谈初中物理概念和规律的教学
【摘 要】物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维形
式。物理概念和规律教学经历了:概念的建立和规律的形成阶段;
运用、理解概念和规律的阶段;概念、规律的整理阶段。总之,初
中物理概念和规律三个教学阶段,包含了近期的新课教学和远期的
复习教学整个过程,它对大纲要求较高的重点物理概念和规律的教
与学有着十分重要的指导意义。
【关键词】创设问题情境 范例模型 概念和规律的教学
物理概念和规律是构成物理知识的基本元素,物理概念和规律的
教学在初中物理教学中处在核心地位,建立概念和形成规律是一个
由具体到抽象,再由抽象到具体的十分复杂的认识过程。在这个过
程中,学生的认识能力将得到充分发展,所以,探索物理概念和规
律的教学方法是物理教学的永恒话题。本文试图从物理概念和规律
教学过程划分的角度,谈谈在初中物理概念和规律教学中的一点做
法和体会,以求教于广大同仁。
“物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维形式;物理
规律(包括定律、公式、原理和法则)是物理现象或过程的本质联
系在一定条件下必然发生、发展和变化的规律性的反映”,所以这
类知识有着高度的抽象性和广泛的应用性,结合初中学生的认知特
点,笔者认为这类知识的教学宜采用三个阶段的教学步骤,具体阐
述如下:
一、概念的建立和规律的形成阶段
初中物理中的概念和规律多为物理学中最基本的概念和规律,而
这些概念和规律一般是从大量的物理现象中总结出来的。但由于初
中学生抽象思维能力不强,又易受前科学概念的干扰,妨碍了正确
物理概念的建立和规律的形成。那么,如何排除这些干扰,建立科
学的概念和规律呢?
1、创设问题情境,明确建立概念和规律的需要和意义
“在学生的相异构想与新的物理知识相冲突时,怎样才能促成认
知结构的顺应,从而实现由前概念向科学概念的转变呢?关键是设
法给学生一个巨大的‘震颤’,以动摇其顽固信念的基础。”所以设
置问题情境,让学生用以往的知识概念无法解决或新现象与“前概
念”产生矛盾时,他们就会体会到建立新概念和规律的意义和需要,
主动放弃“前概念”的影响,急于了解新的知识.这样目的明确、
积极主动的准备状态,为新知识的学习创造了良好的前提。如对速
度概念的教学,可以设立这样的问题情境:(1)一般情况下,兔子
和乌龟谁跑得快?(2)在“龟兔赛跑”的故事中,我们能说兔子跑
得快吗?这样接着引出常用的两种比较物体运动快慢的方法和物理
学中用单位时间内通过的路程来比较运动快慢的规定,为速度概念
的建立打下基础。
2、阐述清楚建立概念和形成规律的思路
在学生有一定的需要和积极的准备状态下,教师要利用各种适宜
的方法,如实验探索、理论推导等,向学生阐明概念和规律的形成
过程,建立新旧知识的链接。如在牛顿第一运动定律的教学中,对
斜面小车实验现象进行充分的分析:在小车运动的方向上受到的阻
力越小,小车运动的距离越远;再用外推法分析、介绍历史上科学
家对此问题的研究结果,逐步得出牛顿第一运动定律。这样学生对
该规律的建立就有了一个清晰的过程。
在知识学习中,能让学生知其“所以然”,为他们正确理解、灵
活运用概念和规律奠定基础,而且这样的学习印象深刻,记忆牢固,
学习效果较好。“物理教学中常听到教师埋怨,学生学得不活,只
会死记硬背,遇到实际问题一筹莫展,物理知识支离破碎,等等,
其根源都在于概念教学之初没有让学生充分地历经概念获得的全
过程。”另外,概念和规律的建立一般都含有一定的物理思维方法,
在阐述它们的建立过程中学生也学会了一定的思维方法,如牛顿第
一运动定律中的外推法,阿基米德原理教学的控制变量法等等,这
对提高学生学习物理的能力大有帮助。所以让学生清晰而且准确地
了解概念和规律的建立和形成过程,是概念和规律教学的必需阶
段。
3、准确呈现概念和规律的内容
物理学中的概念和规律的陈述语言或公式十分精炼和准确,概括
程度非常高。在教学中,向学生呈现教学内容时,不但要准确,而
且对一些关键字词应加以突出,给予适当的说明,以引导学生足够
的注意和正确理解,并与其他类似的或易混淆的概念和规律进行比
较,建立类比联系。如牛顿第一运动定律的内容中要强调“匀速直
线运动或静止”,其中“或”要提醒学生注意;又如密度和速度等
概念的定义中要解释“单位”的含义;再如压力与重力的区别要加
以比较.这样在理解时不致于产生歧义,并能建立起多方联系。
“概念反映事物的本质特征,但它仍然要和感性经验密切联系
着”,因此,“人在利用概念进行思维时经常都需要具体形象的帮助
和支持”,所以,只给学生一个准确的文字表述还不够,还应给学
生一些典型的事例,帮助学生将抽象的概念和具体的事例联系起
来,建立范例模型,这也是呈现概念及规律的不可缺少的方面。
二、运用、理解概念和规律的阶段
概念和规律呈现出来之后,就必须对其加以运用、练习,以加深
理解,将陈述性知识向程序性知识转变,使新知识与已有的其它知
识链接起来,这就进入了概念和规律教学的第二阶段——运用、理
解概念和规律的阶段。培养学生的逻辑思维能力和综合运用能力是
这一阶段的教学目标。考虑到学生的接受能力,一般应采取循序渐
进、逐步加深的教学方法,具体可分为以下几个梯度:
1、初步的直接运用。如直接运用公式进行计算,运用概念和规
律对物理性质直接判断等。这一内容一般在授新课中即可进行,以
对新学知识作初步巩固。
2、逐步提高的间接引申。如公式的变形使用,隐含条件的挖掘,
推论的形成等。
3、与其他物理概念和知识的交叉和整合;
(1)利用其它知识为本概念、规律提供条件;
(2)运用本概念、规律为其他知识提供条件。
梯度二和三宜在习题课、复习课中提出,它对学生的要求较高,
应在学生有一定的基础时进行。
这一阶段的教与学的方法主要有教师的例题讲解、学生的练习巩
固、运用知识进行实验设计、实验验证等,要强调学生之间的交流
讨论。教学的原则和要求是:①题型设计应典型,难度逐步加深,
对较难的习题要进行适当的拆分,以降低理解的难度,让学生在成
功的愉悦中轻松学习;②留给学生时
间,教给学生方法,要求他们领悟运用知识的要点;③练习的内
容应多与学生所熟悉的现象相联系,以增强学生的兴趣。
三、概念、规律的整理阶段
概念和规律的教学到第二阶段,并没有结束.学生对某一内容的
掌握,不能只停留在这一知识的本身和其零星的运用上,对这一知
识而言,应形成这一知识本身的系统并将它纳入已有的知识结构中
去,这样才能说是对概念和规律的全面掌握,所以说对概念和规律
的整理是必不可少的教学阶段。
对概念和规律的教学要求整理的内容主要有:①概念、规律的内
容(要求准确精炼并理解关键字词的含义)。②概念和规律的运用
条件。③在练习中总结的推论(如根据密度判断实心物体的浮沉状
况)。④与其它知识的关系。在此阶段的教与学的主要要求有:一
是教师做好整理示范,并长期坚持,教给学生方法。二是要重视学
生的整理,并做好方法指导。三要教给学生运用整理提纲进行结构
性回忆的复习方法,让他们尝到整理知识的好处。
总之,初中物理概念和规律三个教学阶段,包含了近期的新课教
学和远期的复习教学整个过程,它对大纲要求较高的重点物理概念
和规律的教与学有着十分重要的指导意义。只有经过这样的三阶段
教学,才能充分发挥它们在发展智力、培养能力方面的作用,才能
让学生对物理概念和规律熟练掌握,运用起来才能得心应手。