1概念教学的重要意义

概念是物理思维的细胞,从逻辑学的角度来说,物理学就是在实验的基础上,由物理概念组成的判断和推理的逻辑体系.由此可见,物理学中最重要的是物理概念,如果把物理定律比作构成宏伟、壮丽的物理学大厦的支柱,那么物理概念便是构成物理学大厦的砖瓦基石.所以说:物理概念不仅是物理基础知识的一个重要组成部分,也是构成物理规律和公式的理论基础.必然地物理概念的教学就成为物理知识教学的最基本最重要的内容之一.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.物理概念教学是培养能力,开发智力的重要途径.

学生学习物理概念的过程,实质上是一个十分复杂的认识过程.在这个过程中,学生在教师的指导下,自觉地完成对物理概念的理解与掌握,并形成正确科学的物理概念,这就需要学生对物理现象进行大量的观察、实验获取必要的感性材料;要运用科学的方法对物理现象进行科学思维(分析与比较、综合、抽象与概括等),把新的物理概念与已有的物理概念进行联系与比较,通过同化与顺应来认识和理解刚建立的物理概念.在物理概念的建立的过程中,还要用到数学方法来表述物理概念.形成了初步的物理概念以后还要经过积极应用来巩固所学的物理概念.

有学者认为教育理论有三个层面:一个是宏观层面,它是教学理念;另一个是中观(介观)层面,它是教学方法;再一个是微观层面,它是认知教学心理学.

认知心理学与教育学的结合,不仅使认知心理学找到了最重要的研究领域,也使认知心理学产生了更加接近教学实际的一次分化——认知教学心理学.认知教学心理学理论强调学习中三个相互关联的方面:第一,学习是一个知识建构的过程,而不仅仅是知识的记录或吸收;第二,学习依赖于知识,学生必须运用已有知识来建构新知识;第三,学习与产生学习的情境具有高度一致性.日趋成熟的认知教学心理学不仅为我们洞察知识和能力的本质提供了理论及方法论框架,也为我们处置教学问题,造就人的各种胜任能力,提供了更为可靠的技术基础.学习效果好的应源于,科学的认知策略、良好的智慧品质、优化的思维方法、良好的心理素质.所谓的学习方法就是从以上四个方面出发,寻出的通向良好学习效果的对学习对象的操作方式.所以说物理概念教学可以改变学生的智力,从而提高学生的认知能力.

事实上,任何一个物理概念的形成都经历了一个动态的、历史的阶段,都有一个从感性到理性、从低级到高级、从粗糙到严格的产生、发展和演变的过程.讲物理概念,应从历史发展过程来讲,讲怎样反复纠正错误的概念,现在的概念是什么,使学生懂得所学的东西、将来是要有发展的,不是死的.这样就把概念讲活了.否则,学生就以为物理概念是天经地义的、绝对不能破坏的,从而形成一种僵化的思想.事实不是这样,物理学永远是在不断前进、不断发展的.

2概念教学的程序

概念属于智慧技能,也属于程序性知识,物理概念的学习在整个物理学习中处于核心地位.

概念学习的过程进行分析:表象—概括—定义—再认识—系统化.

物理概念的教学过程是一个学生的能力不断发展的过程.在这个过程中,学生的心理因素起着积极的作用,也发展了学生的非智力因素.如果我们的教学中能根据物理概念的特点,以及学生的认知能力,运用认知心理学理论设计概念教学过程,必将有利于学生对概念的习得.根据现代认知理论,知识的习得可分为三个阶段:知识的领会、知识的巩固、知识的应用.结合物理概念的特点,其教学的过程也可分为三个阶段:概念的领会、概念的理解和概念的应用.学生的积极性,才能提高概念的教学水平掌握基本物理概念的过程,包括感知、理解、运用三个相互联系的阶段.

2.1感知阶段

感知是感觉和知觉的总称.感觉是人脑对于直接作用于感觉器官的客观事物的个别属性的反映;知觉是把头脑中的各种感觉按事物的联系和关系,综合成为一个较为完整的映象,是人脑对直接作用于感觉器物理概念的教学过程是一个学生的能力不断发展的过程.在这个过程中,学生的心理因素起着积极的作用,也发展了学生的非智力因素.

感知方式有两种:直接感知与间接感知.

直接感知是通过观察、实验、参观、生产劳动等活动,让学生直接接触学习对象,对有关物理和现象有一个明晰的印象,形成观念.

间接感知是通过教师形象化的语言描绘,或利用各种形象化的直观、教具,使学生对有关事物和现象有一个明晰的印象,形成观念.

在物理教学实践中,两种感知方式应当相互配合使用,互为补充,使学生获得大量感性材料,形成表象、观念.

2.2理解阶段教学

理解是对事物的本质属性和内在联系的认识过程.它是指在大量感知的基础上,通过分析、比较、综合、概括、想象等思维活动,对事物的认识不断深化,能够突出事物的重要的、本质的特征,能够区分相似的事物,能够比较确切地得出概括性的结论.这属于抽象思维阶段.

2.3运用阶段教学

从教学目的讲,第一,加深对物理概念的理解;第二是解决物理问题形成的技能与技巧,发展学生的解决物理问题的能力.

首先,要让学生理解物理情景,把握、分析物理问题的意图,对物理问题进行抽象与类化,从而使学生形成一个清晰的物理表象,寻找物理量,运用物理规律建立物理模型.

其次,运用数学进行解题,然后验证.

总之运用是由认知到行动的过程.是将抽象知识具体化的一个重要手段,也是加深理解知识的有效途经.

运用一般分为两个阶段:一是初步运用阶段,主要是培养学生运用概念的方法和准确性;二是熟练运用阶段,主要是培养学生运用概念的速度和效率,同样,也达到巩固、深化、活化概念的作用.

综合上应当指出:以上三个阶段之间的联系是非常密切的,是相互依赖的、相互作用的.

3概念教学的注意事项

(1)物理概念是物理学的基石,是学生正确认识物理世界的基础,也是科学素养的重要组成部分.如何使学生在原有认识的基础上形成正确的物理概念,是中学物理教学的核心问题.思维的起点在哪里?思维的起点正是对物理概念的深刻理解.因为,概念是思维内容的基本单位,物理概念是揭示研究对象具有的物理属性的一种思维形式.

(2)许多概念是以一定的物理概念为基础建立起来的.而这一概念又是其他概念的基础.这样可以说物理学大厦就是由一个概念建立在另一概念的基础上的概念建筑.如果某一概念掌握不好,势必影响后一概念的学习.因此在概念的学习中注意复习原来的有关概念.为新概念的学习打好基础.按照心理学的观点,学生的学习需要两方面的准备,一是一定的知识储备;二是学生的心理机能发展到一定的阶段.(不能超前学习和讲完)

(3)在物理概念教学过程中,应因概念的不同,而有所不同.我们只有把握不同概念的特点,选用不同的适用于该概念的教学方法,才能最大限度地让学生充分理解概念的内涵,把握概念的实质,为灵活运用概念打下坚实的基础.不是简单地将概念灌输给学生,而是引导学生积极探索,使学生在探索过程中形成概念、掌握概念,发展学生的多种能力.同时,也能有效地提高物理教学质量.比如:根据效果相同来命名的物理概念:合力与分力,运动与分运动,平均速度,重心,热功当量,总电阻与分电阻,交流电的平均值、有效值,等效电路,等效电流,等效电源都是根据等效概念引入的.多种背景下的等效方法:等效力、等效运动、等效场、等效条件、等效模型、等效物理量、等效电源、等效电阻.

(4)为了深入理解概念,除了要理解其物理意义外,还应找出概念与构成它的要素或与它相近的另一概念的异同点及联系,帮助学生掌握概念体系.所谓概念体系是指由相邻概念(如静电场与重力场,电力线与磁力线,库仑定律与万有引力定律等)、相似概念(如质量与重量、动量与动能,电场强度与电场力,电压与电动势等)、相反概念(如力的合成与力的分解,正功与负功等)、并列概念(如电场强度与电势)、从属概念(如电场强度与点电荷电场强度等)组成的系列概念.只有当学生弄清了这些易混概念的区别与联系,才能正确理解概念,防止错用概念,提高运用概念的能力

高中学生花近两年时间基本学完《物理》教材中的基础知识、技能.利用一年时间进行高考复习.学生所做的题目是高考试题中题量的几百倍甚至上千倍,而效果却是事倍功半.这与教师平时教学的教学理念有关.认为考试就是做题,平时题目做多了,就可以熟能生巧,各种题型平时都讲、练过了,考试也就不成问题了,想通过大量的经验性练习提高考试成绩,用各种名目的考试督促学生做大量题目.而恰恰忽视了注重学生能力发展,及过程与方法的学习;这样做的结果是,教师教得辛苦,学生学得痛苦,但成效不佳.所以只有加强物理概念的教学,为提高学生的认知能力推波助澜.