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      淺談初中物理概念教學(xué)的研究

      2021-11-27 08:28:17申英格
      魅力中國(guó) 2021年27期
      關(guān)鍵詞:虛像平面鏡音調(diào)

      申英格

      (河南省洛陽(yáng)市東方第二中學(xué),河南 洛陽(yáng) 471000)

      初中物理是學(xué)生對(duì)物理從接觸認(rèn)識(shí)到熟悉理解的階段,初中學(xué)生的認(rèn)知能力水平明顯比高中學(xué)生低了很多,因此初中物理的概念教學(xué),需要教師結(jié)合學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知能力水平進(jìn)行設(shè)計(jì),立足于初中物理課程標(biāo)準(zhǔn),著眼于培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)。

      一、物理概念教學(xué)的重要性

      物理概念是物理學(xué)科的基石,是對(duì)物理問(wèn)題分析、判斷、推理的出發(fā)點(diǎn),它解釋了物理學(xué)科的體系與結(jié)構(gòu),體現(xiàn)物理這門(mén)學(xué)科的意義和價(jià)值。物理概念是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力、實(shí)踐能力的重要途徑,學(xué)生理解掌握物理概念是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中必不可少的就是在物理環(huán)境中實(shí)驗(yàn)并觀察,從中獲得感性知識(shí),并檢驗(yàn)結(jié)論。學(xué)習(xí)物理還需要將復(fù)雜的思維過(guò)程和自己認(rèn)知概念與新事物相聯(lián)系,進(jìn)而認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)。因而教師需要引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)物理概念,掌握概念學(xué)習(xí)的方法,培養(yǎng)各方面能力,開(kāi)發(fā)智力。

      二、初中物理概念教學(xué)的基本內(nèi)容

      物質(zhì)基本屬性的概念。初中的物理概念有很多,關(guān)于物質(zhì)基本屬性的概念就有質(zhì)量、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度等等,通過(guò)物質(zhì)基本屬性的學(xué)習(xí),學(xué)生能了解到認(rèn)識(shí)事物的基本方法,掌握事物的基本屬性,并具備認(rèn)識(shí)事物、區(qū)分事物的能力。物體間相互作用及變化規(guī)律的概念。概念教學(xué)的另一類(lèi)別是關(guān)于物體間相互作用及變化規(guī)律的概念,主要包括速度、電流、電壓、力、功、功率等等,也就是自然界一切物體變化過(guò)程中的自然規(guī)律,這些概念通過(guò)自然規(guī)律揭示了事物之間的聯(lián)系。

      三、創(chuàng)設(shè)情境,獲得概念的感性認(rèn)知

      創(chuàng)設(shè)情境是初中物理課堂中常用的一種教學(xué)方式。一般情況下,教師借助創(chuàng)設(shè)情境的方式來(lái)引入新課。在概念教學(xué)的時(shí)候,教師同樣可以借助創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生獲取對(duì)概念的感性認(rèn)識(shí),促進(jìn)學(xué)生理解概念、掌握概念。通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境所形成的概念,學(xué)生不會(huì)感覺(jué)到突兀,他們會(huì)自然地接受。因而,創(chuàng)設(shè)情境可以作為概念動(dòng)態(tài)生成的第一步驟。首先,教師展示和概念相關(guān)的情境,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)概念提出猜想;然后,教師指導(dǎo)學(xué)生借助分析或者實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證,初步體驗(yàn)概念。例如,在進(jìn)行“升華”這個(gè)概念教學(xué)時(shí),教師可以用創(chuàng)設(shè)情境方法引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)“升華”概念。升華是日常生活中經(jīng)常發(fā)生的物理現(xiàn)象,但是學(xué)生缺乏對(duì)生活的觀察,他們并不十分了解升華。針對(duì)這種狀況,教師采用播放和升華現(xiàn)象相關(guān)的視頻來(lái)創(chuàng)設(shè)情境-冬天結(jié)冰的衣服晾干的視頻。由于結(jié)冰的衣服晾干需要很長(zhǎng)時(shí)間,教師用快放的方式來(lái)播放視頻。學(xué)生觀察到結(jié)冰的衣服變干的完整過(guò)程,他們感覺(jué)非常新奇,主觀上迫切希望探究這種現(xiàn)象。教師提出問(wèn)題:為什么結(jié)冰的衣服也可以晾干?學(xué)生結(jié)合前面所學(xué)的物態(tài)變化知識(shí)進(jìn)行分析,可以認(rèn)識(shí)到升華現(xiàn)象是水從固態(tài)變成了氣態(tài)。教師根據(jù)學(xué)生分析將這種物態(tài)變化定義為“升華”。由于水從固態(tài)變成氣態(tài)過(guò)程中,學(xué)生只能觀察到固態(tài)冰的減少,而無(wú)法觀察到氣態(tài)水的生成,他們無(wú)法充分信任教師所提出的概念。教師再做碘的升華實(shí)驗(yàn),這樣學(xué)生可以清晰地觀察到固態(tài)碘變成紫色氣態(tài)碘的過(guò)程。學(xué)生對(duì)“升華”概念的感性認(rèn)識(shí)更為具體了,顯然,創(chuàng)設(shè)情境為學(xué)生動(dòng)態(tài)理解概念提供了基礎(chǔ)。

      四、強(qiáng)化物理概念的體系性

      物理學(xué)科具有較強(qiáng)的體系性。在早期發(fā)展中,物理的各個(gè)模塊的確是分開(kāi)獨(dú)立的,但是隨著近代科學(xué)研究的不斷進(jìn)步,物理各個(gè)模塊之間已經(jīng)體現(xiàn)出深刻的相互聯(lián)系,可以彼此相互解釋和印證。初中物理的概念教學(xué),自然應(yīng)當(dāng)充分考慮到物理概念規(guī)律的體系性。比如初中物理中的物態(tài)變化部分和分子動(dòng)理論部分是存在很強(qiáng)的相關(guān)性的。物態(tài)變化看似簡(jiǎn)單,但是在學(xué)習(xí)完成以后學(xué)生頭腦中總是問(wèn)題重重,比如為什么會(huì)蒸發(fā)?蒸發(fā)為什么受液體溫度、液體表面積和液體表面空氣流動(dòng)速度的影響?為什么會(huì)有沸點(diǎn)?為什么冰可以不經(jīng)過(guò)水直接變?yōu)樗魵??這些問(wèn)題可以利用初中物理中的分子動(dòng)理論來(lái)幫助學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的理解。初中學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)提出許多問(wèn)題,教學(xué)中絕對(duì)不能對(duì)這些問(wèn)題不聞不問(wèn),從體系性出發(fā)進(jìn)行教學(xué),能夠很好地引導(dǎo)學(xué)生將自己的所學(xué)歸納成系統(tǒng),有利于學(xué)生物理觀念的養(yǎng)成。

      五、多媒體教學(xué)

      實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),物理是一門(mén)科學(xué)探索的學(xué)科,更需要實(shí)踐,讓學(xué)生在實(shí)踐的基礎(chǔ)上加深概念的認(rèn)識(shí)和理解。物理知識(shí)來(lái)源于生活和實(shí)踐,有效的教學(xué)離不開(kāi)豐富多彩的實(shí)驗(yàn)教學(xué),實(shí)驗(yàn)?zāi)軒椭鷮W(xué)生更直觀地感受和理解概念以及罕見(jiàn)的規(guī)律現(xiàn)象。實(shí)際上有些實(shí)驗(yàn)難度較大,學(xué)生不能在課本知識(shí)和教師的演示中充分掌握實(shí)驗(yàn)操作,教師的現(xiàn)場(chǎng)演示有時(shí)候也會(huì)達(dá)不到預(yù)期效果,再加上有些實(shí)驗(yàn)所需的器材較多,操作過(guò)程比較復(fù)雜,學(xué)校條件滿足不了實(shí)驗(yàn)需求,這就需要應(yīng)用多媒體技術(shù),通過(guò)多媒體技術(shù)的模擬實(shí)驗(yàn)完成操作,比如失重狀態(tài)、電磁感應(yīng)、電流的形成這些實(shí)驗(yàn),應(yīng)用多媒體輔助教學(xué)促進(jìn)了課堂的有效性,不僅節(jié)省時(shí)間,也能避免實(shí)驗(yàn)工作中出現(xiàn)的失誤。

      六、理解記憶,關(guān)注概念的形成過(guò)程

      不少初中生在學(xué)習(xí)物理概念的時(shí)候,僅僅依靠記憶。學(xué)習(xí)概念運(yùn)用記憶是必要的,但如果在不理解概念的狀況下依靠死記硬背,肯定無(wú)法學(xué)好物理概念。相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明,如果學(xué)習(xí)者能夠深入理解知識(shí),可以提升記憶的效果。教師可以對(duì)概念進(jìn)行深度分析,讓學(xué)生清晰地了解新學(xué)概念和已學(xué)相似概念存在著哪些異同。這一分析過(guò)程可以幫助學(xué)生辨析清楚概念,從而形成較為深刻的印象。對(duì)概念進(jìn)行辨析的時(shí)候,教師可以提出問(wèn)題,讓學(xué)生自主分析,這樣效果更好。物理學(xué)習(xí)有一個(gè)從迷迷糊糊走向逐漸清晰的過(guò)程,因此,概念的辨析非常重要?!耙粽{(diào)”是初中物理聲學(xué)部分較為重要的一個(gè)概念,許多學(xué)生感覺(jué)難以理解“音調(diào)”這一概念,造成這種現(xiàn)象的主要原因是學(xué)生不能夠從音調(diào)的產(chǎn)生本質(zhì)角度去理解它。音調(diào)是由物體振動(dòng)的頻率所決定的,在介紹過(guò)音調(diào)這個(gè)概念后,教師可以使用音頻發(fā)聲器產(chǎn)生不同頻率的聲音,讓學(xué)生感受隨著頻率的增加,聲音越來(lái)越尖銳(音調(diào)越高),從而讓學(xué)生深刻地理解音調(diào)和頻率的關(guān)系。在使用音頻發(fā)聲器發(fā)聲的過(guò)程中,教師還可以將聲音對(duì)應(yīng)的波形展示出來(lái),讓學(xué)生借助聲音波形的疏密程度來(lái)體驗(yàn)頻率對(duì)音調(diào)的影響。這種結(jié)合了聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)的教學(xué)方法,對(duì)學(xué)生理解“音調(diào)”概念非常有幫助。不少學(xué)生會(huì)將“音調(diào)”與“響度”概念混淆起來(lái),教師可以引導(dǎo)學(xué)生辨析這兩種概念。教師借助音頻發(fā)生器以相同的響度來(lái)播放不同頻率的聲音(響度一致,音調(diào)不同),讓學(xué)生來(lái)感受響度和音調(diào)的不同,然后,教師再播放響度不同,但頻率相同的聲音(音調(diào)一致,響度不同)。通過(guò)對(duì)比,學(xué)生可以在頭腦里面建立起音調(diào)概念的深度理解,讓學(xué)生將“音調(diào)”和“響度”概念徹底地分開(kāi)來(lái)。在動(dòng)態(tài)生成概念教學(xué)中,教師幫助學(xué)生對(duì)概念進(jìn)行辨析,能夠讓學(xué)生將概念記得更清楚,記得更久。

      七、合作學(xué)習(xí)

      合作學(xué)習(xí)法是物理教學(xué)常用的教學(xué)方法,教師在課堂教學(xué)應(yīng)用合作教學(xué)法的同時(shí)要考慮學(xué)生的互補(bǔ)性,在分組時(shí)注意每個(gè)小組都有基礎(chǔ)好的學(xué)生和基礎(chǔ)差的學(xué)生,而且每個(gè)小組的實(shí)力都不能有太大的差距,保證在講解概念教學(xué)時(shí),每個(gè)小組的成員都能相互促進(jìn),共同進(jìn)步,尖子生帶動(dòng)后進(jìn)生。比如在進(jìn)行“凸透鏡成像規(guī)律”這一概念教學(xué)時(shí),教師可以提出小組合作任務(wù):結(jié)合生活實(shí)際和課本概念,探究凸透鏡成像的規(guī)律是什么。每個(gè)小組收到任務(wù)后都開(kāi)始分配任務(wù),有的搜索生活實(shí)例,有的閱讀教材內(nèi)容,有的整合生活與教材內(nèi)容,有的在準(zhǔn)備總結(jié)探究成果。在問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)下,學(xué)生的積極性都在提高,為了不拖小組后腿,都會(huì)各負(fù)其責(zé)。當(dāng)每個(gè)小組都匯報(bào)探究成果后教師就可以點(diǎn)評(píng)學(xué)生的成果,并以此進(jìn)入概念教學(xué)。合作學(xué)習(xí)法讓每個(gè)學(xué)生都加入概念教學(xué)的探索中,在探索中也能培養(yǎng)自學(xué)能力和探索能力以及合作能力,通過(guò)集體力量分析問(wèn)題,解決問(wèn)題,在交流的過(guò)程中相互學(xué)習(xí),相互促進(jìn)。

      八、動(dòng)手實(shí)踐,深化概念的本質(zhì)理解

      動(dòng)手實(shí)踐在初中物理教學(xué)中應(yīng)用不多,主要是教師對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力不信任造成的,這對(duì)物理教學(xué)不利。實(shí)際上,動(dòng)手實(shí)踐不僅僅可以提升學(xué)生的動(dòng)手能力,為學(xué)生的全面發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),而且還可以讓學(xué)生從其他角度來(lái)理解概念,從而透析概念的不同側(cè)面。初中物理教師在教學(xué)過(guò)程中可以根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)概念的需要設(shè)計(jì)動(dòng)手實(shí)踐活動(dòng),放手讓學(xué)生自己參與實(shí)踐活動(dòng),從新的角度認(rèn)識(shí)概念。例如,在平面鏡成像教學(xué)中,學(xué)生對(duì)“虛像”概念難以理解。教師可以讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐探究平面鏡成像規(guī)律,這樣可以促進(jìn)學(xué)生理解“虛像”概念。

      探究一:學(xué)生將一支蠟燭放在平面鏡前面,改變蠟燭位置,觀察平面鏡中蠟燭所成像的大小。這一過(guò)程,可以讓學(xué)生動(dòng)手操作,親自觀察,體驗(yàn)物和像的外形關(guān)系。

      探究二:學(xué)生使用光屏在平面鏡后方接收蠟燭所成的像。無(wú)論學(xué)生怎么移動(dòng)光屏都無(wú)法在光屏上接收到物體的像,這一探究活動(dòng)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到平面鏡所成的像是虛像,無(wú)法呈現(xiàn)在光屏上。

      探究三:學(xué)生用玻璃板替換了平面鏡。他們將一支蠟燭點(diǎn)燃,放在玻璃板前面,再將另外一支外形差不多的蠟燭放在后面,學(xué)生不斷地改變后面蠟燭的位置。學(xué)生透過(guò)玻璃板觀察,讓后面的蠟燭和前面蠟燭所成的像完全重合,然后,學(xué)生使用刻度尺來(lái)測(cè)量物距和像距。通過(guò)測(cè)量,學(xué)生發(fā)現(xiàn)了平面鏡所成像的物距和像距是相等的。

      經(jīng)過(guò)三個(gè)探究實(shí)驗(yàn)之后,學(xué)生對(duì)平面鏡成像有了一定認(rèn)識(shí),也感受到了虛像的特征,不會(huì)再搞不清虛像。學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐能夠從觀察和接收兩個(gè)角度理解虛像:“虛像是可以觀察,但無(wú)法用光屏接收”,同時(shí)還更為深刻地認(rèn)識(shí)到平面鏡成像所成的像是虛像,像和物體形狀、大小是相同的;像和物體各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線與平面鏡垂直;像和物體各對(duì)應(yīng)點(diǎn)到平面鏡間距離相等。

      結(jié)束語(yǔ)

      初中學(xué)生的可塑性強(qiáng),很容易進(jìn)行物理概念學(xué)習(xí)的方法和技巧的培養(yǎng)。但需要注意,初中學(xué)生的認(rèn)知能力和水平遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到高中學(xué)生的層次,因此教學(xué)中要做好科學(xué)性妥協(xié),要充分考慮到學(xué)生的原有認(rèn)知,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并充分地將物理聯(lián)系實(shí)際。同時(shí),在初中物理的概念教學(xué)對(duì)教師自身也是極大的挑戰(zhàn)。

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