物理概念教學(xué)探討論文

時(shí)間:2022-05-06 04:34:00

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物理概念教學(xué)探討論文

在教學(xué)過程中,讓學(xué)生準(zhǔn)確牢固地建立起物理概念,是物理基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)的重要環(huán)節(jié),在初中入門教學(xué)階段尤為重要。

認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為,概念,尤其是初級(jí)概念,大多是由感性材料先在頭腦中形成表象,然后經(jīng)過對(duì)比、分析、抽象、歸納、概括等思維過程,抽取出一類現(xiàn)象或事物的關(guān)鍵屬性而獲得的。因此,初中物理概念教學(xué),作為物理教學(xué)的入門階段,首先要解決好學(xué)生感性材料貧乏、有關(guān)表象不豐富的問題,然后,就要帶領(lǐng)學(xué)生歷經(jīng)對(duì)表象進(jìn)行抽象加工的全過程。學(xué)生對(duì)表象抽象加工的過程,實(shí)際上是學(xué)生重整自己認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過程,重整的結(jié)果,要在語言(符號(hào))、實(shí)例(典型)、圖景(表象)等認(rèn)知系統(tǒng)的各個(gè)層面上突現(xiàn)出有關(guān)概念的本質(zhì)特征,從而形成能動(dòng)的、可以用于推斷、分析、解決有關(guān)物理現(xiàn)象的新的認(rèn)知模塊。物理教學(xué)中常聽到教師埋怨,學(xué)生學(xué)得不活,只會(huì)死記硬背,遇到實(shí)際問題一籌莫展,物理知識(shí)支離破碎等等,其根源都在于概念教學(xué)之初沒有讓學(xué)生充分地歷經(jīng)概念獲得的全過程。

另外,還應(yīng)當(dāng)看到,學(xué)習(xí)物理之前,從日常生活中學(xué)生已經(jīng)獲得了大量的關(guān)于物理世界的前科學(xué)概念。學(xué)生已有的前科學(xué),是物理學(xué)習(xí)賴以順利展開的基礎(chǔ),沒有前科學(xué)概念的支持,物理課程的展開是無法想象的。但是,學(xué)生的前科學(xué)概念中,又往往包含有許多的錯(cuò)誤要素,而這些錯(cuò)誤的成份,又是干擾科學(xué)物理概念建立的極大障礙。怎樣處理好前科學(xué)概念,也是物理概念教學(xué)中要不斷研究解決的問題。

現(xiàn)以九年義務(wù)教育華東版初中物理課本第一冊(cè)“怎樣認(rèn)識(shí)力”一節(jié)的教學(xué)過程為例,來探討物理概念教學(xué)的操作技術(shù)。學(xué)生學(xué)習(xí)準(zhǔn)備狀態(tài)分析:

學(xué)習(xí)本節(jié)教材時(shí),學(xué)生已經(jīng)形成了“力”的前科學(xué)概念。學(xué)生的力概念主要來自自身的體驗(yàn),大多與自身的感受、物體的運(yùn)動(dòng),以及由此派生的種種現(xiàn)象相聯(lián)系。靜物也會(huì)是施力的主體,學(xué)生極少想到。關(guān)于遠(yuǎn)距離作用、力作用的效果、力作用的相互性等等,學(xué)生都有相當(dāng)?shù)母兄狈σ欢ㄋ降母爬ê涂偨Y(jié),沒有形成相應(yīng)的命題?!傲ψ饔玫闹鳌①e體缺一不可”,“運(yùn)動(dòng)的物體不一定受到力的作用”、“作曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受的力與運(yùn)動(dòng)方向有一定夾角”,等觀點(diǎn),難以獲得實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)的支撐,因此,本節(jié)課對(duì)這方面涉入不宜太深。前科學(xué)的力概念,最主要的錯(cuò)誤在于“力”與“速度”混沌不分,本節(jié)課可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理。

教學(xué)過程:

(一)引入新課板書:怎樣認(rèn)識(shí)力(二)力是什么

演示:手推小車以實(shí)物演示激活學(xué)生頭腦中的表象。(板書)手拉彈簧手提鉤碼手壓海綿從學(xué)生的自身感受開始。變換力作用的賓體。

小結(jié):推力、拉力、提力、壓力都是人施加的引導(dǎo)學(xué)生對(duì)主體進(jìn)行抽象。

提問:機(jī)器能不能起推、拉、提、壓的作用呢?舉例說明。

板書:推土機(jī)推土拖拉機(jī)拉泥起重機(jī)提磚壓路機(jī)壓路

小結(jié):機(jī)器也可以施加力變換力作用的主體。從人到“可動(dòng)的”機(jī)器,主體外延的展拓不突兀。

思考:人和機(jī)器可以施力,那么其他的物體是不是也能起這些作用呢?

演示:彈簧推車鉤碼拉車彈簧提鉤碼鉤碼壓海綿

總結(jié):人對(duì)物體可以施力,機(jī)械對(duì)物體也可以施力,其他的物體對(duì)物體都可以施加力的作用,我們可以說:

板書:一、力是物體對(duì)物體的作用說明:施力物體受力物體舉例:人推車──人對(duì)車施加推力的作用人是施力物體,車是受力物體從人、機(jī)器到其他物體,在更大范圍內(nèi)抽象力作用的主體。彈簧是“動(dòng)”物,而鉤碼是“靜”物,打破“力只能由‘動(dòng)’物施加”的表象的局限性。把“人”降至“物體”,強(qiáng)化對(duì)主體的概括。“作用”,通過語詞的代換作自然概括。一般物體都會(huì)受到力,這對(duì)學(xué)生是不爭(zhēng)的事實(shí)。所以,以上對(duì)比、抽象的過程只緊扣著施力物體展開。

模仿:彈簧提鉤碼──彈簧對(duì)鉤碼施加提力的作用彈簧是施力物體,鉤碼是受力物體鉤碼拉彈簧──鉤碼對(duì)彈簧施加拉力的作用鉤碼是施力物體,彈簧是受力物體討論:剛才研究的力,都是兩個(gè)物體直接接觸產(chǎn)生的作用。不接觸的兩個(gè)物體之間,會(huì)不會(huì)出現(xiàn)力的作用呢?用概括形成的抽象觀念,回過來對(duì)原實(shí)例的表述進(jìn)行整形,使原有的感性材料順應(yīng)新建立的抽象觀念?!爸g”,通過語言暗示進(jìn)一步“調(diào)平”主、客體地位,為力作用的相互性作暗示性鋪墊。演示:磁鐵吸引小磁針(2)摩擦的塑料棒吸引紙屑(3)乒乓球自由下落

由“直接接觸”到“不直接接觸”突破作用方式表象的局限。

小結(jié):作用也可以發(fā)生在有一定距離的兩個(gè)物體之間。

演示(1)(2)以前做過,這里再次強(qiáng)化,為以下概括力作用的運(yùn)動(dòng)學(xué)效果激活有關(guān)的表象。

(三)力作用的效果

板書:二、力的作用效果

思考:力的作用能產(chǎn)生哪些效果呢?也就是說,受力物體在力的作用下會(huì)發(fā)生哪些變化?

提示:著重研究受力物體一方。

由于前面演示的激發(fā),學(xué)生容易概括出兩類效果。

通過設(shè)問,激發(fā)學(xué)生在表象中突現(xiàn)出現(xiàn)象的另一個(gè)側(cè)面──作用的效果。

演示:人拉彈簧,手壓海綿

板書:1.力能使物體發(fā)生形變

演示:手推車,車由靜變動(dòng),由動(dòng)變靜

說明:運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生形變(配以圖示,或引進(jìn)多媒體動(dòng)畫)

回顧:磁鐵吸引小磁針,靜止的小磁針“跳”起,摩擦的塑料棒吸引紙屑,紙屑上“跳”乒乓球自由釋放

后,自靜止變?yōu)橄侣?/p>

形變的觀點(diǎn)學(xué)生容易接受,簡(jiǎn)潔處理。

引導(dǎo)學(xué)生對(duì)過程的細(xì)節(jié)充分展開想象,在此基礎(chǔ)上概括出“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化”。

在前面學(xué)習(xí)“7.3物體的運(yùn)動(dòng)”時(shí)就注意引入術(shù)語“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”。

板書:2.力能使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變

說明:剛才“動(dòng)”到“靜”和“靜”到“動(dòng)”的變化,實(shí)質(zhì)上是物體速度大小的變化。

思考:物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有沒有其他的變化?

演示:手迎著車運(yùn)動(dòng)的方向推車,車返回演示:繩拉小球作圓周運(yùn)動(dòng)

先“反向”,后“轉(zhuǎn)向”,有利于引導(dǎo)學(xué)生概括思維的方向。

通過圖示,促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中“力”與“速度”發(fā)生分離。

用箭頭表示力,可以進(jìn)一步抽象出力作用的方向特征(矢量性),便于后續(xù)課自然地過渡到力的圖示。

提問:物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變包括哪兩種情形?

板書:速度大小變化運(yùn)動(dòng)(速度)方向變化

練習(xí):

舉例說明

一個(gè)物體受到力的作用發(fā)生了形變。

一個(gè)物體受到力的作用速度大小發(fā)生改變。

一個(gè)物體受到力的作用運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變。

激發(fā)學(xué)生做分類概括。

通過舉例,使新揭示的力概念的本質(zhì)特征(作用效果)獲得更廣泛的表象支持。

思考:反過來,我們能不能從力作用效果的表現(xiàn)來判斷一個(gè)物體是不是受到了力的作用?怎樣判斷?

閱讀:要求找出文中重要語句逆向思維是概念掌握水平的關(guān)鍵特征,是從具體運(yùn)算水平發(fā)展到抽象運(yùn)算水

平的標(biāo)志。

后續(xù)課還要就此繼續(xù)展開,課時(shí)關(guān)系,這里不再做舉例練習(xí)。

(四)力作用的相互性

實(shí)驗(yàn):用拳頭捶桌桌子

提問:用力捶時(shí),拳頭有什么感覺?表明什么?

說明:疼痛感覺是由于劇烈的形變。

這一現(xiàn)象表明:

板書:三、物體間力的作用是相互的

利用學(xué)生自身感受形成的表象。本例還強(qiáng)化了“‘靜’物(桌子)也可施力”的新命題。下例同此。

分析:彈簧提鉤碼,在把鉤碼提起的同時(shí),彈簧本身也變長(zhǎng)了,說明彈簧也受到鉤碼的拉力。既鞏固了對(duì)力作

用相互性的認(rèn)識(shí),又強(qiáng)化了由效果判斷力存在的推斷方法。下例同此。

討論:你坐在船上,船??吭诤舆?想要讓船離岸,你用什么辦法?

本校地處河網(wǎng)地區(qū),學(xué)生有關(guān)感知表象豐富,易于激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知?jiǎng)恿Α?/p>

討論:教材圖9-5、9-6討論的目的是對(duì)原有的表象提升,組合到新形成的科學(xué)的力概念體系中去。

在討論分析中,一一明確各力的施力物體、受力物體、作用效果,通過術(shù)語的運(yùn)用再度強(qiáng)化新形成的力的概

念結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。

力的單位

回顧:長(zhǎng)度、質(zhì)量單位的確定,引出物理量力的單位

閱讀:(1)國(guó)際單位制中力的單位是什么?1牛約有多大?

練習(xí):你站在地面上對(duì)地面的壓力大約多少牛?A.幾牛B.幾十牛C.幾百牛D.幾千牛

在力的新概念結(jié)構(gòu)中,單位不是核心結(jié)構(gòu),本節(jié)課作低調(diào)處理。

側(cè)重于單位形象的建立。

(六)小結(jié)

提問:學(xué)完本節(jié)內(nèi)容,你對(duì)力有了哪些認(rèn)識(shí)?

強(qiáng)化:施力和受力物體、作用形式、作用效果、相互性。

機(jī)動(dòng):閱讀P89“讀讀想想”思考“想一想”作業(yè)

教學(xué)小結(jié):

該教案的實(shí)施很成功。盡管容量相當(dāng)大,但由于充分發(fā)掘了學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的可用成份,廣泛激活了學(xué)生已有的表象,教學(xué)活動(dòng)的展開很順利。物理學(xué)的抽象概念,是以詞的形式出現(xiàn)的,是以命題語句來表達(dá)的。但是,缺乏表象的支撐,對(duì)表象不進(jìn)行比較、分類、替換、逆反等思維加工,就不會(huì)形成有效能的物理概念。上述案例,正是精心地誘導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生通過一系列的思維活動(dòng)來建立科學(xué)的力概念的。作為初中物理入門階段的起始教學(xué),宜先著力于概念的同化,在同化中突出力概念的本質(zhì)要素,逐漸摒棄其非本質(zhì)要素。在后續(xù)課中,將以此為基礎(chǔ),繼續(xù)解決“學(xué)習(xí)準(zhǔn)備狀態(tài)分析”中提及的認(rèn)知問題,促進(jìn)力的科學(xué)概念與原有自發(fā)概念的完全分離。