宋小羽

(大連教育學(xué)院 高中教師教育中心,遼寧 大連 116021)

物理概念教學(xué)的有效策略

宋小羽＊

(大連教育學(xué)院 高中教師教育中心,遼寧 大連 116021)

隨著新一輪課程改革的不斷深入,教學(xué)有效性問(wèn)題也越來(lái)越被人們所關(guān)注。本文結(jié)合具體案例,闡述了物理概念教學(xué)的有效策略。

物理;概念教學(xué);有效性;教學(xué)策略

物理概念是反映物理現(xiàn)象、物理過(guò)程一般本質(zhì)特征的思維形式。它是人類(lèi)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐總結(jié)出來(lái)的產(chǎn)物,是整個(gè)物理理論的基礎(chǔ)。因此,概念教學(xué)在物理教學(xué)中占有十分重要的地位。概念教學(xué)效果關(guān)系到學(xué)生對(duì)相關(guān)物理知識(shí)的理解和掌握程度以及物理知識(shí)體系的構(gòu)建,提高高中物理課堂概念教學(xué)的有效性就顯得尤為重要。有效教學(xué),就是在符合時(shí)代和個(gè)體積極價(jià)值建構(gòu)的前提下其效率在一定時(shí)空內(nèi)不低于平均水準(zhǔn)的教學(xué)。也可以說(shuō),通過(guò)教師在一段時(shí)間教學(xué)后,能夠有效地促進(jìn)學(xué)生發(fā)展、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)活動(dòng),即稱(chēng)之為有效教學(xué)。中學(xué)物理概念多,不同概念其抽象程度又有很大區(qū)別,有些物理概念是高度概括與抽象的結(jié)果,學(xué)生掌握起來(lái)有一定的困難,因此,應(yīng)重視物理概念有效性的教學(xué)。為了提高教學(xué)的有效性,教師在教學(xué)上應(yīng)采取以下策略。

一、加強(qiáng)過(guò)程教學(xué),體驗(yàn)概念的形成過(guò)程

物理學(xué)知識(shí)是由很多概念和規(guī)律構(gòu)成的,每個(gè)概念都是為了說(shuō)明某一個(gè)具體的問(wèn)題而定義的,即每一個(gè)概念都有其特定的引入目的,也可稱(chēng)為物理意義,所以真正掌握某一概念最佳的途徑是讓學(xué)生明確提出該概念的目的,并體驗(yàn)其形成的過(guò)程。這一環(huán)節(jié)教學(xué)策略的核心是創(chuàng)設(shè)物理情境,使學(xué)生產(chǎn)生感性認(rèn)識(shí),激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。概念和規(guī)律的基礎(chǔ)是感性認(rèn)識(shí),只有對(duì)具體的物理現(xiàn)象及其特性進(jìn)行概括,才能形成物理概念;只有對(duì)物理概念之間的本質(zhì)聯(lián)系進(jìn)行研究歸納,才能形成物理規(guī)律。因此,教師要利用學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)或已有的知識(shí)背景為基礎(chǔ),運(yùn)用實(shí)驗(yàn)或多媒體來(lái)展示有關(guān)物理現(xiàn)象,給學(xué)生提供豐富的感性認(rèn)識(shí),再通過(guò)科學(xué)探究對(duì)概念的形成過(guò)程進(jìn)行分析,最終得出新的物理概念。概念教學(xué)如果忽略學(xué)生概念形成的認(rèn)知過(guò)程,并不是真正意義上的構(gòu)建概念,學(xué)生不可能真正理解概念的本質(zhì)。因此,物理基本概念教學(xué)應(yīng)注重學(xué)生概念形成的過(guò)程,幫助學(xué)生提高思維品質(zhì)。

如必修1中加速度概念的引入。加速度是高一學(xué)生在第一章學(xué)習(xí)的第一個(gè)全新概念,學(xué)生理解這一概念的內(nèi)涵難度很大,因?yàn)樵谏罱?jīng)驗(yàn)中沒(méi)有與加速度相關(guān)的知識(shí),所以教師在教學(xué)中應(yīng)利用學(xué)生較熟悉的實(shí)例設(shè)計(jì)情境。下面以不同交通工具的速度變化情況為例(見(jiàn)表1),教師引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)具體數(shù)據(jù),自己設(shè)計(jì)問(wèn)題,并與老師和同學(xué)進(jìn)行交流、探討。

表1 不同交通工具的速度變化情況

學(xué)生可能從以下幾種情況展開(kāi)思考:

(1)比較不同交通工具的速度增減情況;

(2)比較不同交通工具的速度變化量;

(3)比較每種交通工具速度變化的值和所用時(shí)間的關(guān)系;

(4)比較每種交通工具速度變化與所用時(shí)間的比值。

教師可以因勢(shì)利導(dǎo)提出問(wèn)題:如何描述各物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程速度的變化情況和速度變化的快慢?教師可用類(lèi)比的方法,使學(xué)生在舊知識(shí)的基礎(chǔ)上建立起新知識(shí),可參考前面速度的定義方法復(fù)習(xí)下面的問(wèn)題:物體運(yùn)動(dòng)位置的變化情況如何表達(dá)?位置變化的快慢如何定義?這種授課方式更容易使學(xué)生在舊知識(shí)的基礎(chǔ)上接受新知識(shí)。

若要比較速度變化的多少,只要知道末速度和初速度的差值;若要比較速度變化的快慢,不僅要知道速度變化的多少,還要知道完成這一速度變化所用的時(shí)間,比較快慢時(shí)要看單位時(shí)間內(nèi)的速度變化。

同時(shí),學(xué)生能感受到對(duì)速度變化快慢的描述是有意義的,是客觀需要的。下一個(gè)環(huán)節(jié)讓學(xué)生思考:能不能計(jì)算出速度變化的快慢?怎樣計(jì)算?設(shè)在t時(shí)間內(nèi)物體速度的變化為vt-vo,引導(dǎo)學(xué)生采用類(lèi)比遷移方法:

教師引導(dǎo)學(xué)生同樣運(yùn)用類(lèi)比遷移方法,歸納得出:加速度不僅有大小,而且有方向,加速度是矢量。并強(qiáng)調(diào)在直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,當(dāng)加速度的方向與速度方向相同時(shí),物體運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越大,做加速運(yùn)動(dòng);當(dāng)加速度的方向與速度方向相反時(shí),物體運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越小,做減速運(yùn)動(dòng)。這樣可以使學(xué)生進(jìn)一步加深理解加速度的概念。

二、科學(xué)設(shè)計(jì)問(wèn)題,使學(xué)生準(zhǔn)確理解和掌握物理概念

一般來(lái)說(shuō),學(xué)生對(duì)物理概念掌握的情況可以從以下三個(gè)方面來(lái)考查:是否明確概念的物理意義,即引入的目的;是否了解該概念與其他物理量之間的聯(lián)系;是否能夠應(yīng)用該概念解釋相關(guān)的物理現(xiàn)象,并解決實(shí)際問(wèn)題。為了使學(xué)生加深對(duì)所學(xué)物理概念和規(guī)律的理解,逐步掌握分析、處理和解決物理問(wèn)題的思路和方法,教師要科學(xué)地設(shè)計(jì)物理問(wèn)題,如根據(jù)概念的內(nèi)涵與外延設(shè)置習(xí)題,或根據(jù)物理概念的特征設(shè)置習(xí)題。

例如,針對(duì)“電場(chǎng)強(qiáng)度”是反映電場(chǎng)本身固有屬性的一個(gè)物理量可編制下列問(wèn)題,讓學(xué)生判斷正確與否:

(1)電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力成正比,與電荷的電量成反比;

(2)放在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受電場(chǎng)力大小與電荷的電量成正比;

(3)若將放在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷 q改為-q,則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變,方向與原來(lái)相反;

(4)若取走放在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷,則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)榱?。有的學(xué)生對(duì)概念不理解,硬套公式認(rèn)為(1)正確;有的學(xué)生則以為q變化 F隨著變化,E也會(huì)隨著變化,對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)本身屬性的物理量認(rèn)識(shí)不清,會(huì)認(rèn)為(3)正確;還有學(xué)生覺(jué)得移走電荷q電場(chǎng)力就不存在,電場(chǎng)強(qiáng)度也就變?yōu)榱?認(rèn)為只有有電場(chǎng)力,才會(huì)有電場(chǎng)強(qiáng)度,因果關(guān)系倒置,會(huì)認(rèn)為(4)正確。

教師采用這種有針對(duì)性的設(shè)計(jì)問(wèn)題的方法,能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問(wèn)題,并及時(shí)加以糾正,幫助學(xué)生更好地掌握電場(chǎng)強(qiáng)度的概念。學(xué)生成績(jī)的提高在于學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的準(zhǔn)確掌握,這些教師并不能替代,所以教師在課堂上一定要調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,提高學(xué)生的參與度,提高學(xué)生的思維水平,讓學(xué)生真正成為課堂的主人,這樣才是真正的有效教學(xué)。

三、運(yùn)用評(píng)價(jià)手段掌握學(xué)生概念的理解情況

完成新概念或規(guī)律的教學(xué)后,教師要運(yùn)用課堂教學(xué)中的評(píng)價(jià)手段來(lái)檢查學(xué)生的掌握情況。教師要有目的、有針對(duì)性地設(shè)計(jì)練習(xí)題,使學(xué)生通過(guò)做習(xí)題,暴露出對(duì)概念和規(guī)律理解上的問(wèn)題。這一環(huán)節(jié)教師不要急于給學(xué)生講解正確答案,要給學(xué)生足夠的時(shí)間思考,要在充分暴露問(wèn)題的基礎(chǔ)上,找到問(wèn)題的癥結(jié),再進(jìn)行糾正,幫助學(xué)生分析出錯(cuò)的原因,從根本上解決問(wèn)題。課堂中有時(shí)需要教師及時(shí)作出評(píng)價(jià)(即時(shí)評(píng)價(jià)),并實(shí)施指導(dǎo);有時(shí)需要教師暫緩評(píng)價(jià)(延時(shí)評(píng)價(jià)),引導(dǎo)學(xué)生深入討論。教師要根據(jù)實(shí)際情況靈活運(yùn)用評(píng)價(jià)方式。

課堂上只有在發(fā)現(xiàn)學(xué)生有獨(dú)到見(jiàn)解時(shí),或發(fā)現(xiàn)學(xué)生理解知識(shí)存在問(wèn)題時(shí),評(píng)價(jià)才是有效的。教師可以通過(guò)糾正錯(cuò)誤使學(xué)生加深對(duì)概念和規(guī)律的內(nèi)涵和外延的理解,提高學(xué)生的應(yīng)用能力。要幫助和引導(dǎo)學(xué)生在練習(xí)的基礎(chǔ)上,逐步總結(jié)出解決某類(lèi)問(wèn)題的思路和一些規(guī)律性的解題方法,提高學(xué)生的思維能力。

有一題如圖1所示,一銅塊左右兩面接入電路中,有電流I自左向右流過(guò)銅塊,當(dāng)一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直前表面穿入銅塊從后表面垂直穿出時(shí),在銅塊上、下兩面之間產(chǎn)生電勢(shì)差,指出哪個(gè)面的電勢(shì)高。

正確的答案是下表面的電勢(shì)高。因?yàn)榻饘賹?dǎo)體中的載流子是自由電子,當(dāng)電流形成時(shí),導(dǎo)體內(nèi)的自由電子逆著電流的方向做定向移動(dòng),在磁場(chǎng)中受到洛侖茲力作用的是自由電子。正電荷不能移動(dòng),用左手定則判斷:自由電子受洛侖茲力方向向下,即電子向下表面偏轉(zhuǎn)。圖2為自由電子受力的示意圖。

教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生解此題的錯(cuò)誤率很高,錯(cuò)誤的原因是不清楚金屬導(dǎo)電的物理機(jī)理和應(yīng)用左手定則時(shí)四指指的是正電荷的運(yùn)動(dòng)方向。因此,解此題時(shí)要仔細(xì)分析電荷在上、下兩個(gè)表面聚集的原因,挖出隱含條件,這樣才能有正確的解題思路。

課堂教學(xué)中評(píng)價(jià)的主體是教師,但也不能忽略學(xué)生間的評(píng)價(jià)。學(xué)生間的評(píng)價(jià)既可以使學(xué)生養(yǎng)成認(rèn)真傾聽(tīng)同伴表達(dá)的習(xí)慣,又可以使得交流更加深入、有效,有助于獲得完整的、正確的結(jié)論。

三、加強(qiáng)反思,提高教師的有效教學(xué)能力

有效教學(xué)具有單位時(shí)間內(nèi)完成較多的學(xué)習(xí)內(nèi)容,學(xué)生有濃厚的學(xué)習(xí)興趣,課堂呈現(xiàn)出有效、高質(zhì)、創(chuàng)新的特點(diǎn)。研究有效教學(xué),教師必須對(duì)高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)和教材有深刻的理解,教學(xué)中要遵循教育教學(xué)規(guī)律;要對(duì)高中學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、心理特征有足夠的了解,認(rèn)識(shí)和把握學(xué)生學(xué)習(xí)的特點(diǎn)和規(guī)律;針對(duì)課堂教學(xué)中的無(wú)效、低效以及形式化的現(xiàn)象進(jìn)行教學(xué)反思,經(jīng)常剖析課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的問(wèn)題,并找出解決問(wèn)題的有效途徑,提升有效教學(xué)的意識(shí)和能力。這樣才能增強(qiáng)教師課堂教學(xué)的自覺(jué)性、預(yù)見(jiàn)性,減少隨意性、盲目性,促進(jìn)課堂教學(xué)質(zhì)量的提高,從而提高物理概念教學(xué)的實(shí)效性。

[責(zé)任編輯:閱力]

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G633.7

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1008-388X(2010)02-0025-03

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2010-01-20

宋小羽(1965-),吉林白城人,中學(xué)高級(jí)教師,碩士。