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物理概念是观察、实验与科学思维相结合的产物,它包括内涵和外延两个重要方面,是中学物理教学的重要内容,是进一步学习物理定律、定理、法则和方程的前提。只有真正理解和掌握了物理概念,才能掌握物理规律,逐步形成物理学知识结构体系,建立清晰的物理图景。
为了帮助学生构建清晰、正确的物理概念,使学生能够用最短的时间、最少的精力,以最简捷的方式,快速有效地掌握物理概念,教师需要分析概念的形成过程,找出对形成正确概念不利的因素,分析形成原因,寻找突破方法,提高学习效率。
一、影响概念形成的不利因素分析
1.学生已有的经验
学生在平时的日常生活中,已经观察和接触了许许多多的物理现象,形成了一定的生活观念。这些生活观念有正确的,也有错误的,正确的观念对物理概念的学习具有促进作用,而错误的观念对于物理概念的正确形成具有阻碍作用。
2.概念的内涵和外延模糊不清
一个完整的概念包含内涵和外延两部分,内涵即概念的物理意义,外延是指概念所涉及的范围。例如,单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度,其内涵是反映同种物质密度一般相同,而不同种物质的密度一般不同这一物质特性,即密度只与物质的种类有关,与物体的质量和体积无关。如果不能正确理解其内涵,往往就会出现密度与质量成正比、与体积成反比的错误认识。
3.类比不当
类比是一种很重要的推理方式,恰当的类比能够帮助理解,有助于形成正确的概念。但类比不是一种严密的推理,有时类比不当,反而会对概念的形成产生障碍。
4.相似概念混淆
物理学中有许多相似的概念,它们既有区别,又有联系,极易混淆。如果不能清晰地鉴别它们,就会对概念的正确建立形成障碍。
5.感性认识不足
人类的认识规律是由感性认识到理性认识再到实践的不断上升的过程。教学过程是在教师指导下的学生的认知过程,应当遵循人类的认识规律,在充分感知的基础上,去粗取精、去伪存真,这样才能揭示事物的本质属性,形成全面、正确的概念。如果感性认识不足,就会以偏概全,形成片面的,甚至是错误的概念。
二、突破思维障碍,形成正确的概念
1.充分了解学生,寻找恰当的教学起点
教学过程从本质上来说是一种有组织的认识过程,学生则是认识的主体。在物理教学过程中,知识信息作用于学生原有的认知结构,如果能找到联系,则发生同化过程,学生就会将知识信息纳入自己原有的认知结构中,使原有的认知结构发生量的或质的变化。
为此,教师要充分了解学生的知识基础、学习习惯以及对教学内容的情感准备等,本着贴近学生最近发展区的观点,为教学内容设计一个最恰当的起点,做到既与学生原有知识进行联系,又走在学生发展的前面,引导学生层层推进、步步深入,使其逐步掌握概念,避免思维障碍的产生。
2.让学生经历概念的建立过程,弄清概念的来龙去脉
物理概念是物理事实的抽象,是在大量的观察、实验的基础上,运用逻辑思维的方法,
把一些事物本质的共同特征集中起来,加以概括而形成的。因此,物理概念蕴涵着重要的能力培养价值,物理概念的教学过程就是对学生的能力培养的过程。
在物理教学中,学生掌握概念并不仅仅意味着把概念的定义背诵下来,就算掌握了概念。而应当经历从感性认识上升到理性认识的过程,理清概念的来龙去脉,从质和量两个方面来理解概念的物理意义和适用范围,这样才算掌握概念。
3.以生动的实验或现象给学生以更强烈的刺激
学生在日常生活中形成的错误观念和经验一般比较顽固,要克服和纠正这类错误观念,需要教师用一些生动的物理实验或物理现象给学生以更强烈的刺激,以形成鲜明的对比,说明原有观念的错误所在,使原有观念发生动摇,以实现概念的转变。有些实验现象与学生在日常生活中形成的经验发生冲突,为矫正错误观念带来契机。同时,这些实验能够尽显物理学的魅力,可调动学生的学习积极性,培养学生的学习兴趣。
4.安排有针对性的练习,巩固概念
当学生初步形成概念后,教师要及时给他们提供运用概念的机会,让他们将抽象的概念“返
回”到具体的物理现实中去,使他们在运用概念解释或解决实际问题的过程中,巩固、深化和活化概念,达到真正掌握物理概念的目的。
总之,教学中教师要结合教学内容和学生的实际情况,根据学生的认知规律,选取有效的切入点,力求以最简单的、学生最易接受的方式呈现知识,必要时可创设物理情境、借助于演示实验等,引导学生切实有效地掌握物理概念。
为了帮助学生构建清晰、正确的物理概念,使学生能够用最短的时间、最少的精力,以最简捷的方式,快速有效地掌握物理概念,教师需要分析概念的形成过程,找出对形成正确概念不利的因素,分析形成原因,寻找突破方法,提高学习效率。
一、影响概念形成的不利因素分析
1.学生已有的经验
学生在平时的日常生活中,已经观察和接触了许许多多的物理现象,形成了一定的生活观念。这些生活观念有正确的,也有错误的,正确的观念对物理概念的学习具有促进作用,而错误的观念对于物理概念的正确形成具有阻碍作用。
2.概念的内涵和外延模糊不清
一个完整的概念包含内涵和外延两部分,内涵即概念的物理意义,外延是指概念所涉及的范围。例如,单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度,其内涵是反映同种物质密度一般相同,而不同种物质的密度一般不同这一物质特性,即密度只与物质的种类有关,与物体的质量和体积无关。如果不能正确理解其内涵,往往就会出现密度与质量成正比、与体积成反比的错误认识。
3.类比不当
类比是一种很重要的推理方式,恰当的类比能够帮助理解,有助于形成正确的概念。但类比不是一种严密的推理,有时类比不当,反而会对概念的形成产生障碍。
4.相似概念混淆
物理学中有许多相似的概念,它们既有区别,又有联系,极易混淆。如果不能清晰地鉴别它们,就会对概念的正确建立形成障碍。
5.感性认识不足
人类的认识规律是由感性认识到理性认识再到实践的不断上升的过程。教学过程是在教师指导下的学生的认知过程,应当遵循人类的认识规律,在充分感知的基础上,去粗取精、去伪存真,这样才能揭示事物的本质属性,形成全面、正确的概念。如果感性认识不足,就会以偏概全,形成片面的,甚至是错误的概念。
二、突破思维障碍,形成正确的概念
1.充分了解学生,寻找恰当的教学起点
教学过程从本质上来说是一种有组织的认识过程,学生则是认识的主体。在物理教学过程中,知识信息作用于学生原有的认知结构,如果能找到联系,则发生同化过程,学生就会将知识信息纳入自己原有的认知结构中,使原有的认知结构发生量的或质的变化。
为此,教师要充分了解学生的知识基础、学习习惯以及对教学内容的情感准备等,本着贴近学生最近发展区的观点,为教学内容设计一个最恰当的起点,做到既与学生原有知识进行联系,又走在学生发展的前面,引导学生层层推进、步步深入,使其逐步掌握概念,避免思维障碍的产生。
2.让学生经历概念的建立过程,弄清概念的来龙去脉
物理概念是物理事实的抽象,是在大量的观察、实验的基础上,运用逻辑思维的方法,
把一些事物本质的共同特征集中起来,加以概括而形成的。因此,物理概念蕴涵着重要的能力培养价值,物理概念的教学过程就是对学生的能力培养的过程。
在物理教学中,学生掌握概念并不仅仅意味着把概念的定义背诵下来,就算掌握了概念。而应当经历从感性认识上升到理性认识的过程,理清概念的来龙去脉,从质和量两个方面来理解概念的物理意义和适用范围,这样才算掌握概念。
3.以生动的实验或现象给学生以更强烈的刺激
学生在日常生活中形成的错误观念和经验一般比较顽固,要克服和纠正这类错误观念,需要教师用一些生动的物理实验或物理现象给学生以更强烈的刺激,以形成鲜明的对比,说明原有观念的错误所在,使原有观念发生动摇,以实现概念的转变。有些实验现象与学生在日常生活中形成的经验发生冲突,为矫正错误观念带来契机。同时,这些实验能够尽显物理学的魅力,可调动学生的学习积极性,培养学生的学习兴趣。
4.安排有针对性的练习,巩固概念
当学生初步形成概念后,教师要及时给他们提供运用概念的机会,让他们将抽象的概念“返
回”到具体的物理现实中去,使他们在运用概念解释或解决实际问题的过程中,巩固、深化和活化概念,达到真正掌握物理概念的目的。
总之,教学中教师要结合教学内容和学生的实际情况,根据学生的认知规律,选取有效的切入点,力求以最简单的、学生最易接受的方式呈现知识,必要时可创设物理情境、借助于演示实验等,引导学生切实有效地掌握物理概念。