物理概念教学模式研究.docVIP

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概念运用教学实例众所周知，课本中的演示实验为概念的提出、规律的得出和模型的建立提供了感性认识和探索的工具，在提供感性认识和探索工具的同时，教师应进一步挖掘演示实验的功能，进行实验的教学创新，着重结合演示实验的教学，培养学生的科学探索研究能力，这是创新教育与实验教学的一个很好结合点。现以自感教学中的演示实验为例加以说明。演示实验1：自感如图1所示，磁铁插入线圈过程中闭合回路中产生感应电流。12提出问题：如图2所示，当线圈中电流发生变化时，引起通过线圈的磁通量变化，线圈中是否会产生感应电动势？产生感应电动势与线圈中电流变化关系如何？进行猜想：（1）这应是一种特殊的电磁感应现象，线圈中会产生感应电动势；（2）由楞次定律可得到启发，线圈中产生的感应电动势方向阻碍原有电流变化。3实验设计、探索、验证：教师引导学生进行如下实验探索过程。1、研究电流增大情形。（1）设计图3所示电路。（2）理论预言：K闭合时，小灯应延迟发光。（3）演示实验：如图3电路，闭合电键，观察小灯泡的发光情况。（4）实验结果：K闭合时，灯几乎立即发光。（5）实验失败原因分析：是由于人眼睛分辨不出小灯延迟发光现象，但根据电磁感应一般和特殊关系，原有猜想应该对的。（6）运用对比：比较L1和L2二灯发光情况和补偿(调节变阻器使K闭合时二灯亮度相同)实验思想方法设计出如图4所示的电路。（7）演示实验：如图4电路，闭合电键，观察小灯泡的发光情况。（8）实验结果表明，L1比L2延迟发光，验证原有猜想。 452.研究电流变小情形。（1）设计如图4所示电路；（2）理论预言：当K断开时，灯应延迟熄灭。（3）实验演示：当K断开时，二灯立即熄灭。（4）实验失败原因分析：回路中电阻太大。（5）运用电路理论设计出如图5所示的电路。（6）实验演示：当K断开时，灯闪烁一下再熄灭，验证原有猜想。从定性到定量提出问题：线圈中产生自感电动势与电流强度变化关系如何？类比猜想：感应电动势方向阻碍原磁通量变化 自感电动势方向阻碍原电流变化 感应电动势大小与磁通量变化率成正比 自感电动势大小与电流强度变化率成正比。 理论论证：线圈中电流产生的磁感强度与线圈中电流强度成正比，BKI，由法拉弟电磁感应定律得线圈中产生的自感电动势为：Nt=N(BS)t= N(KIS)t= NKSIt=LIt，从而证明了学生的猜想是正确的。上述自感教学中，以演示实验为契机，运用特殊化思维方法提出问题，培养了学生提出问题能力；运用特殊化思维方法和类比思维方法进行科学猜想，培养学生直觉思维能力；运用电路理论和比较、补偿方法进行实验设计和失败原因分析，培养学生的实验思想方法和批判分析能力；运用物理理论论证猜想，培养学生的逻辑推理能力。整个实验教学过程中渗透了理论思维，既加深了学生对自感知识的理解，同时培养了学生科学研究探索能力。二、“设计问题-推理”模式方法论依据：根据奥苏贝尔的同化理论，认为任何一个新知识均可以通过上位概念、下位概念和先行组织者，寻找它与旧知识的联系作为新概念的增长点，促进新知识的学习。因此学生头脑中原有知识的实质内容及其组织形式，是影响新知识学习的重要因素。在教学过程中，在分析学生已有知识的基础上，寻找新概念的悬挂点，使新概念在新知识与旧知识的比较和联系中逐步习得。教学过程提出问题 分析问题温习旧知识推理归纳 定义概念 概念运用教学实例讲“感应电动势”时，教师可以通过提问方式来复习闭合电路中电动势的概念，知道闭合回路中有电流的条件是闭合回路中有电动势。闭合电路中提供电动势的装置是电源。法拉第通过多年的实验发现当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中也会产生电流。我们把此时的电流叫感应电流。虽然回路中没有电源，但根据有电流的条件可知肯定有电动势，把在电磁感应现象中产生的电动势就定义叫感应电动势。并进一步的得出感应电动势的公式。三、“分组实验-科学探究式”模式方法论依据：这是一种由教师指导学生通过自主参与等多种形式的学习活动,使学生获取知识、运用知识解决问题、培养能力的一种重要教学方式。它强调学生对所学知识、技能的实际运用,强调学生通过参与探究问题的体验,加深认识。教学过程：教师提出问题学生讨论、猜想设计实验探索实验(将演示实验改变为学生自己做探索性实验)分析实验现象得出电磁感应现象的规律课堂讲练课后练习。教学实例：例如:对于“电磁感应现象”的教学,传统的教学设计和课堂教学是:教师演示实验学生观察实验教师引导学生分析得出电磁感应现象以及感应电流的产生条件课堂训练课后巩固练习。从发展的角度看,运用这种教学方法学生还是处在被动接受知识和被动发展的位置上,只能算学会,不能算会学。我运用科学探究教学法,对本节教学内容作出这样的课堂教学设计:教师提出问题学生讨论、猜想设计实验探索实验(将演示实验改变为学生自己做探索性实验)分析实验现象得出电磁感应现象的规律课堂讲练课后练习。在本节课的教学过程中主要让学生动脑、动手、动口,引导他们自己得出感应电流的产生条件。本节课学生活动约占课时的1/2强,课堂气氛比较活跃,学生学得主动,学得积极,真正突出了学生的学。可见,运用科学探究式教学不仅重视学生知识的获得,而且更重视学生获取知识的过程及方法,真正体现“教为主导,学为主体”的思想,实实在在发展学生的思维能力、创造能力。四、“网络多媒体-分组讨论式” 模式方法论依据：开放的网络多媒体技术丰富了课程资源,为多媒体教学创设了良好的条件。电化教学具有视听结合，生动、形象、感受力强等优点。教师通过多媒体动画课件，使抽象的原理、概念会变得直观，具体、形象。不仅能帮助学生理解、领会、记忆，更能调动学生学习的兴趣和学习的积极性，让学生在情趣盎然中接受知识，陶冶情感，明辨是非。基于此,物理教师应充分利用诸如电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、教育网站和电子论坛等网上物理教育信息资源,使教学媒体从单一媒体向多种媒体转变,使教学活动从信息的单向传递向双向交换转变,使学生从单一学习向多元学习转变。分组讨论强调生生合作、共同解决问题。这种教学形式在灵活、多样和变化中显现出更大的开放性,有利于形成学生的主体意识和参与意识,从而使课堂教学变得很精彩很有生气。教学过程：播放媒体资料提出问题学生讨论得出规律教学实例：以前的老师习惯用粉笔、黑板教学，习惯于简陋的教学形式，难以激发学生的学习兴趣。为了改变这种现状，我们根据实际情况进行多媒体教学，取得了很好的效果。如平抛物体的运动我们用Flash制作的用枪水平射击从树上掉下的松鼠，松鼠往下跳瞬间猎人刚好开枪，问学生松鼠能逃脱被击中的命运吗？学生的兴趣马上高涨起来，该节课教学的效果肯定是非常理想的。在如通过网络多媒体教学“人造地球卫星”这一内容时, 我们在课上先放映了神州5号航天飞机从发射到升天到回收的全过程。这不但增加了学生学习物理的兴趣，而且进行了爱国主义教育，同时简化了学习人造卫星的难度。让学生觉得学习物理并不是为了解题，而是为了解决实际问题。学生既可在动态环境获得人造卫星原理、宇宙速度的一般知识,又能了解到各种应用卫星、中国航天技术等方面的知识,多媒体教学环境呈现给学生的是一个主动学习的开放空间,取得了良好的课堂教学效果，该节课给学生留下了深刻的印象。在原子的核式结构 原子核一课教学中，我们用多媒体演示了粒子散射情况，给学生留下了深刻的印象，以致于有学生说看了多媒体以后这一节内容不用再复习了。当然并不是说多媒体应用的越多越好，只有那些在高中阶段无法用实验演示的内容用多媒体演示才比较好。五、“物理学史-归纳”模式方法论依据：因为历史上物理学家对某一物理现象、概念或规律的发现，其思维过程与今天学生认识这一问题的思路往往有类似之处，所以概念教学有时可借助于物理学史料来启发学生思维。教学实践表明，学习物理学史，可以激发学生的学习兴趣，加深对物理概念的理解。对于物理概念，只有了解了它们在历史上如何产生、形成和发展的过程，才能更深刻地理解它们的本质。教学过程提出问题回顾历史 实验重演 概念发展定义概念 概念运用教学实例讲“力是改变物体运动状态的原因”时，可以从古希腊哲学家亚里士多德的观点“力是维持物体运动的原因”说起，让学生知道这种观点认为“有力作用在物体上，物体就运动，没力作用在物体上，物体就停止运动”，而且统治了2000多年，17世纪的意大利物理学家伽利略认为物体停止运动是因为受到摩擦阻力的作用，若接触面光滑，物体将会一直运动。并介绍伽利略的理想实验的过程，再简单介绍法国科学家笛卡儿的观点，最后再介绍牛顿的第一运动定律。用变化的、发展的观点，结合物理概念发展史讲解物理概念，既符合人类认识规律，又有着故事趣味性，自然会加深学生对物理概念的理解，同时还有助于消除学生对物理概念来源的、“神秘感”。没有任何一个物理概念、定律可以被视为终极真理，人们在有限时空范围内获得的物理知识只能是近似的、相对的真理、物理学大厦只能完善，却永远不会封顶.总之，在物理概念的教学中，教师主要通过选取适当的方法，激活学生头脑中的原有知识，同化新概念并选择信息的呈现方式，促进学生选择性知觉，使抽象的概念具体化，复杂的概念简单化，密切新概念与原有知识的联系，从而降低学生在对概念的知觉与认同上的难度。至于在物理概念教学过程中，采取怎样的教学模式、选取哪些具体事例、选择是否用现代化的教学手段，则应根据具体情况自行确定。 （本文获得北京市基础教育科学研究二等奖） 羄袄莇莃羃羆膀蚂羂肈莅薈羂芀膈薄羁羀蒄蒀薇肂芆莆薆膅蒂蚄薅袄芅薀薅羇蒀蒆蚄聿芃莂蚃膁肆蚁蚂羁芁蚇蚁肃膄薃蚀膆莀葿虿袅膂莅虿羈莈蚃蚈肀膁蕿螇膂莆蒅螆袂腿莁螅肄莅莇螄膆芇蚆螄袆蒃薂螃羈芆蒈螂肁蒁莄螁膃芄蚃袀袃肇蕿衿羅节蒅袈膇肅蒁袈袇莁莇袇罿膃蚅袆肂荿薁袅膄膂蒇羄袄莇莃羃羆膀蚂羂肈莅薈羂芀膈薄羁羀蒄蒀薇肂芆莆薆膅蒂蚄