如何利用物理概念教学培养学生思维能力

来源 :中国基础教育研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zemao1988
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  1.创设物理情景
  引入物理概念,培养学生的创造性思维能力。传统的物理概念教学中,教师往往只重结论,不重过程,只重定义,不重现象,从而导致学生能熟记概念,却不知如何运用概念。
  教师可以采用以下的情景引入:
  1.1 实验引入。通过教师的演示实验,让学生观察实验现象,从而引入物理概念。如引入全反射概念,可演示一个儿童玩具——礼花式彩灯,说明在这个彩灯头上套一个罩子,在罩子的前端放一个小彩片和许多弯曲的紧密排列的细玻璃丝。教师打开开关,让学生看到玻璃丝变得五颜六色,在玻璃丝的前端有许多色彩斑斓的小亮点,像空中绽放的礼花。由于已经学了光在同种均匀介质中是,那么,为什么光能沿弯曲的玻璃丝传到另一端呢?这时,教师再引入全反射的概念。
  1.2 利用日常生活中的现象引入。利用生活中那些现象明显、特征突出的物理现象引入概念。比如建立力的概念,可以让学生体会用手提水,用手拉其他同学,用手推门等现象,从而引入力的概念。
  1.3 故事引入。根据物理学史上发生的与这一概念相联系的一些物理故事引入。例如建立共振的概念,教师可讲1906年的某一天,一支俄国军队迈着整齐的步伐,通过彼得堡某条河上的一座桥,桥身突然断裂,造成桥毁人亡的惨剧。事后调查发现桥本身非常坚固,军队总质量不至于把桥压垮的故事入手,并分析其中原因,从而引入共振的概念。
  通过以上方式创设了感知活动的场景,提供了丰富的感性材料。当感性材料积累到一定程度时,教师要及时引导学生实现从感性认识到理性认识的飞跃。高中生由于年龄和思维发展的阶段性,决定他们往往不能自觉地归纳和抽象:而习惯于单一现象和结果间的因果式思维。而建立概念的过程是培养学生创造性思维能力的最佳时机,一位好的物理教师绝不会坐失良机。因此教师要有目的地将概念建立的过程暴露给学生,让学生参与其中,充分调动学生的积极性,提高创造性思维能力。
  2.在概念教学中
  培养学生的物理建模思维能力。物理模型是科学研究中不可缺少的,它体现了科学的严谨性。在概念教学中让学生了解建立物理模型思维的方法,注重建模过程的教学,提高建模思维能力。
  在授课中不直接给出概念,而是创设情景,有计划地引导学生去探索,去发现,使学生在探究问题中掌握知识的同时,学会和领会物理建模思维方法。例如质点这个概念,若教师直接提出:“质点是物理教学中的一种理想模型,是有质量没有大小的点。”那么学生将会感到突然,只能停留在死记硬背的基础上,效果可想而知。如果我们引入质点前先举例,如地球公转,火车远途行驶等,说明在这样的情况下,物体的大小对所研究的问题没有影响,完全可以用一个点来表示,这样质点的概念就呼之而出了,然后在说明物体各点运动规律都相同,一个点的规律能代表各点的规律,则物体也可用一个点来表示,这样质点这个模型水到渠成。从而学生在建立物理概念的过程中,逐渐形成和训练了物理建模思维能力。
  3.让学生明确概念的内涵、外延,掌握运用概念
  培养学生的抽象思维能力。在教师创设一定的物理情景,引入物理概念之后,学生对概念有了感性的认识,要让学生由感性认识阶段上升到理性认识阶段,则要给概念一个严格的定义。
  任何物理情景或现象往往包含本质属性和非本质属性。本质属性是对一类事物或现象而言的,它是对一类物理事物和物理现象的共同特征的抽象和概括。概括本质属性就是先找出该类物理事物或物理现象的共同特征,再将共同特征抽象化。所以在预设的情景下,教师要引导学生寻找物理现象的共同特征,概括并表述该类物理现象的本质属性,给相关概念一个严格定义。根据新课程概念,这一阶段应该成为组织学生的思考探究过程,让学生去亲身体会从物理现象到物理概念之间这一段思维过程。这段思维过程将能使学生透过现象看本质,在弄清内涵和外延的过程中,进行抽象思维训练从而达到培养抽象思维能力的目的。
  比如在定义电场强度时,在电场中引入试探电荷,相同的电荷在电场中不同点所受电场力不同,这是电荷在电场中的受力现象。那么能不能直接用力描述电场的性质呢?很明显不能,因为不同电荷在电场中相同点所受电场力是不同的。那么怎样来描述电场的这种力的性质比较科学呢?逐步引导学生思考,探究,并最终得出电场强度的定义。这样,就能让学生建立牢固,清晰的物理概念,即能让学生明确概念的内涵,外延,弄清概念之间的区别与联系,并能熟练准确地运用概念。
  因此,在概念教学中,要充分发挥教师的指导作用,诱发学生的思维,有目的的培养学生的抽象思维能力。总之,在物理概念的教学过程中,教师要从概念本身的特点出发,研究教材和学生,让学生在学习概念的同时,使自己的思维能力得到很好的训练和提高;让学生在掌握概念的同时,领会物理的基本方法,形成初步的科学能力,进而内化为学生良好的科学品质和正确的科学观,不断地提高学生的科学素养,这也是新课程理念下实施有效物理教学的要求。
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