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【摘 要】 力学概念是初二物理中的最重要的知识点,力学概念的建立需要深度思维的参与。深度思维不是加大思维难度,而是理清物理知识脉络,用清晰的物理知识与逻辑去解释物理现象。惯性概念是力学中的重要概念,以之为例进行分析,具有示范作用。
【关键词】 初二物理;力学概念;思维深度;实践研究;惯性
力学是初中物理中的第一个真正意义上的学习“难点”,难就难在力学概念的构建过程中,容易受到错误的前概念影响,而学生的思维之所以受到前概念影响,又是因为在新的概念学习中的思维缺少尝试的缘故。因此,力学概念教学的有效途径,就是帮学生提高思维的深度。本文就以“惯性”概念的教学为例,来谈谈如何提高学生的思维深度。
一、力学概念需要深度思维作为支撑
初二力学概念比较丰富,从力到力的三要素,从形变到运动状态的改变,从弹力到重力到摩擦力,从作用力与反作用力到二力平衡……可以说每一个概念的建构都不是那么简单的,这就意味着思维需要深度参与。以“惯性”为例,初中物理定义惯性为“物体保持静止或匀速直线运动的性质”,就算背得再熟,学生也不懂为什么惯性是个“性质”,而这个性质又与“惯”什么关系。当然,很多情况下,学生对惯性的理解常常是基于具体实例的,比如说坐在匀速行驶的汽车上,突然刹车时人会前倾;而坐在静止的汽车上,汽车突然启动时人会后仰……但需要注意的是,不是说学生在解释此现象时回答出“惯性”两字,学生就懂惯性了,因为当我们进一步追问学生“为什么这些现象背后的原因就是惯性呢”时,学生是回答不出来的。
事实上,惯性概念的构建,更重要的还是要基于牛顿第一运动定律来进行——牛顿第一运动定律又称之为惯性定律,不是没原因的。而牛顿第一运动定律本身是一个理想定律,是需要学生在思维当中完成理想实验的——牛顿第一运动定律描述的是现实生活中无法出现的“物体不受力”的情形,因而只好在已有实验的基础上进行合情推理才得到最终的结论。显然,这里离开了深度思维,理解牛顿第一运动定律是寸步难行的。
其实所谓的深度思维,就是超越感性层面,将思维的触角延伸到物理概念构建的最根本的地方,确保物理概念真正成为学生所理解的而不是死记硬背的概念,这就是思维深度的体现。
二、用问题驱动“惯性”概念的建立
初二力学中,从“力”的概念开始其实就比较抽象,学生在理解力的概念的时候就会存在困难。初中物理中对力的定义是“物体对物体的作用”,学生首先难以理解的就是“作用”一词,根据学生的先前经验:力就是力,怎么就变成了作用呢?如果说这个作用还可以通过举生活中推、拉、提、压等例子,让学生对作用产生理解的话,那惯性概念的理解就更具有挑战性了。笔者在惯性的概念教学中,是用问题来驱动学生的思维的:
首先,呈现生活中的惯性事例(这里不赘述),然后演示相关的惯性实验,如用直尺击飞棋子的实验。让学生先对惯性现象产生感性认识。并提出问题:为什么会出现这样的情形?
其次,基于牛顿第一运动定律(此时牛顿第一运动定律已经学完)去思考物体的这种固有属性——惯性决定于质量,而质量是物体的属性,因此惯性实际上就是物体的属性。认识这一点很重要,因为“属性”实际上已经与后面需要建立的“惯性”概念产生了质的联系。教师提出问题:牛顿第一运动定律中,说物体不受力时只有静止和匀速直线运动两种状态,大家想一下,如果现在宇宙中的物体全部不受力了,那呈现在我们面前的是什么情形?这是一个物理中常提,同时能够培养学生推理、想象能力的问题。学生根据牛顿第一运动定律,自然会去思考:不受力,那就只能是静止或者是匀速直线运动。于是呈现在面前的,要么就是静止的物体,要么就是匀速直线运动的物体,再也没有第三种可能。
再次,教师继续追问:我们知道物体的运动状态发生改变,那是因为什么?受到力的作用;物体的运动状态不变包括哪些情形?静止和匀速直线运动,而物体不受力时就是这两种状态,这就说明物体不受力时的状态,是物体表现出属性时的状态。这是一个逻辑推理的过程,学生思维所加工的,正是力与运动状态之间的关系,而当学生认识到静止和匀速直线运动是物体的属性时,惯性概念就可以建立起来了。
最后,用惯性概念解釋此前的例子。这个解释不是机械地用“惯性”两个字来回答,而是具体分析:如坐在运动的汽车上,汽车突然刹车,人的上身由于具有惯性,还要保持向前运动的状态,而人的臀部与椅子接触,有摩擦力的存在,阻止了臀部的前移,正因为人的上身状态与臀部状态不一致,所以人才表现出前倾的情形。
三、对提高学生思维深度的浅显思考
实际上,初二物理的力学概念教学中,很多概念都需要深度思维的参与。说深度思维也不需要讳莫如深,其实深度思维并不意味着难度大,深度思维其实是要理清物理力学概念之间的逻辑关系,用清晰的道理来解释物理现象。有时候,为了回避所谓的难度,教师通常都用模糊的方式来解释物理现象,比如说上面所提到的用“惯性”一词作为许多惯性现象的统一解答,笔者以为这是不恰当的。
总之,初二物理力学概念的教学中,需要学生深度思维的参与,只有这样才能为力学知识的学习奠定一个坚实的基础。
【参考文献】
[1]张以兰.初中物理概念学习深度的策略研究[J].中学物理,2014.32(6):64-65.
[2]孙莉.物理概念建立过程中培养学生思维能力的思考与实践[J].中学物理:初中版,2014.32(12):3-5.
【关键词】 初二物理;力学概念;思维深度;实践研究;惯性
力学是初中物理中的第一个真正意义上的学习“难点”,难就难在力学概念的构建过程中,容易受到错误的前概念影响,而学生的思维之所以受到前概念影响,又是因为在新的概念学习中的思维缺少尝试的缘故。因此,力学概念教学的有效途径,就是帮学生提高思维的深度。本文就以“惯性”概念的教学为例,来谈谈如何提高学生的思维深度。
一、力学概念需要深度思维作为支撑
初二力学概念比较丰富,从力到力的三要素,从形变到运动状态的改变,从弹力到重力到摩擦力,从作用力与反作用力到二力平衡……可以说每一个概念的建构都不是那么简单的,这就意味着思维需要深度参与。以“惯性”为例,初中物理定义惯性为“物体保持静止或匀速直线运动的性质”,就算背得再熟,学生也不懂为什么惯性是个“性质”,而这个性质又与“惯”什么关系。当然,很多情况下,学生对惯性的理解常常是基于具体实例的,比如说坐在匀速行驶的汽车上,突然刹车时人会前倾;而坐在静止的汽车上,汽车突然启动时人会后仰……但需要注意的是,不是说学生在解释此现象时回答出“惯性”两字,学生就懂惯性了,因为当我们进一步追问学生“为什么这些现象背后的原因就是惯性呢”时,学生是回答不出来的。
事实上,惯性概念的构建,更重要的还是要基于牛顿第一运动定律来进行——牛顿第一运动定律又称之为惯性定律,不是没原因的。而牛顿第一运动定律本身是一个理想定律,是需要学生在思维当中完成理想实验的——牛顿第一运动定律描述的是现实生活中无法出现的“物体不受力”的情形,因而只好在已有实验的基础上进行合情推理才得到最终的结论。显然,这里离开了深度思维,理解牛顿第一运动定律是寸步难行的。
其实所谓的深度思维,就是超越感性层面,将思维的触角延伸到物理概念构建的最根本的地方,确保物理概念真正成为学生所理解的而不是死记硬背的概念,这就是思维深度的体现。
二、用问题驱动“惯性”概念的建立
初二力学中,从“力”的概念开始其实就比较抽象,学生在理解力的概念的时候就会存在困难。初中物理中对力的定义是“物体对物体的作用”,学生首先难以理解的就是“作用”一词,根据学生的先前经验:力就是力,怎么就变成了作用呢?如果说这个作用还可以通过举生活中推、拉、提、压等例子,让学生对作用产生理解的话,那惯性概念的理解就更具有挑战性了。笔者在惯性的概念教学中,是用问题来驱动学生的思维的:
首先,呈现生活中的惯性事例(这里不赘述),然后演示相关的惯性实验,如用直尺击飞棋子的实验。让学生先对惯性现象产生感性认识。并提出问题:为什么会出现这样的情形?
其次,基于牛顿第一运动定律(此时牛顿第一运动定律已经学完)去思考物体的这种固有属性——惯性决定于质量,而质量是物体的属性,因此惯性实际上就是物体的属性。认识这一点很重要,因为“属性”实际上已经与后面需要建立的“惯性”概念产生了质的联系。教师提出问题:牛顿第一运动定律中,说物体不受力时只有静止和匀速直线运动两种状态,大家想一下,如果现在宇宙中的物体全部不受力了,那呈现在我们面前的是什么情形?这是一个物理中常提,同时能够培养学生推理、想象能力的问题。学生根据牛顿第一运动定律,自然会去思考:不受力,那就只能是静止或者是匀速直线运动。于是呈现在面前的,要么就是静止的物体,要么就是匀速直线运动的物体,再也没有第三种可能。
再次,教师继续追问:我们知道物体的运动状态发生改变,那是因为什么?受到力的作用;物体的运动状态不变包括哪些情形?静止和匀速直线运动,而物体不受力时就是这两种状态,这就说明物体不受力时的状态,是物体表现出属性时的状态。这是一个逻辑推理的过程,学生思维所加工的,正是力与运动状态之间的关系,而当学生认识到静止和匀速直线运动是物体的属性时,惯性概念就可以建立起来了。
最后,用惯性概念解釋此前的例子。这个解释不是机械地用“惯性”两个字来回答,而是具体分析:如坐在运动的汽车上,汽车突然刹车,人的上身由于具有惯性,还要保持向前运动的状态,而人的臀部与椅子接触,有摩擦力的存在,阻止了臀部的前移,正因为人的上身状态与臀部状态不一致,所以人才表现出前倾的情形。
三、对提高学生思维深度的浅显思考
实际上,初二物理的力学概念教学中,很多概念都需要深度思维的参与。说深度思维也不需要讳莫如深,其实深度思维并不意味着难度大,深度思维其实是要理清物理力学概念之间的逻辑关系,用清晰的道理来解释物理现象。有时候,为了回避所谓的难度,教师通常都用模糊的方式来解释物理现象,比如说上面所提到的用“惯性”一词作为许多惯性现象的统一解答,笔者以为这是不恰当的。
总之,初二物理力学概念的教学中,需要学生深度思维的参与,只有这样才能为力学知识的学习奠定一个坚实的基础。
【参考文献】
[1]张以兰.初中物理概念学习深度的策略研究[J].中学物理,2014.32(6):64-65.
[2]孙莉.物理概念建立过程中培养学生思维能力的思考与实践[J].中学物理:初中版,2014.32(12):3-5.