物理概念教学论文范例6篇

物理概念教学论文

物理概念教学论文范文1

【关键词】职业学校物理概念教学

物理概念是物理学知识体系的基本组成要素,是学习物理规律,解决物理问题的基础。物理概念教学是传授物理知识的重要方面,又是培养学生思维能力,进行科学方法熏陶的重要途径,物理概念的教学是物理教学的核心问题之一。在物理教学中,注重概念教学,放弃题海战术,揪住概念这个主干疏通知识间的关系,能缩短教学时间,提高教学效率。

由于学生对物理概念正确理解需要长时间的形成,教师必须重视物理概念的教学。什么是概念?概念就是事物的特有属性在人们头脑中的反应,它具有高度的概括性和抽象性。人类要认识自然、改造自然,掌握事物的本质,就必须运用概念并不断地发展与深化概念。物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维形式。物理知识是由许多概念组成的体系,而概念是形成体系的单位,因此,可以说物理概念是整个物理基础知识的基础。只有切实掌握基本概念,才能使学生取得探索和掌握基础知识的主动权。

形成概念,理解基本概念,是培养学生分析、解决问题能力的基础,是发展学生认识能力的重要途径。物理学中的概念很多,有些比较简单,如物体、运动、路程等概念,是不难掌握的,而有些则比较复杂,如力、惯性、速度、加速度、电势、电动势等概念,学生较难掌握。对于这些重要的基本概念,能否使学生真正理解,直接影响到某一章乃至整个物理学科的教学。要使学生形成概念确实是一件十分重要、复杂而困难的工作,在物理教学中,怎样才能使学生较容易地形成概念呢?

一、感性认识是形成物理概念的基础

一切认识都是从感性认识开始的。物理教材中的内容,对学生来说,能直接感知的少,需要间接认识的多。所以,在教学中,应尽量运用实验和其他直观手段来增加学生的感知机会,不断扩大他们的知识积累,这样就会为学生的抽象逻辑思维形成前提条件。教师必须在学生观察和实验的基础上,及时引导他们正确思考,经过自己的思维加工,从现象到本质地去理解,从而形成正确的概念。如“机械运动”概念的形成,可以列举人在行走,车辆在前进,雨点下落等这些学生司空见惯的现象,经过比较、分析后,让学生认识到它们的表面形象虽然不同,就会发现这些现象却有一个共同点,就是一个物体相对于另一个物体的位置发生了变化,然后,把这些共同特征抽象出来,予以概括,就形成了“机械运动”的概念,即:“一个物体相对于其他物体的位置的变化叫做机械运动”。

二、使学生明确概念的物理意义是形成概念的根本

教学中学生对有关物理问题的感性材料进行抽象得出结论后,一般来说,对有关概念的理解仍然是表面的、片面的,有时甚至是错误的。为此,在教学中要通过多种途径和方法,使学生着重理解其物理意义。

一个物理概念有确定的物理意义,只有引导学生深入理解物理概念的物理意义,才能全面、系统、深刻地理解这个物理概念。如:向心加速度的概念,历来是学生感到抽象难懂的概念。向心加速度只能改变线速度的方向,不能改变线速度的大小,是描述线速度方向变化快慢的物理量。有不少学生对向心加速度能改变线速度的方向但不能改变线速度的大小这种特性不能理解。其原因还是对向心加速度的物理意义理解不透,此时应引导学生从向心加速度特点出发,认清向心加速度和线速度方向间的关系,即互相垂直,故向心加速度不能改变线速度的大小。对容易混淆的概念,可以采用对比的方法,明确其区别与联系,以加深理解。在物理学中有些物理概念看来很相似,但其意义却大不相同。对于许多容易发生混淆的概念,都可以用类比的方法,进行比较的根据是概念的质和量的规定性。一般来说,把握不同概念的质的规定,就能得到它们之间的区别,而量的规定性往往反映了它们之间的联系。通过分析概念之间的区别和联系,可以开拓学生的思路,帮助学生发展他们的认识能力。如“动能”和“动量”是物理中两个非常重要的概念,不少学生总是把它们弄混,不清楚什么时候应该用动能去分析解决问题,什么时候用动量去分析解决问题。所以,在讲授这两个概念时,应注意区分它们的联系和区别:动能和动量都是反映物体机械运动的物理量,它们都是用乘积定义法定义的,它们的大小都是由物体的质量和速度大小决定的。动能大小

二者的主要区别在于:(1)动能和动量虽然都是描述物体运动状态的物理量,但动能是反映物体由于运动所具有的一种做功的本领,它既可以通过做功来转移机械运动,也可以通过做功把机械运动转化为其他形式的运动,如热运动等。动量是反映物体运动量的大小,它只能在机械运动和机械运动之间转移。(2)动能是标量,动量是矢量。动量的方向就是物体运动速度的方向。(3)动能的变化(转移或转化)是通过做功来量度,而动量的变化(转移)是通过冲量来量度。

三、通过练习巩固概念,复结梳理概念

任何一个概念形成之后,不能只满足于学生能背得出来、能默写出来,还要通过不断复习来巩固和加深对概念的理解。可以安排一些有代表性的、巩固性的练习,使学生所学的概念得到巩固。教师最后还得配合一定的习题使学生加深对概念的理解。比如,在教到匀变速直成运动位移时,出了一道习题,已知某物体的初速度,加速度,求在t秒后的位移,学生一般都直接代入公式

进行计算,可结果都是错误的。这里学生忽视了物体在t秒前就已经停下来了,没有真正掌握匀减速位移的概念,做了习题后,印象就更深了。教学中,还要不断加深对概念的理解,不断摸索、创新,使物理概念的教学在物理教学中起到应有的作用。在讲完一章或一个单元后,还要进行阶段性的分类总结。通过分类总结,疏理知识融会贯通,并系统化、条理化,以便于灵活运用。

参考文献:

[1]阎金铎,田世昆.中学物理教学概论.北京:高等教育出版社,2003.

物理概念教学论文范文2

关键词:物理概念教学;必要过程;前科学概念;物理情景

物理概念是物理学的细胞,它反映了物理事实中最本质的东西,是学生进入理性认识的第一步,它不仅是物理基础知识的重要组成部分,更是掌握物理规律的基础。如果物理学中没有一些概念作为逻辑思维的出发点,就不可能揭示这门学科的全部内容,也就失去了这门学科存在的价值,因此,物理概念教学是十分重要的。目前关于物理概念教学的研究成果是十分丰富的,受《全日制义务教育物理课标(实验稿)》和廖伯琴关于物理教学的一种模式的论述的启示,笔者结合自己的教学经历,提出初中物理概念教学的必要过程,试图对物理概念教学从整体上系统把握,为初中物理概念教学提供一定的参考意见。

1.两篇文献中的论述和启示

1.1两篇文献中的论述

(1)《全日制义务教育物理课标(实验稿)》提出的课程基本理念

①注重全体学生的发展,改变学科本位的观念;

②从生活走向物理,从物理走向社会;

③注重科学探究,提倡学习方式多样化;

④注意学科渗透,关心科技发展;

⑤构建新的评价体系。①

(2)廖伯琴在《物理教学中的“以惑为诱”新模式》中的有关论述

学生在学习物理概念前,已有了旧的图式,即已有一些前概念,通过个体的同化和调节等过程,人们的思维便有了一个新的组织结构和行为方式,即新的图式。这种从旧图式到新图式,然后再到更新图式的过程,实质上就是个体思维的组织结构不断地从低级的感觉运动阶段发展到高级的形式的运演阶段,这也是认知图式的改变和发展过程②。实质上,这就是物理教学的认知过程。其具体过程分四个阶段,即诱惑、析惑、演惑和解惑。(此论述中的“物理概念”是指物理中的概念、规律等,与本文所提物理概念不同)

1.2以上论述给我们的启示

(1)学生在学习物理内容前,其实头脑中已存在一些前概念,即“旧图式”。学生学习物理概念的实质,是用物理概念替换头脑中的前概念,即用“新图式”替换“旧图式”。

(2)物理教学实质上就是“旧图式新图式更新图式”的发展过程。

(3)物理学习要从学生的生活开始走进物理,从物理走向社会,学生接触到的生活经验是学生学习物理的必然依赖。

2.物理概念教学必要过程的提出和意义

2.1物理概念教学的必要过程

从以上文献的启示,结合物理教学论中关于概念教学过程的论述,提出初中物理概念教学的必要过程:了解学生的前科学概念创设物理概念学习情景概念运用练习概念阶段性的深化发展.

2.2意义

(1)提出必要过程一词,和一种模式不一样的。必要过程是说提出的还是“教学过程”,必要说明它是不可缺少的,缺少了某个过程就会对学生的概念掌握产生影响。并且这些过程是系统的,某个过程做的好不一定最终教学效果就好,学生概念掌握的情况取决于这些过程协调作用的程度。

(2)物理概念的掌握本是一个系统的过程,但实际教学实践中往往“详于此而疏于彼”,甚至没有彼,极大地影响了物理概念教学的效率。提出物理概念教学的必要过程,有利于对概念教学的整体把握。

3.各个必要过程的说明

(1)了解学生的前科学概念――学生掌握概念的起跑线

前科学概念,是指未经专门教学,在同他人进行日常交际和积累个人经验的过程中掌握的概念③。它往往是片面的、主观的、表面的,是非科学概念。这类概念普遍存在于学生的头脑当中,这就决定了物理概念教学不是白纸上绘图,也不是空瓶中注水,而是利用适当的教学手段,把学生头脑中的前科学概念用科学概念置换出来,形成正确的物理概念。因此,物理教师在概念教学前,要对学生头脑中的前科学概念作一大致了解,备课时做到备学生,这样才能更准确地认识到教学的重点和难点在哪里,教学时才能做到有的放矢。

(2)创设物理概念学习情景――学生形成概念的土壤

物理概念是在观察、实验的基础上,运用科学思维的方法,排除片面的、偶然的、非本质的联系,抓住一类物理现象共同的本质的属性,并加以抽象和概括而形成的。因此,在课堂教学中以物理事实、物理实验创设一定的物理情景,运用科学思维方法从中抽象、概括出物理概念,是符合物理学习的认知特点的。因此可以说,适当的物理情景是学生感性认识事物的必然依赖,也是从感性到理性飞跃的必然依赖,缺乏了这种物理情景,那么形成概念的逻辑思维过程将成了无源之水,无本之木。在学生形成物理概念的过程中,很多就是因为缺少认识事物的物理情景。

(3)概念运用练习――学生概念认识的二次飞跃

《全日制义务教育物理课标(实验稿)》提出“从生活走向物理,从物理走向社会“的基本理念,在概念教学上不再刻意追求物理概念的严密性、完整性、逻辑性,而是更多地关注学生的发展需求和认知特点,注重概念与学生的经验的有机结合,使新知识、新概念的形成建立在学生现实生活的基础上,更多地以实例来说明和理解概念,以个性化的语言来描述概念,是学生有更多的精力用在实践、探究和知识面上。

4.其它问题

物理概念是学生学习物理的基础,概念教学也就理所当然地成了物理教学的重点,但由于物理概念本身难学的特点,加上初中物理教学受时间和教学工具的限制,概念教学又成了师生共同的难点。上述所提出的只是初中物理概念教学的必要过程,即一定有的过程,并非只有这些过程。其它方面要结合具体情况对待,比如,当教学中出现了易混淆的概念时,教师要引导学生进行辨析;当学生不会用物理概念解决实际问题时教师要耐心启发。总而言之,学生在物理概念掌握方面出现其它问题时,教师要灵活处理,要充分认识到物理概念的重要性,不可袖手傍观。

参考文献:

[1]阎金铎.中学物理教材教法[M].北京:北京师范大学出版社,1998,6.第3版

[2]宋善炎.物理教学论[M].长沙:湖南师范大学出版社,2002,7.

[3]廖伯琴.物理教学中的“以惑为诱”新模式[J].教育评论,1995,(3)

[4]中华人民共和国教育部. 全日制义务教育物理课标(实验稿)[S].北京:北京师范大学出版社,2006,3.

物理概念教学论文范文3

【关键词】楞次定律 教学设计 电磁感应现象

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)21-0154-01

物理概念是物理知识的重要组成部分,是学好物理定律、公式和理论的基础。在物理教学中正确建立物理概念是学生学习过程中的一个质的飞跃,是物理教学的任务,也是提高物理教学质量的关键。

物理概念来源于物理实践、物理事实,它是将实践得来的感性认识上升为理论认识,再回到实践中去,用来指导实践,并予以检验和深化。若学生只知道物理事实,而不能上升到物理概念,就不能说学到了物理知识;若学生对物理概念不理解或理解片面,也就谈不上对物理概念的认识掌握;若学生对物理概念理解不透、混淆不清,就难以进行判断、推理等抽象活动,更不能正确地应用定理、公式来解决实际问题。

一 教学准备

在电磁感应现象中,确定感应电流的方向是一个重要问题,因此,对楞次定律的学习必须要有足够的重视。

关于楞次定律的教学安排一般有以下两种。(1)先进行一系列的实验,如将磁铁插入线圈或由线圈中抽出,观察线圈中感生电流的方向;再分析线圈中磁通量的变化,还要分析感生电流所产生的磁场的方向,进而研究感生电流的磁场的方向和原磁场变化之间的关系;最后将各种情况进行综合得出结论。这样安排的优点是能使学生了解这一定律在实验基础上建立的过程,但由实验到结论,现象多、过程复杂,效果不理想,所以教师要注意引导学生。(2)直接运用能量守恒定律来分析感应电流的方向,得出结论后再用实验验证。

众所周知,楞次定律是电磁学的一个重要定律,教师普遍感到难教,学生感到难学。要如何上好这一节推荐课呢?课堂教学不仅为了使学生知道实验的结论和规律的内容,更重要的是让学生知道结论和规律是如何得出的,因此教学重心要从结论的学习上转移到概念和规律的形成过程的学习,以及形成这些概念和规律所用的方法的学习中。

二 引导学生建立概念

物理概念教学是物理教学中重要的教学环节,教师应根据认识论的规律,首先帮助学生形成表象,然后在诸多表象的基础上,引导学生经过抽象和概括、分析、综合,通过类比的思维方式,建立物理概念。如在讲电场、电势能这两个概念时,电场和重力场很相似,但电场作用的效果必须在实验室才能看到,而重力场是我们非常熟悉的,我们身边重力场的现象都是可以直接观察到的,所以在学习电场前,应先复习重力场。重力场是力的性质,用重力加速度来描述;重力场能的性质用重力势能来描述。这样通过比较、对比,使学生从表象认识上升到理论认识,再经过教师的引导使学生头脑中建立起电场、电势能概念,这样学生在学习概念时就不会感到空洞,也不觉得物理概念太抽象,反而可以轻松掌握物理概念。

物理本身就是一门实践性很强的自然学科,物理概念都是从实践中总结出来的,所以只有把物理概念应用于实践,应用于解决实际问题才能体现出物理概念的价值与作用,才能提高学生学习物理的兴趣,使物理课不再抽象、难懂。

三 拓展延伸,深化理解

楞次定律的文字表述概括性强,学生常常理解错误。这就要求教师在教学中要使学生明确:感生电流产生的磁通量是阻碍原磁通量的“变化”,不是和原磁通量相反;“阻碍”不是“阻止”,而是“延缓”。如果磁通量的变化被“阻止”了(即不变了),则感生电流也就无从产生。

楞次定律和右手定则是一致的。在教学中,教师要举一些实例要求学生分别用右手定则和楞次定律来判断感生电流的方向,让他们通过自己的“实践”来认识两者的一致性,从而在具体应用时能作出正确的选择。在具体运用时一般可以这样选择;如果是闭合电路的部分导体作切割磁力线运动,则常用右手定则,如果是由于磁场变化引起整个闭合回路磁能量的变化,则常用楞次定律。

这节课利用演示实验和多媒体增强了教学的直观性和趣味性,提高了学生的学习积极性,大大地提高了教学质量和效果。学生对“楞次定律”有了一个比较完整的认识,给后面的教学奠定了基础。

物理概念教学论文范文4

【关键词】概念;概念建构;教学策略;思维冲突

【基金项目】本文系江苏省教育科学“十二五”规划立项课题“突出科学本质的生物学教学策略研究”(立项单位:江苏省教育科学规划办公室,批准号为:D/2015/02/349/ )的阶段性成果。

中图分类号:G633.91 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2017)04-0084-03

一、问题的提出

概念是思维的基础,是自主学习的基石。但在教学实践中,执教者往往对前概念缺乏足够的尊重、了解、分析和利用,往往将大量的时间用于各种练习训练,忽视学生概念的建构过程,概念建构效率较低。随着新课改的不断深入,如何避免对概念性知识的机械传授已经成为一个很有必要探讨的问题。

在课堂教学中,当执教者有效获取了学生对各种事物或现象的前概念以后,应基于前概念尽快帮助学生建构科学概念,此时采取适当的教学策略是非常必要的。因此,在教学实践中,根据教学目标、教学对象、教学行为的不同,可采用不同的策略帮助学生建构概念。

二、丰富策略

萧伯纳说过,你有一个苹果,我有一个苹果,彼此交换,我们每个人仍然只有一个苹果;如果你有一种思想,我有一种思想,彼此交换,我们每个人就有了两种思想,甚至多于两种思想。执教者在概念教学中可以通过师生之间、生生之间分享前概念的方式,达成促进概念建构的目的,这就是“丰富策略”。

例如,执教者在教学“北京人”一课时就采取了该方法。在了解学生关于史前社会的前概念,设计了这样的问题:在文字出现之前如何将历史传承下来?此处教学设计的本意是让学生说出:①考古学家通过发掘来重建历史场景。②通过图画、歌谣等形式代代相传下来。在课上,两个班级的学生发言中均提到岩画,此外甲班有学生提到考古,传说与歌谣基本是执教者引导出的。为加深印象,执教者在甲班补充了史料的三个来源:文献史料,实物史料和口述史料。我们发现,学生成长的背景不同,接触的事物不同,兴趣爱好不同,因此同一个概念在不同学生大脑中存在的形式也是不同的。执教者通过提问、引导和讲解,让学生通过分享,使各自的概念得到丰富,从而形成一个完整的关于在文字出现前历史传承途径的概念。

对现有概念的增加、修改或删除即“丰富策略”,学生在课堂学习中获得的大量新概念经历不断的区分、合并以及删改而成为科学概念。所以当学生的前概念只是对事物的认知不够完善时,执教者可通过演示具体的事例、现象和实验来丰富、重整前概念,以达到建构科学概念的目的。

三、辩论策略

理论和实践表明:将问题抛出来让学生进行开放式讨论时,由于不同学生的前概念各不相同,会产生观点的矛盾、碰撞从而引发认知冲突。如能有意识地创设这样的情境,让学生在主动交流中生成自己难以合理解释的问题,会促使他们寻找更多的依据和逻辑性更强的观点,为概念的转变打下坚实的基础。这就是“辩论策略”。

例如,动物细胞的全能性、发育的全能性这两个概念的辨析。两者出现在不同的知识块面。人教版必修1“分子和细胞第6章细胞的生命历程第2节细胞的分化”中出现“细胞的全能性”,即“具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞都具有发育成一个完整生物体的潜能。也就是说,每个生物细胞都具有全能性的特点;“发育的全能性”则呈现于人教版选修3“现代生物技术专题3胚胎工程”,哺乳动物的胚胎干细胞在功能上具有发育的全能性,即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。

一般来说,由于学生是在不同的章节学习这两个不同的概念,又不注意辨析两者的区别,时间稍长,往往会将两者混为一谈。“细胞的全能性”和“干细胞发育的全能性”对多数学生来讲往往只能抓住“全能性”这三个字,至于其本质有何不同,既没有思辨的意识,也没有辨析的能力。那么执教者采用何种策略帮助学生完成上述概念辨析呢?请见下文。

教学片断1:

师:胚胎干细胞的功能特性是什么?

生1:全能性。

师:什么是细胞的全能性?

生1:……

生2:已经分化的细胞,仍然具有发育成一个完整个体的潜能。

师:不错,强调了体现细胞全能性的细胞是已分化的细胞以及最终体现全能性必须是形成了新的个体。根据目前科技水平,动物细胞能体现全能性吗?

生2:不能。

师:那么,我已有动物细胞核移植实验可以说明什么?

生2:动物细胞核具有全能性。

师:生1,你能举出证明植物细胞具有全能性的实例吗?

生1:胡萝卜经植物组织培养产生完整植株。

师:那么,胚胎干细胞的功能特性,你还坚持你刚才的答案“全能性”吗?也就是指每个胚胎干细胞在体外培养的条件下发育成一个完整的个体了吗?

生1:不能答“全能性”。胚胎干细胞是未分化的细胞,在体外培养的条件下不能形成一个完整的个体。最终胚胎干细胞可以分化为成年动物的任何一种组织。

师:好,胚胎干细胞的功能特性,是指这些干细胞在该动物体内能发挥的功能上的特性。如何用简单的概念概括?

生1:我们把它叫作“发育的全能性”。

学生思辨后形成的结论见表1。

如上文所述,当学生对某个概念的理解与他人不一致时,师生之间、生生之间的辩论就可能发生;当学生达成共识的主观诉求,执教者又创设了相应的情境时,辩论自然就会发生。用科学证据来证明自己的观点,通过辩论修正自己的概念,这不是一线教师一直努力追求的吗?在教学中,执教者要放低身段,耐心倾听,从而促使师生双方相互开放,最终形成真正意义上的互动。

四、建模策略

在学生的学习活动中,从前概念到概念的转变很难一蹴而就,往往要经历一个螺旋式演进的过程。因此,教学中执教者应充分了解学情,通过实验演示或数学推演,来突出教学重点,丰富感性认识,建立科学模型,提高学生思维的创造性,从而使学生逐渐获得独立形成科学概念的能力。这就是“建模策略”。

例如,在高三物理一轮运动学复习课中,执教者首先给出问题:做匀变速直线运动的物体,在t 秒内通过位移x,则中间时刻的速度Vt/2和位移中点的速度Vx/2谁大?然后根据事先掌握的情况选择了三类有代表性的解答让学生板演。

学生表示能熟练掌握①②这些基本公式,也明确知道Vt/2和Vx/2谁大谁小,但不知道为什么,知其然而不知其所以然。

类型二:学生作速度――时间图像,画出相应的曲线,分析曲线得出结论(原始图像如图1所示)。其推理过程简洁明了,能将数学知识有机地应用到研究物理问题中,这种思维方式值得肯定,但所作图像有明显的物理意义上的错误,推证的严密性也不够。

类型三:假设V0=0,再推理得出结论(过程略)。推理过程看似极简洁,但这种处理方法人为地改变了题设的条件,只讨论了特殊条件下的状态,是严重的错误。

为了帮助学生修正已出现构建偏差的概念,执教者从最本源的概念认知开始,针对不同类型的“个性化”认识偏差,逐步深入。师生互动情景如下:

根据题设条件,物体做匀变速运动,显然不会是情况③,那就只能是情况④。

第二步:对于v-t图像,先引导学生讨论,明确横轴、纵轴的物理意义,让学生自我发现物理量所对应的实际意义。在讨论过程中,学生自主发现并修正了之前概念构建中的问题。

为了实现学生从感性到理性的飞跃,教师再回归题设条件,引导学生思考推证的严密性,学生经反复审视及深入思考,终于意识到类型二的图示及类型三的假设都只是特例,而用特例是不能证明问题的。题设条件强调的是“匀变速”,学生在构建概念时不经意间给自己加了两个特殊的条件――V0=0,匀加速。第二步完成后,执教者已无须多言,对类型三的纠错已水到渠成,一切都是那么自然。

学生的原始解题过程是他对概念认识程度的朴素反映,执教者可以通过各种前期手段如作业批改来发现学生就某个概念出现的不同认识,进而进行合理的归纳。教师抓住问题的核心,以递进的方式引导学生,就可以自然且富有逻辑性地帮助学生自我分析并完善概念。

除上述几种教学策略外,教师在课堂中所使用的常用策略还有反例策略、实验策略、类比策略等。由于篇幅所限,笔者在此不一一赘述。各种教学策略,按照其针对前概念存在问题的区别,可分为两大类:丰富和重建。简而言之,如前概念不错但有所欠缺,“丰富”就是教师扩充、完善原有概念的教学方式;如前概念错误,“重建”即教师让学生调整原有认知,形成科学概念的教学方式。

帮助学生构建最本源的概念是教的天然责任,创新的果实只能生长在最基本、最本质的概念上。脱离了最本源的概念,给出的结论再完美也只能是空中楼阁,其最终结果必然是坍塌。扎实的概念建构才是硬道理!

参考文献:

[1] 钟启泉.课程的逻辑[M].上海:华东师范大学出版社,2008.

[2] 郑青岳,郑青岳・科学教育演讲录[M].杭州:浙江教育出版社,2015.

[3] A.F.查尔默斯.科学究竟是什么[M].北京:商务印书馆,2007.

[4] 竺红波.运用多种策略,建构科学概念[A].第五届中国教育技术装备论坛获奖论文集[C].2014(11).

物理概念教学论文范文5

中学物理教学历来重视物理概念的教学,传统的概念教学从物理概念的文本出发,着力在三个方面讲解和剖析物理概念:一讲清概念的内涵,即物理内容和物理意义;二强调概念的外延,即概念的适用条件和范围;三理清相关概念的联系和相近概念的区别,课改后的概念教学,继续重视知识文本内容的宣讲,将知识内容讲授得精要、清晰、连贯,以教学艺术与教师情绪的感染将单向的知识传授活动变得生动有趣,同时还融入了演示实验、多媒体或实物展示、板书与演算等教学手段,但是,基层教师对概念形成过程的教学的研究不足,采用的教学手段流于形式,难以让学生内化概念知识,以一节《阿基米德定律》公开展示课为例,笔者曾对学生做了一次课后测评,在为“浮力”概念设置的问题中,对“请举一个生活实例来说明浮力的存在”的39份答卷中,除1份外,其它35正确答案均取自于课堂教师所列举的实例;在回答“浮力的方向是否可能在水平方向上”问题时,却仅有7份回答“不可能”,从测评数据可以支持这样的判断:学生并未在这节课堂教学中通过对“浮力”概念本质的分析进行深入思考,尚未对“浮力”概念形成扎实的知识储备。

物理概念,其本身的含义既抽象且深刻,在日常生活中常被误用或滥用,同时,初中学生在物理概念学习过程中,由于其自身认知特征的局限性,不仅仅需要教师帮助从现象中抽取并概括出物理现象的本质属性,还需要学生自己对获得的知识内容进行深层次的加工整理,才能让学生在原有的经验背景下内化到自己的各自有所不同的知识结构中,那么,物理概念的教学可以采用怎样的教学策略,在实行严谨的概念文本解读的同时,突出概念内化呢?现将在知识内容传播与教学活动设计两个方面,探寻可资利用的教学策略。

1 概念内容的选择与呈现顺序的策略

概念教学,一般是从学生已有知识或生活经验或实验现象开始,首先让学生观察并帮助学生归纳大量事实的共同特征,选择与设计有利于学生内化概念内容的实验与生活经验,存在三个主要来源:

第一,教材与教参中的实例与实验。

第二,应用于生活中的现象和经验;适度的贴近学生社会生活的经验与现象,便于学生观察、感知和分析。

第三,学生对概念的理解与经验;教师能从中发现学生的认知偏差,学生也容易被唤起兴趣与注意。

概念内容的呈现顺序,考虑到学生学习的认知特征与学科内容特点,以直线式或螺旋式、渐进性组织或跨越性组织等方式来调整概念教学内容。

如初中物理“内能”一节,采用教学内容的渐进性组织方式,以三步骤建构内能概念:从“能量是物体所具有的对外做功的能力”已有知识出发,通过加热水杯,水杯内悬浮物从静止开始运动的演示实验,发现“温度高的物体具有对外做功能力”,得到“温度高的物体具有能量”,即“任何物体都具有与类似机械能的能量”结论,再用反复弯折铁丝实验,总结出“对物体做功,内能增加”,来进一步强调物体内能的能量特征,最后,加热铁丝、烘烤铁丝等实验,发现并归纳出内能所具有的“热传递方式转移内能”,拓展出物体内能转移的特殊方式。

2 形成概念的方法的教学策略

概念形成的过程是一个复杂的、感性认识与理性认识相互作用的认识发展过程,使用了严谨的科学方法,针对概念形成的不同方法,教学活动也各有不同的策略。

2.1观察法建构概念,例如连通器,用直观感知的教学活动来帮助学生形成概念

将形状、粗细不同的各种连通器拿给学生看,观察且归纳出容器加水后的水面总处于同一高度这样共同特征,来形成连通器概念,课后就不难准确地识别出其它的未在课堂上呈现的连通器了。

2.2数学法建构概念,如密度,应用发现式教学策略

分别测量同种物质的形状、大小各异的物块,发现各物块的质量与体积的比值相等的共同特征,将质量与体积的比值定义为密度概念,当然教学侧重点不仅在于从大量示例中发现具有共同特征的数学关系,还要辅以概念形成的物理发展史的教学。

2.3理想化法建构概念,如惯性、分子电流等,采用讲演式讲授法

帮助学生在尊重假说的基础上,实施理性推理的教学活动策略。

3 概念适用范围及与相似概念的区别的教学策略

每个物理概念都具有独一无二的含义,要掌握概念决定条件、物理量的量度公式、适用范围及与相似概念的区别,采用类比式讲授法与设想类问题讨论法等教学方法,有利于学生内化概念内容。

例如,“电阻”概念与“密度”概念类比,两者量度公式极其相似,一样不能从电阻定量公式R=U/I认为电阻与加在导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比,而与密度是物质的属性一样,决定导体电阻的是导体的材料、长度和横截面积_同样,内能中的分子动能与机械能中的动能概念,压强与压力概念,等等,类比教学方式有利于同化与顺应新概念的认知,避免概念的混淆。

日常口语会话中常常会被滥用的能量概念,设想类问题的讨论式教学活动,如“气功师号称能‘隔空打物’或‘隔山打牛’,如何设计实验证明这种说法是否正确?”,师生既可以围绕问题进行分析、讨论和交流,从不同角度来探讨机械能、内能、化学能等概念,也可以创造性地设计实验,将所学知识加以合理发挥,来促成对能量概念知识的全面、深刻的理解,

4 概念内化需要的时间与资源的教学活动策略

学生构建个人化概念所需要的时间与资源,在教学活动方面,设计发现性实验与开放性问题,在教学方法方面,讲授式教学方法的同时,辅以交流、合作、探究等课堂活动,都是有效的课堂教学活动策略。

物理概念教学论文范文6

关键词 BOPPPS 概念图 启发式教学 合作学习 生物化学

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.05.043

Abstract According to the characteristics of biochemistry course, this paper discusses the feasibility of applying BOPPPS teaching mode in combination with a variety of student centered teaching strategies applied in biochemistry course.

Key words BOPPPS; concept map; heuristic teaching; cooperative learning; biochemistry

生物化学课程在中医学院校中作为西医基础课,占有重要的地位。其理论和技术已广泛渗透到生命科学领域的各学科中,如药理、免豆亚鸽魏林林疫、细胞生物学等。在临床医学上,生物化学被运用到疾病监测、预防、诊断、治疗、预后等各个环节。对中医学来说,用生物化学理论和技术研究中医,是中医现代化的必由之路。①

在生物化学课程中运用传统的以教师为中心的教学模式,存在以下困难:生物化学知识的理论性强,对一些基础知识薄弱,甚至高中学文科的同学来说理解和记忆困难;传统教学方式以权威讲授为主,学生处于被动听课的状态,学生记忆知识点的效果欠佳;学生学习兴趣难以保持,几节课下来学生陷入疲惫。需要引入一种有效的教学模式来组织课堂教学,达到教师更有策略地教,学生更有效率地学的目的。在这样的背景下,笔者尝试了BOPPPS教学模式,结合多种教学策略的应用,取得了较好的效果。

1 BOPPPS教学模式

BOPPPS教学模式是一种以学生为中心的课程设计模式。它的设计目的是增加学生的能力,教学方式是互动合作式的。这种教学模式起源于加拿大,后在加拿大与美国流行起来。BOPPPS模式:Bridge-in(导言)、Objective(学习目标)、Pre-assessment(前测)、Participatory learning(参与式学习)、Post-assessment(后测)、Summary(总结)。BOPPPS教学模式又称为有效教学设计,体现在有效果(教学达到预期的效果)、有效率(教学效果与教学投入比值高)、有效益(教学能够达到学生的需求)三个方面。②③

2 以学生为中心的教学策略

在BOPPPS的各个环节中,针对不同的知识点可以使用不同的教学策略,以达到教学策略多样化,充分调动学生学习积极性的目的。以下列举几种常用的以学生为中心的教学策略。

2.1 启发式教学策略

启发式教学策略是指教师在教学过程中根据教学任务和学习的客观规律,从学生的实际出发,采用多种方式,以启发学生的思维为核心,调动学生的学习主动性和积极性,促使他们生动活泼地学习的一种教学策略。④

采用启发式教学策略,从易到难地给学生提出问题,引发学生思考。由学生自己做出的推理,比教师直接叙述概念更令人印象深刻。因为教学要适应学生的身心发展水平,循序渐进的促进学生发展。⑤而大学生处于青年期,智力发展到高峰,擅长进行逻辑推理,所以留时间给学生思考是明智之举。⑥

在生物化学课程中,一些概念和原理和现实生活相距比较远,单纯靠教师讲解和推理,学生难以跟上思路,难免不知所云。采用启发式教学策略,使学生在教师的启发下推导出这些概念和原理,帮助学生将别人的知识内化成自己的知识,提高学习效率。

2.2 概念图教学策略

2.2.1 概念图的意义

概念图是组织和表征知识的工具,它包括众多的概念,以及概念与命题之间的关系。其开发是以奥苏伯尔的教育心理学为基础的,满足有意义学习的条件,能够有效帮助学生理清学习的顺序,使新知识植入发展中的概念框架之中。有意义学习(meaningful learning)有三个条件:学习资料必须概念清晰;学生有相应的前期知识;学生选择有意义的学习方式。而概念图教学策略满足了这三个条件,首先概念图的构建是基于一系列互相联系的概念的,这些概念之间有些是从属的关系,有些是并列的关系。其次,大学生的课程设置已经考虑到课程之间的先后次序,生物化学这门课的内容组织也有承接性,所以学生有相应的前期知识。最后,概念图是一种有意义的学习方式,因为在有意义的学习中教师是间接地指导学生而不是直接地控制学生学习,运用概念图时最好让学生自主构建出概念之间的关系,从而达到对概念和整个知识体系的理解。⑦

2.2.2 概念图策略在生物化学课程中的应用

概念图可以用于教师的教和学生的学。教师可以把生物化学整本书的内容构建一个大概念图,让学生在进入课程学习之初明确目标,在每个章节学习时,可以用概念图作为总结章节内容的工具,使学生加深印象;学生的学,教师可以教会学生把概念图作为课堂笔记和课后复习的方法,使学生在构建概念图的过程中对课本知识进行梳理和巩固,达到自主学习,主动学习的目的。

2.2.3 概念图的绘制

选择一个特定的知识领域开展构建,找出这个领域中最核心的概念放在最上层。找到这个领域中的其它概念,依次根据它们与上层概念的关系排列。例如最核心的概念包含四个子概念,就把这四个子概念作为第二级,更细的概念作为第三级,以此类推。然后用连线(带指向的箭头或带文字的箭头等)表达它们之间的关系,箭头之间可以交叉,以此表达复杂的关系。最后用方框、圆圈或不同的颜色把概念圈起来,联系词不用圈。最终构成了一个脉络清晰的概念网络。

2.3 合作学习的教学策略

2.3.1 合作学习的意义

合作学习是学生以小组的形式一起学习,教师的角色由传播者转变为服务者,学习的责任由教师转移到学生,学生不仅要自己学会,还有责任帮助小组中的其他成员学会。这种教学策略中成员必须积极主动互相依赖,做到资源共享和角色分担,能够锻炼学生的协作技能,教师要观察小组的工作情况,鼓励和表扬,让学生感受到成功、欣赏和尊重。⑧

2.3.2 合作学习策略在生物化学课程中的应用

生物化学课程内容多,信息量大,知识更新快。单纯课堂讲授让学生难以消化和理解。因此,课后利用合作学习的教学策略,让学生分组对课堂知识进行学习。例如写小论文,这样学生对该知识点的国内外最新进展有了了解,又锻炼了学术论文写作的能力。课堂上,可以让学生对课后学习的成果分小组进行汇报和讨论,让学生对所学知识加深印象。

2.3.3 合作学习的设计

首先设置学习目标,目标要符合学生的认知程度和能力,有一定的挑战性。其次对学生进行分组,有学生自由组合和教师分配两种形式,前一种方式学生之间比较熟悉,有利于合作的开展,后一种方式,教师可以根据学生的兴趣和能力进行分组,前提是教师要对学生足够了解。接下来,设置角色,让学生担任不同的角色,这样做是让每一个组员都参与其中,感受到自己对团队的学习成果负责。如组长、图片采集员、文字撰写员、演讲者、课件制作者等。在合作学习的过程中,教师为学生提供指导,给予帮助,及时监督。成果展示阶段,可由组员在课堂上与大家分享成果,或以书面作业的形式汇报给教师。最后,教师根据学习目标完成的情况给小组进行评分,为了更个性化地评价学生,避免部分学生搭便车,打击其他学生的积极性,教师可以让组长给每位组员评分,写下评语。⑨

3 教学设计案例

下面以“重组DNA技术第一节概述”为例,阐述BOPPPS教学模式结合多种教学策略在生物化学教学中的实践。授课学时1.5学时,授课对象为中医学专业本科二年级(上学期)学生,教材为金国琴主编的《生物化学》第二版。教学媒体为板书结合多媒体课件,在多媒体教室授课。如表1所示。

3.1 应用详解

3.1.1 启发式教学策略的应用

在前测阶段,展示图片“用大肠杆菌生产人胰岛素”并提问:是怎么把人的基因“嫁接”到大肠杆菌上的呢?以此启发学生回忆高中学过的基因工程知识,以达到检测学生前期知识掌握情况的目的。

在参与式学习阶段,提问“你知道转基因聪明鼠是怎么构建的吗?”“要把DNA剪开需要什么?”“插入外源基因后怎么把它连接起来?”提出问题,启发学生思考,顺利导出限制性内切酶和DNA连接酶的概念。

3.1.2 概念图教学策略的应用

在总结阶段,学生在教师的启发下,把概念串联成“重组DNA技术概念图”,这种方式帮助学生理清知识框架。一个学期课程结束后,学生可以利用这些概念图进行复习,在此基础上补充细节,有效巩固知识。更重要的是,使学生掌握“概念图”这种学习生物化学的有效方法。

3.1.3 合作学习教学策略的应用

在参与式学习阶段,教师把基因工程基本概念卡片发给各小组,让学生把概念讲解给全班同学。传统的教师讲授概念,时常水过鸭背,学生还未掌握,就到下一个内容了。通过小组讨论,学生讲解的方式,让知识内化为学生自己的知识。学生参与式学习,教师并不是完全放任不管,而需要及时纠正,及时总结。

在总结阶段,教师布置课后小论文:以DNA重组技术在医学和制药工业中的5个应用方向为背景,6~8人一组选择一个方向为题,撰写1000字小论文。(1)发现疾病基因;(2)生产蛋白或多肽类药物;(3)制备基因工程疫苗;(4)动物克隆;(5)改造物种特性。

教师提供自主学习资源并在生化课程网站论坛和QQ/微信学习小组中进行指导,并对上交的论文进行反馈。课后撰写小论文,使学生广泛涉猎教科书外的信息,加深对知识的理解,激发学习兴趣。通过对动物和人类克隆、改造物种特性等话题的探讨,使学生从生物伦理学和转基因食品安全性的角度思考基因工程。

4 结语

实践表明在生物化学课程中采用BOPPPS教学模式,结合多种教学策略,能有效突破传统教学中的困难。对教师而言,BOPPPS教学模式符合教育学的基本规律,用这种模式进行教学设计能使教学内容更有效传递给学生。富有吸引力的导言和明确的学习目标,会激起学生的学习兴趣;前测可以帮助教师掌握学情,及时调整教学思路;参与式学习,真正以学生为中心,让学生成为学习的主体;及时的后测,反馈了学生对知识的掌握情况,有助于教师课后辅导和安排复习;随堂总结,帮助学生理清知识脉络,把握重难点内容。对学生而言,采用BOPPPS教学模式结合多种以学生为中心的教学策略,使他们的自我效能感增强,更系统地掌握知识,对生物化学更有兴趣了。

注释

① 金国琴.生物化学(第2版)[M].上海:上海科学技术出版社,2011.

② 陈卫卫,鲍爱华,李清,李志刚,唐艳琴.基于BOPPPS模型和问题驱动教学法培养计算思维的教学设计[J].工业和信息化教育,2014(6):8-11.

③ 陈卫卫,李清,李志刚,施蕾.基于概念图和BOPPPS模型的教学研究与实践[J].计算机教育,2015(6):61-65.

④ 王道俊,王汉澜.教育学[M].人民教育出版社,1999.

⑤ 莫雷.教育心理学[M].北京:教育科学出版社,2007.