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怎样上好概念课


怎样上好概念课
物理概念是反映物理现象和物理过程的本质属性的思维方式, 是物理事实的 抽象。它不仅是物理基础理论知识的重要组成部分,而且也是构成物理规律,建 立物理公式和完善物理理论的基础和前提。 学生学习物理的过程中,就是要不断地建立物理概念,如果概念不清,就不 可能真正掌握物理基础知识。正如像盖房子所需要的钢材、木料、水泥一样,物 理概念是思考问题的基础,分析问题、

选择定律、公式的过程,就是运用一系列 概念在头脑中进行思考、判断和推理的过程,再之,物理定律与公式都是由概念 出发,通过实验、经过思考而建立的,它反映的是物理过程中概念之间的内在联 系。例如,部分电路的欧姆定律 I=U/R,它体现了一个电阻上的电流 I 与电阻 R 本身的大小以及加在它两端的电压 U 的大小之间的关系。因此,在中学物理教 学中,概念教学是一个重点,也是一个难点。为此,我们在长期的教学中,对概 念教学进行专题研究, 总结出了概念教学的基本规律。下面就怎样上好概念课进 行具体分析: 一、概念的引入 概念教学中,要重视概念引入的必要性和重要性。 (一)概念引入的目的 在过去的十年中,我国基础教育物理课程已经确立了新的课程理念与目标, 更新了教学内容和要求, 推广了基于探究的多样化的教学策略,这些都使得物理 课堂发生了显著的变化,取得了惊人的成果。然而,关于物理概念在物理课堂的 传递, 相关理论和实践都尚未有平行的跟进,这使得课程理念和目标的落实要面 临许多风险。实际发生在课堂中的情况也表明,肤浅的“探究”活动及对事实类信 息的强调和不当使用并非个别现象。在这样的情况下,强调概念在物理课堂教学 中的重要作用, 强调概念的理解而不仅仅对事实的记忆,已经变得十分必要和迫 切。所以在概念教学中,我们只有让学生明确引入概念的必要性和重要性,才能 调动学生的学习积极性。 例如:为什么要引入“位移”这个概念? 在初中物理教学中,我们引入“路程”这个概念来描述物体的运动,但不同物 体运动过程中在相同的时间内位置变化不同,而路程不能准确描述物体的运动, 所以在高中阶段为了描述物体的位置变化我们用位移来表示。 有的物体位置变化 快(如运动的汽车),有的物体位置变化慢(如运动的自行车),为了区分不同 物体的位置变化,我们要引入“位移”这个概念。 (二)引入概念的常用方法

引入概念,不要千篇一律,只用同一种方法。引入概念的方法很多,下面就 介绍几种常用的方法。 1.通过演示实验引入概念? 如“浮力”概念引入之前,做一个演示实验:在弹簧秤下悬挂一个重物,手向 上托重物,弹簧秤示数变小;再把重物放入水中,可观察到弹簧秤的示数也变小 了。据此引入“浮力”概念,学生易于接受。 2.通过类比法引入概念 如:在引入“电压”概念教学之前,讲清水流与水压的关系;在引入“电势”、 “电势差”和“电势能”的概念前,讲清重力场中的高度、高度差和重力势能等相关 概念。再通过类比,引入电流与电压的关系,从而引入“电压”、“电势”、“电势 差”和“电势能”概念,这种方法,形象生动、学生易于接受和理解。 3.通过物理现象引入概念 如:在引入“惯性”概念教学中,结合乘车视频引导学生观察乘客在乘坐汽车 的过程中,当汽车刹车、加速,拐弯时乘客所发生的现象,通过分析引入“惯性” 概念,学生易于接受。 4.通过问题引入概念? 在日常生活中,人们往往会根据生活经验作出某种错误的结论。如:在引入 “密度”概念教学中,老师先提出问题:“有人说铁比木头重,这句话对吗? ”让学 生讨论,有的学生说铁比木头重,还举出一些例子说明;有的说不一定,但又讲 不出道理;有的则没有办法肯定。老师在学生争论的基础上,归纳出物重与跟构 成这种物体的物质有关外,还跟其体积有关。指出:体积相同的铁比木头重。据 此引入“密度”概念。这种方法,引起学生争论,使课堂气氛活跃,收效甚好。 5.通过物理故事引入概念 由于物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学。是一门 以实验为基础的自然科学。如:在引入“大气压”这个概念时,可介绍马德堡半球 实验的故事, 又如: 在引入“磁场”的概念时, 可讲述我国古代四大发明之一的“指 南针”的故事。通过物理故事,激发学生的学习兴趣,加深的对概念的认识。 6.通过逻辑推理引入概念? 如:“电场”和“磁场”这两个概念是通过逻辑推理的方法引入的。 由力的概 念可知:力是物体对物体的作用, 通常物体间发生作用时, 都是直接接触的, 而电荷对电荷的作用、磁极间的相互作用,没有直接接触。 那么电荷间、磁体 间是怎样发生相互作用的呢?由逻辑推理可知:电荷周围和磁体周围的空间存在 着一种特殊的物质——电场和磁场。

7.通过旧概念引入新概念 初中物理引入的速度(高中阶段称为平均速率)是用物体运动的路程与时间 的比值, 但不同物体在相同的时间内位置变化不同,而路程不能准确描述物体的 运动, 所以在高中阶段为了描述物体的位置变化我们用位移来表示。有的物体位 置变化快(如汽车),有的物体位置变化慢(如自行车),为了区分不同物体的 位置变化快慢,我们要引入“速度”这个概念。 8.通过学生已有经验引入概念 在引入“力”的概念中,学生对力已经有了自己的亲身体验,如:校运会上运 动员投射铅球、投掷标枪、学生提水冲凉等等日常生活中涉及到有关力学问题, 从而抽象出力的物体性,进而引入力的概念。在引入“弹性势能”的概念时,学生 根据自已在日常生活中对弹簧的了解, 当压缩弹簧或拉伸弹簧释放后都可以使静 止的物体获得动能, 说明弹簧被压缩或拉伸时都具有一定的能量,这种能量叫做 弹性势能。这样的概念引入,学生对概念的体会既深刻又易于理解。 总之,引入概念的方法多种多样, 要根据具体情况,采用最恰当的引入方 法,才能产生最好的效果。物理概念的引入过程,一方面能引起学生的注意,明 确概念学习的目的;另一方面能激发兴趣,引发学习动机;再一方面还能起承前 启后,建立知识联系的作用。 二、概念的建立 物理概念是由物理现象和事实中抽象出来的, 是用来表征物质的属性和描述 物质运动状态的。 任何物理概念都建立在客观事实基础上,在建立物理概念的过 程中,应尽可能从具体事物、事例、或演示实验出发,使学生对物理现象获得清 晰的印象,然后通过分析,抓住现象的本质,使学生从具体的感性认识上升到抽 象的理性认识,从而形成物理概念。 (一)概念建立过程中应注意的问题 1.准确性 一个概念,如果在建立的过程中,教师讲得准确、生动、形象、学生易于接 受,并且能留下深刻的印象,不容易遗忘。其中特别重要的是准确性,如果学生 第一次接受某概念时,模糊不清,将会影响他对概念的理解、记忆和应用。 2.直观性 物理概念是从直观的感性认识经过抽象上升到理性认识而形成的。 直观性是 相对于抽象性而言的, 人的认识来源于人的感觉,来源于人的感觉器官对外界的 直接反映。 直觉能使学生获得感性认识,教师要把学生的感性认识与概念的抽象 的理性认识联系起来,建立桥梁,就能激发学生对物理概念的学习兴趣,发展学 生的认知能力, 把握住概念的基本属性。

3.简洁性 一个物理概念的定义的表述应该具有科学性、准确性及简洁性。应该用最简 洁的文字表达完整的物理意义,少一字就不准确,多一字显得 嗦。如:力是物 体对物体的作用。短短的几个字就能阐明力的本质。 “力是作用。”力是什么作 用呢? 由“物体对物体的”几个字揭示出力的物质性。 有人认为有两个“物体”不 是重复吗?这里两个物体,说明了力的相互性,至少要有两个物体才能产生力的 作用。 (二)物理概念的定义方法 1.直接定义法 物理概念中有相当一部分是根据物理现象直接给它下定义的。如:力是物体 对物体的作用;物体所含物质的多少叫质量;等等。 2.比值定义法 物理概念的定义式是一比值。如密度( )、速度( )、加速度 、电阻( )、 电场强度( )等等。这类概念一般来说是从某个侧面反映事物的特性, 这些比 值的大小是由事物本身的属性所决定的,而与比式中的各量无关,并且在一定条 件下, 这些比值必然是一个恒量。 3.乘积定义法 物理概念的定义式是几个物理量的积。如电功(W=UIt)、电功率(P=UI) 等等。对于这类物理概念应从它所能产生的效果去认识它的特性。 4.差值定义法 物理概念的定义式是几个物理量的差。如位移(S=x2-x1)、电势差(UAB= A - B)。 5.和值定义法 物理概念的定义式是几个物理量的和。如合力( +……)、总功(W=W1+ W2+……)等。 6.极限思维定义法? 物理概念的定义式是几个物理量的数学极限表达式。如瞬时速度( ),瞬 时加速度( )等。 7.函数定义法

物理量的概念的定义式是物理量的函数表达式。 如正弦式电流瞬时表达式 ( )、正弦式电压瞬时表达式( )等。 三、概念的理解 一个物理概念建立以后,要引导学生深刻理解这个概念,在理解的基础上记 忆,只有深刻理解,才能记忆牢固、运用自如。 (一)抓住概念的本质特征,理解概念 物理概念建立以后, 首先要揭示概念的本质特征。 要充分运用各种直观手段, 观察事物, 做好演示或联系生产生活实际,在头脑中对物理现象和事物构成一幅 物理图,抓住主要的本质特征,建立一个物理模型。 如:对“电阻”概念的理解时,由 可知,对一个确定的导体而言,这个比值 是个恒量, 它表示导体的一种物理性质。那么 R 表示导体的什么性质呢? 通过实 验可知:当电压 U 恒定时,R 增大,I 将减小。说明 R 可以表示导体对电流的阻 碍作用的大小,从而得出结论:R 是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。此 时必须用实验证明导体的电阻跟电压和电流强度无关, 而是由导体本身性质决定 的,即: ,在温度不变的条件下,对同一导体来说,不管电压和电流强度的数 值如何,电阻的大小总是不变的,这就抓住了电阻概念的本质。 (二)理解物理概念的物理意义 一个物理概念,有确定的物理意义,只有引导学生深入理解物理概念的物理 意义,才能全面、系统、深刻地理解这个物理概念。

图 1-1 图 1-2 如向心加速度的概念, 历来是学生感到抽象难懂的概念。向心加速度只能改变线 速度的方向,不能改变线速度的大小,是描述线速度方向变化快慢的物理量。有 不少学生对向心加速度能改变线速度的方向, 但不能改变线速度大小这种特性不 能理解。 其原因还是对向心加速度的物理意义理解不透,此时应引导学生从向 心加速度特点出发,认清向心加速度与线速度方向间的关系,即互相垂直,故向 心加速度不能改变线速度的大小。通过对向心加速度的物理意义的理解,不难分 析物体做曲线运动和直线运动的区别:当物体做直线运动时,物体受到的合外力 与物体的运动方向共线,在垂直运动方向无分力,不会改变物体的运动方向,如 图 1-1 甲所示;但当物体做曲线运动时,物体受到的合外力与物体的运动方向不 共线,此时合外力在垂直物体运动的方向上有分力,这个分力即为“向心力”,用 来改变物体运动的方向。如图 1-2 乙所示。

(三)理解概念间的联系与区别 在物理学中,有些概念很相似,但其意义却有本质的区别。 在教学中既要 注意某一概念的本身, 又要注意不同概念之间的联系,采用找联系、抓类比的 教学方法,来讲清这些概念,让学生知道其间的区别和联系。 这对帮助学生理 解和掌握这些概念有很大的作用。 如电场和磁场有区别又有联系,变化的电场可以激发磁场,变化的磁场可以 激发电场,变化的电场和磁场是相互联系的, 形成一个不可分离的统一的整体 ——电磁场。 四、概念的深化和活化 概念是发展的,讲物理概念,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,只能是从简单到复杂, 逐步加深,不可能一下 子就理解得很透彻, 它是随着学生认识水平的提高,抽象思维能力的增长而逐步 深化的。 (一)概念的阶段性 有些物理概念具有阶段性,不同的阶段,对概念的认识和理解的深度和广度 都不相同。因此,在概念教学中,要结合学生认知能力, 分阶段、循序渐进的 深化物理概念。 例如“力”的概念的教学中,阶段性十分突出; 初中阶段只讲力是物体对物 体的作用;高中阶段又分为力学中的重力、弹力、摩擦力、万有引力、热学中的 分子力、电学中的电场力、磁学中的磁场力、核物理中的核力, 对力的认识和 理解是逐步深化的, 不可能一步到位。 (二)概念的发展性 有些物理概念是随着科技进步和人类社会发展而发展的, 在这些概念的教 学中注意不要把发展中的概念讲死。

如:人们对核力的认识是有限的,关于核力的本质,目前科学家们还没有弄 清楚,因此,在“核力” 概念的教学中,要讲清已经认识到的一些内容, 还要讲 清其发展性。 (三)物理概念与日常生活中的观念的区别 日常生活中的观念容易与物理概念混淆,要特别注意这两者的不同。一个物 理概念,它的内涵是什么,只能依据它在物理学中的意义去理解,不能以“想当然” 的办法对待。例如:日常生活中可以说“铝比铁轻”,这不会引起太大的误会;物 理学却不能认可这个说法,它要问“难道一块很大的铝(比如体积为 1 立方米) 比一块很小的铁(比如体积为 1 立方厘米)轻吗?”,它认为应该在相同体积的 条件下比较质量, 那才能显示这两种物质不同的某种特性,所以正确的说法应该 是:“铝的密度比铁的密度小”。 (四)概念的局限性 如:速度”这个概念具有局限性。物理学把速度定义为“运动物体在某一方向 上单位时间所通过的位移”,即。人们坚信上述公式是普遍适用的。然而,这里 的“t”究竟是代表自然时间、常识时间还是绝对时间?这样界定的速度概念只有 在“t”是绝对时间的情况下才可能具有绝对意义和普适性。所以,当人们接受上 述公式的时候,实际上就接受了概念化的、无限的、连续的和均匀的绝对时间。 然而,在现实空间里,不存在绝对时间。实际上,外化于一切物理过程的绝对时 间只是思想存在, 而非客观存在。 绝对时间观念下的速度概念只能停留在理论上。 而唯一能够使公式用来解决实际问题的办法,是放弃绝对时间观念,将“t”理解 为常识时间, 并在常识空间或类似的局部现实空间有条件地来使用。这一公式的 真正价值也正体现在这里。 五、概念的巩固 在理解的基础上, 进一步巩固概念, 在教学实践中摸索出三种方法较为有效, 这三种方法是分类、归纳、应用。 1.分类 通过概念的分类,把握它的共性,能够较好巩固概念,物理概念按其定义不 同可以分为三类。 (1)概念的定义式是个比值,如密度、电阻、场强等。一般来说,这类概 念是从某个侧面反映事物的特性,这类比值的大小是由事物本射的属性所决定 的,而与比式中的各量无关,且在一定的条件下,这些比值是一个恒量。 (2)概念的定义式是几个物理量的积,如功、热量等。对于这些概念应从 它所能够产生的物理效果去认识它的特性。

(3)还有概念没有物理公式,如力、温度、质点、熔点等。这些概念有的 是描述事物特征的,如:熔点;有的是从物理效果去认识它的,如力的概念。在 教学中,教师可根据概念的类和属,进行类比教学。 2.归纳 通过归纳组成逻辑性的概念体系,有利于记忆,巩固概念,概念的学习,是 分散在每一节中,这样,难免出现彼此脱离,割裂的现象。 为了解决非这一矛盾,教师必须抓好概念的归纳,使之条理化、系统化。 3.应用 概念教学的最终目的是要能运用概念来解决具体问题。因此, 概念教学中 要引导学生运用所学的物理概念来分析、 解决有关的物理问题。 在概念的运用中, 又能加深对概念的理解,形成自然记忆, 并借此可促进学生思维的积极性,及 时暴露概念学习中的问题,有利于对概念的进一步理解。只有抓好概念的应用, 才可能加深理解,形成自然记忆,并借此促进学生思维的积极性,及时暴露学习 中问题,使教学及时得到反馈的信息。 例如:学生学过蒸发后,提出的问题:(1)晒粮食的时候,为什么要把粮 食放在向阳的地方?并且把粮食摊开,为什么有风的日子干得快?(2)我们在 夏天扇扇子并不能降低气温,但为什么觉得凉快? 再有:学生学过“弹力”和“摩擦力”这两个概念后,可以设疑:物体相互接触 一定有弹力吗?两物体间存在摩擦力时一定有弹力吗?摩擦力一定阻碍物体的 运动吗?然后结合生活中的具体实例进行分析, 使学生深刻体会到弹力产生的条 件是“两物体相互接触发生挤压而产生弹性形变时产生弹力”。 而摩擦力必须是两 物体间产生弹力后有相对运动或有相对运动趋势时才会产生。 并且摩擦力也可以 是物体运动的动力,如:传送带传送货物。 综上所述,我们对物理概念教学进行了系统、全面、具体的分析与研究,总 结出了物理概念教学的一般规律。但教学是一门科学,又是艺术,教无定法。因 此,在物理概念教学中,只有不断创新、不断改进教学方法,才能提高概念教学 的水平。


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