知識整合理論下的初中物理概念理解教學

【摘 要】初中物理涉及很多概念，主要有機械運動、機械效率、壓強、力、密度等，理解這些概念是學習物理的基礎，其重要性不言而喻。教師在授課中應注重運用相關的教學理論，促使學生更好地理解相關概念，為其靈活應用物理知識奠定堅實的基礎。知識整合理論是由學者馬西婭·C·林提出的一套教學理論，該理論注重促進學生形成連貫的科學理解，包含誘出想法、添加想法、辨分想法、反思與整理想法等環(huán)節(jié)。本文基于這些環(huán)節(jié)探討相關的概念教學。

【關鍵詞】知識整合理論;初中物理;概念理解教學

【中圖分類號】G633.91? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2021）16-0126-02

物理概念是對物質(zhì)運動過程、本質(zhì)的高度概括。傳統(tǒng)教學中學生只是死記硬背相關物理概念，對概念的理解往往不夠深入，應用概念時出錯率較高，物理成績提升緩慢。為幫助學生更好地理解與掌握物理概念，教師應掌握知識整合理論，并在該理論的指導下采取有針對性的教學策略，深化學生對知識的理解，使其更好地把握概念本質(zhì)，為其運用概念靈活解題作鋪墊。

1? ?誘出想法

誘出想法是知識整合理論的重要組成部分。通過誘出學生已有的想法，教師既能了解學生對所學知識的理解情況，又能幫助學生建立新舊知識間的聯(lián)系，構建系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡[1]。為更好地誘出學生的想法，教師應認真分析學生的已有知識儲備、生活經(jīng)歷等，在課堂上通過創(chuàng)設相關問題情境或借助多媒體技術再現(xiàn)學生的生活情境，在降低學生對學習的陌生感的同時，誘出學生已有的

想法。

如在講解“機械運動”這一概念時，可創(chuàng)設如下問題情境：甲、乙兩位同學坐在公交車上，分別向兩側的窗外看。甲同學認為公交車是向前運動的，乙同學則認為公交車正在向后運動。為什么甲、乙兩位同學會有不同的觀點？哪一位同學的說法是正確的？該生活情境給你帶來了什么啟發(fā)？描述某一物體的運動狀態(tài)時應注意哪些問題？

通過問題誘出學生的想法，可進一步使其認識與理解“機械運動”的概念，使其認識到判斷某一物體的運動情況需要明確參照物。另外，為使學生能夠靈活運用“機械運動”概念解答相關問題，教師可在課堂上向?qū)W生展示如下習題，要求學生作答：

甲、乙兩小車從相同的地點同時向東運動，他們的s—t圖像如圖1所示，則以下說法正確的是（? ）。

A.甲的速度小于乙的速度

B.經(jīng)過4 s，甲、乙相距1.2 m

C.若以甲為參照物，乙往東運動

D.若以乙為參照物，甲往東運動

由圖可知，甲車v甲==0.2 m/s，v乙==

0.1 m/s，則v甲>v乙，所以A項錯誤。經(jīng)過4 s，甲車和乙車

運動的距離分別為0.8 m、0.4 m，兩車相距0.8 m?0.4 m

=0.4 m，所以B項錯誤。若以甲為參照物，則乙車慢，且向西運動，所以C項錯誤。若以乙為參照物，則甲車快，且向東運動，所以D項正確。

2? ?添加想法

添加想法環(huán)節(jié)可以幫助學生對物理概念形成連貫理解，教師可以通過這一環(huán)節(jié)，使學生更好地把握物理概念的本質(zhì)[2]。一方面，教師可利用多媒體技術化抽象為具體，直觀呈現(xiàn)相關的物理情境，激發(fā)學生的學習興趣，使學生更好地理解物理概念。另一方面，教師可以引導學生開展相關的物理實驗，并要求學生在實驗中積極創(chuàng)新。

如講解“沸騰”這一概念時，教師可運用多媒體技術制作相關的動畫課件，在課件中直觀地展示水在沸騰前后氣泡體積變化情況，使學生更好地把握沸騰的特點。為進一步深化學生對沸騰的理解，教師可鼓勵學生積極動腦設計創(chuàng)新實驗，探究水沸騰的條件。如某學生將盛有水的試管放入盛有水的燒杯中（試管未接觸燒杯底），用酒精燈加熱燒杯，發(fā)現(xiàn)燒杯中的水沸騰，而試管中的水未沸騰。對此，教師可引導學生認真思考，找到試管中的水未沸騰的原因，即試管中的水無法持續(xù)吸收燒杯中的水的熱量。經(jīng)過實驗，學生能深刻理解沸騰的條件是在水達到沸點后又持續(xù)加熱。

通過添加想法，學生更加深刻地理解了“沸騰”這一概念。為使學生能學以致用，教師還可在課堂上向?qū)W生展示如下習題，要求其分析作答：

某學生將水裝入不漏水的紙盒中，用酒精燈加熱，發(fā)現(xiàn)水沸騰了，而紙盒并未燃燒，以下說法正確的是（? ）。

A.紙的著火點較火焰溫度高

B.紙的著火點較水的沸點低

C.水的沸點較火焰溫度高

D.水的沸點較紙的著火點低

該習題考查了學生對沸騰知識的理解。學生根據(jù)所學知識可知，紙盒之所以沒有燃燒，是因為水的沸點低于紙的著火點，故選擇D項。

3? ?辨分想法

教師應注重引導學生養(yǎng)成用證據(jù)辨分想法的良好習慣，通過與其他學生積極交流，以及認真查閱資料，對相關想法進行合理論證，實現(xiàn)對所學物理概念的深入理解。

如講解液體壓強概念之前，教師可先了解學生已有的想法，包括一些不正確的想法[3]，并在教學中引導、鼓勵學生與同學溝通交流，或查閱相關資料，驗證自己的想法。如部分學生認為容器中液體的容積越大，對某一點的壓強就越大。顯然這一想法是錯誤的，為使學生能夠認識到自己的錯誤，教師可將學生分成若干組，按照教材內(nèi)容開展相關的探究活動，使用壓強計探究液體的壓強與哪些因素相關。通過實驗、探究，學生最終能得出液體的壓強與液體的密度以及液體的深度相關，如此不僅能夠使學生更加深刻地認識、理解液體壓強與固體壓強的區(qū)別，而且能使其認識到實驗是辨別想法正誤的重要途徑。

在完成辨分想法后，教師可在課堂上組織學生圍繞以下習題展開探究：

一燒杯放置在水平面上，里面裝有兩種密度不同的液體，兩種液體并未混合。其中上下液體的高度分別為h、2h，密度分別為0.8ρ、ρ，則液體對燒杯底部的壓強為

（? ）。

A.2.4ρgh? ? B.2.7ρgh? ? C.2.8ρgh? ? D.3ρgh

根據(jù)液體壓強的形成原理可知，液體對燒杯底部的壓強是兩種液體產(chǎn)生的壓強之和。分別代入壓強計算公式可以得到P=0.8ρgh+2ρgh=2.8ρgh，故選擇C項。

4? ?反思與整理想法

通過反思與整理想法，學生能夠透過現(xiàn)象看本質(zhì)，及時糾正自己的錯誤想法。如為使學生對“密度”這一概念有系統(tǒng)、連貫的理解，教師在課堂上既要注重引導學生認真總結相關理論，又要找到學生錯誤想法產(chǎn)生的原因，糾正學生對密度這一概念的認識[4]。如部分學生認為密度小的物體會漂浮在密度大的液體之上，類似油能漂浮在水面上。部分學生卻不那么認為，就像鋼鐵制造的輪船，雖然鋼鐵的密度比水的密度大，但船卻能浮在水面上。學生之所以會出現(xiàn)這樣的想法，是因為其對輪船能夠浮在水面上的原理理解有誤。最終學生通過反思與整理自己的想法，能進一步深化對“密度”這一概念的認識[5]。

為使學生能夠?qū)⑺鶎W概念融會貫通，教師可要求學生解答如下習題：

將40 g酒精和50 g水充分混合，不考慮酒精的揮發(fā)，已知酒精的密度為0.8×103 kg/m3，則混合液的密度可能為（? ）。

A.0.9×103 kg/m3? ? ? ? ? ?B.0.85×103 kg/m3

C.0.95×103 kg/m3? ? ? ?D.1.05×103 kg/m3

由密度計算公式可求得40 g酒精和50 g水的體積分別V酒===50 cm3，V水===50 cm3，實際總體積V=0.9×103 kg/m3，因此，混合液的密度應大于0.9×103 kg/m3，且混合后液體的密度不可能大于水的密度，可排除D項，因此，選擇C項。

初中物理概念教學中，為促使學生更加深刻地理解物理概念本質(zhì)，教師應掌握知識整合理論的內(nèi)涵及用法，做好初中物理概念的匯總，將知識整合理論與物理概念教學有機結合，提升初中物理概念教學質(zhì)量。

【參考文獻】

[1]撖愛嶸.初中物理概念教學課堂導入方法的研究[J].學周刊，2021（4）.

[2]孫翠翠.初中物理概念教學方法探析[J].新課程研究，2020（34）.

[3]冷麗.初中物理教學中概念教學有效開展方法研究[J].新課程，2020（45）.

[4]秦曉文.促進概念理解的建構類作業(yè)的設計策略[J].中學物理，2020（20）.

[5]張超.初中物理概念教學的幾點體會[J].中學物理教學參考，2020（21）.

【作者簡介】

潘益虎（1982～），男，江蘇張家港人，本科，中小學一級教師。研究方向：初中物理教學與研究。