谈谈怎样引导学生形成清晰的物理概念

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  物理难学这是不少中学生的看法,究其实际学习中的障碍,对于物理概念的理解困难是其中一大原因,本文就如何引导学生形成准确的物理概念谈谈一些看法。
  中学生的抽象思维能力还不够完善,直观形象思维仍占其主导地位,尤其是学习成绩落后的学生,以前的物理基础知识不扎实,知识储备相对贫乏,以至于一些新的物理概念对他们来说知识跨度较大,不易理解和接受,例如电场理论。
  在物理教学中,电场是一个重要的概念,既是教材中的一个重点,又是一个难点。电场这个概念是静电学的一个基础,教学中应不惜时间,循序渐进地引导学生加以理解。在实践中,笔者作了一些尝试,应使学生理解以下几个方面。
  1 电荷周围有电场,电场是客观存在的
  1.1创设问题情景,引起悬念
  教师可提出问题:我们知道,弹力产生在相互接触且发生形变的物体之间,两个物体触,则它们之间就没有弹力产生(学生认同)。两个物体不接触,它们之间也不会有摩擦力产生(学生也认同)。但是,为什么空中的石块没有跟地球接触,却受到重力的作用而掉下来呢?两块磁铁没有相互接触,但为什么它们之间会有力的作用呢?学生们思维的波涛在翻腾着,急切知道这些答案。教师这时话锋一转,通过今天的实验和学习,可以知道这个答案。
  1.2加强实验教学,增加直观性,以助学生理解
  A.演示实验:摩擦玻璃棒工塑料棒起电后,给两个电摆带上同一种电荷,结果观察到两个电摆的摆球相互排斥。
  A.学生实验:用塑料工橡胶的钢笔杆摩擦头发后,与细纸屑保持一定的短距离,发现笔杆虽未与纸屑接触,但与纸屑间有吸引力。
  1.2揭示答案,引出主题
  教师:我们知道,力的作用离不开物质,用手提取一桶水,手的拉力直接作用桶上,马拉车,马的拉力通过绳作为媒介作用于车。带电的两个电摆之间的相互作用也是通过物质来作媒介的,带电的物体的周围存在着一种我们用眼睛看不风手摸不着的物质叫电场。
  1.4 举例类比,为学生提供足够的感性知识,以增加对场和电场的理解
  电场的概念提出后,教师可趁热打铁,继续介绍各种场:
  磁铁吸引铁钉是通过磁铁周围存在的磁场来作用的:地球吸引石块是通过地球周围的重力场来作用的:无线电话的工作是通过电磁场这种物质来实现的。通过对场的外延的介绍,引导学生多角度全方位的思考,在头脑中形成场及电场的概念。
  2 电场是客观存在的,是可检测的
  这是理解电场的关键,教师问用什么办法可知道一个金属球周围是否有电场?师生会想出不少办法。将金属球靠近轻小物体,看是否能吸引轻小物体;或将电摆靠近金属球,看是否被吸引或被排斥等等。最后,教师总结;电荷周围的电场是可以检测的,电荷间的相互作用是通过电场来实现的,电场是一种客观存在的物质,虽然我们不能用常规的视觉和触觉来感知它,但可以通过其他方式来检测或感知它的存在,它是不依赖人的主观意识而存在的,因此它是一种物质,凡电荷存在,其周围空间就充满了电场 ,但电场又不排斥其他物体在该空间的存在,电场是一种特殊的物质。
  3 电场的存在只依赖于场源,电场有强有弱
  电场的概念建立后,还要对其性质作介绍以加深对电场的理解。教师可讲解:电场的存在,可以通过检验电荷来检测,但是电场的存在与否只与场源有关,而与是否用检验电荷去检测它无关,就像溶液的酸碱度可用PH试纸去检测出,但是,溶液的酸碱度的存在与是否用PH试纸去检测无关,不用PH试纸去检测,溶液的酸碱度仍是存在的。另外,电场有强有弱,比如,一个带一定电量的点电荷周围各点的电场强弱不同,近处电场较强,远处电场较弱。这个点电荷位置不变而改变其电量,它周围的电场强弱也随之改变,这就像一只亮着的白炽灯,其周围空间各点的亮度是不同的,近处亮度大,而远处亮度小。若换另一不同瓦数的白炽灯泡取代这只灯泡,则周围空间的亮度也随灯泡泡的瓦数变化而变化。
  通过以上步骤的教学,容易使学生对电场的本质属性有一个基本的了解。
  在教學中我体会到,要引导学生建立和形成清晰准确牢固的物理概念应注意以下几个方面。
  第一, 为学生提供足够丰富的感性材料
  先通过这些材料使学生形成概念在头脑中的表象。这些感性材料包括实验现象,具体事例,实际现象等,应尽量多和全,且具有代表性。
  如引出加速度概念时,既要有加速度的例子,如车辆的启动,又要有减速的,如车辆的刹车。既要有启动快的如摩托车,又要有启动慢的如火车,这样才能使学生有全面的认识。
  第二, 引导和启发学生从材料中抽取本质
  物理概念是由具体事例经对比、分析、综合、推理、概括等过程而形成的,教学中要注意这个过程要循序渐进,不要轻率推出结论,使学生半信半疑。
  第三, 要注意纠正学生在生活中由于错觉而导致的思维定势
  学生由于系统物理知识不全,易导致对一些物理现象,不能透过现象看到本质,而得出错误的观念。如生活中,学生看到,用力推车,车才前进,用力止,车就停下来。于是得出错误的观念:有力作用物体才运动。教师可通过对比实际生活中的推车(有阻力)和伽利略理想实验中条件(无阻力)来推理引出牛顿第一定律的概念,同进又可使学生消除思维障碍,对形成正确理念起强化作用。
  第四, 注意及时拓宽物理概念的外延,形成知识网络
  随着物理概念的增多,学生头脑中会感到凌乱,前后知识联系不上,这时教师应引导学生把前后知识串联起来,加以具体运用。如物理学中先对质量的概念作了介绍:是物质的多少。以后学了惯性之后,知道质量是惯性大小的量度,教师可启发学生:含物质多的物体则其惯性大,保持自己原来运动状态的能力强。这样可加深对质量的理解。
  总之,在教学中应注意根据学生的认知结构以及物理概念的知识结构,确定教学过程系列,使学生在获取感性材料的基础上,再引导他们进行思维加工、分析、综合而形成清晰准确的物理概念。
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