物理概念的教學(xué)對(duì)于學(xué)生理解物理現(xiàn)象,掌握物理規(guī)律,形成科學(xué)的思維方法起著至關(guān)重要的基石作用。導(dǎo)入物理概念教學(xué)的方法很多,主要從以下幾方面進(jìn)行說明。
一、從物理概念本身的特點(diǎn)來導(dǎo)入
(1)物理概念具有客觀性和抽象性,可以通過觀察和實(shí)驗(yàn)的方法導(dǎo)入。物理概念是在實(shí)踐中逐步形成和發(fā)展起來的,它既是觀察和實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物,也是抽象思維的結(jié)果。故在物理概念教學(xué)時(shí),可以通過觀察和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果導(dǎo)入,使學(xué)生獲得鮮明生動(dòng)的感性認(rèn)識(shí)。
例如,在學(xué)習(xí)“彈力”一節(jié)時(shí),通過演示明顯形變的物體產(chǎn)生的彈力,又如“彈簧的彈力”的產(chǎn)生,學(xué)生通過觀察或動(dòng)手去拉、壓彈簧,從而總結(jié)出彈力產(chǎn)生的條件——需要發(fā)生形變。從而總結(jié)出摩擦力的產(chǎn)生與哪些因素有關(guān),這樣學(xué)生在親身體驗(yàn)中自然而然導(dǎo)入概念的教學(xué)。
提出物理概念,可以使抽象概念具體化,加深學(xué)生對(duì)物理概念的理解,又可使學(xué)生對(duì)所研究的問題產(chǎn)生強(qiáng)烈的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰胺治鰡栴}、解決問題的能力。
(2)物理概念還具有定量和可測(cè)性,可以通過測(cè)量物理量導(dǎo)入。多數(shù)物理概念可通過各種儀器直接或間接的測(cè)量,而且可用數(shù)學(xué)形式來表達(dá)。因此,在物理概念的教學(xué)中,可通過對(duì)已學(xué)過的物理進(jìn)行測(cè)量,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理,從中找出一些規(guī)律,進(jìn)而導(dǎo)入新概念。
例如電阻概念的教學(xué)中,可以通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生切入電阻的概念,我們通過一個(gè)電阻元件,改變通過它的電流,從而得出不同的電壓值,在改變另一種電阻元件,重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生分別對(duì)兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,用作圖法或列表的方法可以得出結(jié)論——某種導(dǎo)體的電阻在數(shù)值上等于加在導(dǎo)體兩端的電壓與通過它的電流的比值,而且與材料和其他因素有關(guān)。
(3)物理概念具有可發(fā)展性,可以從發(fā)展前的概念來導(dǎo)入。 物理概念隨著人們掌握物理知識(shí)的不斷增加,研究問題的不斷深入而不斷的變化和發(fā)展。
例如,從質(zhì)量的概念來看:第一層,物體所含物質(zhì)的多少叫質(zhì)量,對(duì)于初學(xué)者很容易掌握;第二層,質(zhì)量是物體慣性的量度。這是牛頓第二定律提出的a∝1/m,反映了物體的一種屬性——慣性質(zhì)量;第三層,質(zhì)量是物體產(chǎn)生引力和受引力場(chǎng)作用能力大小的量度。這是由萬有引力定律提出的,表明物體所受的這種能力的大小是用質(zhì)量來表征的——引力質(zhì)量;第四層,質(zhì)量是物體所蘊(yùn)藏的能量的量度。這是從相對(duì)論的質(zhì)能方程提出的,物體的質(zhì)量和能量之間存在著必然聯(lián)系——能量質(zhì)量。在進(jìn)行這四個(gè)層次的質(zhì)量概念教學(xué)時(shí),可以從以前幾個(gè)層次的概念來導(dǎo)入,層層深入,最后形成一個(gè)有機(jī)整體。
二、從學(xué)生原有的物理概念與新概念之間的矛盾來導(dǎo)入
原有的物理概念對(duì)物理教學(xué)干擾很大,阻礙了學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的建立,嚴(yán)重影響了物理的教學(xué)質(zhì)量。表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:
(1)知識(shí)的負(fù)遷移性。學(xué)生由于從小就接受數(shù)學(xué)教育,在思考物理問題時(shí)常有“數(shù)學(xué)習(xí)慣”,以數(shù)學(xué)來理解物理概念,例如對(duì)“電場(chǎng)”概念的理解,學(xué)生通過E=F/q,認(rèn)為E與F成正比,與q成反比,根據(jù)這一特點(diǎn),在“電場(chǎng)強(qiáng)度”的教學(xué)中,應(yīng)以電場(chǎng)的物質(zhì)性來導(dǎo)入。
(2)原有概念的局限性。任何一個(gè)物理概念都是其內(nèi)涵與外延的統(tǒng)一。因此,讓學(xué)生掌握物理概念,一方面指的是要理解物理概念的內(nèi)涵,同時(shí)也要明確其外延。所謂外延,即該概念適用的范圍和條件。實(shí)踐告訴我們,使學(xué)生明確物理概念的外延是深化對(duì)物理概念的理解,正確運(yùn)用物理概念解決實(shí)際問題的關(guān)鍵。
(3)先入為主的日常生活經(jīng)驗(yàn)帶來的負(fù)效應(yīng)。學(xué)生在日常生活中,從大量的物理現(xiàn)象中獲得了不少物理方面的感性知識(shí),積累了許多生活經(jīng)驗(yàn),但這些憑直觀感覺到的東西不一定是正確的。例如,太陽曝曬下的木塊和金屬塊的溫度如何?學(xué)生最容易根據(jù)自己的感覺,認(rèn)為金屬塊溫度高,形成錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。所以只有通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定后,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己感覺的錯(cuò)誤,才能消除錯(cuò)誤的概念,否則任何講授都是蒼白無力的。
三、從激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲的角度尋找導(dǎo)入點(diǎn)
物理教學(xué)藝術(shù)的表現(xiàn)首先在于能激發(fā)起學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望,即學(xué)習(xí)興趣。因此,可以利用學(xué)生感興趣的方面來導(dǎo)入物理概念教學(xué)。
(1)以學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)來導(dǎo)入。學(xué)生平時(shí)在生活中積累了很多的生活經(jīng)驗(yàn),可以在此基礎(chǔ)上通過對(duì)生活中各類物理現(xiàn)象進(jìn)行分析,對(duì)比歸納總結(jié)并提出該類物理現(xiàn)象的共性,從而提出新概念。例如,在講力的相互性時(shí),可從生活中的馬拉車,手提重物等導(dǎo)入,這樣學(xué)生感到很親切,覺得物理就在身邊。
(2)以物理學(xué)史、小故事導(dǎo)入。每個(gè)物理概念的形成與發(fā)展都是一部漫長(zhǎng)的歷史,在漫長(zhǎng)的歲月里,發(fā)生了無數(shù)動(dòng)人的小故事。以小故事來導(dǎo)入,可激發(fā)學(xué)生的興趣,如講“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”問題時(shí),可利用小鳥撞毀飛機(jī)——小鳥變炸彈的故事,學(xué)生在聽故事的過程中,由此作為臺(tái)階引出新的內(nèi)容,即增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又吸引學(xué)生的注意力。且從中感受科學(xué)家們?yōu)檠芯抗ぷ魉冻龅钠D辛,汲取他們求實(shí)、執(zhí)著、奉獻(xiàn)的科學(xué)精神和態(tài)度。
(3)以現(xiàn)代前沿物理知識(shí)及熱門話題為導(dǎo)入點(diǎn)。為了激發(fā)學(xué)生額學(xué)習(xí)興趣和求知欲,增強(qiáng)學(xué)習(xí)物理的時(shí)代感,可插入一些現(xiàn)代前沿的物理熱門話題為導(dǎo)入點(diǎn)。在“共振”這節(jié)課引入時(shí),可以引用下述材料1940年11月7日,美國(guó)新建的一座跨度為850米的懸索橋,突然在一場(chǎng)大風(fēng)中斷裂,那天的風(fēng)速是19米/秒。在風(fēng)中,那橋扭曲的厲害,越跳越厲害,最后斷裂。然后提出問題:“為什么能夠經(jīng)受大量車馬行人的橋,卻經(jīng)不住一陣不算大的風(fēng)呢?”引用本則歷史材料引起學(xué)生的興趣,從而使學(xué)生能夠有一種想知道的念頭,要有解決問題想法,去鉆研、思考,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。如講“萬有引力”時(shí),可播放中國(guó)載人航天飛船飛行成功的錄像,即可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,又可以增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感。
作為學(xué)生的整個(gè)物理知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)和框架是立體的,而物理概念的教學(xué)是物理知識(shí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)不斷探索物理概念教學(xué)的導(dǎo)入方法,為學(xué)生充分感知各種物理事物,不斷形成科學(xué)的物理思維打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。概念的引入除了針對(duì)不同的教材內(nèi)容采取不同的方法外,教師還應(yīng)深入了解學(xué)生,注重學(xué)生的心理研究,根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知心理特征選擇教學(xué)策略.根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,確定引入概念的形式與引入的深淺程度,弄清哪些是學(xué)習(xí)概念新課的關(guān)鍵,以決定引入概念的方法。