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摘要:物理概念是物理知识结构的基础。它是物理思维的产物,而物理思维又必须借助于概念来提高推理和思维水平,从而揭露更深刻的物理规律。从某种程度上说,懂得物理概念也就懂得了物理学。重视和加强物理概念教学,是贯彻教育方针、强化素质教育和优化课堂教学的重要内容,具有十分重要的意义。
关键词:讲授法;前概念;探究式概念教学
中图分类号:G632.0 文献标志码:B 文章编号:1674-9324(2012)08-0093-02
建构主义认为,学习不是将知识由教师向学生的传递,而是学生建构自己的知识的过程,因此如何以原有的经验、心理结构和信念为基础建构知识尤其值得关注。在此,笔者就如何加强物理概念教学作些分析探讨。
一、有效的讲授是进行概念教学必不可缺的途径之一
讲授法是教育史上最为悠久的一种教学方法,也是當今教学中广泛采用、必不可少的重要手段。首先,讲授要通俗化。也就是我们平时一直要求的“深入浅出”。一个人是否真正地理解某个概念完全可以看他能否通俗化地表达。当学生面对陌生事物时,教师要善于寻找与之相似的熟悉事物来作比喻或类比,从而帮助学生理解新的物理概念。例如,在讲授密度公式ρ=m/V时,需要学生理解此公式用于计算密度,但物质的密度与质量、体积无关。为了给这个问题提供一个理解的框架,笔者打了这么一个比方:这好像用尺可以测量物体的长度,但物体长度与尺却无关,密度公式就好比是测算密度的工具。其次,讲授要具体化。物理概念是对物理现象、物理过程进行概括和抽象的思维形式,因此实际事物的抽象才形成概念。但我们仍是经常借助大量具体事物来认识它。由此,要求教师在讲授时善于寻找一些具体、典型的事例来帮助学生还原物理概念的建构过程。同时,教师还应尽可能用具体的数据,而不只是用“很大”“大得多”等抽象语言来表达。例如,在介绍原子的直径时,可以向学生讲:原子直径数量级为10-10米,若将一个个原子在头发丝直径位置排满队的话,要排约一百万个,如果这些原子每秒报10个数的话,共需28小时才能报数完毕。这样学生可以留下深刻的印象,收到较好的教学效果。再次,讲授要形象化。教师在讲授时要求侧重在生动形象地描绘某些物理现象,叙述物理过程发生、发展,使学生形成鲜明的表象和概念,并从情绪上得到感染。例如,在描述电磁波时,把它比作一个庞大的家族,无线电波、微波、光波等就像是这个家族的各个成员。又如,改变内能的两种方式,好比一间房间两扇门,在判断物体内能如何改变时,就想象是从哪扇门进或哪扇门出,来得到答案。这样学生能更好地理解各种抽象的物理概念。
二、合理利用学生的前概念来组织探究式概念教学
学生在学习物理概念之前,对多种物理现象已有了自己的认识,并形成了一些与科学知识相悖或不尽一致的观念和规则,这就是前概念。前概念是建构科学概念的基础。基于“前概念”广泛性、自发性、顽固性、隐蔽性的特点,决定了它在课堂教学中具有两重性。一方面,正确的前概念可为师生提供建立科学概念的基础和平台;另一方面,错误的前概念对科学概念的构建会形成严重干扰。因此合理地发掘利用前概念,可以更有效地帮助学生构建科学概念。那么教师可以用怎样的方式呢?笔者认为基于认知冲突的探究式教学是一种有效的解决途径,即利用一些有针对性的实验使学生已有的经验与新认识发生冲突,使学生感觉到有改变认知结构的需要,从而帮助学生矫正前概念的错误、接受新认知。而后把科学的物理概念再应用到更为广泛、深刻的现象中,使学生在新的思维活动下获得更多成功,这样他们就能更深刻地理解物理概念,并留下深刻记忆。正如杜威所言“教育就是经验的改造或改组”。例如,在探究灯泡亮度问题时,不少学生存在着下面两个错误的前概念:灯泡亮度由通过它的电流大小决定;灯泡亮度由加在灯泡两端的电压大小决定。在解决这个问题时很多教师是在“测小灯泡电功率”这一节内容中通过学生实验,分析现象和数据后得到结论:小灯泡的亮度取决于它的实际电功率。这样的结果使许多学生会感到困惑:实验中灯泡变亮时,电流表、电压表的示数都在变大,自己的结论似乎也是正确的。对此,笔者在教学中采用了如下设计:将“220V 40W”(L1)和“220V 100W”(L2)两个灯泡串联在220V的电路中,通过两灯泡的电流大小相等,如果灯泡的亮度是由电流大小决定的话,那么两灯应该一样亮。闭合开关后,发现两灯并不一样亮,而且L1更亮些,学生感到非常诧异。(产生认知冲突1)。类似的,一部分学生马上联想到可以将刚才两个灯泡并联到电路两端,两灯泡电压相等,发现两灯也不一样亮,此时是L2更亮些,说明灯泡的亮暗也不是由它两端的电压大小决定的。于是提出:灯泡亮度究竟由什么因素决定?进一步借助理论分析和实验现象,学生即可建立起“灯泡的亮度由实际电功率决定”的科学观点。紧接着,这个物理概念还可以进一步应用:在上述实验中还发现两灯有时“220V 40W”的灯更亮,有时是“220V 100W”的灯更亮,为什么呢?(产生认知冲突2)。此时,教师再通过一定的引导,由学生自己根据公式P=U2/R或P=I2R便可解决这个问题了。
总之,通俗化、具体化、形象化的讲授和探究式的概念教学,不仅能帮助学生准确理解物理概念的定义和实质,而且,还能引导学生将它应用到更为广泛、更为深刻的物理现象中去,实现物理知识的建构以及思维能力的培养。为此,概念教学应渗透在各个教学环节中,不但要使教师在课堂上完成多重角色的转变,同时也要突出学生的主体地位,以帮助学生实现积极主动地学习。
参考文献:
[1]张大昌.新课程理念与初中物理课程改革[M].长春:东北师范大学出版社,2003.
[2]雷洪.新课程理念下的创新教学设计——初中物理[M].长春:东北师范大学出版社,2003.
关键词:讲授法;前概念;探究式概念教学
中图分类号:G632.0 文献标志码:B 文章编号:1674-9324(2012)08-0093-02
建构主义认为,学习不是将知识由教师向学生的传递,而是学生建构自己的知识的过程,因此如何以原有的经验、心理结构和信念为基础建构知识尤其值得关注。在此,笔者就如何加强物理概念教学作些分析探讨。
一、有效的讲授是进行概念教学必不可缺的途径之一
讲授法是教育史上最为悠久的一种教学方法,也是當今教学中广泛采用、必不可少的重要手段。首先,讲授要通俗化。也就是我们平时一直要求的“深入浅出”。一个人是否真正地理解某个概念完全可以看他能否通俗化地表达。当学生面对陌生事物时,教师要善于寻找与之相似的熟悉事物来作比喻或类比,从而帮助学生理解新的物理概念。例如,在讲授密度公式ρ=m/V时,需要学生理解此公式用于计算密度,但物质的密度与质量、体积无关。为了给这个问题提供一个理解的框架,笔者打了这么一个比方:这好像用尺可以测量物体的长度,但物体长度与尺却无关,密度公式就好比是测算密度的工具。其次,讲授要具体化。物理概念是对物理现象、物理过程进行概括和抽象的思维形式,因此实际事物的抽象才形成概念。但我们仍是经常借助大量具体事物来认识它。由此,要求教师在讲授时善于寻找一些具体、典型的事例来帮助学生还原物理概念的建构过程。同时,教师还应尽可能用具体的数据,而不只是用“很大”“大得多”等抽象语言来表达。例如,在介绍原子的直径时,可以向学生讲:原子直径数量级为10-10米,若将一个个原子在头发丝直径位置排满队的话,要排约一百万个,如果这些原子每秒报10个数的话,共需28小时才能报数完毕。这样学生可以留下深刻的印象,收到较好的教学效果。再次,讲授要形象化。教师在讲授时要求侧重在生动形象地描绘某些物理现象,叙述物理过程发生、发展,使学生形成鲜明的表象和概念,并从情绪上得到感染。例如,在描述电磁波时,把它比作一个庞大的家族,无线电波、微波、光波等就像是这个家族的各个成员。又如,改变内能的两种方式,好比一间房间两扇门,在判断物体内能如何改变时,就想象是从哪扇门进或哪扇门出,来得到答案。这样学生能更好地理解各种抽象的物理概念。
二、合理利用学生的前概念来组织探究式概念教学
学生在学习物理概念之前,对多种物理现象已有了自己的认识,并形成了一些与科学知识相悖或不尽一致的观念和规则,这就是前概念。前概念是建构科学概念的基础。基于“前概念”广泛性、自发性、顽固性、隐蔽性的特点,决定了它在课堂教学中具有两重性。一方面,正确的前概念可为师生提供建立科学概念的基础和平台;另一方面,错误的前概念对科学概念的构建会形成严重干扰。因此合理地发掘利用前概念,可以更有效地帮助学生构建科学概念。那么教师可以用怎样的方式呢?笔者认为基于认知冲突的探究式教学是一种有效的解决途径,即利用一些有针对性的实验使学生已有的经验与新认识发生冲突,使学生感觉到有改变认知结构的需要,从而帮助学生矫正前概念的错误、接受新认知。而后把科学的物理概念再应用到更为广泛、深刻的现象中,使学生在新的思维活动下获得更多成功,这样他们就能更深刻地理解物理概念,并留下深刻记忆。正如杜威所言“教育就是经验的改造或改组”。例如,在探究灯泡亮度问题时,不少学生存在着下面两个错误的前概念:灯泡亮度由通过它的电流大小决定;灯泡亮度由加在灯泡两端的电压大小决定。在解决这个问题时很多教师是在“测小灯泡电功率”这一节内容中通过学生实验,分析现象和数据后得到结论:小灯泡的亮度取决于它的实际电功率。这样的结果使许多学生会感到困惑:实验中灯泡变亮时,电流表、电压表的示数都在变大,自己的结论似乎也是正确的。对此,笔者在教学中采用了如下设计:将“220V 40W”(L1)和“220V 100W”(L2)两个灯泡串联在220V的电路中,通过两灯泡的电流大小相等,如果灯泡的亮度是由电流大小决定的话,那么两灯应该一样亮。闭合开关后,发现两灯并不一样亮,而且L1更亮些,学生感到非常诧异。(产生认知冲突1)。类似的,一部分学生马上联想到可以将刚才两个灯泡并联到电路两端,两灯泡电压相等,发现两灯也不一样亮,此时是L2更亮些,说明灯泡的亮暗也不是由它两端的电压大小决定的。于是提出:灯泡亮度究竟由什么因素决定?进一步借助理论分析和实验现象,学生即可建立起“灯泡的亮度由实际电功率决定”的科学观点。紧接着,这个物理概念还可以进一步应用:在上述实验中还发现两灯有时“220V 40W”的灯更亮,有时是“220V 100W”的灯更亮,为什么呢?(产生认知冲突2)。此时,教师再通过一定的引导,由学生自己根据公式P=U2/R或P=I2R便可解决这个问题了。
总之,通俗化、具体化、形象化的讲授和探究式的概念教学,不仅能帮助学生准确理解物理概念的定义和实质,而且,还能引导学生将它应用到更为广泛、更为深刻的物理现象中去,实现物理知识的建构以及思维能力的培养。为此,概念教学应渗透在各个教学环节中,不但要使教师在课堂上完成多重角色的转变,同时也要突出学生的主体地位,以帮助学生实现积极主动地学习。
参考文献:
[1]张大昌.新课程理念与初中物理课程改革[M].长春:东北师范大学出版社,2003.
[2]雷洪.新课程理念下的创新教学设计——初中物理[M].长春:东北师范大学出版社,2003.