教学如何把握概念的“点、线、面”

2014-09-22李双超

理科考试研究·高中 2014年9期
关键词:单摆导体引力

李双超

物理教学中,唯有引导学生掌握正确的概念才能充分把握物理现象的本质与规律,从而培养其判断能力和推理能力,促进其达到知识的学以致用.因此,教师必须注重概念教学,从各个方位加强概念教学.

高中物理教学中,如果学生对物理概念缺乏正确的理解,那么对物理学习就无从说起.因此,在高中物理教学中应注重概念教学,帮助学生准确理解相关物理概念.从而让学生正确理解相应的物理公式、物理定律、物理原理等,进而系统地掌握物理知识,最终促进物理教学效果的提高.

一、开展思维活动,掌握学习概念方法

正确的学习方法是掌握概念的关键,如果学生仅仅依靠物理课本进行学习,而不开展必要的思维活动,就很难真正理解物理概念.教师要引导学生将感性认识上升为理性认识,建立正确的概念.在实际教学中,教师可引导学生通过比较、分析、推理及判断等思维活动,深刻理解概念的本质.例如:教学“导体的电阻”时,可以通过演示实验来丰富学生的感性认识.通过导体的电流随着导体两端的电压的变化而变化,如果导体不变,电流强度与电压成正比,比值为恒量,换一个导体做一样的实验,结果一样只是数据不同而已.因此,任何一个导体的电压和电流强度比值都为恒量,即R=U/I.通过对两次实验结果的对比,能够发现不同导体两端加上同样的电压,通过导体的电流强度不一样,即对电流的阻碍作用不同.R值越大,电流通过的难度越大,因此,可以得出结论,R是表示导体对电流阻碍作用的物理量,其大小为电压与电流的比值.需要注意的是,同一个导体,电压和电流发生改变时,其比值不变.这就说明导体的电阻是由于其本身性质决定的,而不是电压和电流的强度决定的.

二、创设启发情境,在探究中形成概念

在物理概念学习中,教师应该通过有效的教材处理,设计启思性的问题情境,激发学生探究的兴趣,让学生在问题分析、问题解决的过程中,获得新知,培养学生的科学探究意识.例如:教学“单摆”这个概念时,演示一个摆动的单摆,然后提出问题:影响单摆周期的因素有哪些?同学们在观察单摆振动的基础上,提出他们的猜测:摆球质量、摆角、摆绳、重力加速度等.在同学们作出这样猜测的基础上,我让他们根据猜测,在学习小组内组织探究活动,以科学的方式来验证.同学们分组后,制定验证的方案,选择相应的器材,他们采用在学习中常用的控制变量法进行实验验证,最后得出与摆球的质量和摆角无关,只与摆绳的长短有关.在这节课的学习中,学生通过自主探究的活动,获得物理学概念,在头脑中形成了直观的认识,提高了学习的有效性.同时,在小组合作探究中,培养了学生的合作精神、科学素养,提高了学生的自主学习能力.

三、进行类比推导,借助概念建立新概念

通过类比推理的方法,借助学生学过的物理概念建立新的物理概念.如机械波、水波、声波、无线电波、地震波等各种波动.尽管它们处于不同的领域,甚至具有不同的物理实质,但是由于其间存在着相似性和可类比性,使得我们可以建立一些普适的物理概念,如波长、频率、周期、波速等.引力做功与路径无关,说明引力是保守力,可以引入取决于系统相对位置的引力势能.而弹性力、静电力、分子力做功也与路径无关,说明这些力也是保守力,因此,可以类比于引力势能,引入相应的弹性势能、静电势能、分子势能等.比较库仑定律与万有引力定律的数学表达式,发现它们具有惊人的相似之处,它们都服从平方反比定律,库仑定律中的q和万有引力中的m相当,库伦定律中的k与万有引力定律中的G相当.但是它们也有各自的特殊性:万有引力总是引力,而库仑力既可以是引力,也可以是斥力;库仑力存在于两个带电体之间,而万有引力存在于任何两个物体之间.通过对新旧概念的相同点和不同点的对比,才能更好的理解新概念.

四、遵循认知原则,不断的完善物理概念

心理学研究认为,概念教学应遵从循序渐进的原则,也是学生认识能力发展规律的要求.物理概念必须按照循序渐进的教学原则,注意形成概念的阶段性,学生对概念的认识,只能从简单到复杂逐步加深,不可能一下子就理解得很透彻.例如:整个高中阶段,对静摩擦力教学要循序渐进.开始只要求学生知道静摩擦力的产生条件;①物体相互之间接触;②有一定的压力;③接触面比较粗糙;④物体间有相对运动的趋势.并能用二力平衡的知识判断静摩擦力是否存在、大小和方向,知道存在最大静摩擦力.如果初学时就对静摩擦力的各种情况了解的一步到位,就会有悖于认识规律,就会事倍而功半,欲速则不达.随着学习的深入和学生能力的提高,他们对静摩擦力的认识会逐渐加深.接着,通过参照物的概念,判断出相对运动趋势的方向,可以区别动力和阻力;学习牛顿运动定律后,知道如何根据物体的受力情况和运动状态来解决静摩擦力的大小和方向;学习了机械能后,再讨论摩擦力做功和能量的转化问题.只有把静摩擦力这个概念分散到整个力学教学过程中,逐步拓宽,层层深入,才能使学生较全面地掌握静摩擦力的作用规律.

总之,物理概念的呈现不应该由教师对学生的机械灌输.在新课程改革的大背景下,概念教学不仅是由外到内的转移与传递,而应关注概念的形成过程,强化学生的认知与体验.只有这样,学生对概念的理解才会更加的深刻,概念的应用才会更加灵活.

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