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建构物理新知识的意义是物理学习的核心机制和要素,只有通过建构,新知识的“客观意义”才能在学生的大脑中转化为“心理意义”。物理新旧知识的联系,是建構新知识的核心,它包括物理新旧知识的同化和顺应,即把新学习的物理概念和物理规律整合到原认知结构的模式之中,使其得到丰富和扩展或是改变原有模式(或另建新模式)来学习新的物理概念和规律。在教学过程中,建立新旧知识的联系,可使学生掌握新知识,顺利达到知识的迁移。为此,教师要从以下三个方面做好工作:
(1)创设条件,为学生感知新知识的涵义奠定基础。例如讲解《电流》时,电流是学生接触到的第一个电学物理量,对电流概念的理解是否到位,影响着整个电学的学习。讲“电荷的定向移动形成电流”,对同学们来说比较抽象,不容易理解,为了帮助学生对“定向”的理解,可以用“人流”进行类比,说明许多人如果从四面八方走动就不能形成“人流”,但是许多人如果都向同一方向移动,就能形成“人流”,这样讲解遵循了学生的心理发展规律,深入浅出,做到了通俗易通。
(2)引导学生回忆提取与新知识相关的旧知识。以旧知识为基础建构接纳新知识,这是学习建构的最根本的规律。例如在进行《测量小灯泡的电阻》一节时,让同学们先回忆欧姆定律的内容,欧姆定律I=U/R可变形为R=U/I,可不可以说导体的电阻R与U成正比而与I成反比?也就是说,加在导体两端的电压U越高,导体的电阻R就会越大?通过导体的电流越大,导体的电阻R就会越小?然后说明,电阻是物质的属性,是导体本身因素决定的,不会因通电情况的不同而不同,但通过R=U/I可以计算出电阻,这样就以欧姆定律为基础,构建了用R=U/I可以计算出灯泡电阻的新知识。在设计这个实验时,教师可以对变阻器等方面的知识进行复习,让学生明白滑动变阻器在电路中的作用,电路中接入滑动变阻器,通过改变接入电路的电阻,就能改变电路中的电流和导体两端的电压。多测量几组不同的电流和电压的数据,就可以得到多个电阻测量值。
图1:探究电阻上的电流跟两端电压的关系电路图
通过对旧知识的提取,学生将《探究电阻上的电流跟两端电压的关系》一节的实验电路图,如图1:
改装为:
图2: 测定小灯泡电阻的电路图
这样就实现了知识的顺利过渡。
(3)帮助学生理清新旧知识间的逻辑联系,完成对新知识心理意义的建构。教师要启发引导学生的逻辑思维和形象思维,促进学生新旧知识间建立起正确的逻辑关系,实现对新知识意义的建构。例如:在《导体和绝缘体》的学习时,在小学阶段的学习中,将各种物体(硬币、金属的剪子、塑料尺、橡皮……)连接到小灯泡的电路中,通过观察小灯泡的亮与不亮来判断物体是容易导电还是不容易导电。根据物体导电性能的这种差别,知道物体分为导体和绝缘体。学生在了解这一特性之后,必然会产生了解其原因的愿望。 实际教学中,用较形象的板画或多媒体课件进行演示,如图3:
图3: 演示导体和绝缘体的导电性能
这样就使学生得出了:“金属中有自由电子,所以能够导电;食盐水溶液中也有自由移动的带电粒子,所以也是导体”的结论。
(1)创设条件,为学生感知新知识的涵义奠定基础。例如讲解《电流》时,电流是学生接触到的第一个电学物理量,对电流概念的理解是否到位,影响着整个电学的学习。讲“电荷的定向移动形成电流”,对同学们来说比较抽象,不容易理解,为了帮助学生对“定向”的理解,可以用“人流”进行类比,说明许多人如果从四面八方走动就不能形成“人流”,但是许多人如果都向同一方向移动,就能形成“人流”,这样讲解遵循了学生的心理发展规律,深入浅出,做到了通俗易通。
(2)引导学生回忆提取与新知识相关的旧知识。以旧知识为基础建构接纳新知识,这是学习建构的最根本的规律。例如在进行《测量小灯泡的电阻》一节时,让同学们先回忆欧姆定律的内容,欧姆定律I=U/R可变形为R=U/I,可不可以说导体的电阻R与U成正比而与I成反比?也就是说,加在导体两端的电压U越高,导体的电阻R就会越大?通过导体的电流越大,导体的电阻R就会越小?然后说明,电阻是物质的属性,是导体本身因素决定的,不会因通电情况的不同而不同,但通过R=U/I可以计算出电阻,这样就以欧姆定律为基础,构建了用R=U/I可以计算出灯泡电阻的新知识。在设计这个实验时,教师可以对变阻器等方面的知识进行复习,让学生明白滑动变阻器在电路中的作用,电路中接入滑动变阻器,通过改变接入电路的电阻,就能改变电路中的电流和导体两端的电压。多测量几组不同的电流和电压的数据,就可以得到多个电阻测量值。
图1:探究电阻上的电流跟两端电压的关系电路图
通过对旧知识的提取,学生将《探究电阻上的电流跟两端电压的关系》一节的实验电路图,如图1:
改装为:
图2: 测定小灯泡电阻的电路图
这样就实现了知识的顺利过渡。
(3)帮助学生理清新旧知识间的逻辑联系,完成对新知识心理意义的建构。教师要启发引导学生的逻辑思维和形象思维,促进学生新旧知识间建立起正确的逻辑关系,实现对新知识意义的建构。例如:在《导体和绝缘体》的学习时,在小学阶段的学习中,将各种物体(硬币、金属的剪子、塑料尺、橡皮……)连接到小灯泡的电路中,通过观察小灯泡的亮与不亮来判断物体是容易导电还是不容易导电。根据物体导电性能的这种差别,知道物体分为导体和绝缘体。学生在了解这一特性之后,必然会产生了解其原因的愿望。 实际教学中,用较形象的板画或多媒体课件进行演示,如图3:
图3: 演示导体和绝缘体的导电性能
这样就使学生得出了:“金属中有自由电子,所以能够导电;食盐水溶液中也有自由移动的带电粒子,所以也是导体”的结论。