在高中物理教学中, 最重要的一项内容就是如何讲清物理概念,使学生全面理解概念的内涵与外延,并学会运用概念分析、解决问题。 概念作为物理知识体系的基本构成单位,在新课教学中,其引人方法是否恰当,不仅会影响学生对物理概念本身的理解和掌握,而且还会影响到能否激发学生对学习物理的兴趣,调动积极性而参与教学活动。本人结合自己的教学实践,谈谈引人物理概念教学的几种方法,以供参考。
一、实验法
大多数物理概念的教学方法是通过实验演示,让学生透过现象,剖析揭示其本质而引人新概念的,学生易于进入教学情境,形成鲜明的印象,从而强化了学生对概念的理解和记忆。
例如,在引人弹力的概念时,先演示小车受拉伸或压缩弹簧的作用而运动,说明弹簧在恢复形变时要对使之形变的物体产生力的作用;再演示弯曲的弹性钢片能将粉笔头推出去,总结得出物体恢复形变时要对使之形变的物体产生力的作用,进而得出弹力概念。又如,在讲述超重与失重时,让学生在弹簧秤下挂上钩码,静止时在指针下卡一块小纸片并记下示数,当提着弹簧秤加速上升时指针会把小纸片推到下方,此时发现弹簧秤示数增大了,从而给出超重的概念;同样, 在观察弹簧秤加速下降时其读数减小的现象后,建立失重概念。通过实验演示的直观教学,有助于学生在头脑中形成新概念的情境,而留下深刻的印象。
二、类比法
类比是从事科学研究最普遍的方法之一,对科学的发展具有重要的作用。在物理学中,有 不少的概念是用类比推理方法得出的。因此,针对这类物理概念的教学,其最佳方法就是用类 比法进行引人教学。只有这样,可以使学生借类比事物为"桥",从形象思维顺利过渡到抽象思维,从而深刻理解和牢固掌握新概念。
例如 ,与重力势能类比,引人电势能的概念;与电场强度概念的建立方法类比,引人建 立磁感应强度的概念;将电流类比于水流,建立电流概念;将电压类比于水压,建立电压概念;把交流电相与相差的概念同简谐振动做适当的类比,建立交流电的相与相差的概念;把电磁振荡类比于弹簧振子或单摆,把电谐振类比于机械振动中的共振现象,建立电磁振荡概念等等。
三、设疑法
设疑如同悬念能引起学生积极的思维活动,经过学生积极思维之后得到的概念能经久不忘。在概念教学中设置疑难能更好地为概念引人创设思维情境,这是引人物理概念的一种好方法。
例如 ,引人全反射概念时,将一束光线从光密媒质(水或玻璃)中斜射到光疏媒质(空气), 然后慢慢地增大人射角,当入射角增大到一定程度时,为什么折射光线不存在了呢?反射光的强度为什么加强了呢?学生都希望自己能找到一句准确的语言来表达这一现象。在学生分析疑问的基础上,引号学生抓住本质给出全反射的定义,能使学生牢固地掌握了全反射的概念。
四、联结法
物理概念大多数是在已有认知结构的基础上建立起来的,而新概念的建立主要依赖于认知结构中原有的相关概念。通过新旧概念之间的关系发生联结,有意义的研究才能实现。因此,在进行概念教学中,要充分发挥已有旧知识的作用而引人新概念,这是物理教学中通常采用的方法。
例如,在引人能量的概念时,先沿用初中时所学过的一些粗浅定义:一个物体能够对外界 做功,我们就说这个物体具有了能量。在此基础上,讨论怎样定量确定能量的变化问题,从而得 出用做功的多少来确定能量变化的多少这样的一个基本认识,再通过列举事例分析而引人能 量的概念。又如,在引人电势的概念之前,先复习场强的引人过程,说明在电场中某点, 随着检 验电荷电量的增大,所受电场力成正比地增大,但电场力与电量的比值是确定的,这就是该点 的场强。有抓住这样新旧知识间的本质联系,自然而然地导人电势概念,才有助于学生接受 新概念的内涵。
五、激趣法
心理学家认为:一旦学生对学习产生了浓厚的兴趣,那便会自觉地集中注意力,全神贯注 地去探索新知识。物理学是一门以实验为基础的科学,其研究对象是丰富多彩的自然界中物体运动与变化现象。因此,在物理教学中引人概念时应注意结合有趣的物理现象进行讲述去吸引学生,有助于学生对概念的了解,并激发出浓厚的学习兴趣,这是值得注意采纳的方法。
例如,在引人光的干涉概念时,首先介绍托马斯·扬在历史上第一次解决相干光源的问题, 成功地做出光的干涉实验的史料,它能激发学生对新概念学习而产生浓厚的求知兴趣。又如, 在引人电磁感应概念教学时,简要介绍法拉第其人及其在物理学上的杰出贡献等事迹,以激发 学生学习该概念的兴趣。除了利用物理史料激趣外,在概念引人前,如设计一些趣味实验,提出一些相关的奇妙的自然现象,设置悬念等,也容易激起学生的学习兴趣,有利于新概念的引人, 有利于学生接受并掌握概念。
六、外延法
物理学中,有些物理概念是在抽象的基础上建立起来的,概念的定义方式是用来揭示概念内涵的方式给出的,而越是抽象的概念,学生越难理解,不易接受。因此,对于这样的概念在教学时最好要从其外延开始引人。只有这样,才可把抽象的概念具体化,学生才能容易理解与掌握, 同时还可逐步训练和提高学生的归纲概括和抽象思维能力。
例如 ,对于力的概念的引人,首先从人对物体到物体对物体的推、拉、提、压等作用的这些外延开始,去总结归纳建立力的概念,学生易于接受这一抽象的概念。又如,在磁感应强度概念 的引人时,先揭示其外延: 把一小段通电导体放人磁场中某处,当导线方向跟该处磁场方向一致时,通电导体受力为零;当导线方向与磁场方向垂直时,所受力最大;当导线方向与磁场方向斜交时,受力介于零与最大值之间,然后,取导线与磁场方向垂直的情况下定义了磁感应强 度,从而使学生对其有了深刻的印象与记忆。
七、实例法
在物理学中,有许多的物理概念是通过剖析实际生产与生活中常见的事例、分析现象、抓
住其本质而归纳得出的,因此,在对这类概念引人教学时,我们不妨也模仿这概念的建立过程 模式对其进行"重复式"的讲解,再结合学生已有的认知基础,帮助学生形成、理解并掌握该概 念涵义。
例如,在引人冲量与动量概念教学时,以开动的汽车为例,说明汽车获得一定速度不仅同它 受到的牵引力有关,而且还同力的作用时间有关,然后由牛顿运动定律和运动学知识,揭示出 速度的变化跟力作用时间的本质联系:Ft=mv,由此而引人了冲量与动量的概念。这样的引人,除了其物理意义比较明显、学生易于接受外,还可以帮助学生认识两个概念间的密切联系,从 而进一步明确冲量的效果是使物体获得动量。又如,在进行机械振动概念的引人教学时,从日常生活实例出发,选取弹簧振子、单摆、水中的浮沉子,不倒翁等为振动物体,启发学生抓住这些物体的振动的共同特点,建立振动的概念,不但能使学生把握住振动这种运动形式的特点,为引人产生机械振动的两个条件奠定基础,而且还可培养学生科学的观察能力和分析能力。
八 、直接法
在物理教学中,有些物理概念是直接引人被采用的,用揭示概念外延的方法给出的这样的概念比较具体直观,学生易于理解和掌握。如:重力、机械运动、平抛运动、动能和势能、温度、热量、磁通量、电磁振荡的周期和频率等等,都是直接引人的概念。为此,对于这类概念的教学, 我们不必做太多的分析与讲解而直接引人,其教学效果才是立竿见影的。
当然,除了上述八种概念教学引人方法,还有亲身体验法、实物模型分析法、理想实验模型 法等等,在此不再繁述。总之,无论采用何种引人方法,都必须符合学生认知发展规律和教学内容的特点,尽可能做到形象直观,以提高课堂教学的效果。
