物理概念教学中的逻辑性

2024-05-11

物理概念教学中的逻辑性(通用8篇)

篇1:物理概念教学中的逻辑性

物理概念教学中的逻辑性

准格尔旗第一中学 周光宇

摘要:物理概念是反映物理现象和过程本质属性的思维方式,是物理事实的抽象。教师在教学中引导学生归纳总结物理概念,帮助学生形成逻辑科学思想和科学方法是教育取得成功的关键。本文将分别从物理概念和逻辑思维两个方面强调两者各自在教学中的重要性及影响,说明两者结合的重要性,并举例说明两者的结合在物理教学中的体现。关键词:物理概念;教学;逻辑思维;结合 物理概念的重要性

物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维方式,是物理事实的抽象。它不仅是物理基础理论知识的一个重要组成部分,而且也是构成物理规律和公式的理论基础。学生学习物理的过程,其实是在不断地建立物理概念的过程。如果概念不清,就不可能真正掌握物理基础知识。当然就谈不上应用知识解决实际问题。因此物理概念教学是学生学好物理的基础,更是学好物理的关键。

1.1 物理概念是物理学最重要的基石

纵观物理学内容,大体可以分为物理现象、事实、概念、规律和理论。其中物理概念是物理规律和理论的基础。因为物理规律(包括定律、原理、公式和定则等)揭示了物理概念之间的相互联系和制约的关系。例如,如果学生对力、质量和加速度这几个概念搞不清楚,那就无法理解和掌握牛顿第二定律,更谈不到正确应用了,可以这样说,如果没有一系列物理概念作为基础,就无法形成物理学的体系。例如,若没有电路、电流、电压、电阻、磁感应强度、电磁感应等一系列概念,就不能形成电磁学;同样,若没有光源、光线、实像、虚像等一系列概念,也就无法形成几何光学。所以,在中学物理教学中,要使学生比较系统地掌握进一步学习现代科学技术所需要的物理基础知识,首要的就是让学生掌握物理概念。

1.2 让学生掌握好物理概念是物理教学的关键

物理概念是物理基础知识中既不易教也不易学的内容。目前中学生普遍感到物理难学,其症结之一就在于物理概念教学没有学好。概念不清就会越学越困难,怎么还谈得上知识的灵活运用呢?事实上,能否使学生逐步领会某些重要的基本概念不仅直接影响学生对某一章节的学习,而且会影响对整个物理学的学习。所以,让学生掌握好物理概念是教学成功 的关键。

1.3 物理概念教学是培养能力、开发智力的重要途径

学生形成、理解和掌握物理概念是一个十分复杂的认识过程。在这个过程中,要在物理环境中通过观察、实验获取必要的感性知识,或者用实验对结论进行检验,要运用物理学方法,通过复杂的思维过程把新事物与自己认识结构中原有的概念联系起来,通过同化或顺应来认识和理解新事物;形成初步概念以后,还要从与其它概念的比较、分析中不断加深对概念的认识和理解。所以引导学生形成物理概念和发展对概念的理解,是学习物理学方法、培养学生多种能力、开发学生智力的重要过程和途径。

物理概念是人类智慧的结晶,凝结着很高的智力价值,是培养学生思维品质,提高能力的好材料。另外,在物理概念的学习过程中,学生不仅形成物理概念,还可以领会蕴藏其中的物理方法,体验科学精神。逻辑思维

逻辑思维是人们在认识过程中借助于概念、判断、推理等思维形式能动地反映客观现实的理性认识过程,又称理论思维。它是作为对认识着的思维及其结构以及起作用的规律的分析而产生和发展起来的。只有经过逻辑思维,人们才能达到对具体对象本质规定的把握,进而认识客观世界。它是人的认识的高级阶段,即理性认识阶段。

2.1 逻辑思维的特点

逻辑思维是人们在认识过程中借助于概念、判断、推理反映现实的过程。它与形象思维不同,是用科学的抽象概念、范畴揭示事物的本质,表达认识现实的结果。逻辑思维是一种确定的,而不是模棱两可的;前后一贯的,而不是自相矛盾的;有条理、有根据的思维。

2.1.1 逻辑思维要遵循逻辑规律

逻辑思维要遵循逻辑规律,这主要是形式逻辑的同一律、矛盾律、排中律、辩证逻辑的对立统一、质量互变、否定之否定等规律,违背这些规律,思维就会发生偷换概念,偷换论题、自相矛盾、形而上学等逻辑错误,认识就是混乱和错误的2.1.2 逻辑思维是分析性的

做逻辑思维时,每一步必须准确无误,否则无法得出正确的结论。我们所说的逻辑思维主要指遵循传统形式逻辑规则的思维方式。常称它为“抽象思维”或“闭上眼睛的思维”。在逻辑思维中,常使用否定来堵死某些途径。

2.1.3 逻辑思维是人脑的一种理性活动

逻辑思维是人脑的一种理性活动,思维主体把感性认识阶段获得的对于事物认识的信息材料抽象成概念,运用概念进行判断,并按一定逻辑关系进行推理,从而产生新的认识。逻辑思维具有规范、严密、确定和可重复的特点。

2.1.4 社会实践是逻辑思维形成和发展的基础,社会实践的需要决定人们从哪个方面来把握事物的本质,确定逻辑思维的任务和方向。实践的发展对于感性经验的增加也使逻辑思维逐步深化和发展。逻辑思维是人脑对客观事物间接概括的反映,它凭借科学的抽象揭示事物的本质,具有自觉性、过程性、间接性和必然性的特点。

2.2 培养逻辑思维的重要性

2.2.1 逻辑思维能够提高人的素质

逻辑在提高人的素质,培养其优秀品质方面也具有多方面的功能。首先,逻辑能培养人的耐心细致、客观公正、坚持真理、坚持科学的品质。逻辑是规范性科学,人们学习逻辑,能使自己的言行更具有规范性,促使自觉遵守和运用逻辑规则的意识和行动,使人们思想更加严密、更加确切地反映客观实际和更准确地表达思想,有益于杜绝偏见、摈弃恶习;其次,逻辑能培养人们毅力、增强其自信心。逻辑学是一门抽象性很强、形式化、公理化科学,学习逻辑本身就需要学习者有毅力、有恒心、有知难而进的精神,因此学习逻辑对学习者而言本身就是对毅力和恒心的考验、检测与培养。最后,学习逻辑可使人充分体会到理性思维的力量,提高利用理性思维探求真理的意识,增强人们的自信心。2.2.2 逻辑学具有科学教育功能

逻辑学发展至今,已是一门纷繁而系统的科学体系,尤其是现代逻辑,它已是与现代数学相通相融的一门精确性科学,不仅与数学紧密结合起来,形成符号数学、逻辑代数等多门数学分支,且与计算机科学、物理学、生物学、系统科学等结合起来,例如,在物理学领域,为了理论的系统化,达到在理论范围内运用推理有更大的严格性,并且对这些理论做出比较合乎逻辑的评价,就需经常运用公理逻辑方法,当今物理学中的力学、热力学、光学、原子力学和宇宙学的某些内容都是从逻辑公理化角度来阐明的。因此,学习逻辑学,就是学习一门十分严密精确的科学、从中会受到多方面(尤其是公理化)的科学熏陶。逻辑学无疑有科学教育功能。2.2.3 逻辑具有人文教育功能

逻辑与哲学从一开始就是紧密结合的,现当代逻辑基本上可称之为哲学逻辑,学习逻辑在一定程度上也是对现当代哲学尤其是西方哲学的学习。逻辑又是与语言密不可分的,通过逻辑尤其是语言逻辑的学习,不仅有助于逻辑学科素养的提高,而且有助于对语言更深层次的掌握和运用,因此学习逻辑也是间接地学习、应用和研究语言。逻辑学与伦理学、法学、社会学、心理学、经济学、教育学、政治学等一切人文科学都有紧密的结合,形成各种应用逻辑学或逻辑的各科应用,学习这些逻辑学,不仅是学习逻辑学本身,也是学习相应的人文科学。由此,逻辑具有多方面的人文教育功能。2.2.4 逻辑思维能够培养创新能力

创新是知识经济时代的显著标志,创新教育越来越受到人们的重视,尽管实施创新教育的措施、途径和方法是多层次、多方面的,但逻辑教育无疑是培养人们创新思维、提高人们创新素质与创新能力的根本方法。这主要是由逻辑的实质所决定的:创新基于创新思维,创新思维是逻辑思维和非逻辑思维的有机统一,创新过程实质上是逻辑思维和非逻辑思维的互补过程,而且就非逻辑思维而言,非逻辑思维本质上是不可能脱离逻辑思维而存在的,要依靠逻辑思维,甚至于非逻辑思维是可以化归为逻辑思维的。所以创新思维是一种以逻辑思维为基础的,是逻辑思维过程的产物。物理概念教学中的逻辑性

《全日制普通高级中学物理教学大纲(试验修订本)》(简称新大纲)对物理概念的教学提出了明确要求,特别重视概念的建立过程,强调概念“教学要思路清楚,使学生知道它们的来龙去脉,真正理解其中的道理,领会研究问题的方法”,并指出“学生不仅要学到物理知识的结论,而且应该了解知识产生和发展的过程,了解人类对自然界的认识是怎样一步一步地深入的”。

3.1 物理概念教学中的顺序安排

高中物理教学过程中除了教授学生物理知识外更重要的是教会学生形成科学的学习方法,因此在物理概念教学过程中要十分注意教学的顺序,帮助学生形成正确的分析问题和解决问题的能力。本部分将以“ 《普通高中课程标准实验教科书》物理必修1第一章 第3节运动快慢的描述——速度”为例来说明在物理概念教学中如何注重教学顺序的安排,以及在循序渐进中帮助学生形成学习概念的逻辑思维。

速度这个概念学生在初中的时候已经接触过,因此在此基础上教师应该正确引导学生把速度这一概念加深印象。首先是速度的引入,要让学生直接感受到速度的存在,例如两个物体在相同时间内发生不同的位移时,学生可以判断哪个物体运动的快慢;在不同的时间内发生相同的位移时,学生也可以判断哪个物体运动的快慢;但是时间不同,发生的位移也不同时怎样来判断哪个物体运动的快慢?学生在此基础上,学生会自己会寻找解决的办法,从而认识速度这个概念。其次给出速度明确的定义既位移跟发生这段位移所用时间的比值;再次从速度的定义中用物理符号来代替文字描述即vx ;从速度的表达式中顺理成章地得出t速度的国际单位;接着,学习一个新的物理量一定会有学习它的意义,而速度可以用来描述物体运动的快慢;最后介绍速度的矢量性,矢量性包括方向和大小两个方面,因此再从速度的大小和方向两个方面来了解速度的矢量性。学生从以上几个方面了解速度之后,后面的知识,学生就可以从以上几个方面自主学习习近平均速度和瞬时速度,只需要教师的正确引导和指点就可以了。学生在学到知识的同时,既培养了自己的自主学习能力,又学会了学习的方法,可谓是一举两得。

以上只是针对“速度”这节内容提出的部分方法,当然物理概念教学中除了像速度这样运用比值法来定义的概念之外还有关于现象的概念等等,但是,不管是哪种物理概念,学生都要经历认识新概念,了解新概念,运用新概念这样的阶段。所以教师在讲解新概念的时候一定要注意教学内容的先后顺序,学生学完一节课后在头脑中会有一个清晰的思路而不是很多的零散知识。

3.2 物理概念教学中的逻辑推导

有些物理概念和物理规律是从逻辑推导中得到的,正确引导学生运用逻辑思维,不仅可以提高学生的自主学习能力,而且可以帮助学生形成逻辑思维,从而解决生活中的各种问题。

例如,在学习自由落体运动的时候,为了要证明物体下落的快慢与物体的质量无关,可以运用亚里士多德的推断过程来帮助学生相信物体下落的快慢与物体的质量无关,即假定大石头的下落速度为8m/s,小石头的下落速度为4m/s,当把两块石头捆在一起时,大石头会被小石头拖着而减慢,结果整个系统的下落速度应该小于8m/s;但两块石头捆在一起,总的重量比大石头还要重,因此整个系统下落的速度要比8m/s还大。这样,就从“重物比轻物落得快”的前提推断出了互相矛盾的结论,接着引出伽利略的比萨斜塔实验,证明物体下落的快慢与物体的质量无关.5

总结

高中学生尚缺乏物理学知识的系统学习,难以理解和体会物理概念形成中所蕴涵的科学思想和科学方法。因此,教师应通过自己对物理概念的理解和再创造,从物理概念的形成过程中去挖掘其中的科学思想和科学方法,并以学生能够接受的方式向他们展示,启发学生的思考和领悟能力。这对于从整体上提高学生的科学素养具有十分重要的作用。

参考文献:

[1]阎金铎,田世昆.中学物理教学概论[M].北京:高等教育出版社.[2]张维善等.高中课程标准实验教科书物理必修一[M].北京:人民教育出版社.[3]黄恕伯.物理教学中如何“重过程”.物理教学探讨[J],2004(7).

[4]罗祖兵.从“预成”到“生成”:教学思维方式的必然选择.课程·教材·教法[J],2008(2).

[5]梁树森.促进概念变化的物理教学.物理教师[J],2005(4).

篇2:物理概念教学中的逻辑性

刘延2013101787

【摘要】:处于青少年期的初、高中学生,思维能力得到迅速发展,抽象思维处于优势地位。这一时期如果能够使物理教学过程与学生思维发展过程良性互动,利用物理学科知识和物理学科体系的建立过程促进学生思维的发展,同时充分发展的抽象思维能力反过来促进物理课程的学习,不仅有效提高学生的学习效果,更为学生的未来打下良好的思维基础。物理作为一门基础科学,物理教师在学科教学过程中培养学生的思维能力,传授有关思维发展的专业知识有着得天独厚的优势。

关键词:物理概念 逻辑学

一、思维的内涵和分类

思维是人脑借助于言语、表象和动作而实现的对客观事物的简洁、概括的反映,是组成人智力的核心。1由于思维任务的性质不同和问题解决的方式不同,可以将思维分成直观动作思维、具体形象思维和语词逻辑思维。直观动作思维依托于具体动作,例如口渴了,拿起水杯喝水,水喝完了,动作停止,这种思维也停止了。具体形象思维依托于直观形象和表象,利用头脑中的具体形象来解决问题。例如,教幼儿数苹果个数,幼儿需要看到苹果实物才能进行思考。语词逻辑思维是指依托于具体的概念进行推理、判断,进而得出规律或解决问题的思维。学生学习科学知识就是运用这种思维。语词逻辑思维又分为形式逻辑思维和辩证逻辑思维,二者是思维由低级到高级连续发展的两个阶段。形式逻辑思维是从感性具体上升到抽象理论的阶段。在这一阶段,思维对感性认识材料初步加工,形成反映事物抽象规定的概念,即抽象概念或一般概念。辨证理论思维是由抽象上升到具体的思维过程,是在形式逻辑思维的基础上将事物的个别性、差异性和普遍性的统一,反映事物的全面性、抽象性和具体性。

二、初、高中学生思维发展的特点

初、高中学生的思维能力得到迅速发展,语词逻辑思维占主要优势。初中生逻辑思维开始占主导地位,但在很大程度上依然依赖于感性经验的支撑。高中生逻辑思维更加占优势,辩证逻辑思维基本形成。具体表现为可以运用假设进行思维,推理能力不断提高,辩证逻辑思维快速发展。同时,也存在着思维的深刻性与表面性共存,导致虽然思维的概括能力提高但是容易被表面特征迷惑。思维的批判性与片面性共存,导致不能全面地、辩证地看待和处理问题。

三、利用物理教学促进学生思维能力发展

物理学是建立在大量观察和实验基础上的科学,通过观察、实验归纳出物理本质,形成物理概念、判断、推理、规律以至整个物理知识体系。概念作为物理学的基石,对概念的深入理解和掌握是学好物理学的先决条件。如果能够在教学过程中利用逻辑学知识对物理概念1 李力红《青少年心理学》东北师范大学出版社

进行分类,帮助学生认识到概念反映物理本质的视角可能存在的差别,那么,不仅可以帮助学生梳理众多概念形成知识框架,更有利于学生对概念的理解和促进学生思维能力的发展。

1、物理概念的内涵和外延

物理概念的内涵指的是该概念所反映的物理事物的本质属性。例如,机械运动概念的内涵是“一个物体相对于另一个物体的位置随时间在改变”。力概念的内涵是“物体间的相互作用”。这些概念已经撇开了一个个具体的运动形态或具体的相互作用形式,概括出了同类物理事件所具有的本质属性。外延是概念所确指的对象的范围,即概念所反映的全部对象。例如,机械运动概念的外延反映的是具有“物体间相对位置发生变化”这一本质属性的各种运动形态,如匀速直线运动、变速直线运动、曲线运动等。内涵的多少和外延的大小呈反方向变化的趋势:即内涵越多的概念其外延越小,内涵越少的概念其外延越大。

2、物理概念的形式逻辑分类

(1)普遍概念和单独概念:

根据概念反映的对象的数量不同而划分。在中学物理中,“力”就是普遍概念,它反映了一切物体与物体间的相互作用。单独概念是反映一个特定事物的概念,它的外延只有一个单独的对象。力学中的“重力”、“惯性质量”、“引力质量”等都是单独概念。

(2)实体概念、属性概念:

根据概念所反映的是对象本身,还是对象的属性的不同划分。实体概念是反映具体事物的概念。例如:导体、光子、棱镜、参照物、电场、磁场、重力场等都是实体概念。属性概念是反映事物属性的概念。它反映的不是具体的事物,而是事物的各种属性。例如:质点、点电荷、电场强度、大气压强、密度、电力线、电势等都是属性概念。

这种划分方式对学生理解物理概念有很大帮助,例如在学习质点概念时,许多学生将质点理解成实体概念,将课本和练习题中常提到的具体事物理解成质点。教师帮助学生将质点划分为属性概念后,排除了具体形象对学生思维的干扰,加深了学生对质点概念本质的理解。

(3)肯定概念和否定概念:

根据反映对象的形式不同(是肯定形式还是否定形式)划分。肯定概念是反映事物具有某种质的规定性的概念,如:晶体、保守力、弹性碰撞、可见光等。否定概念是反映事物不具有某种质的规定性的概念,如:非晶体、非保守力、非弹性碰撞、不可见光等。肯定概念和否定概念对比着教学更利于学生思维能力的培养。

(4)集合概念和非集合概念:

根据概念反映的事物是否构成集合体而划分。集合概念是反映由若干个别事物组成的集合体的概念。集合体是由许多个别事物构成的整体,作为集合体中的每个个体不一定都具有该集合体的属性。例如:气体是由许多气体分子组成的集合体。它的外延不包括每个气体分子,而包括每一种气体。并且气体对盛装它的容器壁有压强作用,但单个气体分子不具有这种性质。非集合概念是反映非集合体的概念。

(5)真实概念和虚构概念:

根据概念所反映的事物是不是具有真实性来划分。真实概念是反映一切实际存在或者具有可能性与必然性、能够转化为现实性的事物的概念。如:光心、焦点、超导体等。虚构概念是反映非客观存在的或根本不具有现实性的虚假事物的概念。如:理想气体、绝对真空、光滑平面、惯性力等。反映人类科学探索过程中由于认识错误而虚构的东西又叫做虚假概念,如燃素、永动机等。在物理教学中我们把理想气体、绝对真空、光滑平面等称为理想模型,如果从形式逻辑的角度加以辅助说明“这些概念是反映非客观存在的科学的虚构概念”,学生对相关概念的理解会更加深刻。

(6)定量概念和非定量概念:

定量概念是指其内涵通过量化语言进行描述的物理概念。定量概念不仅揭示了认识对象所具有的某种物理属性,而且精确揭示了认识对象具有该属性的程度。例如,“电流强度”的概念,其定义是“单位时间内通过导体某横截面的电量”。非定量概念是指其内涵只揭示认识对象所具有某种物理属性,而不去描述认识对象具有该属性的程度。

(7)形象概念和非形象概念

非形象概念指其内涵仅仅用词汇进行描述而无法形成形象化物理表象的物理概念。例如:容抗、感抗、电动势等。形象概念是指能够形成形象化物理表象的物理概念。如:质点、光线、点电荷、光滑平面等。初、高中生的形象思维发展的很好,有时会将形象概念理解为具体实物,教师要注意提醒学生有些形象概念同时也是属性概念,例如:质点,点电荷。

3、物理概念的辩证逻辑分类

思维发展过程中存在着两类性质不同的矛盾。这就是逻辑矛盾和辨证矛盾。逻辑矛盾,狭义是指具有对当关系中矛盾关系的两个思想之间的矛盾,其矛盾的双方不能同真,必有一真一假。这种逻辑矛盾的双方不能同真,却可以同假。辨证矛盾是指正确反映现实事物统一整体的对立规定性的思想所构成的矛盾。辨证矛盾的双方同时都是真的。“光既是粒子又是波”就是典型的辨证矛盾。它是现实事物统一整体对立规定性的正确反映,矛盾的双方同时是真实的。

(1)具体概念的涵义

具体概念是以凝缩的形式反映事物内外整体的本质规定的思维形式。例如,“质量”的概念包括:“物体所含物质的多少”;“物体惯性的量度”;“受到和产生引力大小的量度;“物体所蕴涵能量的量度(E=mc)”。

(2)具体概念的理解

具体概念是对物理概念的全方位、多角度、深刻的反映,明确辩证逻辑的具体概念和形式逻辑概念的不同,有利于学生明白物理知识的发展是动态的、变化的,不是对之前学习过的概念的否定,而是概念的升华与深化,有利于学生建构物理知识体系纵横交错的立体网络。

四、小结

2物理概念是物理学科的基石,对物理概念的准确理解是学生学好物理的前提。由于初高中学生逻辑思维能力的快速发展,学生能够较好地接受和理解物理概念教学中对概念的逻辑学分类。同时对概念的划分使学生明白物理概念反映物理本质的角度和层次并不相同,对物理概念的理解不仅要理解概念的内涵和外延,还要理解概念描述的视角。对物理概念的逻辑分类有利于学生理清物理知识体系的基本脉络,消除理解障碍。

参考文献:

1、王双维《物理教学逻辑讲义》东北师范大学

篇3:物理概念在物理教学中的重要作用

一、物理概念是物理学中的血液

物理概念是整个物理学的基本组成部分, 它在物理学中的作用就相当于血液在人体中发挥的重要作用一样。和其他学科一样, 概念是分析、判断、概括、归纳等现象、知识、规律的思维根本。缺乏概念的认知几乎不可能研究学科的具体内容, 也不可能形成一门学科的体系架构, 我们当然也没有必要研究该学科了。从宏观角度看, 物理学主要包含物理现象、物理事实、物理概念、物理规律和物理理论。起初, 有物理现象和物理事实, 物理学家在此基础上形成物理概念。物理概念是物理规律和物理理论的基础, 物理规律中包含了一些定律、原理、定则和公式等。这些规律解释了物理概念之间的联系, 从而解释了物理现象和物理事实。例如, 学生若不能理解时间、速度变化量的概念就搞不清楚加速度的意义, 也就不能正确理解匀变速运动的规律。同样的也不能理解牛顿运动定律和圆周运动的向心加速度的概念, 整个力学体系中概念的制约与联系就很模糊。同样的道理, 电荷、电势、电场强度、电流、电路、电阻、磁感应强度等这些基本概念的理解才能形成电磁学。可见, 物理概念是物理学的基石, 是物理学中不能缺少的血液。

二、物理解题需要对物理概念的理解

物理概念是物理学的根本, 也是物理教学的重要组成部分。但是, 物理概念的学习常常被学生所忽略, 学生只重视物理公式的套用和解题的方法。其实, 不光学生, 许多老师也是如此。在教学中, 有的老师说这个概念不重要, 大家了解一下, 关键知道这个表达式, 会套用就可以了。试想一下, 教师都这样说, 学生能重视吗?结论是肯定的, 学生以为概念就是一句话, 考试主要考计算, 不考概念。事实上, 许多计算的题目都在间接地考查物理概念。我们一线的老师, 一定要重视概念的教学, 这样学生才能打好基础。要不然, 学生所掌握的公式和规律是没有根基的。有时套公式对了, 有时候错了, 自己都不知道错哪了!这在学生学习中最易出现, 其根原就是学生在死套公式, 而却并理解相关物理概念的含义。更有甚者, 只记公式的表达式中的字母, 换个字母就不认识, 结果只能张冠李戴。例如, 开普勒第三定律中a3/T2=k, 有学生说这里的a代表的是加速度, 其实这里的a是椭圆半长轴。再有, 导体棒切割磁感线产生感应电动势的公式E=Blv, 有学生说这里的E代表电场强度。可见学生对公式中物理量根本没有理解, 连物理量的符号都没有搞清楚, 怎么能够灵活运用公式和规律呢?谈到万有引力定律适用于两质点之间, 但是有的学生由于不知道质点的概念, 从而错误地套用万有引力定律。

通过教学实践发现:物理概念在教学中, 学生不容易学, 教师也不容易教。其实, 学生感到物理难学、定理公式不会应用, 其本质在于物理概念没能很好掌握。由于概念难以教好, 有的教师投机取巧, 想从练习中学习物理概念, 导致的结果是:学生看得懂, 但不会自己做题, 久而久之, 恶性循环, 更多的概念没有理解, 但题目的综合性越来越强, 学生厌学情绪增加。实际上, 物理观念和物理计算是联系紧密的, 只要我们搞好了概念的教学, 公式、规律就能很好地理解。物理的计算也就会显得简单, 就能摆脱死套公式的不良习惯, 同时也能学会自己分析题目, 增强自信心, 激发学习物理的兴趣。可以想象, 几个概念的理解, 不仅直接影响学生对某一章节的学习, 而且会直接影响下一章乃至对整个物理学的学习。所以, 教师让学生理解好物理概念是物理教学成败的重要环节。

三、物理概念的教学能培养学生的个性

物理概念的产生是物理学家在研究了许多自然现象和物理事实的基础上提出来的, 具有创造性, 物理概念教学能提高学生的创造性思维。许多概念的教学涉及大量的物理实验, 学生有机会参与其中, 能提高学生的动手能力。学生在物理的环境下, 进行观察实验, 从而获取感性认识, 或者进行数据比对和检验, 还要通过逻辑思考才能进行抽象和概括。必要的时候, 就得使用数学知识和数学方法来表述概念。这一系列的活动, 使学生的探索能力、创造能力在无形中得到提升。所以就充分发展学生个性来看, 物理教学的关键是使学生明确物理概念。

总之, 教师和学生都应认识到物理概念在物理教学中的重要作用, 千万不能认为物理概念无足轻重, 应该重视物理概念的教和学。

篇4:物理概念教学中的逻辑性

【关键词】物理概念 逻辑 非逻辑

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2009)04-0145-02

爱因斯坦指出,物理概念的形成有两条途径:一是有意识的方面,即通过逻辑上思维的自由创造;另一是无意识方面,即通过非逻辑的直觉和想象。可以说,一个物理概念的形成,有着与之对应的科学思想和科学方法的形成。

《普通高中物理课程标准》在“课程目标”的“过程与方法”方面强调,需要让学生经历科学探究的过程,动手实践,学习科学方法,体会科学思想,这充分体现了新课程对物理教学中科学思想和科学方法教育的重视。物理概念是进行科学思想和科学方法教育的重要载体,教师在教学中引导学生归纳总结物理概念形成的逻辑和非逻辑途径,是科学思想和科学方法教育取得成功的关键所在。本文试从物理教学中的例子谈谈物理概念形成的逻辑和非逻辑途径。

一、物理概念形成的逻辑途径

在有意识方面,概念不是从感觉和归纳中得到的,而是逻辑思维的自由创造。

1.从分析流行概念入手

分析流行概念的目的有二,一是分析它们的正确性和适用性。每个旧的概念都只能在一定的范围内和特定的条件下成立。分析这些概念在科学的发展进程中如何从经验中形成又高于经验的地位和作用,可以打破人们对旧概念产生的一种“权威性”的思想禁锢,敢于批判旧概念,提出新概念。二是分析它们存在的合理性和对应性。如果新的实验事实或深入的分析已经证明旧概念的存在不再是充分合理的,它们应该被抛弃。如果它们仍有一定的存在合理性,但与对应的事物联系不那么全面和完整,它们应该被修改。正是在这样的自觉逻辑活动的基础上旧的概念体系逐渐被新的概念体系所代替。[1]

物理学的时空观从一开始就已渗透在整个物理教学的过程中。学生在学习物理知识的同时也受到一种时空观的教育。在相对论时空观的教学中,一方面,教师引导学生在讨论经典物理学的理论和成就的同时,应使学生初步了解经典物理学时空观被突破的过程和爱因斯坦构建相对论时空观的方法;另一方面,教师应引导学生认识经典物理学时空观的适用范围和局限性,即只有在低速(和光速相比)条件下,经典物理学的时空观才是有效的。所以有了相对论的新时空观,经典物理学时空观没有必要彻底被抛弃。

2.对广泛事实进行考察

科学的基本概念不是通过概括同类事物得到的,而是在对广泛范围的各种庞大事物的考察中形成的。这样的考察具有较大自由度,这是导致新概念形成的途径。[1]

在机械运动的概念教学中,从观察一些现象入手,如天体在运行,车辆在前进,机器在工作,人在行走等。尽管这些现象的具体形象不同,但我们可以撇开它的具体形象,从他们的共性去考察,就会发现有共同的特征,即一个物体相对于另一个物体的位置随时间在改变。我们把从一系列具体现象中抽出来,又反映着这一系列现象本质的特征,叫做机械运动。[2]

3.注重建立概念之间的联系

注重建立概念的内部联系,是发展基本概念的又一条重要途径。[1]

加速度概念教学的形成是以速度的概念作为基础的。教师在教学中先引导学生回忆速度的定义为物体的位移变化量与运动时间的比值,速度是描述物体位置变化快慢的物理量。然后进行类比,引导学生回答用物体的速度变化量与运动时间的比值来描述物体速度变化的快慢,而加速度就是物体速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。把加速度概念和速度概念进行类比,建立加速度概念和速度概念之间的联系,加深了学生对加速度概念的理解。

4.运用数学工具加以表达

物理学的发展与数学密不可分,数学不只是演绎推理的工具,也是创造和表达基本概念的工具。著名物理学家汤姆逊说过:“如果不能用数学来表示,那么你的认识是不够的、不能令人满意的,可能只是初步的认识,在你的思想上,还没有上升到科学的阶段,不论你讲的是什么。”[1]

现代物理学从诞生之日起就与数学结下了不解之缘,绝大多数物理概念不仅具有质的规定性,而且具有量的可测性,数学为物理概念的量化和应用提供了保证。如力、速度、加速度、位移、质量、重力、温度、电阻率等等,都可以用简捷的数学公式来表达。

5.形成和发展基本概念体系

科学的基础是基本概念,正是在基本概念上才有了科学的体系。任何基本概念的形成和发展都会影响到概念体系的构成和演变。[1]

在司南版高中物理必修二“高速世界”的教学过程中,教师应使学生有着这样的认识:牛顿力学体系是在“绝对的时空观”这个基本概念的基础上建立的。爱因斯坦为了保持物理学定律在逻辑上的一致性和麦克斯韦电磁理论的有效性,对牛顿力学体系中的基本概念——时间做出了重要的修改,构建了新的时空观,在崭新的时空观的基础上创立了狭义相对论。除了时空观以外,引力也是牛顿理论体系中的一个重要的基本概念。爱因斯坦在这个基本概念上也创立了对引力的新认识,从而提出了广义相对论。

二、物理概念形成的非逻辑途径

在物理概念形成的过程中,心理因素特别是信念、直觉、形象思维、想象等有着重要的作用。

1.信念是理智品质的重要因素

在一切有意义的科学工作背后,每个科学家必定有一种关于世界合理性或可理解性的信念。正是这样的信念在激励和支撑着科学家,给他们一种超个人的力量,使他们关注着人类和社会的发展。[1]

在电磁感应的教学中,教师可以对电磁感应的发现作进一步的解释。在奥斯特发现电流的磁效应之后不久,物理学家们开始了磁生电的实验研究。但许多实验都失败了。在一次次的失败之后,许多物理学家都开始怀疑磁能否生电,并逐步退出了这方面的研究。然而,整整十年的探索,整整十年的失败,丝毫也没有动摇法拉第“磁能生电”的坚定信念。他想到的是“如果试验不成功,这只能表明我还考虑得不够周全。”“即使实验真的不能成功,那也应该把原因找出来。”法拉第凭着坚定的信念,终于发现了电磁感应现象。[3]

2.直觉是科学研究最可贵的因素

在爱因斯坦看来,科学研究方法中“真正最可贵的因素是直觉”。直觉指的是人在不自觉时突如其来出现的对某一个问题的理解或顿悟。有时人们把这种顿悟称作“灵感”、“启示”等。直觉是一种非逻辑的思维能力,是面对各种可能性做出正确选择的重要能力。[1]

众所周知的阿基米德定律就是凭直觉解决疑问的例证。阿基米德在面临“结构复杂的金冠是否用同等重量的白银掺假”问题时百思不得其解。正当阿基米德为揭示皇冠的秘密日夜苦思冥想时,却在浴盆里沐浴时顿悟出浮力定律。科学家正是凭着跳跃性的直觉思维使他们的疑问迎刃而解。

3.形象思维是自由创造的内部因素

科学家创造性思维的特征就在于先进入利用形象思维或表象思维的阶段,它导致了概念的形成。从这样的科学方法论出发,我们应该在物理教学上充分利用和发展形象思维的重要作用。[1]

如在原子物理中人们对原子模型的认识先有汤姆逊的“带有葡萄干的蛋糕模型”,后有卢瑟福的“太阳系的行星模型”。再如,诺贝尔物理学奖获得者威尔逊在青年时期曾于1927年到过英国的本内维斯峰天文台休闲数周,山上云雾飘渺的奇景给他留下了深刻的印象。后来当卡文迪许实验室主任汤姆逊提出需要一种能显示出电子路径的仪器时,在没有类似仪器参考的情况下,他马上想到了山上观察到的云雾。凭借着他对大自然瑰丽壮美的热爱和丰富的形象思维能力几经试制,终于成功地制造出威尔逊云室。

4.想象是科学研究中的实在因素

爱因斯坦有一句名言:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界上的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉。严格地说,想象力是科学研究中的实在因素。”在科学研究中,不仅要对已经存在的自然现象进行解释和说明,更重要的是要从观察实验所得到的经验材料中去分析把握事物的内部特征和内部过程的相互作用和相互联系,在这里,科学的想象就是十分必要的。[1]

在学生学习电学的知识时,教师可以在教学中贯穿相关的史实来使学生更好地想像“电”。200年前,“电”以陌生的面目出现在人类面前,人们看不到电的运动形态。美国物理学家富兰克林在思考中想起哗哗流淌的小河——电是否像流水那样发生位移运动?于是,他把电想像成一种流体,这种充塞于一切物体的流体有时稳定,有时流动;稳定时物体不带电,流体过多时带正电、过少时带负电;流体有趋于稳定的倾向,这种倾向表现为吸引力,引力太强就发生电火。尽管这其中难免有些错误的想像,在当时还不可能形成科学的物理理论,但至少已为电荷、电流、带电体等概念以及物体的起电、中和等规律勾画出了粗略的框架,为现代电磁学理论的建立开辟了道路。[3]

5.科学美是对美的认识的更高层次

在物理学中体现的科学美是人们对于美的认识的一个更高层次。美的规律对于人类进行科学活动有着重要的认识论和方法论的意义。[1]

物理概念、规律表达上的简炼、准确,是物理学家对科学简洁美不断追求的体现;运动与静止、引力与斥力、反射与折射以及电、磁、光三者的相互关系,体现了物理理论的对称与统一;下抛与上抛、加速与减速、地面物体运动与天上星体运动的统一,体现了物理理论的自洽和完备;相对论在时间和空间上达到高度的对称美、简洁美和统一美,堪称20世纪物理学的美学珍品。在物理教学中不但要使学生获取系统的物理知识,提高科学能力,而且要让学生以享受美、追求美为动力,达到在科学美的“王国”中自由翱翔的境界。

6.内心自由是大自然难得赋予人类的礼物

内心的自由在于思想上内部不受权威和社会偏见的束缚,也不受违背哲理的常规和习惯的束缚。内心的自由是大自然难得赋予人们的一种礼物,也是值得个人去追求的一个目标。[1]

伽利略坚持真理、捍卫真理,坚持宣传“日心说”,即使被宗教法庭判处终身囚禁,也没有被强权所屈服,仍在家中写下了《两种新科学的对话》一书。布鲁诺也是为了坚持“日心说”,受到宗教法庭的迫害,他宁愿自己被烧死,也要将人类引进真理的殿堂,表现了为科学献身的大无畏精神。很多事例可以告诉学生,任何科学认识的产生和科学创造的出现都是在冲破前人的局限、摆脱对权威的迷信和改变传统思维定势下实现的。

三、结 语

高中学生尚缺乏物理学知识的系统学习,难以理解和体会物理概念形成中所蕴涵的科学思想和科学方法。因此,教师应通过自己对物理概念的理解和再创造,从物理概念的形成过程中去挖掘其中的科学思想和科学方法,并以学生能够接受的方式向他们展示,启发学生的思考和领悟。这对于从整体上提高学生的科学素养具有十分重要的作用。

参考文献

1 朱鋐雄.物理教育展望.华东师范大学出版社,2002(2):86~93

2 阎金铎、王志军、俞国祥著.北京师范大学,1998(6):82~83

篇5:物理概念教学中的逻辑性

文增良

摘 要:物理概念教学是初中物理教学的重点,也是学生学习的难点。奥苏贝尔认知同化理论可为初中物理概念的教学提供理论指导,本文拟就这一理论在初中物理概念教学中的应用谈点认识和体会。关键词:物理概念

认知同化

认知结构

一、引言

物理概念是物理学科体系的基础,物理概念的学习是掌握物理学科理论和技能的基础,也是学生学习物理的前提。概念教学一直是初中物理教学的重点,也是学生学习的难点。长期以来,学生学习物理概念是靠死记硬背、机械记忆,对概念的内涵和外延不求甚解,在实际应用中不能有效迁移。这种学习方式已不能适应当前的课程改革和社会发展的需要。如何有效地转变学生学习概念的方式,提高教学效果,奥苏贝尔(D.P.AuSabel)的学习理论———认知同化论,即意义学习理论,为物理概念的教学走出困境指明了方向。

二、分析

(一)认知结构同化论的基本理念

认知同化理论是当代美国认知心理学家奥苏贝尔于1963年提出,核心内容是:学生能否习得新信息,主要取决于他们认知结构中已有的有关概念;意义学习是通过新信息与学生认知结构中已有的有关概念的相互作用才得以发生的;由于这种相互作用的结果,导致了新旧知识的意义的同化。奥苏贝尔认为,意义学习的一般条件为:第一,学生认知结构中必须具有同化新知识的相应知识基础;第二,学习材料必须具有逻辑意义,既反映人类的认识成果;第三,学生必须具有获得材料的意义的学习动机。有了第一和第二条件,表明新旧知识的同化有了可能性。但同化不能自动实现,还必须加上学生积极主动地将新旧知识相互联系并辨明二者异同的努力。例如,学生在学习浮力概念时,教师直接告知学生浮力的定义,学生首先要接受这一新概念,并与自己认知结构中原有的知识(力是物体间的相互作用;力是改变物体运动状态的原因)联系起来,把新概念纳入原有概念之中(浮力是力的一种表现形式,遵从力的一般规律);其次,学生必须精确分化新概念和原有相关概念(如重力、压力等);最后,还须使这些相关概念与新概念

篇6:物理概念教学中的逻辑性

任瑞玲 郭建刚(山西省太原市中小学教师)

摘要:概念是进行逻辑思维的最初思维形式,是进行思维的素材,是进行逻辑思维的物质基础。中学数学对学生逻辑思维能力的培养具有不可替代的作用。高中数学概念课的教学就显得突出而重要。作为高中数学教师在这方面有着重要责任和作用。也就是说我们要在进行概念课教学时,还原概念的生成与发展过程,将这样一个过程展示给学生,让学生这一过程中体验概念,感受概念,最终形成概念,直到认识概念。

关键词:中学数学 概念教学 逻辑思维 正文:

概念是反映对象的本质属性的思维形式。概念是进行逻辑思维的最初思维形式,是进行思维的素材,是进行逻辑思维的物质基础。数学概念是在人们的感觉和知觉的基础上产生,再经过比较、分析、综合、抽象、概括等一系列思维活动形成的。众多的数学教师重解题、轻概念,学生对数学概念还不理解时就忙于解题,匆忙练习,草草了事,造成数学概念与解题脱节的现象。这样做的后果是割断了学生逻辑思维的形成与发展,导致学生在推理与论证时常常出现思维断层,无法形成有效而合理的解题思路。有些教师仅仅把数学概念看作一个名词而已,认为概念教学就是对概念作解释,要求学生记忆就行,而没有看到像函数、向量这样的概念,本质是一种数学观念,是一种处理问题的数学方法。另一方面,新教材有的地方对概念教学的要求是知道就行,需要某个概念时,就在旁边用小字给出,这样处理过高的估计了学生的理解能力,也是造成学生不会解题的一个原因。那么我们作为中学数学一线教师该如何搞好新课标下数学概念课的教学呢? 首先作为数学教师,我们自身应先认识到概念对于培养学生逻辑思维能力的重要作用。任何一个概念的形成都是一个不断完善、发展的过程。我们要在进行概念课的教学时,要还原概念的生成与发展过程,将这样一个过程展示给学生,让学生在这样一个过程中体验概念,感受概念,最终形成概念,直到认识概念。下面我们将从几个方面来讨论这个问题。

1、概念的引入

新概念的引入是对已有概念的继承、发展和完善。是概念教学的第一阶段。要让学生体验到新概念引入的必要性。尽量还原概念的原始状态。如可以讲一些与本节概念有关的历史小故事,引起学生注意和兴趣,激发学生探索欲望。比如我们在讲授《数列》概念课的第一课时开始,可讲古希腊毕达哥拉斯学派研究“正方形数”的故事。学生在了解故事的同时,感受了数学历史文化,又得到了数学文化的熏陶,同时激起了学生进一步学习数列相关知识的兴趣。

2、概念的生成

这是概念教学的第二阶段。概念的生成要自然,要让学生体验到,只有用新概念才能说明或总结概念引入部分现象的共性和事实。同时要阐明引入概念的可能性、合理性、被定义对象的存在性。引导学生由感性认识上升到理性认识而产生新概念。如《等差数列》概念课教学第一课时,在引入部分举出“2,4,6,8,10”、“5,10,15,20,25”,„等例后,只有生成新概念“等差数列”,方能说明或总结上述数列的共同属性———等差。

3、概念的分析与理解

在概念生成之后,要帮助学生分析与理解概念。这一阶段常被众多数学教师忽略,认为学生一看便知,一听便明的,根本无需再花时间来分析,应该赶快投入到练习当中去。我们认为这是不可取得。我们应帮助学生分析概念的内涵和外延。分析定义中的关键语词。我们知道同一概念可以用不同的语词来表达,同样同一语词也可以表达不同的概念。我们应针对定义中的关键语词进行分析,帮助学生找出表达同一概念的语词,用表达同一概念的不同语词对定义中的关键语词进行替换,来帮助学生加深对概念的理解。这样做不但学生对概念加深了理解,同时也教会了学生用什么方法来分析定义可以更好的理解定义。除了语词替换,也要分析邻近概念的关系。分析他们各自的内涵和外延。还要重视概念成立的条件,其实有些附加条件就是概念的组成部分之一。总之这一阶段教

授一定要抓住定义中的关键语词、名称、符号,讲清他们的确切含义,加深学生对概念的理解。

例如函数概念的分析。高中教材对函数这样描述:“设A,B是非空数集,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数,记作 y=f(x), x∈A , 其中,x叫做自变量,x的取值范围叫做函数的定义域;与x的值相对应的y的值叫做函数值,函数值的集合{f(x)| x∈A}叫做函数的值域。”我们可以让学生将定义中“任意一个”替换为“所有的”、“全部的”、“每一个”,再通读函数定义,这样学生会对函数定义有更进一步的理解。我们还可以将初中学习的函数定义拿来作比较。体会函数概念的演变与发展。比较哪种定义方式更能描述函数实质。初中给出的定义,是从运动变化的观点出发。高中给出的定义,是从集合、对应的观点出发,其中的对应关系是将原象集合中的每一个元素与象集合中唯一确定的元素对应起来。从历史上看,初中给出的定义来源于物理公式,而函数是描述变量之间的依赖关系的重要数学模型,函数可用图像、表格、公式等表示,所以高中用集合与对应的语言来刻画函数,抓住了函数的本质属性,更具有一般性。之后会学习映射概念,这时可让学生比较两个概念的相同之处和不同之处。学生通过比较这两个定义的相同之处和不同之处,明确两个概念间的内涵和外延关系,尽管学生并不一定理解“内涵和外延”的真正含义,但这样做至少加深了学生对这两个概念的理解,无疑也就加深了对概念内涵和外延的理解。学生在分析到这两个概念中“集合A、集合B”的不同限制条件,其实这种比较本质就是在分析这两个概念的内涵和外延。当然,对于函数概念真正的认识和理解是不容易的,要经历一个多次接触的较长的过程。

4、概念的练习

学生能否恰当地举出概念外延中的元素,是评价学生是否真正掌握概念的重要方法。数学概念形成后,通过举具体例子来说明概念的内涵,认识概念的“原型”。教师要引导学生利用概念举出具体例子,哪怕是最简单例子,通过举例教师和学生都可以发现学生对数学概念是否真正理解、是否有疑惑之处,这样就可以及时发现问题并解决问题,使学生更好的理解概念,为后续学习打好基础。之后教师引导学生利用概念解决数学问题,和体验数学概念在解决问题中的重要作用。这是数学概念教学的一个重要环节,此环节操作成功与否,将直接影响学生对数学概念理解,是进行后续学习的关键。如果是简单概念学生通过本阶段的练习便可基本掌握。

5、概念的巩固与提高

学生对数学概念的巩固,将直接关系到解题能力的形成。实验的结果表明反例比正例在这一阶段更具说服力。教师通过举反例、错解等形式来让学生进行辨析。学生通过对问题的思考,尽快地投入到新概念的探索中去,从而激发了学生的好奇心以及探索和创造的欲望,使学生在参与的过程中产生内心的体验和感受,还可形成创造性的思维,也有利于学生概念巩固与提高。反例应注意在相似或相反概念中找,或是容易被忽视的某些条件中找,这样能使学生明确概念的外延范围和概念间的区别和联系。

6、概念的运用、发展、升华

学生形成初步概念之后,要说明新概念与它的属概念之间的逻辑关系。其次注意概念的定义与概念的区别,向学生讲明定义只突出了对象的最特殊的本质属性,并不是概念的全部内涵,其他的本质属性一般以性质定理形式给出。这期间广泛应用概念,是加深理解,牢固掌握和巩固概念的必由之路。如我们布置的课后作业,除布置一些检查基本概念练习题外,还要选择一些运用概念的综合题让学生思考,把概念的教学与性质定理的教学融为一体,促进学生发挥数学概念在运算、作图、推理、证明中的指导作用。

学生学习数学概念的过程,是形成逻辑思维的基本形式之一,是学生进行判断、推理、论证的必不可少的阶段。学生通过了解概念,认识概念,掌握概念,运用概念来促进和发展自身的逻辑思维能力。整个过程应紧凑、衔接自然。这样一个由简到难、低级到高级、由具体到抽象的不断发展和完善的过程,体现着肯定——否定——否定之否定的螺旋式上升的认识的辨证发展过程,同时还能促进学生辨证唯物论的认识观的发展。

参考文献: 《教育部.普通高中数学课程标准(实验).》人民教育出版社,2004 2 《山西省普通高中新课程学科教学指导意见及教学要求(数学领域)》 2008 3 《高中数学概念课的尝试教学初探》 华中科技大学附中数学教研小组 刘乡文 4 《数学教育通论》 中国科学技术出版社 崔克忍 鲁正火 2001 5《逻辑学原理与应用》 兵器工业出版社 李文管 2005 6 《数学教育学概论》 中国工业出版社 韩龙淑 2000 7 《中学数学教学概论》 北京师范大学出版社 曹才翰 2002 8 《逻辑学》 中国人民大学出版社 中国人民大学哲学院逻辑学教研室 2008 9 《形式逻辑》 人民出版社 金岳霖 2005 10《数学教育心理学》 11 《初中数学教材教法》12《形式逻辑》

北京师范大学出版社 高等教育出版社 高等教育出版社 曹才翰 2002 李建才 1999

篇7:物理概念教学

五步开展高中物理概念教学的实践。

关键词:概念 五步教学

课程标准要求学生在高中物理课中“学习终身发展必备的物理基础知识和技能。”在课程内容上体现“时代性、基础性、选择性。”而高中物理教学中,使学生形成概念,掌握规律,并使他们的认识能力在形成概念、掌握规律的过程中得到充分发展,是高中物理教学的核心问题。李政道在回答怎样才能学好物理这一问题时就曾强调:学习物理的首要问题是要弄清物理学中的基本概念。物理概念教学的效果如何,直接关系到学生对于物理知识的认知程度,进而影响到学生整体知识网络的构建与拓展,可以说学好物理概念是学好物理的关键。中学物理教学实践表明物理概念是物理中既不易“教”也不易“学”的内容,下面我就如何通过“五步”开展高中物理概念教学谈谈自己的切身体会。

第一步曲:创设情景,营造概念氛围

创设概念教学的情境是物理概念教学的必经环节。物理概念一般比较抽象,对于缺乏理性认识的中学生来说,接受起来有一定的难度,而如果教师在概念教学过程中去创设恰当的“境”,激发学生的“情”,杨振宁说过“让学生站在问题开始的地方,要面对原始的问题。”不仅能帮助学生的认识比较容易地进入概念,而且能充分地调动学生对物理概念学习的积极性,使学生由好奇转变为兴趣爱好,由兴趣爱好转变为对物理概念知识的渴求。让学生在轻松、愉快、新奇、积极的心态中,积极主动地参与到教学活动中来,很快就能灵活掌握物理概念,达到良好的教学效果。如在高一物理教学中,加速度概念的教学是一难点。在教学实践中我创设这样的情景:磁悬浮列车以432km/h高速匀速运行了8s时间,蜗牛在10s内速度从0加速到0.1cm/s,让学生体验速度大与速度变化大是两个不同的概念。接着给出下列案例:普通轿车0→100km/h用时20s;旅客列车0→100km/h用时500s,让学生建立起速度变化相等时变化有快慢的初步概念。再给出例1:兰博基尼Murcielago跑车0→100km/h加速时间4.0s;例2:麦克拉伦F1LM跑车0→100km/h加速时间3.2s;例3:宝马Z4跑车0→60km/h加速时间3.2s;例4:F1方程式赛车0→300km/h加速时间15.6s。让学生分析例1与例2──速度变化相同,如何比较其变化的快慢?分析例2与例3──变化的时间相同,如何比较其变化的快慢?比较例2与例4──速度变化不同,变化的时间也不同,如何比较其变化的快慢?通过这样的比较,学生在探究中逐渐形成速度变化快慢的基本概念,并掌握了如何比较的方法(控制变量法)。我通过与学生共同分析物理过程、重现问题涉及到的情境而把学生一步一步地“带入加速度”物理情境,引导深化学生的思维,再经过进一步的反复、强化后,使学生

对加速度的概念有了较清晰的认识。

第二步曲:鼓励学生,尝试定义概念

通过第一步的创设情境,让学生主观感受到的第一层是运动物体有速度,第二层是运动物体速度有变化,第三层是运动物体的速度变化有快有慢学生对加速度有了具体的物理图景后,加速度方向的理解如何来突破呢?我通过具体的例子来引导学生,A车在2秒的时间内速度由10m/s变为15m/s,则它的加速度是多大?B车在3秒的时间内速度由10m/s变为2.5m/s,则它的加速度是多大?让学生感受,让他们自主认识到加速度只有大小还不能说明具体问题,要说明具体问题一定需要另一个因素,这一因素即为加速度的方向,学生们恍然大悟,有豁然开朗之感。要使学生认识到这一步,必须经过一段教学过程才能完成。心理学研究表明:像这样学生通过自己的努力所获得的知识,掌握更牢固、更持久。当学生对所学的概念具有较丰富的感性认识后,教师鼓励学生对已有的感性材料进行分析、综合,抽象、概括,尝试给有关的概念下一个恰当的定义。这样,能充分调动学生自身的物理素质,掌握学习物理的方法。在教学中,只要引导得当,很多概念的定义,学生基本能归纳准确。对物理概念的教学也应该有长计划,短安排,绝不能期望短期内完善学生对概念的理解。在基本概念的初步教学中,先让学生自学体会,琢磨概念的内涵。然后再由教师引导学生对概念的定义进行剖析,加深理解,最后附上部分练习题。如各种力,位移,动量等物理量的教学我就采用先引导,后由学生自己对物理量定义,然后逐步完善。这样作的目的是让学生体会一个物理量产生的条件和怎么样给它以定义。如电场强度,磁感强度,电势通过这样的程序教学,使学生逐步领悟物理学中概念产生的特点,同时通过这种方法来提高学生的自学能力和培养学生的物理思想。

第三步曲:讨论交流,正确规范概念

通过第一步和第二步后,学生回顾速度的概念:描述物体运动快慢的物理量,即物体位置变化快慢。定义式v=Δs/Δt让学生猜测加速度的定义式是什么。由学生得出加速度a=Δv/Δt。即加速度是速度变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比,也可以说是单位时间内速度的变化。学生基本上可以从文字语言描述加速度和数学语言描述加速度;但由于学生所具有的物理知识不足和思维的局限性,所下的定义不一定完整,甚至下出错误的定义。这时,教师不必急于纠正,而是让学生展示自己的思维过程,引导学生进行讨论。在讨论中使学生相互启发,不断纠正错误,直至得出完整、准确的定义。同时,教师适当点拨,使学生抓住概念中的关键字、词、句,更准确地理解概念。所以在课堂教学中要尽量多的给予学生自己思考、讨论、分析的时间与机会,使他们逐步学会思考。例如在高一第一节《力》中我就给学生提出这样系列的问题:“力为什么可以这样定义?”;“能不能把力定义为是手对黑板的作用?”;“如何给一个物理概念下定义?”;“定义中‘相互’两字如何理解?”;“力的相互作用有无先后?”;“平常说的体力、脑力、生产力等是否就是物理中的力?”。从一个熟悉的概念引出一系列他们从未想过的问题,必然大大激发了他们思维兴趣。这样逐步使学生懂得掌握概念靠“记”是不够的,理解才是掌握概念的关键。促使他们会思考、爱思考、直至勤思考。最后归纳出准确的定义。

第四步曲:多种方法,科学记忆概念

解决物理问题就是运用记忆的物理知识去分析、综合、推理的过程,准确的记忆是正确应用的基础,理解是物理记忆的关键。“只有组织有序的知识才能在需要应用时成功的提取和检索。”心理学研究表明:多种分析器协同活动,可以使同一内容在大脑皮层建立多通道联系,从而提高记忆效果。当学生理解概念后,用多种科学的方法记忆概念也是很重要的一环。为了使学到的知识牢固地铭刻,必须加强记忆。如图表记忆,顺口溜记忆,理解记忆,类比记忆,系统记忆,形象记忆等,这些巧记、妙记,都能缩短记忆周期,使知识信息贮存得牢固.指导学生科学地记忆,就可以在头脑中建立起一个“智慧的仓库”。在新的学习活动中,当需要某些知识时,则可随时取用,从而保证了新知识的学习和思考的迅速

进行。

第五步曲:巧设问题,灵活运用概念

学习概念的目的在于应用。所以,在此环节,我从多角度提供概念的变式,让学生判断,或创设问题情境,设计阶梯式问题,让学生思考,引导学生由浅入深,逐步理解,深化提高,同时培养学生分析问题和解决问题的能力。针对“加速度”的概念,利用下列问题进行应用,神舟七号载人飞船的返回舱距地面10Km时开始启动降落伞装置,速度减至10m/s,并以这个速度在大气层中降落。在距地面1.2km时,返回舱的4台缓冲发动机开始向下喷火,舱体再次减速。设最后减速过程中返回舱做匀减速运动,并且达到地面时恰好速度为0。求最后减速阶段的加速度。学生通过解决实际问题,巩固提高了对概念的理解,学生在解决

问题的过程中对物理概念运用自如。

篇8:物理概念教学中的逻辑性

每个物理概念的引入都用着实际的作用,在概念教学中,重要的是要使学生明确这个概念引入的目的,让学生知道这个概念是用来解决什么问题的,是怎样去解决的.学生只有知道了这个概念的作用后才会对这个概念感兴趣,认真的去学习它,到了实际问题中才会联想到这个概念从而运用它.例如,在速度概念的教学中,我们就用让学生知道引入速度是为了比较物体运动快慢的,通过速度的大小来比较运动的物体谁快谁慢,到底快到什么程度或是慢到什么程度.当学生以后遇到关于物体运动快慢的问题就会想到运用速度来解决.如,压强概念的教学中,要让学生知道压强是用来表示压力作用效果大小的物理量.

在概念教学中,概念的引入至关重要,恰到好处的引入是思维的兴奋剂,是把学生的思维引向特定的方向的“砖”,物理概念的引入应该贯彻趣味性、直观性、科学性的原则.笔者总结以下一些方法.

一、从生活实际引入.物理来源于生活,应用于生活,从生活实际出发,充分利用学生已知的感性认识,教师稍作指导,让学生进行分析和思考,可以方便快捷的引入一些抽象的概念.例如,在压强是概念的引入中,通过用手向木头压图钉,用大点的力才可以把图钉压入木头中,而在用比较大的力把图钉尖被压入木头时,图钉帽没有被压入手指中.至此可以引导学生思考,压力的作用效果与压力和受压的面积是否有关.从而为概念的定义的给出铺平道路.当然在由实际生活引入是也要注意防止错误概念的引入,教师要及时的纠正.

二、由实验直接引入.物理是一门以实验为基础的自然科学.在物理的学习和研究中,往往可以通过最简单的仪器和设备,去发现最本质、最纯正的科学概念.例如,在引入比热容的概念时,通过让学生完成相同质量的水和煤油加热的实验,在温度的变化量和加热时间的比较的过程中,学生能过很清楚的意识到不同物质吸热升温或放热降温的本领不同,比热容概念也就水到渠成.

三、用形象类比引入.物理学中有相当一部分概念很抽象,表述不具体,有些概念到了高中才会重点学习,对于初中学生难以理解.这时,可以巧妙的利用已经认知或已有的概念与要引入的新概念进行形类比,帮助学生的理解.例如,在电压概念的引入前,通过学生对高、低水位之间的水压作用形成水流推动水轮机转动的认识,让学生再把电源两极的电压作用使得灯泡中有电流通过使灯泡发光进行类比.学生通过电压与水压的作用的类比,也就很容易认识到电压是形成电流的原因.避免了很多现阶段无法深人的概念的探讨.

概念的教学不但要让学生知道这个概念的作用、定义和公式等,更要让他们理解每一个概念的物理含义和使用范围.教师只有讲清了概念的内涵和外延后,才能够让学生全面的、深刻的理解概念.例如,密度的定义式ρ=m/v,它只是表达了如何去测量密度的大小,我们要测量一种物质的密度,可以用天平和量筒分别测出物体的质量m和体积v,再代入公式算出这种物质的密度ρ.但这个定义式并不能让我们从中认识到密度大小跟什么有关,以至于很多学生错误地认为密度的大小和质量成正比,和体积成反比.概念是阐述物理量的意义,定义则给出物理量的数值,定义式不一定严密,但对学生来讲却很管用.像电阻、密度这样的概念,都是反映物质的固有属性的,这就需要我们在对电阻概念的建立以后对它的内涵和外延进行很明确的补充说明.以便让学生不至于犯这样的错.

建构主义学习理论认为学习的过程是学习者主动建构知识的过程,学习者并不是把知识从外界搬到大脑中去,而是以自己已有的经验为基础,通过与外界的相互作用来建构自己的新的理解.因此学习活动不应是由教师主动向学生传递知识和学生被动地接受知识的过程,而应是学生凭借已有的知识和经验,通过与外界的互动,主动地生成更深刻的认识的过程.物理概念教学在把概念作为物理知识的单元学习的同时,更要在概念的建立过程中重视学生的知识背景,考虑学生的认识发展规律,充分地让学生的主动探索和思维,强调学生的主体地位,给予学生充分时间独立思考问题的空间.通过教师的引导,让学生自己进行归纳总结.我们既要通过概念的探索来让学生掌握概念,还要让学生在探索中养成科学的物理思想和方法.切不可在教学中给学生直接灌输.

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