常旭恒
甘肃省兰州民族中学 甘肃兰州 730030)
摘要:《普通高中物理课程标准(2017年版)》明确提出了培养学生学科核心素养的要求,高中物理学科核心素养包括“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面。物理观念是培养学生物理学科核心素养的基础,而物理概念是学生形成物理观念的基础。所以,物理概念教学在高中物理教学中显得尤为重要,是高中物理教学的基础,也是发展学生核心素养的基础。
关键词: 核心素养 高中物理概念 教学策略
要培养学生的物理学科核心素养,培养学生的科学探究精神,培养学生的科学思维能力,需要在平时的教学中夯实基础,重点针对物理概念采取相应的教学策略,创设情境,科学设计,积极引导,联系实际,使学生充分掌握物理观念的形成过程,为培养核心素养打好基础。
一、创设情境,高效的引入概念
1.以实验情境为切入点。观察和实验是物理学的基础,让学生亲自通过物理现象的观察、进行实验探究来与理论学习相互对照、验证,加深理解,实现形成正确的物理概念。例:电子的学习中讲电子是一种实物粒子,和其它实物一样也具有动能。但是这样的讲解学生无法很好的理解,因为电子平时看不见,更不能去感受电子的能量。所以在教学中可以采用创设实验情境,利用高压发生器产生电子束,然后让电子束通过真空玻璃管,看到真空玻璃管中的涂有银光的小叶轮片发亮了,说明了电子束的存在。同时还看到小叶轮片转动了起来,充分说明电子束具有动能,是一种实物粒子,这样的实验情境教学对于学生理解电子的概念是非常有效的。
2.创设生活实例为切入点。学生对日常生活中的物理现象最为熟悉,一般有自己的亲身体验和感知,能唤起学习兴趣,激活学习的内在动机。例:力的概念教学,可以从人推车、人提箱子、汽车拉拖车、压土机压路面等现象引入。帮助学生提取储存在头脑中的感性认识,然后在对这些感性知识加工的基础上形成概念。所以,借助生活经验,从生活实际中引入概念,可以培养学生运用概念分析实际问题的能力。
3.创设思维碰撞为切入点。以学生易产生错误的前概念为切入点,设置冲突情境,使学生激趣——加工——生成概念,这既纠正了学生头脑中的错误观念,又提高了学生的学习热情,培养了学生的探索精神。例:关于运动和力的关系,学生对生活经验缺乏科学分析,认为“物体的运动需要力来维持”这一错误前概念。伽利略设想的“理想实验”,建立了一个没有摩擦的光滑轨道的物理模型,从而非常巧妙地否定了错误概念并推导出正确的结论,力是改变物体运动状态的原因。
4.创设问题情境为切入点。如在“速度”概念教学时,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位移来比较运动快慢的规定,最后用比值定义的方法建立速度的概念。这种通过设置问题引发学生争论,课堂气氛活跃,取得良好效果。
当然,引入新概念的方法还有很多,如用类比法、复习旧知、逻辑推理等,教学中要根据具体情况,采用最恰当引入方法,才能产生较好的效果。
二、精心设计,高效的认识物理概念
物理概念形成是对物理世界认识的过程,即以感觉、知觉、表象为基础,通过比较、分析、综合、抽象、概括、判断、归纳、演绎等思维活动,从个别到一般,从具体到抽象,从知识到应用,逐步引导学生揭示概念本质,进而全面地掌握物理概念的过程。
1.抓住概念的本质特征来认识概念。物理概念的正确建立,首先是要揭示概念的本质特征。所以,在教学中要充分采用直观的手段展示物理现象,利用生活实例,紧密联系生活实际帮助学生建立物理图像,抓住本质,建立物理模型。
比如,高中物理中的质点、匀速直线运动、自由落体运动、平抛运动等等
2.正确辨析物理概念间的联系与区别。为了使学生对概念的本质理解更深刻,物理教学设计应注重概念之间的区别与联系。对那些易混淆,易引起歧义的物理概念,要放在一起比较、辨析,加强理解,透彻把握物理概念。
3.掌握建立物理概念的科学方法。物理概念是对物理现象、过程等感性材料进行科学抽象的产物。在物理概念教学设计时,要充分利用建立概念的科学方法,比如建立理想化物理模型、比值定义法、类比法、知识迁移法、实验演示法,逻辑归纳法等等,教师要创设问题情境,帮助学生分析物理现象,指导学生认识物理现象的共同属性和本质特征以及相互联系,进而形成物理概念。因此,掌握方法是物理概念形成的一个重要手段,物理概念的形成也离不开“物理方法”的掌握。
三、引导学生,高效的运用概念以及巩固概念
物理概念形成需要多次反复思维,只有通过巩固应用,加深理解,才能真正在学生头脑深处牢固建立概念。巩固深化是物理概念形成的必要措施,它可以发展概念的外延和理解概念的内涵,能够应用物理知识解决实际问题,实现各种能力的转化,以落实物理概念的形成。
1.借助学生动手实验,实现概念的再运用、再探究。通过学生自己动手做实验,通过“自主、合作、探究”,充分理解建立物理概念的方法,才能达到巩固概念的目的。例:对“机械能守恒定律”的概念学习,只有重力做功时,系统的机械能保持不变。这句话很好记,但要真正理解不是一件容易的事,怎么是只有重力做功,怎么样叫机械能不变,可以通过学生动手实验,对这一概念再认识。在实验中,学生就会明白机械能不变指的就是增加的动能等于减少的势能,并且通过定量的实验数据,学生会对这一概念建立真正的理解,在一些具体问题中才会分析问题、解决问题。
2.及时进行概念的总结归纳,进行概念的反馈。概念的总结归纳非常重要,每一章、每一模块学完后都应该引导学生形成概念图,概念图的形成是学生经历头脑风暴,再度创造,再现知识结构的思维过程。学生独特的构思、内心思维、对概念的理解、理解中的误区和不足,都展现在概念图上,它是一种可视化的交流。通过师生、生生互动进行反馈、交流、探讨,从而更好地掌握物理概念,形成知识网络体系。这样可以让学生的思维开阔,视野拓展,认识得到升华。例如高中物理“静电场”这一章,内容多,概念多,并且概念之间都有联系,在本章学习结束后要应及时引导学生进行概念的总结。通过概念图的建立,进一步使学生理解概念以及它们之间的联系,强化概念的巩固理解。
3.通过变式训练,掌握运用概念的技能。习题训练是知识再创造的过程,解题过程蕴涵着科学方法。教学中要针对物理概念的特点,精选习题,设置问题。通过讨论、示范、作业等形式,让学生在运用概念解决物理问题中,巩固其所学知识,完善对概念的理解和把握,体会科学方法的运用,提高分析与解决实际问题的能力,从而达到自觉地运用物理概念解决实际问题,实现认识的第二次飞跃,把新形成的物理概念纳入到整个知识体系中去,建构结构性的知识网络。
总之,物理概念的教学既要充分重视物理概念形成的过程,更要倡导学生对教学过程的主动参与,乐于科学探究。要帮助学生把握物理概念,培养学生科学的思维品质,探究的科学意识,发展学生的主管能动性,促进物理知识体系的建构。
参考文献:
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[2]王较过,李贵安.《物理教学论》[M].陕西师范大学出版社,2009年3月第2版
[3]王道俊,王汉澜.《教育学》[M].北京:人民教育出版社,1999年12月第3版