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物理概念是物理基础知识的重要组成部分。进行物理概念有效教学,让学生成为概念学习的主人,让学生真正参与到概念的建构过程中来;教师的指导要根據物理概念的特点及学生的情况有针对性地进行。在反思以往物理概念教学的基础上,本人在物理概念教学实践中进行了研究和总结,认为通过四个方面的实施可以有效提高概念教学的效率。
1.巧设实验,引发冲突。建构主义认为学生在走进课堂之前,都不是一张白纸。学生在学习物理概念之前已经具有对物理事实的认识,即前概念,前概念往往是不正确的,而且也往往是根深蒂固的。但是学生头脑中已经具有的那些前概念其实是一种珍贵的资源,它可以成为学生形成科学概念的生长点。如何让前概念成为物理概念的生长点呢?关键是剖析学生头脑中存在的前概念,让学生认识到前概念的不合理性。
为了让学生主动进行比较、建构,直到揭示概念的本质属性,设计一个好的实验是基础。通过实践,本人认为以下三种类型的实验最有效:
1.1 直觉——实验型。高中学生在遇到问题时,往往是凭直觉经验,想当然地进行推理判断。根据学生的这一特点,让学生先作出判断,然后再用实验验证,当实验的现象出乎学生的意料时,直觉的判断与实验事实之间的强烈对比,必然引发学生去积极思考。
1.2 已知——实验型。随着学生的学习,知识的丰富,认识水平的提高,要求掌握的物理概念的抽象性,精确性也在不断提高。当面对新问题,学生往往习惯于用已知的旧概念进行分析。为了完善学生原有的概念结构,设计实验时必须设法突出与原来知识的不同之处,用明显的实验现象引发认知冲突。
1.3 实验——实验型。这是前后两个现象互相矛盾的一组实验。教师首先做一个学生用以前的知识可以分析的实验,第二个实验与第一个实验类似,但实验现象与第一个实验截然不同。利用这样一组矛盾的实验打破学生原来的思维平衡态,激起学生反思自己的概念结构,引发认知冲突。
实践中发现,教学中实验不在于多,而在于实验能否真的牵动学生的思维,即实验能否让学生直面错误概念,引发认知冲突。
2.搭建平台,主动探究。人的思维活动永远是从问题开始的。教师创设特定的学习情景,如观察、实验等,引导学生提出科学的问题。这些问题是学生探究的心理动力和探究式课堂教学的契机。教师的任务是:把教材中的物理知识转化为问题,借助具有内在逻辑联系的问题设计,促使学生思考,营造探究氛围。
原先备课时,总有意无意地把自己怎样讲得明白,讲得清楚放在首位。但是,教是为了促进学生的学,就必须把学生探索、思考等活动放在首位。在备探究式的课时要思考:哪些是老师不讲不行的内容。如,促进学生新旧知识连接的内容,激发学生思维或进一步唤起学生求知欲望的内容,学生苦思而未解的疑问等等;可以由学生尝试完成的,就放手让学生去做。
但是,实践中发现,学生的探究往往受阻,而学生受阻的原因也是五花八门的,有些也是教师从未遇到过的新问题。为了解决这些问题,本人在组织学生实施科学探究之前,事先进行探究,体会学生探究时的感觉。这样既便于指导,也有利于发现新问题。组织学生进行探究活动时,由于有一定的经验,指导有针对性,学生的科学探究就可以进行得更有效了。
物理课的特点决定了大多数的探究活动都需要合作完成。例如,在探究物体运动速度变化的活动中,要由小组内成员合作完成安装、测量、记录,数据处理等工作,小组里任何不和谐的行为都会影响到探究活动的完成。由于探究的结果是大家的,每个同学都会在尽量做好自己任务的同时关心其他同学的任务。
在评价结果时,学生不仅要条理清晰地表达自己的观点,还要对自己或他人的观点作出简单的评述。由于大家是平等的关系,都愿意听取他人的意见,相互取长补短,最终实现思维碰撞,发现物理概念的本质。
3.解决问题,巩固概念。学生往往以为自己能复述定义就算理解物理概念了,因此,在建立概念后应及时进行有针对性的练习,通过在新的问题情境中使用概念,让学生在运用概念中发现对概念理解的偏差。
为了使学生对概念的理解进一步得到加深,巩固和发展。可以从以下几方面设置问题:
3.1 根据概念的内涵与外延设问。概念的内涵既反映了物理对象某种属性的“质”,又反映了物理对象某种属性的“量”。概念的外延即概念的适用范围,是指概念所反映的具有某一属性的一类现象或事物。根据概念的内涵与外延设问有利于学生对概念本质的理解。
3.2 在开放的情景中设问。在开放的情景中设问,就是在一个物理情景中,没有明确指出用什么物理概念进行分析,或没有“完备的条件”和“固定的答案”的问题,这就要求学生在全面理解物理概念的基础上,进行正确选择和分析。
4.作概念图,建构网络。根据人的记忆规律,如果把所学的概念纳入一个网络,就不容易遗忘,而且在解决问题时也更容易快速检索出所需的概念。在概念网络中激活任意一个网点,都将引出相关的联想。
概念图是表示概念和概念之间相互关系的空间网络结构图。概念图包括概念,分支和层次,概念间的连接线和连接语,例子等几部分。概念图的制作可以用纸和笔,还可用专门的绘图软件(如inspiration)。
虽然概念图的制作没有严格的程序规范,但要制作一个较完整的概念图,一般有以下几个步骤:⑴选取一个熟悉的知识领域,罗列出尽可能多的概念;⑵确定关键概念和概念等级;⑶初步拟定概念图的纵向分层和横向分支;⑷建立概念之间的连接,并在连线上用连接词标明两者之间的关系。
学生刚刚接触概念图或者面对比较复杂的知识结构时,由教师制作出模版,学生按照模版完成内容。概念结构较简单的内容,由老师提供编有序号的一系列概念,让学生自己动手,根据自己对知识的理解构造概念图。画图时可以只写序号,基本完成后,再在序号后写上相应的概念。
学生很容易学会概念图制作,也十分愿意接受。首先,它方式新颖,可以提高学生参与的兴趣,调动学生积极思考;其次,操作简单,容易成功,学生有成就感;另外,答案不唯一,学生可以从他人的概念图里发现自己没有想到的东西。
综上所述,四个方面尝试的实质是:在物理概念教学中让学生成为概念学习的主人,让学生真正参与到概念的建构过程中来,才是提高效率的关键。
1.巧设实验,引发冲突。建构主义认为学生在走进课堂之前,都不是一张白纸。学生在学习物理概念之前已经具有对物理事实的认识,即前概念,前概念往往是不正确的,而且也往往是根深蒂固的。但是学生头脑中已经具有的那些前概念其实是一种珍贵的资源,它可以成为学生形成科学概念的生长点。如何让前概念成为物理概念的生长点呢?关键是剖析学生头脑中存在的前概念,让学生认识到前概念的不合理性。
为了让学生主动进行比较、建构,直到揭示概念的本质属性,设计一个好的实验是基础。通过实践,本人认为以下三种类型的实验最有效:
1.1 直觉——实验型。高中学生在遇到问题时,往往是凭直觉经验,想当然地进行推理判断。根据学生的这一特点,让学生先作出判断,然后再用实验验证,当实验的现象出乎学生的意料时,直觉的判断与实验事实之间的强烈对比,必然引发学生去积极思考。
1.2 已知——实验型。随着学生的学习,知识的丰富,认识水平的提高,要求掌握的物理概念的抽象性,精确性也在不断提高。当面对新问题,学生往往习惯于用已知的旧概念进行分析。为了完善学生原有的概念结构,设计实验时必须设法突出与原来知识的不同之处,用明显的实验现象引发认知冲突。
1.3 实验——实验型。这是前后两个现象互相矛盾的一组实验。教师首先做一个学生用以前的知识可以分析的实验,第二个实验与第一个实验类似,但实验现象与第一个实验截然不同。利用这样一组矛盾的实验打破学生原来的思维平衡态,激起学生反思自己的概念结构,引发认知冲突。
实践中发现,教学中实验不在于多,而在于实验能否真的牵动学生的思维,即实验能否让学生直面错误概念,引发认知冲突。
2.搭建平台,主动探究。人的思维活动永远是从问题开始的。教师创设特定的学习情景,如观察、实验等,引导学生提出科学的问题。这些问题是学生探究的心理动力和探究式课堂教学的契机。教师的任务是:把教材中的物理知识转化为问题,借助具有内在逻辑联系的问题设计,促使学生思考,营造探究氛围。
原先备课时,总有意无意地把自己怎样讲得明白,讲得清楚放在首位。但是,教是为了促进学生的学,就必须把学生探索、思考等活动放在首位。在备探究式的课时要思考:哪些是老师不讲不行的内容。如,促进学生新旧知识连接的内容,激发学生思维或进一步唤起学生求知欲望的内容,学生苦思而未解的疑问等等;可以由学生尝试完成的,就放手让学生去做。
但是,实践中发现,学生的探究往往受阻,而学生受阻的原因也是五花八门的,有些也是教师从未遇到过的新问题。为了解决这些问题,本人在组织学生实施科学探究之前,事先进行探究,体会学生探究时的感觉。这样既便于指导,也有利于发现新问题。组织学生进行探究活动时,由于有一定的经验,指导有针对性,学生的科学探究就可以进行得更有效了。
物理课的特点决定了大多数的探究活动都需要合作完成。例如,在探究物体运动速度变化的活动中,要由小组内成员合作完成安装、测量、记录,数据处理等工作,小组里任何不和谐的行为都会影响到探究活动的完成。由于探究的结果是大家的,每个同学都会在尽量做好自己任务的同时关心其他同学的任务。
在评价结果时,学生不仅要条理清晰地表达自己的观点,还要对自己或他人的观点作出简单的评述。由于大家是平等的关系,都愿意听取他人的意见,相互取长补短,最终实现思维碰撞,发现物理概念的本质。
3.解决问题,巩固概念。学生往往以为自己能复述定义就算理解物理概念了,因此,在建立概念后应及时进行有针对性的练习,通过在新的问题情境中使用概念,让学生在运用概念中发现对概念理解的偏差。
为了使学生对概念的理解进一步得到加深,巩固和发展。可以从以下几方面设置问题:
3.1 根据概念的内涵与外延设问。概念的内涵既反映了物理对象某种属性的“质”,又反映了物理对象某种属性的“量”。概念的外延即概念的适用范围,是指概念所反映的具有某一属性的一类现象或事物。根据概念的内涵与外延设问有利于学生对概念本质的理解。
3.2 在开放的情景中设问。在开放的情景中设问,就是在一个物理情景中,没有明确指出用什么物理概念进行分析,或没有“完备的条件”和“固定的答案”的问题,这就要求学生在全面理解物理概念的基础上,进行正确选择和分析。
4.作概念图,建构网络。根据人的记忆规律,如果把所学的概念纳入一个网络,就不容易遗忘,而且在解决问题时也更容易快速检索出所需的概念。在概念网络中激活任意一个网点,都将引出相关的联想。
概念图是表示概念和概念之间相互关系的空间网络结构图。概念图包括概念,分支和层次,概念间的连接线和连接语,例子等几部分。概念图的制作可以用纸和笔,还可用专门的绘图软件(如inspiration)。
虽然概念图的制作没有严格的程序规范,但要制作一个较完整的概念图,一般有以下几个步骤:⑴选取一个熟悉的知识领域,罗列出尽可能多的概念;⑵确定关键概念和概念等级;⑶初步拟定概念图的纵向分层和横向分支;⑷建立概念之间的连接,并在连线上用连接词标明两者之间的关系。
学生刚刚接触概念图或者面对比较复杂的知识结构时,由教师制作出模版,学生按照模版完成内容。概念结构较简单的内容,由老师提供编有序号的一系列概念,让学生自己动手,根据自己对知识的理解构造概念图。画图时可以只写序号,基本完成后,再在序号后写上相应的概念。
学生很容易学会概念图制作,也十分愿意接受。首先,它方式新颖,可以提高学生参与的兴趣,调动学生积极思考;其次,操作简单,容易成功,学生有成就感;另外,答案不唯一,学生可以从他人的概念图里发现自己没有想到的东西。
综上所述,四个方面尝试的实质是:在物理概念教学中让学生成为概念学习的主人,让学生真正参与到概念的建构过程中来,才是提高效率的关键。