初中生浮力前概念及教学处理策略.doc

初中生浮力前概念及教学处理策略上海师范大学数理学院 张士国力学是初中物理的教学重点也是教学难点。在每年的中考试卷中力学所占的比例也是最大的。对于力学部分，哪些内容是你感觉最困难的问题，本人曾经通过谈话和问卷的方式对初三年级的学生做了调查，发现浮力、摩擦力是学生感觉最困难的。为了使学生正确的理解浮力的概念和规律，促进有意义学习，我们有必要对学生在学习过程中遇到的困难进行分析和研究。1. 概念的界定建构主义学习理论告诉我们：学生不是空着脑袋走进教室的，他们在学习物理知识之前，以通过日常生活中的各种渠道，形成了对某些事物的各种各样的看法，这些观点和看法在以后的物理概念学习中会起到促进或阻碍的作用。这些观点和看法是学生在学习物理概念之前就产生的，物理研究者把它定义为前概念。2. 浮力中的前概念我国的许多物理教学研究者对浮力的前概念做了研究，现将文献中学生的错误的前概念列出。（1） 与物体的外观和性质有关的前概念 物体浮出水面因为他是中空的 实心的物体会下沉，空心的物体会上浮 体积大的物体受到的浮力大，会上浮；体积小的物体受到的浮力小，会下沉。 轮船能浮在水中是因为船是空心的且充满了空气、船内有特殊的机器（引擎）或船身形状的特殊设计。 热气球充满空气时会上升是利用热空气上升的原理，和浮力无关。 物体时铁的就会下沉，因为铁不能浮在水上。 只要同样的沉体或浮体，不管物体的体积、液体的密度如何变化，浮力相等。 下沉的物体受到的浮力小；上浮的物体受到的浮力大。（2） 与液体有关的前概念 水越多，物体在水中付出的体积越大。 物体在海水中容易浮世因为海水里面有盐分的原因。 鸡蛋在盐水里会浮起来，但是在糖水里会沉下去。 因为水的密度不变，所以人从浅水区走到深水区受到的浮力是不变的。（3） 与物体和液体的相互作用有关的前概念 水对悬挂的沉体没有施加作用力。 沉体不受浮力，只有浮体才受浮力。 能浮在水面上的物体，表示此物体没有重量。 物体浮在水面上，因为它所售的浮力比较大。 物体浮在水面是由于受到水向上的压力。 物体浸在水中时，物体顶部所受水向下的作用力和物体所受水的浮力刚好抵消。 一切在液体中的物体都受到浮力的作用（或物体只要排开水就有浮力）。 物体浸在水中越深，浮力越大。 浮力的大小与液体的密度有关。3.浮力前概念的处理策略从上述研究可以看出，中学生浮力的前概念比较多，这些错误的前概念如果不注意纠正就不能促使学生对概念的正确理解。本人结合一些教师的教学策略和自己的看法，认为要纠正学生头脑中错误的前概念，必须要做到以下几点:3. 1教师要改变教学方式新课程改革要求课堂教学中要以学生为主体，教师为主导。学生通过自主学习、合作学习和探究学习的方式掌握知识和技能，发展思维。教师在课堂教学中要积极营造和谐的、快乐的课堂教学情境，促进学生充分的投入到知识的学习过程中。传统的概念学习方式是教师根据自己对学生的理解，把书本上的概念灌输给学生，然后通过大量的习题巩固概念。教师这样的做法显然没有考虑学生的差异性。每个人生活经验和知识水平是不完全相同的，他们头脑中的前概念也不会一样，教师只根据自己以往的教学经验，就把以前的看法应用于现在班级的所有学生，显然违背了教学的规律。这就要求教师在讲概念之前，先要了解班级的学生中有哪些具体的前概念。前概念是隐藏在学生的头脑中的，要让它外显出来，就必须采取措施让学生讲出来。合作学习是暴露前概念的较好方法。在学生相互之间交流讨论时，教师要走下去成为学生学习的伙伴，去倾听学生的看法和见解，再根据学生的看法灵活机动的制定有效的教学方法去纠正学生的前概念。建构主义学习理论认为，知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定情境即社会文化背景下，借助其他人的帮助即通过人际将的写作交流活动而实现的意义建构。学生头脑中概念的意义建构必须要通过自己的新旧知识经验之间的反复的、双向的相互作用，来形成和调整自己的经验结构。从而对学习内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解，最终形成特定的认知图式或认知结构。建构主义学习理论指导我们，要特别重视学生的概念形成过程。传统的讲授+练习的教学方式虽然教会了学生怎样解题，但是学生不一定把浮力的概念内化为自己认知结构的一部分。一旦遇到没有做过的题目或情境，学生就不会想到应用所学的概念了。“实验探究”的概念教学方式有助于学生的概念形成。具体做法如下：实验探究的教学是一种积极的教学过程，在教学过程中，教师开展积极地指导，学生在教师的指导下，以主题的姿态带着探究的精神自主地参与教学过程，以尝试发现、实践检验、独立探究、合作讨论等形式探究知识，发展思维能力和学习能力。正如苏霍姆林斯基所言：“在人的心理深处都有一种根深蒂固的需要，这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。”3.2教师要注意引导学生对学习方法的总结和思考一名只知道教书不注意课后总结反思的教师成不了一个名师。同样，一个学生只知道做题，而不进行方法总结也很难成为一名优秀的学生。在教学过程中教师要注意引导学生对所学知识的归纳和解题方法的总结，这样才有助于学生系统地、高效地掌握所学的知识。浮力的计算方法归纳起来有四种：方法一：称重法 F浮 = G-F(G表示物体在空气中弹簧测力计的示数，F表示物体浸在液体中弹簧测力计的示数)方法二：阿基米德原理 F浮=G排=m排g=液gV排方法三：物体的浮沉条件物体上浮时: F浮 G物物体下沉时：F浮 V排乙，所以F浮甲F浮乙。这样理解就错了。当用阿基米德原理不能解决问题时，应提示学生利用其它的方法。这道题用浮沉条件就很好解答。因为实心球形沉底，所以F浮甲 G物；乙图物体漂浮，所以F浮乙= G物。因而F浮甲 F浮乙。 3.3联系生活实际，注意知识的迁移和应用迁移是一种学习对另一种学习的影响。奥苏泊尔认为，在有意义学习中，迁移是普遍存在的。原先的学习和后继的学习总是相互作用的，不论是原先的学习对新学习还是新学习对原先的学习所起到的促进作用都属于迁移。有效促进迁移的最好方法就是为学生提供各种各样的新任务，要去他们把所学的知识运用到新的情境之中，从而促进更高层次的学习。利用迁移促进更高层次的学习（即纵向迁移）的必要条件是使先前习得的概念处于准备状态。例如在学习利用比较密度的方法解释钢铁制造的轮船为什么能浮在水面上时，要先复习一下平均密度的概念。当促进学习能力的横向迁移时，教师应为学生提供应用技能的多种实例和情境。学生在各种不同的情景中对知识的应用，可以促进学生认知结构的清晰与稳定，这一方面可以是人们已有的浮力知识得到优化，是学生的已有知识经验在头脑中得到很好的储存，在学生要解决有关的问题时，保证能够及时地提取，来回答有关的问题；另一方面，它有助于所掌握的陈述性知识向程序性知识的转化。学生通过练习可以使有关知识进一步得到熟练，从而形成有关的技能，这就实现了陈述性知识向程序性知识的转化，这样，学生在遇到有关问题时，就能够根据有关条件顺利地得出结论，使问题迎刃而解。总之，概念的形成是一个十分复杂的认知过程，教师应大量展示物理现象、物理事实，紧密联系生活实际，大胆让学生参与教学，用实验排除直觉思维、直觉判断对接受新知的干扰。在学生实验探究的过程中培养了学生的观察、实验能力，激发学生学习物理的兴趣。注重知