用三元教學策略指導物理概念教學

1、.：.；用三元教學戰(zhàn)略指點物理概念教學 當我們進展教學分析時，教師經(jīng)常埋怨學生了解物理概念模糊不清、運用知識的才干不強，顯然，這也闡明了當前物理概念的教學仍是一個薄弱環(huán)節(jié)。終究是什么緣由影響了物理概念教與學的質量？我們在教學實際中如何組織物理概念的教學？本文想從三元教學的認知性學習角度做一些粗淺的討論。 一、影響物理概念教學的緣由 1、對物理概念的重要性認識不夠。 物理概念是一類物理景象或物理過程的共同性質和本質特征在人們頭腦中的反映，是對物理景象或物理過程的籠統(tǒng)化和概括化的思想方式。一方面，物理概念反映著人類對物理世界漫長而困難的認識、討論的歷程，是人類智慧的結晶；另一方面，它又使人們在紛繁

2、復雜的物理世界中，便于把握事物的本質特征，成為物理思想的根本單元和有力工具。借助于這種簡約、概括的思想方式，人們找到了支配復雜的物理世界的簡單規(guī)律，建立了假說、模型和丈量方法體系，從而筑起了規(guī)模宏大的物理學實際大廈。從某種意義上說，物理學根本概念是物理學實際的根基和精華，是物理學大廈的磚石。但是，在物理教學過程中，一些物理教師或學生，對物理概念的教學或學習沒有引起足夠的注重，為了突出所謂的進度和骨干知識，不舍得在概念上花時間、下功夫，教師在學生對引進概念的必要性、意義、作用等還沒有了解的時候，就急急忙忙進展物理規(guī)律及其運用的教學，學生那么把大部分精神投入在習題上，長此以往結果是學生沒有建立起一

3、系列明晰、準確的物理概念，不能了解概念的物理含義，使學生失去了進一步學習和進展物理思想的根底。 2、物理概念的學習經(jīng)常與生活中不嚴謹、不正確的概念相混淆。 物理概念是人們經(jīng)過研討和探求，對物理景象的共性和本質特征的認識，而在自然界中內在的、本質的東西往往不能直接感知，容易被紛繁復雜的表象所掩蓋，呵斥人們掌握事物本質的困難。在學習物理概念的很多情況下，學生對概念本質特征的了解并不是很深化，而生活中的不嚴謹、不正確的概念的干擾，往往影響學生正確的概念構成，導致學生認識上的片面性，甚至是完全錯誤。例如，在“用力推桌子那么桌子挪動，停頓用力那么桌子也停頓運動這類景象中，劇烈的表象“力使物體運動掩蓋了“

4、物體具有堅持原有運動形狀的屬性和“力是改動物體運動形狀的緣由這些本質的特征；在“高速行駛的汽車比慢行的汽車難剎車這一景象中，“速度大那么慣性大這種非本質的表象掩蓋了“慣性是物體的客觀屬性，與速度無關這種本質特征。由于物理景象的復雜性和物理概念的深化性、籠統(tǒng)性，在人類對物理世界的探求歷程中，物理概念的教學和學習必需求閱歷一段較長的了解、感悟的過程。 3、中學生物理認知構造中的一些常見的缺陷是影響學生學習物理概念的極大妨礙。 學生作為學習主體的學習過程，就是不斷地吸收新知識，改造、組織舊閱歷，開展和修正本身認知構造的過程。認知構造的缺陷對新知識學習的質量和效率具有很大的副作用。(1)思想的組織性、

5、條理性差。相當一部分中學生不擅長有目的、有方案、有條理的進展物理思想，遇到問題時，往往靠直覺閱歷進展判別，“想當然的推理。例如，學生以為“摩擦力就是妨礙物體運動的力；“物體浸入液體越深，所受浮力越大；“功率越大的燈泡，其電阻越大，燈絲越細等。(2)思想的寬廣性、深化性差。中學生經(jīng)常是以自我為中心對待事物，而不能從多方面分析問題，抓住事物的本質和處理問題的關鍵。往往被個別事物的外表景象所迷惑，構成一些片面的、淺薄的概念。例如，“穿過閉合回路的磁通量變化越大，回路中的感應電動勢越大； “二響爆竹第一響向下運動，第二響向上運動等概念的構成就是這種思想特點的反映。(3)思想的靈敏性、矯捷性差。學生往往

6、具有思想惰性，習慣于生搬硬套公式，而不是努力弄懂意義，根據(jù)詳細問題靈敏選擇方法。(4)思想的邏輯性差。中學生往往對某些特定事物的解釋感興趣，而不關懷對各種景象的解釋能否一致，這與其認知構造中概念模糊、關系含混、內在一致性差的特點有關。5缺乏與建立概念有關的知識預備。有些物理概念非?；\統(tǒng)，而且在日常生活中很少接觸過，在學生認知構造中找不到適當?shù)挠^念予以同化。例如某些表達物質屬性的概念如密度、比熱、電阻、電勢等。在這種情況下，教師必需做一些演示實驗，使學生獲得足夠的鮮明而真實的印象，在此根底上建立概念。否那么，在缺乏感性知識的情況下進展概念教學，學生將因無法了解其意義而導致機械學習。 4、教學中違

7、背教學規(guī)律的做法減弱了物理概念教學的效果。 由于受傳統(tǒng)教學觀念影響以及升學的壓力等緣由，在物理教學中經(jīng)常會采用一些不符合教學規(guī)律的做法，這些做法減弱了概念教學，影響物理教學的效果。例如：不注重實驗，學生得不到充分的感性知識，結果只記住了概念定義，并不了解其含義；受傳統(tǒng)教育觀念的影響，經(jīng)常將學生視為“真理的被動接受者，而不是自動的建構者，向學生灌輸知識，結果導致機械學習，使原來的不科學的概念不能發(fā)生轉化；將概念教學與做習題隔離，甚至對立起來，不是從深化、活化概念入手構成技藝，而是搞大習題量，搞習題分類，結果學生占用了大量時間去做習題、背題型，減弱了概念教學，也沒有很好地構成運用概念的技藝；不留意

8、概念構成的階段性，不是采取循序漸進，逐漸完善的方法，而是畢其功于一役，面對太多的信息量，學生無法一下子全部消化吸收，不利于構成扎實的物理概念。 二、物理概念教學的普經(jīng)過程 概念教學的普經(jīng)過程可分為以下幾個階段： 1、概念的引入 概念引入是物理概念教學的必經(jīng)環(huán)節(jié)，經(jīng)過這一過程使學生了解為什么要引入這一概念，引入它有什么作用。在這一過程中，一要使學生明確概念在認知構造中的位置，從整體中把握概念，強調概念的整體性和內在聯(lián)絡，利于在運用概念時能迅速提?。欢獙⑿轮R與原有知識聯(lián)絡起來，激活思想，激發(fā)求知欲，為建立概念的復雜智力活動做好心思預備。概念的引入要根據(jù)學生相應知識情況和新概念的不同特點，采取靈

9、敏多樣的方法。 1從生活實踐引入 例如力的概念可從推土機推土、人提水、馬拉車、汽車壓路面等景象引入。這本質上是協(xié)助 學生提取儲存在頭腦中的感性知識，以在對這些感性知識加工的根底上構成概念。這種方法簡便易行，學生感到親切自然。而且從生活實踐中引入概念，有助于培育學生留意察看、勤于思索、擅長運用概念分析問題的才干和習慣。 2從實驗景象引入 對于缺乏建立概念所需的足夠的感性閱歷，可以經(jīng)過一些典型實驗，使學生獲得鮮明的感性知識，在此根底上進一步探求，構成概念。例如，講慣性概念時，就可以先做課本上引見的實驗，同時結合已有的閱歷，經(jīng)過討論分析，建立概念。經(jīng)常運用實驗，不僅能提供概念教學所必需的感性資料，還

10、可激發(fā)學生興趣，培育察看力、留意力，并建立物理學是一門實驗科學的觀念。 3在復習舊知識的根底上引入 有些情況下，特別是到了高年級，學生已建立了許多物理概念，物理感性知識也更豐富。這時可在復習有關舊知識根底上引入新概念。例如高中講電勢能、電勢概念時，可先引導學生回想重力做功與途徑無關、重力勢能等知識，經(jīng)過類比，建立新概念。這是認知構造同化作用的表達。適宜這種情況的新知識的關系可以是多種多樣的，如可以是類比的如重力勢能與電勢能；電流與水流；對比的如功率與速度；類屬的下位關系的如從能的概念同化分子能、核能等；或歸納推行的上位關系的如由機械能、電能、內能概念概括出能。這種依托舊知識同化新知識的方法，有

11、利于穩(wěn)定知識，強化知識的內在聯(lián)絡，并且對構成構造明晰，聯(lián)絡嚴密的物理認知構造具有重要意義。 4從實際需求引入 這種方法強調知識的內在邏輯性和知識體系的整體性，對于構成良好的認知構造也非常有利。對于能、熱量、理想氣體三個形狀參量、場強、電流強度等概念，都可用此法引入。在引入概念時，無論采取什么方法都要留意：選擇的感性資料要典型、全面，要突出與概念有關的本質特征和屬性，盡量減少非本質特征的干擾。選擇的舊知識一定要與新知識有本質性聯(lián)絡。否那么，容易構成模糊的或錯誤的概念，或在認知構造中構成不正確的聯(lián)絡。 2、概念的構成 1揭露本質特征，實現(xiàn)觀念上的突破 在概念構成的過程中，大致有這樣兩種情況：一是學

12、生根據(jù)感性資料根天性了解將要建立的概念，或在缺乏感性資料的情況下，經(jīng)過實驗提供了大量鮮明生動的感性資料構成新的概念。在這種情況下建立概念，普通沒有很大阻力，經(jīng)過分析、歸納、分類、對比等思想方法可以丟棄非本質的東西，突出本質的特征和屬性，從而實現(xiàn)認識上的飛躍。二是學生已有了相當充分的原概念，但是與將要建立的概念相抵觸，并已習慣于用原有的概念框架去了解事物，建構意義。當他帶著本人的概念框架來聽教師的講授時，往往只接納了那些與其原構造相協(xié)調的內容，而相矛盾的內容往往引不起留意或無法了解，即使勉強記住了一些概念的結論，也無法融會貫穿而只能將新學到的結論與原來的概念分別擱置，遇到實踐問題時，仍按原來的概

13、念框架進展思想。只需設法給學生一個宏大的“震顫，以動搖其固有信心的束縛，才有能夠發(fā)現(xiàn)問題，導致觀念的革命性轉變。實際證明，學生接受并建立一種全新的觀念，是一個極其困難的過程，有時甚至出現(xiàn)反復。為此，建議分三個步驟來實現(xiàn)觀念的徹底轉化：一是：誘導學生暴露其原有概念框架，包括結論、例證、推論等。認識矛盾所在，給予其原有錯誤實際框架繁重的一擊。二是組織討論，乃至爭論，揭露前概念框架的不合理性，從而使學生自愿放棄舊的觀念。經(jīng)過創(chuàng)設情景使學生認識到以下幾種情況，促使其放棄原概念框架：遇到新的問題，原有概念框架無法解釋，無力處理。過去以為很重要的知識，如今看來，在解釋某些景象時，已不是必要的了?；蛘哒f，原

14、來的概念框架并不是某些景象的最終緣由，能夠有更根本、更深化的概念來取代它。發(fā)現(xiàn)原來概念框架在某些方面違背了常理或已被公認的原理。從原概念框架推出的結論是荒唐的，無法接受的。原概念與其他有關領域的知識相沖突。三是引導學生接受或嘗試建立新的概念框架。 2明確概念的定義 揭顯露事物的本質屬性，概念的定義也就是水到渠成的事了。這時，可啟發(fā)學生用恰當、簡約的文字準確地表達出這些本質屬性的內容。在給物理量下定義時，除了文字表述之外，還需求導出定義式，并明確式中符號所代表的含義及各量的單位。 3討論、分析概念 得出了物理概念的定義，并不是認識概念的終了。還要從定義出發(fā)，討論概念的內涵與外延、概念的物理含義、

15、特征、用途、與其它概念的關系等，從不同角度采用多種教學方法豐富對概念的認識。清楚了物理量的含義，才干準確地了解概念，正確地運用概念。 3、穩(wěn)定深化概念，開展運用概念的技藝 要使學生結實、明晰的掌握物理概念，必需經(jīng)過概念的穩(wěn)定、深化階段。經(jīng)過這一階段的學習活動到達這樣兩個目的：一是對易混淆的概念進展辨析，進一步了解它們之間的區(qū)別與聯(lián)絡。將易混淆的概念加以對比、辨析、明確它們之間的區(qū)別與聯(lián)絡，是協(xié)助 學生糾正錯誤概念，了解、穩(wěn)定、深化概念最有力的措施。例如，運動和力、慣性與力、功與能、溫度與熱量等都是容易混淆的概念。經(jīng)過對比、辨析，明確概念的界限、概念之間的關系，有利于構成明晰的概念、層次清楚的認

16、知構造。二是經(jīng)過練習構成運用概念的技藝。學習物理概念是為了能運用概念進展思想并處理問題。因此概念的運用階段也是物理概念教學不可短少的環(huán)節(jié)。但要留意，練習的目的在于穩(wěn)定和深化概念，構成技藝，培營養(yǎng)析問題、處理問題的才干。因此，選題要典型、靈敏多樣，對標題的發(fā)掘、討論要力求深化。不搞題海戰(zhàn)術的做法，它不僅浪費時間、浪費精神，還容易使學生構成呆板、機械、生搬硬套的思想習慣，不利于深化、活化概念，也不利于分析問題才干的提高。 三、物理概念教學應該留意的幾個問題 1、用多種方法，構成物理概念。 從認識論的角度來看，物理學家探求物理的方法與物理教學的方法根本上是一致的。不過前者是物理學家尋覓直接閱歷，后者

17、是學生在教材、教師的安排、引導下有目的地學習間接知識。所以物理教學不能夠像物理學家創(chuàng)建概念、發(fā)現(xiàn)定律那樣親身閱歷、事現(xiàn)實驗。一些比較籠統(tǒng)的物理概念的構成，能夠因無法進展實驗或親身體驗，而只能采用其它認識方法： 1、類比如法：如用水流類比電流，用水壓類比電壓，用電場類比磁場等。 2、比較思想：如比較電場與重力場，從而講清電場概念。 3、演繹推理：如根據(jù)磁場對電流的作用力。公式推導出洛侖茲力公式等等。 4、比喻方法：如用地勢降落的陡度比喻電勢降落的陡度，使“電勢降落的陡度這一概念一目了然。 5、溫故知新：由于概念是景象本質屬性的反映，而一切景象都是相互聯(lián)絡著的，概念之間亦必然反映了這種聯(lián)絡，所以抓

18、住概念之間的內在聯(lián)絡，由舊概念會闡明新概念，是認識新概念的重要方法。如講電容這一概念時，首先要弄清電量和電壓的概念；講波必需先學好振動；講電功概念，須充分利用學生已有的機械功、電壓、電量、電流強度、能的轉化和守恒定律等概念和知識。 6、理想化思想：在物理學中，實踐研討對象和它所處的環(huán)境普通比較復雜，決議的要素和受約束的條件很多，假設不分主次輕重地思索一切要素和條件，那么必然會使問題復雜化而無法研討。為了方便研討，暫時拋開次要的或非本質的要素，割斷事物的某些聯(lián)絡，保管實踐對象的某些主要性質和主要條件，加以概括，這種構成概念的方法，就稱為理想化思想。例如，研討物體平動，我們突出了物體的位置變化，忽

19、略了物體的幾何外形，從而將實踐物體理想化、籠統(tǒng)化為一個有質量的幾何點，構成“質點和“物體平動的概念。物理學中所研討的對象普通都是理想化的物理模型。 2、講清概念的關鍵意義 對每個物理概念，要留意從物理景象中籠統(tǒng)出共同屬性的東西，所謂某個概念的關鍵意義就是指這個。例如，靜摩擦力這個概念是從大量的“相互接觸的兩個物體在外力作用下有相對運動趨勢各以對方為參照物而又堅持相對靜止這樣的運動方式籠統(tǒng)出“靜摩擦力總是妨礙物體發(fā)生相對運動這一共同屬性的，此即靜摩擦力的關鍵意義。 3、對概念定義中的關鍵“字、“詞要咬文嚼字 例如，楞次定律：“感生電流的方向，總是要使感生電流的磁場，妨礙引起感生電流的磁通量的變化

20、。第一句話指出定律的用途是判別“感生電流方向；第二句中的“總是，其含義是“一定如此；第三句中的強調“妨礙，而不是“阻止。引導學生對概念進展逐字逐句的了解，對重要的“字、“詞進展仔細琢磨，才干使學生對概念有明確的認識。 4、留意物理概念的科學性和邏輯性 物理概念是開展的、進化的，不能夠一次講清。因此，教學中不用死摳概念的嚴密性，只需突出其本質的一面就可以了。但不苛求概念的嚴密性，與要留意概念的科學性和邏輯性并不矛盾。經(jīng)常發(fā)現(xiàn)學生把“電勢的高低說成“電勢的大??；把光的反射定律中的“反射角等于人射角說成“入射角等于反射角等等，要隨時留意糾正。 5、留意物理概念同語文、數(shù)學的聯(lián)絡。 要擅長用語文知識來闡明物理概念。例如，能量轉化與守恒定律的表述文字很長，但只需運用語文知識抓住這句話的主體“總的能量堅持不變，就不難了解句子中的“不會創(chuàng)生“不會消滅等都是用來闡明主體的。物理與數(shù)學有親密的聯(lián)絡。一方面該當了解數(shù)學是物理的工具，但另一方面要留意，不能把物理概念數(shù)學化，不能把概念的物理意義淹沒在數(shù)學公式中。例如，EFq的物理意義是電場力F與檢驗電荷的電量q成正比，比值E表示電場中某點的電場強度，不能根據(jù)這個公式以為電場強度E與電場力對成正比，與電荷的電量q成反比。 6、從“系統(tǒng)觀念出發(fā)進展概念教學。 搞好物理概念教學的含義，不僅僅是