突出构建过程 理解物理概念

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  学生在生活中会不自觉地形成许多“经验”和“知识”(有些可能是错误的),如何将这些“经验”和“知识”转化为物理知识,物理概念的教学就显得十分重要。怎样的概念教学才是有效的教学?笔者结合人教版八年级下册第八章第一节“牛顿第一定律”中的惯性知识点的实际教学课例,提出了物理概念教学中常常被忽视的一个关键步骤:突出概念的建立过程,从而增强概念教学的有效性。
  一、教学课例对教材的分析与对学生的分析
  1.教材分析
  惯性,是初中物理中一个重要的概念,也是“运动和力”教学中的难点。教材首先从牛顿第一运动定律出发,给出了惯性的概念,然后从生活经验的角度,提供了一些惯性现象,帮助学生认识惯性现象的普遍存在。课本通过对交通事故的分析,不仅使学生了解了惯性现象的危害,还提高了学生的交通安全意识。
  2.学生分析
  通过学习,学生对力有了初步的认识和了解,但是学生对“物体运动是否需要力来维持”这个观点有较多的生活体验,而恰恰这个体验是错误的。所以教师要引导学生设计实验来验证,并根据大量的实验现象进行科学推理,使学生消除这一错误的前置观点,建立惯性的概念。
  二、物理概念教学课例分析
  1.教学课例一
  (1)教案一
  (2)课堂实况
  本节的引入激起了学生的兴趣,学生刚开始做实验时积极性较高,但随着时间的推移课堂越来越安静。大部分学生用了七八分钟的时间,在学案的指引下完成了预设的实验,但提问学生在实验中有什么发现时,绝大部分学生不知道,极少数同学的回答与惯性沾不上边。因此老师不得不重新做一遍实验,并与学生一起逐个分析,反而用了较多的时间。
  (3)课后反思
  顯然,教师设计的实验效果不佳,课后反思其原因,无非两点:一是实验过于开放,没有提出实验的目的,学生不知道为什么要做这个实验;另外,教师的导入中没有对实验做出提示。二是高估了学生的实力。这些实验现象与生活中的某些现象非常相似,加上至少有两个物体,不知道哪个是研究对象,哪个是关联物体,由学生自主发现、提炼惯性的概念难度还是太大。
  基于以上情况,笔者在第二个班上课时对教案做了修改,让学生明确了研究对象,知道要观察的是运动状态。
  2.教学课例二
  (1)教案二
  (2)课堂实况
  介绍惯性的概念后,由学生根据学案的提示验证“静止的物体有惯性”,设计实验探究运动的物体有没有惯性等,学生参与程度高,接受快,所做的实验所联想到的例子远远超过了教师的预估。但在随后的惯性现象的解释中,发现学生经常用到“受到惯性的作用”等语言,说明部分学生将惯性当成一种力来理解,还是没有突破“对物体运动是否需要力来维持”这个观点。
  (3)课后反思
  之所以出现将惯性当成一种力来理解的结果,笔者想到一种可能:本节课开始时,根据牛顿第一定律先入为主地直接介绍了惯性的定义,没有让学生逐步构建惯性的概念这一过程,使学生对“惯性是物体的一种固有属性”没有深入理解。正是由于没有正确理解惯性的概念,学生对惯性与速度大小的关系等还不甚明白。在“课例一”中,完全放手让学生自主构建,缺乏有效的引导;而“课例二”则直接给出惯性的定义,没有概念的建立这一过程,又使学生把惯性当作了“力”。于是,笔者再次对教案进行调整,并在第三个班的教学中实施。
  3.教学课例三
  (1)教案三
  (2)课堂实况
  课堂效果基本上与教学“课例二”时相同,但是在解释惯性的现象时,学生没有用到“惯性的作用”之类的说法,课后的检测也说明学生对于“惯性是物体一种属性”的理解比较到位。
  (3)课后反思
  教学课例三与教学课例二的区别在于不直接介绍惯性的定义,而是有一个建立惯性概念的过程:在分析引入实验时,特意引导学生发现静止的鸡蛋有保持静止的性质,滚动的小球有保持运动的性质,从而顺理成章地引出了惯性的概念。教学课例三弥补了课例一和课例二的不足,突出了概念建立的过程,同时通过教师的有效引导,让学生在体验、探究中自主学习和发展。
  三、关于物理概念教学的思考
  物理概念是进入理性认识的第一步,是物理定律和理论的基础。如果不能形成正确的物理概念,不仅会影响学生对有关物理规律的理解和掌握,还会直接影响整个物理学科的学习质量。
  受到应试教学的影响,教师在物理概念的教学过程中往往过于强调概念的知识本位,压缩概念形成过程的教学,重结果、轻过程;在引入概念时,没有让学生对其必要性获得足够的感性认知,而是直接介绍,使得多数学生只能通过题海这种“熟记型”学习,死记物理概念,并没有真正理解其实质。
  新课程标准对物理概念教学提出了更高的要求,强调“教学中要重视概念的建立过程”“教学要思路清楚,使学生知道它们的来龙去脉”。李政道教授在北大讲学时,反复强调“学习中一定要把基本的概念搞清、记牢”“最重要的东西往往是最简单的”。物理教师应从一定的高度认识概念教学,在概念的深入理解和概念间的联系上多下功夫,努力使学生深刻理解并能灵活运用概念。
  参考文献:
  [1]江龙.概念教学过程中的四个阶段[J].皖西学院学报,2001(2).
  [2]王建新.初中物理概念教学和“实验—探究”模式[D].华东师范大学,2006.
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