第四章中学物理概念教学

第四章中学物理概念教学一、物理概念及物理概念教学的要求二、中学物理概念教学三、中学物理概念教学案例学生形成概念、掌握规律的过程从本质上说是一种认识过程：感知物理现象形成概念、掌握规律解决实际问题感性认识理性认识实践活动具体抽象具体第四章中学物理概念的教学1、物理概念是反映事物的物理现象的本质属性的思维形式，是构成物理知识的最基本的单位。物理概念是观察、实验和科学思维的产物，是对物理现象的概括，是从个别的物理现象.具体过程和状态中抽象出的具有相同本质的物理实体。一、物理概念及物理概念教学的要求第四章中学物理概念的教学在中学物理中主要有两大类：1、用词语直接表达的概念。如力、重心、点电荷、理想气体、干涉、静电平衡、匀速直线运动、衰变等等。2、用数学语言表达的概念，常称为物理量。如加速度a=△V/△t，动能Ek=1mn2/2，动量P＝MV，电场强度E=F/q等等。物理量的定义应包括描述性定义和测量性定义两部分。

第四章中学物理概念的教学物理概念是物理学最重要的基石让学生掌握好物理概念是物理教学的关键物理概念教学是培养能力、开发智力的重要途径物理概念教学的重要性第四章中学物理概念的教学2、物理概念教学的基本要求是：使学生建立牢固、清晰的物理概念。即要求学生明确概念的内涵、外延，弄清概念之间的区别与联系，并能熟练、准确地运用概念。在概念教学过程中，使学生学会科学的思维方法，形成良好的思维习惯，从而发展智力，培养能力。培养学生对科学的求知欲、科学态度及合作与交流的意识，体验解决问题时的喜悦，养成良好的情感态度和价值观。第四章中学物理概念的教学3、当前概念教学中存在的问题概念教学中“学”存在的问题(1)中学生思维的组织性、条理性差中学生不善于有目的、有计划、有条理的进行思维，遇到问题时，往往靠直觉经验进行判断，“想当然”的推理。例如，学生认为“摩擦力就是阻碍物体运动的力”；“物体浸入液体越深，所受浮力越大”；“功率越大的灯泡，其电阻越大，灯丝越细”等。(2)中学生思维的广阔性、深刻性差学生常常是以我为中心看待事物，因而他们往往只考虑那些能直接从日常生活经验中所建构的事物的意义，而不能从多方面分析问题，抓住事物的本质和解决问题的关键。往往被个别事物的表面现象所迷惑，形成一些片面的、肤浅的概念。例如，“力是使物体运动的原因”；“重的物体下落快”、“钢笔吸墨水”等概念的形成就是这种思维特点的反映第四章中学物理概念的教学(3)中学生思维的灵活性、敏捷性差中学生往往具有思维惰性，习惯于生搬硬套公式，而不是努力弄懂意义，根据具体问题灵活选择方法。这在运用物理概念解决问题时，尤其突出。(4)中学生思维的逻辑性差中学生往往对某些特定事物的解释感兴趣，而不关心对各种现象的解释是否一致，这与其认知结构中概念模糊、关系含混、内在一致性差的特点有关。例如，学过力学后，他们可以正确回答力与运动的关系，但同时对一个空中飞行的足球进行受力分析时，又可能画上一个沿运动方向的力！第四章中学物理概念的教学

当前概念教学中“教”存在的问题（1）不重视实验，学生得不到充分的感性知识，结果只记住了概念定义，并不理解其含义。（2）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，使原来的不科学的概念不能发生转化。第四章中学物理概念的教学（3）将概念教学与做习题隔离，甚至对立起来，不是从深化、活化概念入手形成技能，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。削弱了概念教学，也没有很好地形成应用概念的技能。（4）不注意概念形成的阶段性，不是采取循序渐进，逐步完善的方法，而是毕其功于一役，面对太多的信息量，学生无法一下子全部消化吸收，不利于形成扎实的物理概念。第四章中学物理概念的教学二、物理概念教学过程（程序）Ⅰ物理概念的引入（1）概念引入的目的：提供必要的信息以激发学生的学习兴趣，引起学生的学习动机和注意，使学生进入学习的准备状态。设置问题情境和制造学习气氛，引起学生对所学课题的关注，引导学生进入学习情境。使学生明确教学活动的目标和任务，活动的方向和方式，从而使学生产生对学习的期待在导入活动中，通过对学生反应的强化，使学生产生进一步参与教学活动的需要第四章中学物理概念的教学

概念引入的构成要素引入是由引起注意、激发学习兴趣、激发认知需要、形成学习动机四个要素构成的。引起注意：已经引起注意的标志是：同学们举目凝视，或侧耳细听，或思考，或顿时寂静，或紧张屏息，或议论纷纷第四章中学物理概念的教学激发学习兴趣教师在呈现学习情境时应尽量使用新颖的资料，呈现的方式应尽可能新奇和富于变化，设计的学生活动方式应尽可能生动和适合学生的年龄。激发认知需要教师将所设置的学习情境作用于学生，使他们感到与自己的原有知识经验不协调，从而学生产生了认知需要。形成学习动机学生意识到了认知上的差距，产生了认知需要，还不能构成学习活动的启动机制。教师还必须使学生明确学习的目标，活动的方向和活动的方式，即产生对学习的期待第四章中学物理概念的教学（2）引入概念的方法：演示实验引入概念如：在“浮力”概念引入之前，先做一个演示实验：在弹簧秤下悬挂一个重物，手向上托重物，弹簧秤示数变小；再把重物放入水中，可观察到弹簧秤的示数也变小了．据此引入“浮力”概念，学生易于接受．用类比法引入概念如：在引入“电压”概念之前，讲清水流与水压的关系，再通过类比，引入电流与电压的关系，从而引入“电压”概念．这种方法，形象生动、学生易于理解．通过物理现象引入概念如：在引入“惯性”概念时，引导学生观察乘坐汽车的过程中，当汽车刹车、加速、拐弯时所发生的现象，通过分析引入“惯性”概念，学生易于接受．第四章中学物理概念的教学通过问题引入概念如：在引入“密度”概念时，老师先提出问题：“有人说铁比木头重，这句话对吗？”让学生讨论，有的学生说铁比木头重，还举出一些例子说明；有的说不一定，但又讲不出道理；有的则没有办法肯定．老师在学生争论的基础上，归纳出物重与跟构成这种物体的物质有关外，还跟其体积有关．指出：体积相同的铁比木头重．据此引入“密度”概念．这种方法，引起学生争论，使课堂气氛活跃，收效甚好．通过物理故事引入概念如：在引入“大气压”这个概念时，可介绍马德堡半球实验的故事．又如：在引入“磁场”的概念时，可讲述我国古代四大发明之一的“指南针”的故事．通过物理故事，激发学生的学习兴趣，加深对概念的认识．第四章中学物理概念的教学从旧概念引入新概念如：从“平均速度”引入“瞬时速度”．要确定某一点的瞬时速度，可在该点附近取一小段位移，求出平均速度，当位移足够小，或者说时间足够短，所得的平均速度就等于该点的瞬时速度．从学生已有的经验引入新概念如：在引入“力”的概念中，学生对力已经有了自己的亲身体验，从而抽象出力的物体性，进而引入力的概念．这样做，学生对力的概念体会深刻，易于理解．第四章中学物理概念的教学由逻辑推理引入新概念如：“电场”和“磁场”这两个概念是由逻辑推理的方法引入的．由力的概念可知：力是物体对物体的相互作用，通常物体间发生作用时，都是直接接触的，而电荷对电荷的作用、磁极间的相互作用，没有直接接触．那么电荷间、磁体间是怎样发生相互作用的呢？由逻辑推理可知，电荷周围和磁体周围的空间存在着一种特殊的物质——电场和磁场．这样引入电场和磁场的概念，便于学生理解。第四章中学物理概念的教学．引入新概念的方法多种多样，要根据具体情况，采用最恰当的引入方法，才能产生较好的效果．物理概念的引入过程，一方面能引起听课学生的注意，明确概念学习的目的；另一方面能激发兴趣，引发学习动机；再一方面还能起承前启后，建立知识联系的作用．概念引入演示理解与体会第四章中学物理概念的教学Ⅱ物理概念的形成（一）揭露本质特征，实现观念上的突破2、启发诱导，让学生观察、思维、分析、比较“现象”的共同属性，概括、抽象出其本质，得出物理概念的定义1、给学生提供足够的感性材料在这一环节的教学中，大致有这样两种情况：1、学生的感性材料基本能解决将要建立的概念，如“电功”“力”的概念等2、学生已有了相当充分的前概念，但是与将要建立的概念相抵触。如自由落体运动（物体下落的快慢问题）第四章中学物理概念的教学模型、实物、示意图生活中熟悉的实例实验第四章中学物理概念的教学电费反映了消耗电能的多少，电能是用电能表测量的。如“电功”的教学第四章中学物理概念的教学现代家庭中每天要消耗很多电能，这些电能都到哪里去了呢？第四章中学物理概念的教学如“磁场”概念的教学第四章中学物理概念的教学如“电功”的概念，在学生观察与思考中引导学生认识这些用电器消耗电能的过程，实质上就是电能转化为其他形式的能量的过程，有多少电能转化为其他形式的能量，我们应当说电流做了多少功。电流所做的功就叫做电功第四章中学物理概念的教学人提水马拉车力推土机推土物体物体作用施力受力力是物体间的相互作用感知抽象第四章中学物理概念的教学“自由落体运动”这一节的内容，学生普遍有“重的物体下落快，轻的物体下落慢”的错误概念。如何解决这一问题？1、诱导学生暴露其原有概念框架，并在适当的时候提出矛盾2、组织讨论，乃至争论，揭露前概念框架的不合理性3、引导学生接受（或尝试建立）新的概念框架。第四章中学物理概念的教学

教师可以设计几个不同的演示实验，分别演示硬币与纸片、硬币与纸团、纸团与纸片从同一高度同时自由下落，使学生产生概念冲突情景，从而有效掌握物理科学概念空气中真空中第四章中学物理概念的教学Ⅱ物理概念的形成（一）揭露本质特征，实现观念上的突破（二）正确定义概念（三）理解概念，深化认识（四）概念建立中要注意的问题准确性直观性简洁性第四章中学物理概念的教学物理概念的定义方法１．直接定义法根据物理现象直接给它下定义的．如力、质量等．２．比值定义法（如密度（ρ=m/v）电阻（R=U/I）等等）３．乘积定义法（如电功（W=UIT）、电功率（P=UI）等等．）４．差值定义法（电势差（Uab=Ua-Ub））等．５．和值定义法（合力（F=F1+F2）、总功（W=W1+W2））６．极限思维定义法如瞬时速度（v＝ｌｉｍΔT→０ΔS/ΔT），瞬时加速度（a＝ｌｉｍΔT→０ΔV/ΔT）７．函数定义法（如正弦式电流（i＝fｍｓｉｎωt）等．）第四章中学物理概念的教学(三)理解概念、深化认识一个物理概念建立以后，要引导学生深刻理解这个概念，在理解的基础上记忆，才能记忆牢固、运用自如。1、明白引入概念的目的2、理解概念的内涵，了解其外延定义物理量:单位,定义式,适用范围3、认识概念的物理意义4、了解相关概念之间的联系与区别第四章中学物理概念的教学学习概念，是为了能运用概念进行思维，运用概念解决问题.概念的运用阶段是物理概念教学不可缺少的环节，可以通过例题、口头、书面或操作等方面的练习来完成认识的第二次飞跃。要注意，练习的目的在于巩固和深化概念，形成技能，培养分析问题、解决问题的能力。因此，练习的选择要典型、灵活多样，有针对性，能联系学生的生活实际，真正做到培养学生分析问题与解决问题的能力。Ⅲ物理概念的运用第四章中学物理概念的教学要根据教学内容的特点以及学生对知识理解的分析，设计巩固训练的主要方式和练习的基本内容，分析学生理解与掌握新知识过程中可能存在的主要问题和主要障碍，设计有针对性的多样化的训练和练习的主要方式与内容，特别是课堂与课后的训练和练习的方式与内容，达到巩固学生对所学知识的有效理解和掌握等。第四章中学物理概念的教学三、物理概念教学案例动量概念提供材料，获得感知引导思维，形成概念促进理解，解决问题教学第四章中学物理概念的教学学生们都有这种生活经验：站在树下，抬头看见一片树叶落下即将砸到头顶，一定会满不在乎，而看到远处有一石块飞来，一定会望而生畏地急忙躲开．为什么这两种现象，会使人产生满不在乎和望而生畏两种不同的心理反映呢？情景感知观察思考第四章中学物理概念的教学学生们也有这种生活经验：把一个鎯头放在钉子上，一般是不能把钉子压进木头里去．可是，挥动鎯头敲打钉子，就可以把钉子打进木头里去；换一把质量更大的鎯头敲打钉子，或更快地挥动鎯头敲打钉子，钉子就更容易被打进木头里去．这是为什么呢？第四章中学物理概念的教学具体抽象分析概括教师应当引导学生思考，并得出初步的印象：

上述现象都是与物体的运动量有关，而物体运动量的大小是与物体的质量和速度有关的，质量越大，速度越大，则物体的运动量就更大．第四章中学物理概念的教学在学生获得了感性认识，有了明晰的印象之后，可以告诉学生：早在三百年前，人们就在生活和生产实践中察觉了这些知识，并开始寻求量度运动的物理量．伽利略、笛卡尔、惠更斯、马略特等