浅淡物理易混淆概念的教学

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  物理概念是反映物理现象和过程的本质属性,是物理事实的抽象。它不仅是物理基础理论知识的一个重要组成部分,而且也是构建物理规律和公式的理论基础。学习物理的过程,其实是在不断地建立物理概念的过程。在物理教学中,物理概念的教学是首要的任务,是进一步进行物理规律、物理理论教学的基础。如果学生没有建立起一系列清晰。准确的物理概念,不能理解特定的词所代表的物理概念的含义,就失去了进一步学习的基础。可见,建立起科学的物理概念是物理教学成功的关键,也是学生学好物理的关键因索。
  高中物理随着学习内容的增多,物理概念也在增多,易混淆的物理概念就多起来。有些学生认为物理难学,公式多、使用范围不一等因素制约了学生在物理科目上的进一步的发展。本人尝试对高中部分易混淆的概念的教学谈谈个人的体会。
  
  一、创设情景,使学生得到充分的感性知识
  
  受传统教育观念的影响,常常将学生视为“真理”的被动接受者,而不是主动的建构者。向学生灌输知识,结果导致机械学习,这样的结果就是学生只记住了概念定义,并不理解其含义。
  而易混淆的概念,其本身区别就不是很明显,如采用旧的例子或教法,对现在90后的学生来说,取得的效果是显而易见的。如在教学一对滑动摩擦力做功情况的时候创设“学生擦黑板”情景,对黑板擦而言,滑动摩擦力做负功,对黑板而言滑动摩擦力不做功。又如在教学一对静摩擦力的作用力和反作用力的做功的和为零的情况时,经典的情景是利用斜面式的传送带,当小物块与传送带向上运动达相对静止时它们之间存在静摩擦力,静摩擦力对小物块做正功I,却对传送带做负功;但这个模型很多同学难以体会,为了加强学生的理解,可以用“一小物体放在纸上,手拉动纸,使小物体随纸张一起加速运动的过程”的情形来代替上面那个“口头实验”。在区别磁通量和磁通量的变化、磁通量的变化率等概念时,需要讲解楞次定律、法拉第电磁感应定律,个别老师由于演示实验的现象不明显就忽视了演示实验,也就使学生失去了一次“形象化教学”的机会,在其它章节中仍然会带来教学上的后遗症(如交流电中磁通量为零时为什么它的变化率却最大?)。同样的为了更好区别纯电阻电路和非纯电阻电路的区别,可利用玩具车上的小电动机改装进行适当的实验来加强学生的感性认识:除了电动机本身会发热以外大多数的能量用来对外做功。
  
  二、循序渐进,逐步完善概念的形成
  
  高中生往往具有思维惰性,习惯于死记硬背物理概念,而不是努力弄懂它的意义,不喜欢对物理概念进行适当的处理然后记忆。教学中我尝试先使用“拆分概念法”,也就是把概念拆成很多段,然后去思考每一段。每一句,甚至是每一个字的重要性,达到语文课上的“咬文嚼字”的程度。比如静摩擦力的概念,教学中引导同学们把它拆分成四块:这也就是静摩擦力产生的四个必要条件:“相接触”、“挤压”、“粗糙”和“相对运动趋势”,这四个条件缺一不可,而在做题中,正压力这个条件常常被同学们忽略。许多错误就是由此产生的。与之易混淆的“滑动摩擦力”这个概念和它不同的就在于“相对运动”上了。对“楞次定律”的理解可拆分为:“感应电流的磁场”,“阻碍”、“原磁通量的变化”,而在做题中,“变化”和“阻碍”两个词是多数学生易忽视的。第二就是“透过公式看本质”,物理概念定义完后通常也存在相应的公式。抛弃按照背诵英语单词式的背诵物理公式,一定要记住该公式的使用范围、使用时的注意事项和分清因果关系。比如:场强公式E=F/a、E=kO/r2和E=U/d搿等,q和Q的不同不仅是大小写的问题,更主要的区别是代表电荷是试探电荷、场源电荷的差异;d不能仅理解为距离,应该理解为“沿电场线方向上的距离”。最后是要考察对一个概念理解透不透,可以试着让学生用自己的话复述概念。当学生对一个概念说不出来或说不完全的时候,表明掌握根本就不牢,在解题中可能出现问题。
  
  三、辨析易混淆概念,进一步理解它们之间的区别与联系
  
  物理上有许多易混淆概念,它们既相互联系又相互区别,具有不同的本质属性。有的学生对它们的物理意义理解不透,区分不清,加上头脑中没有完整的物理情境,容易将它们之间的关系简单化,产生理解错误。要克服这种思维障碍,可以抓住两个概念的差异,从不同的角度突出这种差异,进行鉴别。因而将易混淆的概念加以对比、辨析、明确它们之间的区别与联系,是帮助学生纠正错误概念,理解、巩固、深化概念最有力的措施。
  一是可以通过具体的典型例子加以纠正,使概念、深化,找出两者之间的内在联系和区别。比如电场、电势这两个概念的差异很抽象,我们老师说“它们之间没有必然的联系”,可学生在公式E=U/d好像看出了什么,此时讲解等量异号电荷的中垂线上各点电势相等但场强不等,而等量同号电荷的中点场强为零,但电势比中垂线上其它点要高。通过以上的步骤,在学生的大脑上逐步完善物理概念。
  二是可以运用图表进行区别,它直观形象是区别易混淆概念的常见方法。比如电偏转和磁偏转是物理中常见的偏转现象,教学到一定时候可让同学们用表格法进行总结。如:表1。
  
  四、通过适当练习,形成运用舟概念的技能
  
  学习概念,是为了能运用概念进行思维,运用概念解决问题。不能将概念教学与做习题隔离,甚至对立起来,不是从深化、活化概念人手形成技能,而是搞大习题量,搞习题分类,结果学生占用了大量时间去做习题、背题型。这样既削弱了概念教学,也没有很好地形成应用概念的技能。
  例题1:如图1所示,闭合导线环和条形磁铁都可以绕水平的中心轴OO’自由转动,开始时磁铁和圆环都静止在竖直平面内。如条形磁铁突然绕OO’轴,N极向纸里。S极向纸外转动,在此过程中,圆环将:( )
  A、产生逆时针电流,圆环上端向纸里,下端向纸外随磁铁转动;
  B、产生顺时针电流,圆环上端向纸里,下端向纸外随磁铁转动;
  C、产生逆时针电流,圆环上端向纸外,下端向纸里随磁铁转动;
  D、产生顺时针电流,圆环上端向纸外,下端向纸里,随磁铁转动;
  解析:当条形磁铁的N极向纸里,S极向纸外转动时,闭合的圆环的总的磁通量是向里增加的。根据楞次定律知,感应电流产生的磁场应向外,感应电流的方向是逆时针方向;再根据电磁驱动的原理知,导线环应同向转动,即圆环上端向纸里,下端向纸外随磁铁转动。所以A答案正确。
  例题2:矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直。规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图2所示。若规定顺时针方向为感应电流,的正方向。下列图3、4、5、6中正确的是:( )
  解析:根据法拉第电磁感应定律得欲产生感应电流必须闭合回路的磁通量发生改变,由于线框abcd的面积不变,只能是磁场发生变化。在O-ls内,垂直纸而向里的磁场均匀增加,所以产生的电流是恒定的,又根据楞次定律的“增反减同”,可得此时的电流方向与规定的正方向相反;ls-2s内,磁场垂直纸面向里均匀减小,而2s-3s内磁场垂直纸面向外均匀增加,从图像上看它们的斜率是一样的,同时又根据楞次定律的“增反减同”的角度看也是一样的。所以本题的正确答案是:图6。
  学习易混淆的物理概念时应要求学生,要多多联想旧的概念,多给自己提疑问,多给自己一些假设性的问题,多进行比对,寻找它们之间的区别,使新概念完全融入到你现有的物理体系中。经常这样做会使你在学习新的知识时,能够发现你现有知识的错误和漏洞,并及时进行更新和完善。
  通过试题评讲,能真正帮助学生摆脱“解题多多,就题论题,食而不化,似曾相识”的朦胧状态,达到启发学生思维、提高学生解题能力的效果。
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