高中物理概念教学的有效方法探索

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梁佰锋

西安东仪中学,陕西 西安710065

摘要

高中物理学习中,对物理概念的深入理解是学生分析物理问题、构建知识体系、提升科学思维的关键。然而,受自身思维能力及认知、教师教学方法等现实因素的影响,学生对于一些物理概念的理解往往不够全面、深入。基于此,本文以高中物理教学为例,首先分析了高中物理概念教学的重要性,继而阐述了物理概念教学中的难点,最后则提出了一些高中物理概念教学的有效方法,包括演示实验法、以旧引新法、图像电教法等,期望能为广大高中物理教师提升概念教学效果提供有效参考。


关键词

高中物理;概念教学;方法;学生

正文



引言

高中物理学习中,包括许多类型的概念,如描述性概念、规律类概念、抽象概念、物理量概念等等。在面对不同类型的概念时,学生在理解时会面对许多困难。如在面对相近的概念时很容易混淆,面对抽象的概念时难以具象化。与此同时,教师在课堂上进行概念讲解时,采用的方法相对来说比较单一,导致学生对许多概念的理解都比较模糊,无法灵活地运用。因此,物理教师应积极寻找概念教学的有效方法,夯实学生的概念基础,助力学生在物理学习道路上披荆斩棘。

一、高中物理概念教学的重要性

物理概念作为构成众多物理理论体系的基本单元,是学生能够进行系统化的物理学习的起点,对于学生思维能力发展以及知识建构来说都具有重要意义。如果学生对物理概念的理解不够深入,很容易将物理变为机械性的学习,用背公式、套题型等方式来解决物理问题,无法掌握物理学习的本质[1]。反之,如果学生能够灵活且深入地掌握物理概念,便能够有效提升科学思维,构建知识网络,并灵活地应对各类复杂的问题。就科学思维的发展来说,教师通过引导学生分析物理概念的内涵和外延,并指导其建立模型或进行类比推理,能够有效提高其逻辑思维,锻炼空间想象力。当学生能够建立清晰的概念体系后,便能够自主地建立知识网络,将相似和相关联的知识进行有效串联,从而提高解题能力。由此可见,高中物理概念教学至关重要,教师需提高对概念教学的重视,探索更多新颖的教学方法,使学生在概念学习中形成良好的物理观念和思维习惯。

二、高中物理概念教学中的难点

高中物理概念教学的开展中,存在诸多难点。从学生的层面来说,他们的基础、认知以及思维方面的局限会在不同程度上影响他们对概念的理解。比如,一些基础比较薄弱的学生,在认知方面会存在一定的局限。由于初中时期就未打好基础,进入高中后面对一些与以往知识存在关联的概念,理解起来就会困难重重,难以适应教师的讲解方式。除此之外,先天思维能力的不同也会造成学生在理解一些抽象概念时表现出巨大差异。思维能力较强的学生通常能够通过建模、推理等方式理解一些复杂概念,而思维能力较弱的学生往往不具备模型构建或推理的能力,在概念学习中则容易采取死记硬背的方式。

从教师的层面来说,教师在概念教学中所采用的方法、引导方式等是教学难以达到理想效果的主要影响因素,也是提高概念教学质量必须攻克的难点。教师在概念教学中所要克服的主要难点就是摆脱对公式推导、题型训练的依赖,提高对探究过程的重视,以及尊重学生的认知特点。只有克服了这些难点,才能提高物理概念教学成效,促进学生的深度学习[2]

三、高中物理概念教学的有效方法

演示实验法

众所周知,物理学科以实验为基础,许多物理概念都是靠一个个生动的实验推理得出的。在实验环境中,学生能够更加直观地观察和分析实验现象,并通过亲自动手验证猜想,得出结论,从而形成相应的概念。可以说通过演示实验能够将原本抽象的概念变得更加形象,促进学生自主地总结出物理概念。因此,教师在物理概念教学中要善于运用演示实验法帮助学生理解和掌握物理概念[3]。例如,在学习“弹力”这一概念时,教师在课堂上可以通过演示实验的方式理解弹力的概念。实验时,教师拿出实现准备好的弹簧、钢尺、海绵等材料,然后缓慢地拉伸弹簧,让学生观察弹簧从变长到恢复原状的这一过程,引发学生对这一现象的思考。随后,教师可以拿出海绵和钢尺,用力地按压海绵,将钢尺弯折,让学生观察物体的形状发生改变后产生的反抗力。接下来,可以让学生进行分组实验,选择一些常见的物体,感受物体受不同力的过程,探索这些力的共同特点。学生通过亲自动手实验,能够总结出弹力这一概念,对这一概念产生具象且深刻的认知。

以旧引新法

物理概念的学习中,许多新概念与旧概念之间存在着十分密切的关联。通过对旧概念进行有效的扩展、延伸、推理等,能够得出新的概念,自然而然地实现知识的迁移和过渡。这种以旧引新的方式不仅能帮助学生回顾以往知识,还能锻炼学生推理、分析等能力,从而完成新概念的内化[4]。因此,教师在物理概念教学中可以根据具体的概念内容选择以旧引新法引出新的概念,提高教学效果。例如,在讲述“瞬时速度”这一概念时,教师在课堂上可以先引导学生回忆“平均速度”的定义以及计算方法。同时,提出一个问题:“当我们想知道车辆在某一个瞬间的速度时,平均速度在其中能派上用场吗?”学生初步讨论过后,教师可以给出一组车辆在不同时间段内行驶的平均速度数据。在学生观察数据的同时,继续提出问题:“如果时间间隔缩小,平均速度会发生变化吗?”在学生思考时,教师可以演示时间间隔从5秒逐渐缩短到0.1秒时平均速度熟知的变化趋势,并引导学生进行推理。学生通过计算和推理能够发现,时间间隔无线趋近于0 时,平均速度与该时刻的瞬时速度是大致相同的。通过上述方法,学生能自然而然地通过对旧概念的延伸掌握新概念。

图像电教法

高中物理中许多比较抽象的概念是无法通过实验来演示的,学生在生活中也缺乏相关的体验。对于这类概念的讲解,教师则可以采用图像电教法的方式将物理概念以Flash动画、虚拟实验、3D建模等方式呈现出来。这类直观的图像、画面等能够培养学生的空间想象能力和直觉,形成良好的形象思维能力。例如,学习“力的合成和分解”这一概念时,教师可以在课堂中引入3D建模软件,使学生在虚拟场景中感受力的合成和分解。在虚拟场景中,教师可以展示一个物体在受到两个方向的拉力的情况。在此过程中,还可以邀请学生到讲台前对力的大小和方向进行动态的调整,使学生能够观察物体在收到合力时的变化过程。除此之外,教师还可以让学生尝试使用动画工具,将一个力沿着不同的方向进行分解,变成两个分力,之后改变分解的角度,探索分力大小的变化情况,总结出其中的规律。通过上述方法,学生对力的合成和分解能建立深刻的认识,对于相关公式的推导也能更加顺畅。

类比法

物理概念中,一些概念之间存在类似或关联,通过深入地分析这些概念的联系和区别,学生能够建立新的概念。从认知心理学的角度来说,这是一种认知结构同化作用的表现。学生通过对概念的类比,能够在认知结构中建立关联节点,进行认知结构的拓展。随着类比的逐渐深入,学生能构建结构化的概念体系,在对已有认知自然延伸中掌握新概念[5]。因此,教师在概念教学中可以巧妙地运用类比法促进学生对概念的理解。例如,在学习“万有引力定律”这一概念时,教师可以引导将万有引力定律与库仑定律进行类比。类比过程中,可以先提出一个问题引发学生的思考:“带电的小球之间通常存在吸引或排斥的力,地球和月球之间也存在类似的力,上述情况中所描述的力有着哪些异同点?”这时,学生会思考不同力的相互作用。教师可在恰当的时机让学生举例说明,哪种现象属于库仑定律,哪种现象属于万有引力。在类比的过程中,学生能够建立抽象概念与物理现象之间的联系,区分相似概念的内涵和本质,有效降低理解难度。

(五)设疑法

理解物理概念的过程中,激活学生的思维至关重要。要激活学生思维,设疑是一种有效方式,通过设疑,能促使学生主动开展探究,在争论、交流和实践中掌握概念的内涵。这一过程中,教师需营造活跃的气氛,巧妙地提出问题,使学生在激烈的讨论中把握概念的实质。例如,学习“功与功率”相关概念时,教师可以就做功问题向学生提出问题:假设A同学用200N的力将一个箱子匀速提高了2米,B同学又用同样大小的力将同样大小的箱子匀速提高了3米,哪位同学做的功更多?谁做功更快?这一问题能够有效引发学生的讨论,学生对谁做功多和做功快会产生一定的分歧。在学生讨论的过程中,教师可以在恰当时机继续设疑,提出更具讨论性的问题:“如果A同学用了5秒钟的时间,而B同学用了15秒钟的时间,我们怎样比较他们做功的快慢呢?”面对这一问题时,学生在深入的探讨中会逐渐认识到功和功率是两个不同的概念,有效地将两个概念区分开来。为了巩固概念的理解效果,教师可以出示相应的计算题,让学生通过运算区分这两种概念。通过上述方法,能够有效避免学生对概念产生混淆。

四、结束语

综上所述,物理概念教学在高中物理教学中占据着重要地位,教师提高对概念教学的重视。实际教学过程中,教师需明确概念教学中的难点,积极转变教学观念,探索更多新颖的概念教学方法。相信通过演示实验法、以旧引新法、图像电教法、类比法等多种教学方法的运用,能够极大地提高概念教学效果,使学生深入地了解各种物理概念,在物理学习中灵活地运用相关概念,真正理解物理知识的本质。

参考文献

[1]彭军,夏容豪,吴勇,等.高中物理概念教学方法研究[C]//十三五规划科研成果汇编(第六卷).2018.

[2]王乃喜.高中物理概念有效教学研究[J].中学生数理化(学习研究),2020(12)

[3]王新荣.高中物理教学方法的探索与实践[J].魅力中国,2017,000(049):90.

[4]王波.高中物理概念教学的有效策略和方法[J].数理化解题研究,2020(24):2.

[5]王文光.如何进行高中物理概念的有效教学[J].试题与研究:教学论坛,2015(13):1.

 


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