设计物理情境加强物理概念教学

来源 :现代教育教学研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ibm__1235
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  物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维方式,是物理事实的抽象。而不少学生在学习物理的过程中都会感觉到物理难学,主要原因在于学生对高中物理概念辨析不清,导致无法真正掌握物理基础知识,对于物理知识仅停留在强行记忆阶段,没能达到真正的理解水平。如果把物理教学比作造高楼,那么最基本的概念就是高楼的基石。俗话说“万丈高楼平地起”,只有打好坚实的基础,才能筑起坚实的“万丈高楼”,探索物理概念教学方法是物理教学的永恒的主题。
  对于物理概念的教学设计要把握物理概念的特征,注重其类型,通过设计物理情境加强物理概念教学。
  1 联系学生的生活经验设计物理情境
  案例1:在高中进行《加速度》概念教学时,我们往往会出示以下两个情境:
  一架飞机在地面从静止到刚离开地面的过程中,约在30s内速度由0增加到约300km/h(约83m/s);用阻击步枪射击时,子弹在枪膛中的速度在0.005s内就可以由0增加到880m/s。
  学生通过对比两个情境可以体会:不同的加速运动,速度增加的情况不一样,由此发现对于加速运动的质点而言,只用速度已经不能有效地描述运动的特点了,从而引发学生思考“如何描述加速运动”。老师借此顺理成章得导出新的概念,引入新的物理量——加速度。
  案例2:在学习“惯性”这一内容时,学生都有这样的亲身体验:杯子里面装有水,向一个方向拉动杯子时,杯中水会向相反方向运动;公交车启动时乘客会向后倾斜;走路时,被石头绊倒人会往前倾倒……。根据这些生活经验,结合图片、视频等设计物理情境,学生就能够概括出其共同的特征:物体都具有保持原来运动状态不变的本领。
  2 融入幽默小故事、精彩小实验等设计物理情境
  案例3:在学习惯性及惯性定律(牛顿第一定律)时,自编如下幽默小故事:
  三岁的小孩A说:地球在自转,你知道吗?
  三岁半的小孩B说:你当我傻啊,我若相信你,就是相信有奥特曼在打怪兽?
  A(琢磨着,好像是有奥特曼在打怪兽)说:你为什么不相信我呢?有个叶叔叔告诉我的,他是teacher!
  B理直气壮得说:如果地球在自转,我跳起来后,你就见不到我啦。你跟着地球转到不知道哪去啦!!
  A留着鼻涕说:好像很有道理哦,原来叶叔叔是个大骗子啊!
  此时学生们已被激起了浓厚的兴趣,老师只要顺水推舟得提供交流平台,让同学们找出对话中的“问题”所在。能够加深学生对惯性概念的理解,同时有利于导出新的概念——牛顿第一定律,还能指导应用相关概念解释一些生活中的现象了。
  案例4:在学习磁通量时,准备如下道具:若干细棒、两块泡沫、三个矩形框(其中两个大小相同)。用细棒均匀插在两块泡沫上(细棒表示磁感线),分别用不同的疏密程度描述a、b两个磁场(a的细棒分布要比b的密),创设的小实验是伴随情境故事呈现的,具体如下:
  有a、b两个磁场,a提出要比赛,比谁的磁场强,结果b惨败;
  b不甘心,于是它提出由它提供道具,它们比一比另一个项目。
  骄傲的a随口答应了,都没问比什么。
  b说,咱们来比“磁通量”
  a傻了,什么是磁通量呢?
  此时就到了引出“磁通量”概念的契机,搭配手上的实验道具,演示操作,将“磁通量”形象地呈现在学生面前,磁通量——穿过某一面积的磁感线的条数。紧接着用实验演绎a与b的第二次比赛,具体如下:
  b选择大框垂直穿过,a被迫选择小框垂直穿过,根据磁通量的概念,通过数穿过矩形框的细棒数量,判定b获胜;
  a不服,要求大家选择一样的矩形框比赛,b同意了;
  但b又耍了个小伎俩,b垂直穿矩形框,但要求a平行穿矩形框,结果还是b获胜。
  后续的故事加实验,不仅巩固深化了学生对“磁通量”概念的理解,还能顺水推舟得提供交流平台,进而得到磁通量和哪些因素有关?有怎样的定性关系?甚至还能有学生联想到磁通量的定量表达式。
  3 挖掘“物理学史”资源,设计物理情境
  案例5:在学习“自由落体运动”时,挖掘物理学史资源——①亚里士多德与伽利略跨越千年的对话;②伽利略开创的科学研究方法。设计如下物理情境:
  学生经历上述学习过程,对自由落体运动理解非常深刻,这部分的概念学习是非常扎实的。
  4 联系高科技热点话题设计物理情境
  案例6:在高中进行“绝对零度”和“热力学温标”的教学时,联系高科技热点话题,配合图片、视频等展示超导体的磁悬浮现象。
  学生们会惊奇得发现,在温度接近绝对零度时,物质会出现许多奇异的特性,超导体就是在温度极低的条件下被发现。教师就可以围绕这里提出的新名词“绝对零度”,导出“绝对零度”的相关概念。在对“绝对零度”良好的认识基础认识,结合物理学史上查理、开尔文等,展开“热力学温标”的学习,效果显著。
  也可以再介绍目前的热门专业——“高温超导”(尽可能实现常温下的超导体材料),介绍其广阔的前景,通过这部分描述可激发学生的兴趣热情,亦有助于加深学生对这部分基本概念的记忆和理解。
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