时间:2023-07-03 15:48:45
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇初中物理频率的概念,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
一、借用学生实际生活中的现象和情境,引出物理概
念物理现象与学生的实际生活紧密相关,物理现象基本来源于学生的生活.在学习物理过程中,学生感到难度较大,主要是因为教材中将常见的物理现象用理论化语言进行总结,增加了学生的理解难度.在传统的初中物理概念教学中,教师基本直接导出概念,没有引导学生对物理概念进行深层次剖析,使物理概念独立于教学内容,对巩固学生的物理知识形成不利影响.在初中物理概念教学中,教师应该借用学生生活实际中的现象和情境,引出物理概念,让学生对物理概念形成更加深刻的认识.例如,在讲“人耳听不到的声音”时,物理概念为人耳能听到的声音范围在20Hz~20000Hz,这一范围的声音频率称为音频,低于20Hz的声音叫次声波,高于20000Hz的声音称为超声波,正常的人听不见超声波和次声波.为了让学生对教学内容形成更加直观的认识,教师可以分别列举“蝙蝠确定目标的方向和距离”和“动物预测地震”两种现象,其中蝙蝠确定目标的方向和距离是根据声音的频率,准确来讲是次声波,而动物预测地震,地震发出的声音为超声波.这样,利用与学生实际生活相关的案例,引出物理概念,能够促使学生对物理概念形成更加深刻的认识.
二、开展物理实验,验证物理概念
物理实验是物理学科的重要组成部分,也是影响学生物理水平的关键因素.利用物理实验对物理概念进行验证,使学生参与物理实验检验物理概念,能够加深学生对物理概念的理解和掌握.在高中物理概念教学中实施探究教学模式,教师应该根据物理概念的特点,开展相关物理实验,利用物理实验的趣味性,活跃课堂教学氛围,为课堂教学注入活力,增强物理课堂对学生的吸引力,促使学生主动地进行物理实验,从而提高学生的探究能力.例如,在讲“人耳听不到的声音”时,教师可以提前准备好橡皮筋,让学生弹松弛的橡皮筋.在实验结束之后,教师提问:弹橡皮筋的过程中你听到什么声音吗?学生一致表示没有.在实验的基础上,教师引入声波的概念,并通过对声波的初步学习,再次针对物理实验进行提问:橡皮筋发出的是什么声波?为什么你听不见?学生利用所学知识,对问题做出回答:橡皮筋发出的声音是次声波,人耳能听到的声音范围在20Hz~20000Hz,而橡皮筋发出的声音频率低于20Hz,所以人耳听不到橡皮筋发出的声音.通过物理实验,验证物理概念,能够提高学生的探究能力.
三、灵活运用物理概念,加深学生对物理知识的理解
物理教学的最终目的是学生灵活运用所学知识解决实际问题.在初中物理概念教学中实施探究教学模式,教师应该设置适当的问题,让学生基本了解物理概念,解决物理问题,使学生在探究解决物理问题的过程中加深对物理概念知识的理解,从而提高学生的物理水平.例如,在讲“人耳听不到的声音”时,学生对物理概念形成初步认识,为了检查学生对物理概念的理解和掌握情况,教师可以设置问题:关于一些振动物体,a.手臂以每秒2次上下挥动;b.蝙蝠发出的声音频率为105Hz;c.被小锤敲打的音叉声音频率为265HZ.
以上说法正确的是().
A.a、b、c都是声源,人耳能听到它们发出的声音
B.a、b不是声源,人耳听不到它发出的声音
C.a、b、c都是声源,人耳能听到c发出的声音
D.a、b、c都不是声源,人耳听不到它们发出的声音
这个题主要考查学生对物理概念声波的理解.学生根据所学知识回答出正确答案,加深了对物理概念知识的理解和掌握程度.
对于现行的人教版初中物理这套教材,在我过去的几年教学中,我是这样对现有知识进行补充和拓展的:在学习声音的特性的时候,我及时引入了机械振动,让学生了解平衡位置、振幅概念,加深学生对响度是由振幅决定的理解;及时引入正弦波、波长、频率这些概念,加深学生对音调由频率决定的理解;在学习光的反射和折射里面,我及时引入临界角和全反射的概念,为今后学习光导纤维打下伏笔;在学习了电荷以后,及时补充电荷守恒,补充电场有关知识;在学习了电场、磁场、重力场以后,及时提出一个“场”的概念,让大家寻找各种场的共性;在讲影响导体电阻大小的因素时,我及时引入电阻定律、电阻率等概念,让大家初步了解电阻定律,本来初中只求定形分析,不求定量分析,但我觉得,告诉学生定量分析未为不可;在学习磁场时,我还及时补充了左手定则和右手定则,让大家在高中学习时增加亲切感;在力学部分学习了牛顿第一定律,再学作用力与反作用力时,我不失时机地提出这就是牛顿第三定律,并问学生想知识牛顿第二定律吗?激发学生的求知欲和好奇心,并及时提示学生牛顿第二定律就是告诉大家力是怎样改变物体的运动状态的,让大家的知识成体系;在讲到重力势能时,我及时补充势能的记法Ep,并给出重力势能的计算式Ep=mgh,同时给大家提出了零势能面的概念,为高中学习电场的等势面的概念
埋下伏笔;在讲动能时及时引入动能符号Ek,动能的计算式Ek=
关键词 :物理实验;初中物理教学;作用
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2014)18-0040-02
初中物理就其内容来讲主要是经典物理学中最基本、最简单、与实际联系最密切的部分,其主要概念、规律都是在实验基础上建立起来的,物理实验本身就是教学内容的重要组成部分。初中物理实验在新课程教学实施中有非常重要的作用,目前,还有相当数量的学校领导和教师没有充分认识实验教学在实施素质教育中的重要意义,在片面追求中考升学率的影响下,只重视理论知识的传授而忽略学生的动手能力、观察能力、科学素质及科学方法的训练和培养,“黑板上种庄稼”、“课上讲实验,试前背实验”的现象在物理教学中还广泛存在。为此,认清实验在初中物理教学中的作用具有现实的意义。
一、物理实验是学习物理知识的基础
物理实验是初中物理教学的重要内容之一,翻阅初中物理教材可以发现平均每一节都会有1~2个实验;实验探究过程的7要素:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行试验与收集数据、分析与论证、评估、交流与合作,也是初中物理实验教学的重要组成部分。每一个物理概念、规律和定律的认知途径和研究物理问题的根本方法就是进行观察和实验。在多数情况下,初中阶段的学生学习物理知识、了解物理规律,就是运用实验的方法手段使某些物理现象再现,通过实验现象的观察进行归纳、总结,使学生获得感性认识,再经过思维的加工,以形成物理概念和物理规律。教师经常通过观察和实验来丰富学生的感性认识,运用实验来展示有关物理现象和物理过程,可以使学生获得更丰富、更生动、更深刻、更能反映事物的共同特征和本质特征的感性认识。在初中物理教学中运用实验可以为学生学习物理创设有意义的真实情境,使学生能主动建构物理知识和发展能力。
学生生活在丰富多彩的物理世界中,有很多可以观察的物理现象;物理课标教材也是图文并茂、生动活泼、编排新颖的,教材中的课内演示实验、分组实验和课外实验都是经过专家们精心选择、简化和强化了的,具有典型性、可控性和重复性,它能够为学生提供有效学习物理知识的环境。学生通过演示实验、分组实验及课外实验可以丰富感性认识,深化已经学习过的知识和掌握新的物理知识,使教师的教学内容更加丰富,同时也使自己的知识技能得到不断地延伸和补充。例如,在学习音调、探究音调和频率的关系的实验时:拿出一把钢尺,将它按在桌边上,拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时注意观察钢尺振动的快慢;然后再改变钢尺伸出桌边的长度,再次以相同的幅度拨动钢尺,听它发出的声音,同时观察钢尺振动的快慢;学生比较两次发声的异同和振动的快慢。通过实验说明了音调与振动的频率有关,同时经过这个实验学生理解了频率的概念,认识了影响音调的因素。这个实验不仅得出了频率越高,音调越高的结论,同时还引申了频率的概念,在这样的情境中,学生能主动建构频率概念。
二、物理实验可创设良好的物理学习情境,激发学生的学习兴趣,提高学生的学习效率
物理实验是培养学生学习兴趣的活力源泉,把物理实验贯穿到各个教学环境中,自然增加了学生学习的兴趣和做实验的机会,对完成物理教学目标、锻炼学生的能力,促进学生的智能发展,培养全面发展的人才能起到积极的作用。教师在教学过程中通过实验能够激发学生的学习兴趣,加深学生对物理知识的理解与运用。
初中阶段的物理实验多具有生动形象、简单易完成的特点,同时还具有可操作性和探究性。有一些实验还能自制仪器完成,能够满足学生的好奇心和求知欲,而初中阶段的学生正处于由少年期向青春期过渡的时期,这个时期的学生思维敏捷,具有上进心和探索精神,对新增加的物理学科充满了好奇心和求知欲。好奇、好动、好胜是他们的天性,而物理实验教学的特点正好迎合了学生的心理和生理特征。教材中的实验恰好符合学生的学习心理,培养学生对这一学科的学习兴趣,使物理实验教学成为调动学生学习积极性的重要途径。另外,有关资料表明:在学习知识的过程中,单靠听觉一般只能记住15%左右;单靠视觉,从图像获得知识,只能记住25%左右;如果二者结合起来就可记住40%;如果学生能够经常复述则可以记住60%;学生再经过实验操作则可以记住75%,因此,物理实验教学确实可以提高学生的学习效率。例如,在学习了测量物质密度的相关知识后,教师可以提问:如何利用天平、量筒等仪器测量易溶于水的食盐密度?学生听了肯定很惊讶,食盐放在水里就溶解了,怎么测呢?这在很大程度上调动了学生的好奇心。然后,再让学生自己设计实验解决这个问题。如果学生仍用物理教材中给出的方法处理这个问题就有一定的困难了,因为食盐的体积是很难测出来的,这时就需要学生打破常规,另外寻找办法。学生首先遇到的最大问题就是食盐溶于水,用常规的方法就测不出食盐的体积,他们这时候就会想到是否有一种溶液食盐不溶于它呢?在实验过程中,他们首先会用天平称量待测食盐的质量,接着可能会运用所学的化学知识先制成实验饱和溶液,再根据食盐不溶于食盐的饱和溶液这一化学性质所测出的食盐体积,从而计算出了食盐的密度。在实验过程中,教师要反复强调天平的使用方法及砝码的选择,这样不仅复习了天平的使用方法,还可以避免实验仪器的损坏。在让学生掌握实验技能的过程中,既培养了学生的动手操作能力,又打好了实验的基础。在这个实验过程中,从教师一提出问题就给学生带来了很浓的学习兴趣,在实验的过程中不仅培养了学生的实验能力,还培养了他们运用其他知识解决物理问题的能力,从而也大大提高了教学效率。
三、物理实验可帮助学生从生活走进物理,培养学生的科学素养和创新能力
物理学科本身就与我们的生活息息相关,物理实验也是如此。在初中阶段,物理是贴近学生生活的,在教学中,教师要巧妙地运用学生的生活经验,通过观察物理现象,揭示隐藏在其中的物理规律,指导学生学习物理知识。教师在教学过程中,应利用学生身边的生活实例或者让学生利用生活中的器具进行实验,这可以从中启发学生,巩固学生在课堂中学习到的知识,从而大大地加强了学生的理解能力,让他们对物理知识产生一种通俗易懂的感觉,使学习效果更加明显。通过把所学物理知识和物理实验同生活结合起来,利用所学知识和实验来解释生活中的一些现象,来解决生活中的一些实际问题,以达到学以致用的目的。通过探究物理规律,再将其应用到生活和生产实际中,不仅可以培养学生的探索乐趣,使之养成良好的思维习惯,而且还能培养其初步的科学实践能力和科学素养。
教师在课堂中进行演示实验时,可以通过仪器的介绍,引导学生思考可不可以利用生活中一些常见的器具来代替实验器具,而且应该怎么安全使用,让学生切实体会到物理实验不只是在学校实验室,不只是专用仪器才可以完成,利用生活中的一些器具也可以完成教材中的很多实验,同时这也是实验创新的一种方式。在这个过程中,可以打破学生的常规思维,培养学生突发奇想的创新思维,在实验过程中培养了学生的实验创新能力和操作技能,让学生有更多动手机会来学习物理知识。再者,在物理实验教学中,教师应不失时机地制造疑惑和问题,营造出强烈的问题情境,然后引导学生通过实验进行积极的探索活动,以促进其创新能力的提升。例如,在讲解大气压强时,如何让学生体会到这个看不见、摸不到的大气压强就成了学生学习、理解大气压强的一大障碍,教师可以运用证明大气压强存在的覆杯实验:在盛满水的水杯上面覆盖上硬纸片,并用手按住硬纸片慢慢倒转,倒转后移开按住硬纸片的手,水不会流出来,再向四面八方旋转,水也不会流出来,这时,学生们就会感到十分惊讶:水为什么不会流出来?这是为什么呢?学生就带着疑问回顾实验,进行探究。通过这个实验就证明了大气压的存在,这个实验生动、形象地让学生认识到大气压的存在,从而得出结论,并客观地证明了大气压的存在。这时,教师提问,除了运用像实验中那样的水杯外,还能用其它实验仪器来演示这个实验吗?学生进行讨论回答。最后,教师拿出一个学生们天天喝的矿泉水瓶再次演示这个实验,这时学生们将体会到物理实验仪器无处不在,从而引导学生运用生活中一些常见的物品进行实验操作,启发学生探索、制作简单的实验仪器,有助于培养学生的创造性思维能力。
四、物理实验可增强学生的环保意识和科学合理利用资源的意识
当今社会环境问题和能源问题愈演愈烈,人类的生存环境面临的问题也日益凸显,给我们带来了一个极大的挑战。在现实生活中,许多问题往往需要综合多学科的知识才能够解决,虽然很复杂,但却是学生所处的真实世界。学生学习的最终目的就是为了解决社会中所出现的各类问题和更好地适应这个世界,因此,教师应该培养学生养成关心世界、认识世界的习惯,以便实现人与自然的和谐相处。而当今社会的四大污染(噪声污染、水污染、大气污染、固体废弃物污染)时时刻刻都在影响着人类的生活和生存,“人文目标”的出现,不但可以把学生从单一的课本中拉回到他们的实际生活中,而且还可以在人文精神与自然学科的过程中,让学生获得对自然界更加本质的认识,从而逐步树立起科学的世界观。因此,教师可以在物理实验教学过程中根据实验课题,适当地引入相关环境问题、能源问题等,在其过程中潜移默化地培养学生的环境意识及科学、合理地利用资源的意识。例如,在电学部分的教学过程中,在做实验时,给学生们介绍一节干电池所带来的污染及危害,以及回收利用的好处。在讲声学部分时,给学生讲解噪声污染的来源、危害及控制等,在这种教学过程中,能够增强学生的环境保护意识和利用资源的意识,对处理人与自然环境的关系有积极的作用。
基于初中物理实验在新课程教学中的意义,教师应重视并积极落实实验教学目标。
参考文献:
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[3]魏日升.中学物理教材教法与实验[M].北京:北京师范大学出版社,1995:127-128.
一、认真钻研高、初中教材,切实找准两段教学的衔接
高中物理教师一定要反复阅读、熟悉所教本届学生过去使用的初中物理教材,做到对学生的旧知识情况心中有数。有些教材,高、初中知识脱节现象比较严重。例如,在初中没有讲电量的概念和单位,而在高中教材中的相关部分却说“我们在初中已经知道……”。如果真的以为学生已经知道,只是一语带过,结果会使学生“坐飞机”。又如初中旧教材不讲重心,而有的新教材不仅讲了重心的概念,还讲了重心的求法。如果仅凭过去对初中教材的一些了解,教师认为学生对重心一无所知,在教高中教材“重力”时,花费大量时间,不厌其烦地讲重心问题,结果又会使学生感到教师很嗦。
在了解初中教材的基础上,教师应结合通读高中教材,整理一个高、初中教材结合部一览表。这个表应以高中教材为主线,尽可能详尽地列出各结合部上的“初中教材概括”、“高中教学要求”、“衔接教学的措施”等,为今后开展衔接教学作好准备。有的教师对初中教材里的正文比较注意,而对阅读教材、小实验、习题、插图和图表等不大去看。然而这部分内容也给学生提供了大量知识,在高中物理进行教学衔接时,教师应充分利用它们。
二、认真研究学生认知规律,选择最佳的教学衔接方法
制订衔接教学措施时,教师应遵循学生认知规律,切合其智力发展阶段和思维特点,选定最佳衔接方法,进行复习、查漏、纠错,以及学习方法指导等教学活动。
1.适时、适当复习初中知识。由于学生的认知活动总是从已知到未知,将新知识纳入旧知识的结构而逐步提高的过程,因此,复习有关初中物理知识是高、初中物理教学衔接的主要方法之一。复习的方式,主要根据有关知识的地位和难度来决定,大致有三种情况:对于初中的重、难点知识(如力的概念与图示、二力平衡、速度、惯性、功和功率等),应在高中教学中讲到这些课题之前,要求学生先把初中教材的相关部分看一遍,以加深印象。对于不难记得的结合点上的一般知识,可在课堂上涉及时,由教师直接指明或提问学生,以作复习。而对那些在初中涉及不深的知识(如振幅、频率等概念),高中要从头讲起,可以在讲这些知识后,简单指出这些知识曾经在初中教材何处提到过它们,使学生对他们感到并不陌生就够了。
至于复习初中知识的具体目的,应当根据结合点上初中教材的具体情况和高中教材上教法的需要来确定。有的仅是作为引出高中知识的手段,起一个使学生对高中的新知识感到也曾相识、易于接纳的作用;有的则可作为导出高中物理概念的捷径;有的却是高中教学中拓展、加深初中概念的十分重要的基础。第一种情况,例如在高中讲“弹力”时,一开始就给学生指出,初中教材曾经分别提到过拉力、握力、支持力和压力,这四种力都是弹力的具体表现。然后再去深入研究弹力的一般概念,产生条件和方向、大小等,学生就不会觉得弹力是一个难于捉摸的抽象概念了。第二种情况,如讲“力矩”概念时,只要在复习初中杠杆平衡条件公式后,概括地指出等式两端都是一个力和它的力臂的乘积,可见“力×力臂”这个积是一个有着特定意义的物理量,我们就自然得出“力矩”的概念了。第三种情况,复习为了深化与拓展,例如讲“功”,如果学生把初中教材的“功”这节知识复习得足够充分,高中再讲此课时,教师就不必反复强调功的初步概念和做功条件,而把重点放在拓展上,着重讲好“W=FScosα”一式的来由和含义,讨论功的正、负的物理意义,把做功条件深化到“只要力与位移不垂直”上来。
总之,“温故”必须服务于“知新”,“温”的方法与程度,要服从“新”的需要。关于如何对高、初中知识衔接点上的“断层”进行补漏,重要的是要准确发现“断层”之所在,具体做法就不在这里讲了。
2.纠正学生在初中阶段形成的错误观念。限于初中学生的认知能力和知识水平,初中物理教材中有许多概念和规律的提法不能做到足够严密和准确。有的教材过分强调提高学生的兴趣,对物理概念和规律的提法的科学性的“牺牲”就更多了。加上初中学生的思维品质的直觉性较强而辩证性较弱,所以他们的头脑中产生了许多错误的物理观念。例如摩擦力,他们总认为只要物体的接触面不是光滑的、物体又是在运动时,就一定要受摩擦力,而不注意物体是相对谁的运动、是匀速运动还是变速运动,而且认为摩擦力总是充当阻力,不能作为动力。又如,他们死记住动滑轮“省一半的力”的初中论断,而忽略了套住动滑轮的两股绳子此时平行的前提。我们在进行衔接教学时,应当充分预见到并且花很大力气进行纠正。
3.注意研究学生学法上的衔接问题。在学生刚进入高中的一段过度时期里,他们还没能从各方面了解高中物理的特点,掌握高中物理的基本学习方法、适应高中物理的学习要求。这段时间许多学生都容易对物理学习产生困难,教师的教学如果不注意与学生初中阶段的学法相衔接,就会造成很多学生“掉队”的局面,甚至严重挫伤他们学习的积极性。
新的课程标准明确指出:物理课程不仅应注重科学知识的传授和技能的训练,而且要注重对学生的学习兴趣,探究能力、创新意识以及科学态度、科学精神方面的培养.物理教学中为了达成上述目的,必须加强物理概念的教学.
目前物理教学中出现的问题:应试教育的环境下,物理教学中,为了挤出更多的时间让学生练习或者提高教学的进度,往往压缩学生理解概念的时间和空间,将可以利用来加强学生对物理概念甚至规律理解的时间,用来讲解大量的例题或者做大量的习题.好的物理教师教学的质量为什么会高?他们不多用时间,没有大量的物理作业,根本的原因是课堂中教学效率非常高,学生对物理概念真正地理解了,通过概念掌握了物理学的原理、定律、规律和物理思维的方法.当然能在解决问题的过程中得心应手.而压缩学生理解物理概念的过程,盲目多做练习或者提高教学的进度.前面的物理概念、原理、定律、规律还没有能够理解,就做练习,就学习下面的物理知识,这样教学的效果能够好吗?物理教学中强化物理概念教学,通过概念的理解和巩固促进和帮助学生对物理原理,定律,规律的认识,打下扎实的知识和方法基础,应该是教师物理教学的出发点和基本点.
学生学习物理概念的障碍表现在以下几个方面.一是学生的日常生活经验对物理概念的形成产生负迁移.物理概念来源于对物理现象的感觉,知觉和观念,但是概念不是直觉,而是反映了事物内部的本质和联系.学生学习物理概念之前就已经生活在丰富多彩的物质世界当中,对于自然界有许多正确或者不正确的认识,这些认识对物理概念的形成有直接的影响.如对于力、电流、功、浮力、热量、力臂都有可能由于生活的经验的负面影响而使学生对这些物理概念的理解出现偏差.二是把外部的,非本质的物理属性作为依据来理解物理概念,没有抓住概念的本质.如浮力的大小与哪些因素有关,摩擦力的大小与哪些因素有关,等等.三是学习物理概念时,将事物的一般属性和事物本身联系起来.如将惯性和惯性定律混为一谈.认为运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性等等.四是在没有完全理解物理概念的情况下通过其数学计算公式理解概念,如匀速直线运动的速度,导体的电阻,物质的比热容,物质的密度等等.五是相似的概念引起学生对物体概念的理解有偏差,如响度与音调,物体的运动状态和运动状态的变化.如将玻璃看成是晶体,石墨认为是绝缘体等等都是诸如此类的实例.上述的现象,对于学生学业水平的提高,都有明显的阻碍作用.
认识物理分化的原因是进行科学的教学设计和有效施教的基础。根据多年来的教学实践和研究,我们认为形成分化的原因是多方面的,主要突出以下三个方面:
1.物理学科的特点和性质决定。物理知识是由诸多概念和规律(定律)组成的。物理学是一门观察和实验为基础的学科,物理概念的形成,规律的建立都与生活、生产实际密不可分,都要借助观察和实验手段得以落实、深化。很多概念、规律既具体又抽象,更严密,逻辑性、实践性强。所有的规律都有其成立的条件,如果条件不明确或不具备,那么这些规律也就不成立了。同时与数学、语文知识的联系也很密切。可谓文、理两科特点融于一体、兼于一身。数学是学好物理的基础,但物理知识又有别于数学知识,它有其特定的物理意义。如数学中的比例式,可以说a与b成正比,与c成反比,但在物理中像匀速直线运动公式,密度公式,欧姆定律的变形公式等都不能按数学的思维去理解。
同数学一样,语文知识在物理学中有丰富的内涵。物理中的概念,定律、原理的文字叙述言简意深,既有“主谓宾”,又有“定状补”,甚至一字之差,天地之别。例如重力的方向总是“竖直”向下的,不能叙述为垂直向下;物体吸热后温度升高了20℃和升高到20℃,含义截然不同。又如“闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流”,若无“闭合”、“部分”和“切割”这些关键词(条件),结论便不成立。由于物理学科的性质和特点,这就势必给初中学生的物理学习带来相应的困难。
2.学生的认知特点和知识水平决定。年龄处于13~15岁左右的初中学生思维水平较低,形象思维占主导地位,抽象思维、理性思维还处于萌芽阶段,他们对事物的认识多以感知为主,停留在“看得见,摸得着”的较浅层面。物理知识虽以“物”“论理”、以“物”“喻理”、以“物”“悟理”,这也正是物理学科的特点和优势,但由于受种种条件的制约,并不是所有的“理”都能通过“物”得以明示,有不少定律、定理是在实验的基础上,通过建立理想化模型分析、推理出来的,有相当的抽象性。如牛顿第一定律的建立,浮力产生原因的分析,能量守恒定律的总结等。加之对物理概念的理解,规律的认识需要字斟句酌,反复推敲、体会,而部分学生语文、数学知识“缺腿”,同时学生学习物理起步较晚,接触物理前,头脑里虽有一些前物理概念,但不少前物理概念既根深蒂固,又与科学的概念相去甚远。如“力是改变物体运动状态的原因,而不是产生和维持运动的原因”这一科学的概念,与学生目睹的事实有冲突,全新的概念难以建立。并且随着知识的加深,综合性加强,特别是从初二下学期开始,一些问题积累多、遗留大,基础差的学生就更感困难,有“退坡”的趋势或听之任之的苗头。从而使物理难学和分化似乎成为必然。
一、揭示概念的本质特征
物理教学实践表明,学生只有理解了概念,才能牢固的掌握概念而要使学生理解概念,就必须使学生掌握概念的本质概念是对客观事物本质属性的抽象和概括,要正确地理解概念,就必须引导学生找出概念的本质属性,让学生真正理解概念的内涵和外延,从而正确地掌握概念,切不可只进行文字说明,让学生死记硬背在概念教学中,常用的思维方法有比较、分析、综合、抽象、概括、判断、归纳等多种,只有引导学生的正确思维,才能揭示概念的本质,使学生全面的掌握概念
例如,“密度”这一概念的教学,通常用公式ρ =/v 来定义,倘若不讲清楚其本质意义,学生会受数学公式的影响,认为ρ与 成正比,从而形成错误观念教师只有抓隹“密度”概念的本质特征,讲清其只与自身的性质有关,学生才能真正地掌握“密度”这一概念
二、理解概念的内涵与外延
物理概念的内涵是反映在概念中的物理现象、物理过程的本质属性,是该事物区别于其他事物的本质特征,通常由概念的定义来表示例如,速度 v=s/t, 反映了物体运动的快慢;频率是每秒钟振动的次数,描述物体振动的快慢;力是物体之间的相互作用类似的还有 ρ =/v 、 p =F/S 等这些定义是从质和量两方面反映了物理量的内涵
物理概念的外延即通常所说的概念的运用条件和范围例如,库仑定律确定的力,只适用于静电场,对迅变电场、涡旋电场不适用;电势的概念只适用于静电场,不能用于交变电磁场;在惯性系 F=a ,适用于宏观低速关于概念的适用范围,例如重力、弹力、摩擦力、安培力、洛仑兹力等都属于力这个概念的外延通过对物理概念外延的学习,能使学生逐步深化和扩展对概念的理解掌握物理概念的外延就能理解概念的适用条件,定义式的应用范围和式中各个物理符号的具体物理意义
三、分析概念间的相互联系
运用物理概念进行分析,解决实际问题,既是深化认识的过程,也是检验学生对概念认识是否正确的主要标志必须对概念规律的内在联系加以挖掘有些学生对每节课的单个概念予以理解,却不善于把这些概念有机地联系起来物理概念之所以有用,不仅在于它是具体的物理现象的概括和抽象,而且在于它与其他概念的联系学生不能把相关概念综合成一个相连相容的概念网络,也就不能把它们应用于各种物理场合事实上,初中物理的许多概念前后都有联系,只要教师精心设计,即可收到一石数鸟之效如复习“电功与电功率”这一章时,学生比较电功和电热计算公式时,发现有时公式形式是相同的,这时就应引导学生分析:电流做功的实质是什么?两个物理量形式上达到统一蕴藏着一条什么规律?使学生联想到能的转化和守恒定律,并由此进一步分析,何时Q=W,何时Q≠W这样,使学生的知识形成系统化
四、注重物理概念的引入过程
概念作为物理知识体系的基本构成单位,在新课教学中,其引入方法是否恰当,不仅会影响学生对物理概念本身的理解和掌握,而且还会影响到能否激发学生对学习物理的兴趣,调动积极性而参与教学活动
例如,由问题讨论引入通过教师提出问题,学生参与讨论,最终引入物理概念,使课堂气氛活跃,学生积极思考如,“铁比棉花重”这句话是否有道理可能有学生认为有一定的道理,有的认为没有道理,但又说不清理由,在教师的引导下,逐渐引入“密度”的概念
五、做好形成概念的演示实验
做好演示实验,使学生获得与物理概念有直接联系的、具体直观的感性认识,是学生形成概念的基础初中学生的知识和经验都较少,思维活动往往依靠直观的现象在概念教学中,做好演示实验,可使学生获得生动鲜明的感性认识从物理现象的特征出发,提出物理概念,可使学生对研究的问题产生强烈的兴趣通过演示实验还可培养观察能力、注意能力、实验能力和科学的思维方法
中图分类号:G622 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2017)02-268-01
记得小时候,我在学习“压强”内容时,老师讲的很粗糙,只是用了大量的时间来进行习题训练,由于概念理解不清楚,对于概念的内涵和外延认识不清晰,在解题中不能灵活有效的运用所学知识,多次出错,于是对物理课产生了畏难情绪,对自己的学习能力产生了怀疑,物理成绩也一度出现了下滑。幸好自己没有放弃,通过自己自学钻研,终于补上了这一课。因此,物理概念的教学是掌握物理知识的关键。那么,如何对物理概念有效教学呢?
一、创设情境引入概念
“兴趣是最好的老师。”对于枯燥无味的概念教学来说,培养学生的学习兴趣是很重要的。我认为要培养学生的学习兴趣主要是激发学生的求知欲,我们可以利用各种直观材料、演示试验、创设物理情景,提供感性认识让学生对所学概念感兴趣,从而积极主动地观察、比较、分析、然后上升到理性认识形成概念。 案例一:《光的折射》
多媒体演示1:(模拟“海市蜃楼”自然奇观。)
师:在这里,大家再来看一个发生在我们生活中的真实而惊险的事例:
多媒体演示2:模拟小孩溺水惊险情景(故事情节:在一个炎热的夏天,有两位小学生一起回家,路经一条清澈见底的小河。他们看见水好象很浅,就准备趟过去,一下水才发现河水很深,由于不会游泳,就出现了溺水事件。)
师:为什么看上去很浅的河水实际上很深呢?难道我们的眼睛会受骗?请同学们来做两个实验。
学生实验1:在碗中盛满水,筷子斜插到碗的底部,从侧面斜视水面,会发现水中的筷子看上去好象向上弯折了。
学生实验2:在空的茶杯里放一枚硬币,移动杯子,使眼睛刚刚看不到硬币,保持眼睛和杯子的位置不变,慢慢的向杯里倒水,随着水面的提高,观察者看到了硬币,还会发现硬币升高了。
师:上述实验中,你们看见水中“弯折”的筷子和“升高”的硬币,这些现象能用我们前面所学的知识来解释吗?
经过情景设置调动学生进入一种研究型的学习状态,“任务驱使”和“渴盼成功”的心理,使学生积极主动地投入到所学的知识中来,然后水到渠成的学习折射的概念和规律。
二、深入分析概念,引导学生理解概念
学生在生活现象中对物理现象有了直观了解,然此时学生对概念的认知还处于个别认知。要引导学生正确解构概念,教师还需更进一步引导学生,让学生形成从个别到一般的过渡,正确把握概念的内涵和外延。在引导过程中,教师一定要注意结合“前概念”来引导学生对新概念进行解构。所谓“前概念”即学生在认识新概念前已经掌握的概念。在物理教学中,概念之间总会存在各种联系性,利用“前概念”适当引导学生进行分析,在原有知识基础上解构新概念,这样才有利于学生对概念的理解,既加深对前面概念的进一步深化,又可以加快对新概念的接受和理解。
以“压强”的教学为例,教学中教师只是借助简单的实验工具(如圆珠笔、铅笔),引导学生用两手食指夹压笔的两端,在复力平衡和作用力与反作用力知识点的基础上,引导学生分析中明白笔尖和笔头对手指的作用力大小是一样的,而感受却不同。接着自然引出问题“作用力相同为何感受不同?原因在哪里?”接着教师引导学生再次实验,实验中教师以“受力面积”来引导学生进行讨论,学生很快明白“作用力相同而受力面积不同”导致感受不同,教师顺势提出“压强”概念并阐述“物体单位面积上所受压力的大小”,接着以“按图钉”这一生活常识来引导学生分析为何不能按钉尖而要按钉帽来加强对概念的解构。在分析中学生很快明白,当手作用于钉尖时,受力面积较小,压强就大,而当手作用于钉帽时,受力面积较大,压强就小。注重以“前概念”为牵引,让学生在分析“前概念”基础上引出新概念,在原有基础上进行新知学习,这样才有利于学生的知识构建。教学中教师定要注意物理知识间的联系性,最好能摒弃单调的讲授式教学,而发挥教师的主导性来引导学生进行探究,探究中理解概念。
学生在物理学习中对概念的理解经历了由直观到抽象,由认识到理解再到应用的过程,在这个过程中,教师要紧扣学生的实际生活来引导学生在直观中认识概念,在教师引导下去理解概念,在应用中巩固概念,从而做到活学活用。
三、开展物理实验,验证概念
物理实验是物理学科的重要组成部分,也是影响学生物理水平的关键因素.利用物理实验对物理概念进行验证,使学生参与物理实验检验物理概念,能够加深学生对物理概念的理解和掌握。例如,在讲“人耳听不到的声音”时,教师可以提前准备好橡皮筋,让学生弹松弛的橡皮筋.在实验结束之后,教师提问:弹橡皮筋的过程中你听到什么声音吗?学生一致表示没有.在实验的基础上,教师引入声波的概念,并通过对声波的初步学习,再次针对物理实验进行提问:橡皮筋发出的是什么声波?为什么你听不见?学生利用所学知识,对问题做出回答:橡皮筋发出的声音是次声波,人耳能听到的声音范围在20Hz~20000Hz,而橡皮筋发出的声音频率低于20Hz,所以人耳听不到橡皮筋发出的声音.通过物理实验,验证物理概念,能蛱岣哐生的探究能力。
思维导图具体区别于传统硬性记忆传输模式,其主张结合更加直观手段进行异质化知识创新点以及关联特征展示,结合过往笔记同步记录现象观察,思维导图明显利用更加符合学生理解规则的图形进行知识细节表述,同时加深了个体记忆实力成果。图形展示过程中充斥着特殊知识结构的关键词内涵,有助于学生尽快掌握知识重点基础,并且从中勾勒出核心主题,顺势延展出思维脉络发散体系,最终达成放射性思考空间。传统教育空间中,教师在完成课堂设计工作期间,会进行知识结构现场绘制,但是始终避免不了自上而下单一叙述格式,学生思维经过重复模仿演练并形成单向发散端口,与现代多元化知识构筑要求产生冲突。思维导图在初中物理课程传授过程中借助核心概念表现形式进行思维系统发散。在现代化教学环境中,联合阶段课程重点进行学生理解方式与独立揭示潜能实施有机拓展,显得十分必要。实际上就是鼓励教师适当尊重学生自主性心理特征,能够在教学体系中充分发挥思维导图的辅助功效。
二、思维导图在初中物理实践性教学环节中的应用细节解析
(一)思维导图的核心概念内涵建设
思维导图在初中物理课程传授过程中借助核心概念表现形式进行思维系统发散。在现代化教学环境中,联合阶段课程重点进行学生理解方式与独立揭示潜能实施有机拓展,显得十分必要。实际上就是鼓励教师适当尊重学生自主性心理特征,能够在教学体系中充分发挥思维导图的辅助功效。例如:透过声音产生于传播内涵讲解时,教师可考虑在初始阶段播放相关核心概念课件进行主题开辟,并结合系统解析确定单位课节延展方向,教师核心任务指标在于引领学生个体快速挖掘问题根源,并做好问题核心与关联要素的灵活衔接任务,从中确定课程开展方向。
(二)思维导图绘制计划的明确
思维导图绘制计划主要透过两个步骤延展,首先是计划格式初始拟定,其主要在课程讲解前期展现,主张结合课件核心内容与问题提出形式进行学生思想启发。教师在依照同学制定计划教学之后,可以进行意见搜集,将所有课程遗留问题整理完全并做出系统应对;同时鼓励学生进行课后反思,从而促进思维导图的重新拟定频率。需要特别注意的是,学生参与思维导图绘制任务过程中,可以及时联合自身知识基础进行系统化梳理,注重配合知识点主次联系特征进行内容科学重组。
物理概念的导入常采用以下几种方法。
1 凭借学生的生活经验导入新的物理概念
在日常生活中学生观察过或接触过部分物理现象,且也有应用过一点物理知识的先例。因此教师要善于利用学生已有的生活经验,创设良好的教学环境来导入新的物理概念。这样容易使学生感到亲切,易于接受,同时也有利于培养学生分析问题的能力。如建构光的色散的概念时,我们可以从学生熟知的雨后天空中出现的彩虹导入,在学生赞叹彩虹的美丽时,追问彩虹形成的原因,继而通过三棱镜对白光进行分解的实验,得出了光的色散的概念。如在建构单摆的概念时,我们可以从学生熟知的荡秋千、钟摆的摆动导入,追问它们运动的共同点等等,逐渐概括单摆的特点,继而建构单摆的概念。采用这种方法导人物理概念时要注意:事例要来自于生活的、学生熟知的、有趣的,且语言要简洁生动。
2 凭借有趣的实验导入新的物理概念
有些物理概念中所涉及到的现象在学生的头脑中没有感性认识。例如建构自感和互感的概念等,这些概念的建构必须借助实验。运用实验来演示物理现象和过程,不但可以使学生从观察物理现象和过程中获得感性认识,激发学生学习物理的兴趣,诱发学生积极主动地思考,同时也使学生进一步认识到物理实验的重要性。如在建构反冲运动的概念时,教师可以让学生把气球内吹足气,捏紧出气孔,此时,气球和里面的气体作为一个整体都处于静止状态。当松开出气孔时,气球里的气体向后喷出,此时喷出的气体和气球之间产生相互作用力,使气球向前冲出。通过分析引申得出某个物体向某一方向高速喷出大量的气体,液体或弹出一个小物体时,使物体本身获得一反向速度的现象叫做反冲运动,这样通过有趣的实验增强了学生探索的强烈愿望,就迫切要求解释实验现象,这时教师再提出问题,让学生带着问题上课,自然会提高教学效果。值得注意的是:借助有趣的实验来导入新的物理概念,既要有利于激发学生的求知欲,也要有利于引导学生把注意力集中到被研究的对象上来,注意观察它的变化及其产生的条件,从而研究它的规律和本质。
3 凭借对原有知识的复习导入新的物理概念
新的物理概念有的与已学过的知识之间存在着一些联系,抓住新旧知识之间的联系,从已有的物理知识出发,把新的物理概念自然地导出来,既可以起到复习旧知识的作用,也可以为建立新旧知识的联系起到了一定的作用。如在建立电阻率的概念时,教师可以引导学生回忆初中学过的电阻知识。知道电阻是导体本身的一种性质,导体的电阻的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度。继而再复习电阻定律,明确公式中的与导体的材料有关,是一个反映材料导电性能的物理量,称为材料的电阻率。这样可以使学生加深对新建构的物理概念的理解,并对新概念不断深化,有利于培养学生的逻辑思维能力。