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浅谈高中物理概念教学的有效策略

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  • 更新时间2015-09-03
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文/康星妹

物理概念是人类智慧的结晶,凝结着很高的智力价值,是培养学生思维品质,提高能力的好材料。在高中物理教学中,使学生形成概念,掌握规律,并使他们的认识能力在形成概念、掌握规律的过程中得到充分发展,是高中物理教学的核心问题。然而由于物理概念的抽象性及高中生认知结构中的一些缺陷,构成了学生学习物理概念的障碍,影响了教学质量。为了提高物理概念教学的有效性,在教学中我依据物理概念教学的一般程序和教学原则,针对学生的特点,采用了以下教学策略:

一、细化概念,引导加深理解

物理概念一般比较抽象,由于学生认知结构中的缺陷,导致学生学习物理概念出现了障碍。我们在教学中可以通过细化概念来引导学生理解,突破教学的难点。我在实践中主要从以下几个方面入手:

(1)名称:记住物理量的名称是了解一个物理量的第一步,就像了解一个人就要先记住这个人的名字一样,教材上物理概念的名称,是用黑体字印刷的,这正是要引起同学们注意和重视。

(2)定义及物理意义:物理概念的定义是用科学严谨的叙述给出的,教材中常用加点字来表示,定义要熟练准确记忆,不能有半点差错。物理量所表示的物理意义不同于定义,如速度的物理意义是表示物体运动的快慢,其定义是位移跟发生这段位移所用时间的比值。

(3)符号:物理量的符号大多采用英语的第一个字母,一般情况,每个物理量都有特定的字母,要求学生记准物理量的符号,这样,有利于规范运算过程。

(4)表达式:一个物理概念的定义用数学语言来描述,就写出了对应的定义式,因为任何一个物理量往往会和其他量建立联系,它们之间的关系又会写出不同的表达式,这时就要弄清哪个是决定式,哪个是定义式。

(5)单位:物理量的定义式,既给出了物理量之间的数量关系,又决定了它们之间的单位关系,要分清国际单位和常用单位,并记准其单位符号及不同单位制之间的换算关系。在做题时要求同学们统一单位。

(6)矢量和标量:每讲一个物理概念,要求弄清它是失量还是标量。只有明确其特性,才能按相关规则进行运算。

(7)状态量和过程量:每讲一个物理概念,要求弄清它是状态量还是过程量,如何通过状态量的变化把状态量和过程量建立起联系。

二、创设情景,引导运用概念

学习概念的目的在于应用。而创设概念教学的情境是物理概念教学的必经环节,是引导学生灵活运用概念的有效手段。因此,在教学中我们应从多角度提供概念的变式,创设问题情境,设计阶梯式问题,让学生思考,引导学生由浅入深,逐步理解,深化提高,同时培养学生分析问题和解决问题的能力。针对“加速度”的概念,利用下列问题进行应用,神舟七号载人飞船的返回舱距地面10Km时开始启动降落伞装置,速度减至10m/s,并以这个速度在大气层中降落。在距地面1.2km时,返回舱的4台缓冲发动机开始向下喷火,舱体再次减速。设最后减速过程中返回舱做匀减速运动,并且达到地面时恰好速度为0。求最后减速阶段的加速度。学生通过解决实际问题,巩固提高了对“加速度”概念的理解。

三、还原稀释,引导发现体验

物理概念铭刻着人类思维发展的烙印。在教学时应教给学生一把打开思维宝库的金钥匙,把浓缩在其中的思维历程还原稀释,让学生沿着前人思维活动的足迹去重演知识的产生与发展过程,从中发现、体验、掌握形成概念的方法。

如“加速度”概念的教学是高中物理教学的难点。在教学中通过实际案例的比较,引导学生稀释加速度概念的形成过程,“让学生站在问题开始的地方,要面对原始的问题”(杨振宁语):磁浮列车以432km/h高速匀速运行了8s时间,蜗牛在10s内速度从0加速到0.1cm/s,让学生体验速度大与速度变化大是两个不同的概念。接着给出下列案例:普通轿车0→100km/h用时20s;旅客列车0→100km/h用时500s,让学生建立起速度变化相等时变化有快慢的初步概念。再给出例1:兰博基尼Murcielago跑车0→100km/h加速时间4.0s;例2:麦克拉伦F1LM跑车0→100km/h加速时间3.2s;例3:宝马Z4跑车0→60km/h加速时间3.2s;例4:F1方程式赛车0→300km/h加速时间15.6s。让学生分析例1与例2——速度变化相同,如何比较其变化的快慢?分析例2与例3──变化的时间相同,如何比较其变化的快慢?比较例2与例4──速度变化不同,变化的时间也不同,如何比较其变化的快慢?通过比较,学生就能在探究中理解速度变化快慢的基本概念。

四、实验探究,突破理解难点

物理概念的文字叙述严谨、简洁,多数学生能够读懂字面意义,但不能把握准确深刻的含义,运用概念解决问题时容易出现错误。这时,我们应该安排相关的实验,引导学生在探究中理解,从而突破难点。比如教学超重与失重时,个别学生认为超重时物体重力增大,失重时物体重力减少,完全失重时物体重力为零。因此,在教学这一概念时我引入下列实验:在弹簧秤下挂上钩码,引导学生记下静止时的示数,然后提着弹簧加速上升,让学生观察指针位置,记下示数,此时发现弹簧秤示数增大了,最后观察物体加速下降时弹簧秤指针位置,记下示数减小,此时发现弹簧秤示数减小了,最后引导学生分析实验结果,总结出超重和失重概念,这样既留下深刻的印象,又可以轻松地突破难点。

例如在引入“弹力”这一概念时,通过演示实验:小车受拉伸或压缩弹簧的作用而运动;再演示:弯曲的弹性钢片能将粉笔头推出去。引导学生观察在这些实验过程中,弹簧及弹性钢片发生了什么形变,弹簧在恢复原状时要对与它接触的物体产生力的作用,让学生自己总结弹力产生的条件及弹力的概念。

总之,物理概念的教学既要科学,又要艺术,教无定法,但教学有法。我们只要把握不同概念的特点,选用不同的适用于该概念的教学方法,就能最大限度地让学生充分理解概念的内涵,把握概念的实质,为灵活运用概念打下坚实的基础。

(作者单位:福建省泉州市永春县美岭中学)