初中物理概念的教学实用13篇

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初中物理概念的教学

篇1

在上述演示实验引出电阻初步概念的基础上,提出:“怎样量度一个导体的电阻值呢?”可以在导体两端加上相同的电压,观察通过导体的电流的阻碍是怎样变化的,这样就可以找到这个导体对电流的阻碍作用的强弱(大小)。教师应该引导学生设计出为此目的而设计的实验线路——“伏安法测定电阻”的实验线路,如图2所示(由于学生尚未学习过滑动变阻器,为了直观,可以采用改变蓄电池个数的方法来改变电路两端的电压,因为电池的内电阻很小,当电路中通过的电流很小时,可以认为蓄电池的路端电压是不变的。为此,演示对应选择电阻值较大的锰铜线和镍铬线做实验;安培表应采用安级的,演示时只需要读出具体的电流值)。进而分别选用两种不同的导体(例如一种用锰铜线,另一种用镍铬线)进行实验,分别测出几组U值和I值对应的实验数据。然后通过分析、概括和比较,就会发现:对同一个金属导体来说,它两端的电压值U跟通过它的电流值I的比值是一个定的值,但对不同的金属导体来说,比值 是不同的。

= = =……=R1

= = =……=R2

可见比值反映了导体本身的一种属性,在相同的电压下 值越大,电流越小,说明这个比值反映的是导体对电流阻碍作用的强弱,称为导体的电阻。然后引导学生进一步进行科学抽象,用R代表导体的电阻,抽象出电阻的定义公式:

R= = =

应该指出,R= R= 是电阻的定义公式,也是量度公式。一些物理概念用“比值”的方式下定义时,其定义公式仅表示量度方法,而不是表示物理间的函数关系。讲清这个问题,对学生正确理解物理概念能起着良好的作用,从而使学生弄明白:是I与U成正比,还是 标志导体对电流的阻碍作用的强弱,还应使学生搞清楚,电阻虽用比值来 量度,但它的大小跟导体两端的电压U和通过的电流I无关。而是由它的本身物理条件所决定(讲“决定电阻大小的因素”时再具体阐述)。这样学生就不会错误地认为导体的电阻与导体两端的电压成正比,与导体中通过的电流成反比;更不会由R= 错误地认为U=0时,R也等于0,在这个基础上,教师还应该简要地阐明导体为什么会有电阻,使学生形成比较完整的概念,获得比较系统的知识。

学生弄清了电阻的定义公式,电阻的单位就很容易理解了——电阻的国际单位是欧姆,它是从电阻的定义公式R = 来规定的,即当U=1伏特,I=1安培时,规定R=1欧姆,也就是1欧姆= 。

上述的整个教学过程既扎扎实实地抓基础知识的教学,又使学生透彻理解电阻这一概念是怎样在实验和分析的基础上被抽象概括出来的。这样,概念的形成过程就使学生进行科学思维的过程。教学实践使我们体会到,教学中有计划地遵循物理概念形成的这种科学思维过程来组织教学,就会使学生在形成概念中,反复经历思考活动的训练,并逐步学会抽象概念的思维方法,学生的思维能力就会得到很好的发展。

二、引导思考,理解概念

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物理概念是对某一类物理事物和物理现象的本质属性的认识,生动形象的表面现象往往给人深刻的印象,但掩藏在其下的本质属性,却很难让人发现,只有通过对表面现象的由表及里、由浅到深的层层剖析,才能去伪存真,掌握真正的内涵。

2.学前概念的负迁移

学生在学习新的物理概念之前,往往已经接触过许多相关的物理现象,并在头脑中形成一些近似的概念,即学前概念。这些概念往往是未经充分的科学抽象而获得的,因此,大多是不准确甚至是错误的。不正确的学前概念妨碍概念理解的全面性、完整性,影响着学生对新概念的同化,造成新旧概念的模糊认识。例如,对于光和光线,学生在生活中已经有诸如“这里光线太暗”之类的说法,显然是用光线代替了光,在理解“光线是表示光束及其方向的直线”时产生迷惑,片面认为光线就是光。

3.概念形式相似或意义相近

物理概念中,有相当多概念与其他一些概念形式上相似,更多的是意义上的相近,对这些相似概念区分不清,就会造成理解的混乱。例如温度、热量、内能,重力与压力,压力与压强,功与功率、电功与电热,液体压强,汽化与升华,物体的相互作用力与物体受到的平衡力等等。

二、消除易混概念的策略

准确把握、正确认识容易混淆的物理概念,最有效的方法是对概念进行比较,从物理概念的形成过程、概念的本质属性(区别和联系)、概念的具体运用、概念的结构等方面进行比较,从而准确无误地弄清楚它们之间的区别和联系。

1.在概念形成过程上比较

物理学概念是从物理现象和物理过程中抽象出来的事物本质特征,概念形成过程的比较涉及到建立概念的目的、有关的典型物理事物或物理现象、思维过程等。这些方面的区分度一般较大,容易起到鉴别概念的作用。例如:压力和重力。压力的形成是由于互相接触的物体发生相互挤压,而产生垂直作用在物体表面上的力,其性质属于弹性力;重力是地表附近的物体由于受到地球的吸引而使物体受到的力,其性质属于引力。从压力和重力的产生过程看,它们是性质完全不同的两种力。

2.在区别和联系上比较

由于概念所反映的事物的本质特征往往隐蔽在非本质特征之中,概念和概念之间的联系和区别易使学生混淆,影响着学生对所学概念深刻、准确地把握。突出比较法,可使学生抓住概念的本质特征,对概念有更全面、更深刻的理解和把握。例如,一些学生常将压力和重力间的某些特殊情况下的关系一般化,往往认为“压力的大小总等于重力的大小”甚至认为“压力就是重力”。学生极易混淆二者的概念。我就引导学生在力的本质属性上进行比较:压力是由于互相接触的物体发生相互挤压,而产生垂直作用在物体表面上的力,其性质属于弹性力;重力是地表附近的物体由于受到地球的吸引而使物体受到的力,其性质属于引力。它们二者的联系是――在有些情况下,压力是由物体的重力引起的,如放在水平地面上的物体对地面的压力,此时也仅仅是压力的大小与物体的重力大小相等。但在许多情况下,压力并不是由于重力引起的,如用手握住物体时,手对物体的压力;用力往墙壁上按图钉,图钉对墙壁的压力等。为了加深学生对这二者概念区别与联系的理解,我还设置了能暴露和纠正学生这一错误的比较性例题,通过做题,将压力和重力进行比较,收到了明显效果。

3.在运用中比较

把容易混淆的概念运用到特定的情境中去,可让学生获得较为具体形象的感触,能从内心深处对概念之间的本质区别更深刻。例如:热量和温度这两个概念,大部分学生都认为热量是一种物质,温度是热量的强度,热量和温度成比例,热传递中是温度被转移等等。为了使学生们不再混淆这两个概念,我在教学过程中把这两个概念放到特定的场所和情境中运用,让学生在实际的运用中进行讨论,看到底是运用热量恰当还是温度恰当。通过同学们的讨论,并说出各自运用该概念的理由。通过对概念具体运用的讨论,揭示了概念的实质,摆明了两者的区别,使自己不正确的概念认识得到改正。

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一、初中物理前概念潜在功能的积极影响

(一)有助于激发起学生对于物理学习的兴趣

俗话说“兴趣是最好的老师”,对于每一门学科来说,学好本门学科的首要前提是有兴趣,有求知欲,那么对于初中物理学习来说也毫不例外。因此,正确的物理前概念是学生学好物理的基础条件,虽然不完全等于科学概念,但其作用毫不逊于科学概念。在学生新知识内容学习过程中,遇到的内容是教师还未教,但是学生通过以往的经验和认识已经初步了解和接触的,并被教师所肯定,那么学生会非常兴奋并且对接下来的学习产生更大的热情和兴趣。例如在初中物理学习中,他们通过生活经验知道声音是可以在水里传播;知道光线不仅可以在水里传播还有折射和反射;知道物体以固态、液态、气态的方式存在;知道凸透镜成像;知道同样环境下光比声音传播的速度快,等等。

(二)正确的前概念有助于科学概念的接收

文章前面说到前概念不等于科学概念,而学科的学习,需要的是科学严谨以及绝对的正确性,那么将前概念转化为科学概念[2],或者说利用前概念更好的过渡、学习科学概念,是对前概念价值的最大发挥,也是正确的前概念学习的初衷。例如,在参照物知识节点的学习中,坐在行驶的汽车中的乘客会感觉到车外的建筑和花草树木在迅速的向后退去,自己是静止不动的。教师此时就只要稍加引导和提示,使学生明白同一个物体的运动和静止,是取决于不同的参照物,那么对于物体的运动、静止以及参照物的知识点学习他们就相当容易理解和掌握。

(三)利用前概念的情境功能性促进物理学习

前概念除了具有有助于科学概念的接收学习性能外,还具有一定的情境功能性,这种情境是学生意识中原本就存在的,教师只需要稍加引导和协助,就能够将物理学习很好的融入。例如,在学习力的知识的时候,教师如果只是用科学概念给学生讲解什么是相互作用力,学生一时可能无法清楚的理解,但是如果告诉学生相互作用力就是平时他们看到两个体格接近的人快速撞到一起后,同时向后跌倒的就是相互作用力,学生就能够很好的理解掌握。而且前概念的这种情境功能不需要教师特地创设,只需要对学生的原有意识进行恰当的引导和完善就能够达到[3]。

二、初中物理前概念潜在功能的不利影响

由于学生的前概念形成是来自于日常生活经验的累积,缺乏科学性以及严谨性,同时由于他们知识的局限性以及思维能力有限,看待一些问题时具有片面性,没有看清事物的本质,从而导致一些错误概念的形成,而这些不正确的概念往往会对学生科学概念的学习和构建产生阻碍,影响他们物理学科的学习。首先影响学生的思维方式,由于学生前概念的形成来自于生活的日积月累,已经形成了一个先入为主的思维,而科学概念的学习时间短于前概念的形成时间,这就使得科学概念学习受到前概念的阻碍[4]。其次,容易造成学生考虑问题的片面性,以偏概全。最后,前概念一定程度上阻碍了科学概念的形成。例如,往保温瓶灌开水时,往往都认为灌满才能够更好的保温,但通过物理知识学习之后才明白不灌满能更好地保持温度。因为保温瓶没有灌满的时候,瓶口留有一层空气,是不良导体,能更好地防止热量散失起到保温的效果。而这个科学结论很多人理智上并不能够立即接受,所以在一定程度上阻碍了科学概念的形成。

三、重视并改变初中物理前概念潜在功能的不利影响

认识到初中物理前概念潜在功能的不利影响后,就需要进一步得到重视并对其加以改善,以便促进并提高初中物理教学质量。要改变初中物理前概念的不利影响,首先就要充分了解学生意识里对于物理的前概念的存在情况以及形成的原因,找到关键问题所在并针对这一问题选择恰当的方式进行科学概念的转化。其次,通过前概念原有的情境铺垫对前概念进行修正和完善,这样的方式更有利于学生科学概念的接受。最后,对于学生前概念进行充分的引导,使他们的想法暴露出来后,一一用对应的科学概念做出比较和指正,使其认识到前概念的错误并摒弃,顺利接受科学概念知识。

结束语:

初中物理教学前概念的存在,对于物理教学来说有利有弊,但总体而言利大于弊,因此,对于如何更好的将其对物理教学有力的一面激发出来是今后需要进一步进行研究和探讨的重要问题。

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一、物理学的重要性

从目前社会发展上看:物理学或物理在实际应用方面颇显其重要性,如18世纪瓦特发明的蒸汽机。而后人们又利用了物理知识或物理原理发明了无记其数的各种工具、器具等等,现代社会高科技人员又利用物理原理发明了现代的火箭登陆等等。还有很多实验已有力地证明,科学家们找到了很多基本例子人们利用现代科技又重新开发了物理学或物理方面的新理论、新科技正如雨后新绿升级无限。事实说明自1901年以来,约有近150名获诺贝尔奖奖者。但其中因物理实验或物理学方面,获伟大发现或发明获奖的占2/3以上。由此又可以看出:物理实验或物理学将是未来时展的主要渠道。

二、学习物理知识的必要性

我们知道21世纪是创新世纪,朱熹曾说过:“不勤于始,将毁于终”。从现代角度讲就是:勤于始、精于始、才能成于终。所以说初中学生从入学开始就应培养其创新思维。初中是学生求学生涯中一个重要的承上启下阶段。学生正处于人生绚丽多彩、充满幻想的美好花季,还是很易产生两极分化,成为问题层出不穷的起始阶段,以及人的未来发展与幸福往往是由这一阶段产生奠基或基础。所以这个阶段的教师要给学生特别的呵护、更多的关爱与关心。特别是这个阶段的物理教师要承担起,为打造将来成功创新人士奠定坚实基础,为国民素质的提高和奠基,注重初中的物理知识的教学,多研究初中物理知识的教学方法,促进初中学生思维的发展。

三、概念教学的几种方法

为在义务教育阶段尽快培养、提高国民素质;打造未来创新人才;现将几年来总结的教学方法介绍如下:

(一)? 物理概念教学

概念是认识事物的基石。如果没有概念作为基础,如何让学生去分析、综合、判断、推理;如果没有概念作为基础,学生就没有逻辑思维的出发点;就不可能揭示这门学科在自然界的现象和内容;学生更不能形成该学科体系与知识体系结构,也就失去这门学科的价值。

纵观物理知识内容,基本上可以分为物理现象、内容、事实、概念、规律和理论。其中物理概念就是发现与研究物理规律和理论的基础。因为物理规律揭示了物理概念之间的相互联系和制约的关系。例如,若没有电路、电流、电压、电阻、电磁感应等一些概念,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,也就无法形成现在所说的几何光学。可以这样归结地讲,如果没有一系列物理概念作为基础,就无法形成物理学体系。所以在初中物理教学中,要使学生比较系统地掌握进一步学习掌握现代科学技术所需要的物理基础知识,首要的就是让学生理解掌握物理的基本概念。

(二)让学生理解、掌握好物理概念是物理教学的关键

物理教学实践证明:物理概念是其基础知识中不易教也不易学的教学内容。从目前教学过程来看:教师普遍认为概念教学不好办,学生也普遍感到物理概念难学,我认为其症结之一就在于物理概念教学没有搞好生活事件与知识传授的关系。从目前形式上看:教师教学往往是不同程度地存在着只注意让学生多做练习,而不注重让学生对物理概念理解,而学生方面,也往往只注意背定义、记公式、做练习题,而忽视了对物理概念的理解。其结果必然是记忆物理概念或概念的含义,被其形形的符号所淹没。形成概念不清,就会产生越学越困难,还怎么谈得上灵活应用知识的呢!事实上,能否使学生逐步领会基本概念,达到教学要求,不仅直接影响学生对某一章或一节的学习,而且会影响对整个物理学知识的继续学习。所以让学生掌握好物理概念是物理教学成功的难点和关键。

(三)物理概念教学是培养实践能力、开发智力主要途径

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综合各方面的资料信息,我们知道物理概念是对物质特性及物理现象与过程的本质属性的反映。物理概念既是物理知识框架的基础,也是物理学习的基础。一般认为物理概念作为物理知识的基础,主要体现在两个方面:一个方面是物理规律是建立在物理概念基础上的。关于这一点笔者的理解是,物理概念作为对客观世界物理属性的一种反映,本质上是通过一个简单的术语来阐述一个较为复杂的意思。比如说“力”的概念,在学生熟悉力这个概念之前,他们对力可能有着各种各样的理解,但在了解了概念之后,就统一地认为是“物体对物体的作用”了,也就是说用“力”一个字就可以代表“物体对物体的作用”这个意思了。那么,在后续的规律学习中,力就成了一个基本的概念而不再需要解释。比如说在牛顿第一运动定律中当我们说“当一切物体没有受到外力作用的时候……”,学生看到“外力”想到的就是力,而不需要再想到物体对物体的作用等情形。因此,一言以蔽之,概念就是对物理事物属性建立一个基本的、直觉的认识。另一方面是学生的学习方面。在学生最初接触的概念学习中,学生会习得与物理相关的好多内容。比如说学生会知道物理概念是如何构建的,尤其是对于一些有着相似定义规律的概念而言更是如此,如比值法定义的概念速度、密度、功率、比热容等;再如一些非物理知识概念,如单位换算是物理学习中的重要技能性概念,如果不掌握其实质,那每学习一个新的概念都需要进行单位换算的训练,如果掌握了单位换算的实质,意识到不同单位的换算,往往就是某个物理国际单位中的主单位前面加上不同的修饰字,那有了前面一两个单位换算,别的新单位的换算就有了一个基础了。

所以说,概念的作用在物理学习中是基础性的,有时甚至是决定性的。物理教学中必须以此为基础,扎实抓好。

2物理概念教学的有效策略

物理概念教学“怎样教”才是有效的?这个问题的答案不在于学生最终是不是记住了概念的定义,而在于学生能不能熟练地运用概念,能不能将概念生活化、逻辑化、知识化,也就是说能不能在生活中有意识地用物理概念来解释一些事情,能不能通过逻辑推理将概念纳入到更为广泛的物理知识当中去。要达到这样的教学水准,就必须高度重视教学策略的运用,在笔者看来,以下一些教学策略是值得考虑的:

一是要注意将物理概念与学生已有的知识基础和经验基础相联系。初中物理有一个重要特点,就是与学生原有数学基础关系较近。例如在初二阶段的物理中,声音传播完全与数学图像的建构能力相一致,而运动中速度的概念、公式等均与数学关系密切,学生原有的知识基础成为物理学习的重要基础;另一个重要特点就是与学生的生活经验较近。力、运动、声、光等概念在日常生活中就有运用,而实像、虚像等概念在生活中也有原型,比如照镜子时的自己就是像,只是学生不知道叫像而已。因此,只要将学生原有的前概念转变为物理概念,那物理概念的教学就算圆满了。

二是要注意概念教学的组织形式。一个概念怎样形成,取决于学生对概念的建构过程。我们为什么说灌输式的教学方式不能真正理解概念呢?是因为这个过程缺少自主建构,只是机械记忆,因此对于学生当时理解概念极具负面影响。但有意思的是,在实际教学中我们也注意到,一段时间后学生能够对原来采用的灌输式教学所掌握的概念也能理解,其实这正是学生在一段时间内自我构建的结果,但对于复杂的概念往往就没有这样的效果。因此还是需要在新知学习时,就要注重学生的自主构建,也就是说自主构建概念是重要的教学组织形式。

三是要注意概念教学的要求把握。习惯于应试的教师往往要求学生对概念的定义一字不拉地记下来,这其实是不太需要的,也是不符合概念教学规律的。前面已经说过,概念教学的最终目的是让学生对概念形成一种直觉,谈到某个概念时就能产生一种较好的直觉。显然,这种直觉不是靠记忆来完成的,而是靠理解来完成的。因此概念教学要求的把握标准,就在于判断学生能不能在新的情境中立即了解概念的含义。如“人们常常利用水作为冷却剂是利用了水的什么特点”这一问题中,我们要的不是能够说出比热的定义,而是要求能够在此问题情境中反映出比热的概念。

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如何发挥实验的概念教学功能呢?

简单地说应该注重实验过程的严谨性,以及需要对实验现象和结果进行科学地对比.“比较法”是物理学进行科学研究较为常用的重要思想方法,在学生初学物理的初中阶段,运用比较法帮助学生辨析物理现象、概念中的异同,能够促进新的物理概念生成,帮助学生更好地理解与应用物理知识.

例如,“比热”这个概念的教学,“研究物体的吸热多少跟物质种类的关系”是重点内容,在实验时要渗透控制变量法,同时要注重实验的严谨性:

实验观察:“水”和“煤油”两种不同物质的吸热现象.

控制变量:要保证比较在同一标准下进行,必须排除对“质量”和“温度升高”等方面的干扰,对实验条件进行如下控制:取相等质量的水和煤油,控制初温相同,两者吸收的热量也相等.

在进行实验探究时,必须要突出主要因素,比如上述实验主要应突出吸热和物质种类的关系.

实验探究调动学生学习的主动性,即引导学生为了进一步提高自身学习效率而主动去采取的一系列的措施,根据学习任务的具体的特点在经过认真分析之后主动制定学习策略并在实际的学习中反复使用来提高概念学习效果.

2运用“比较法”,深化对概念本质的理解

初中物理概念多,不同的概念都具有各自本质,有联系也有区别,有些非本质的表象往往容易模糊学生的视线,导致了混淆,笔者认为在概念教学中应积极引导学生把握概念间的联系,抓住概念的本质特征,深化对概念本质的理解.

例如,对于“重力”和“压力”这两个概念,学生往往容易错误地认为“压力总是与重力相等”,为什么会这样?学生犯了以偏概全的错误,甚至有些同学更极端,认为 “压力就是重力”,为了帮助学生深刻认识到这两个概念的差异.笔者设置了如下问题:A物体重15 N,将其放在水平地面上,现对A施加一大小为7 N,方向竖直向下的力,求此时,A对地面的压力?

借助这个问题引导学生从力的三要素分析并画出重力与压力的示意图,从而认识概念的本质.

3联系生活、对比生活建立概念

初中物理概念往往比较抽象,但是大多与生活有联系,或可以通过生活中的现象进行对比教学,将一些看似深奥难懂的物理概念与生活常识联系到一块,有利于知识的内化.

例如,“电压”这个概念,从其本质上看该概念与电场力做功的概念有关,不过初中物理教材中没有交代,而是单刀直入,笔者在教学中发现有部分学生不理解,更说不出它的物理意义,如何帮助学生理解这个概念呢?笔者在教学中采用了联系生活进行对比的方法.用多媒体展示水流的形成,让学生观察实验并进行对比分析,从现象的观察中总结得出水要能够流动必须要有水位差(水压),然后引导学生从电路、电流的形成过程等方面进行进行类比,建立概念.

4循序渐进、拾阶而上

物理教学的任务和目标在于将“浅显化”的物理现象上升为“规律化”的物理理论知识,这一过程必须让学生自主探究来实现,学生学习时如果仅仅停留在现象的学习过程中显然是不够的,我们应该引导学生对物理现象进行分析,从“浅显化”的物理现象中发现混乱和变化,从中探索一种有序的规律,实现现象与意义上的和谐统一,总结出结论并用来解释物理现象,实现对直接经验的超越.

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一、从熟悉的生活现象中引入物理概念

在平时的教学中要注中对学生概念知识点的理解性教学,重视从实践中引入概念,从学生熟悉的生活现象引入概念。因为生活实践留在记忆中的形象容易为学生理解。尤其对于初中学生,从生产生活中感知到的大量的、丰富的物理现象是他们认识物理概念的必要的感性材料。这些感性材料为他们创造了一个良好的物理环境。教师利用好这些生活素材布置学生观察或动手实验往往能起到事半功倍的效果。

例如,在教学“速度”这一物理概念时,教师先向学生提出:蜗牛在地面沿直线爬行,自行车在平直公路上行驶,飞机在天空沿直线飞行,它们的运动情况有什么区别?让学生进行分析、讨论,提出自己的想法,大多数学生会很快的从结论:“它们运动的快慢不一样”。然后再让学生继续讨论:生活中怎样比较物体运动的快慢?并在教师的引导下得出:(1)在相同时间内,通过的路程较远的运动得快;通过路程较近的运动得慢。(2)在相同的路程,所用时间短的运动得快,所用时间长的运动得慢。(3)时间、路程都不相同时,1秒内通过的路程较远的运动得快。从以上的教学实例中,引出“速度”这一概念,即速度是表示物体运动快慢的物理量,速度也就是等于路程与时间的比值。速度越大,表明物体运动得越快。

二、在对比试验中认识物理概念

学生对物理概念的理解往往停留在表面的认识上,深入不下去。教师的任务就在于从正面、反面、侧面全方位地启发学生的思维活动,使他们深入理解概念的本质属性。对比实验很适合初中生理解物理知识。

例如:大气压强这一概念,对初中学生来说是比较抽象的,教学中笔者设计两到三个对比性实验,每做一个实验,都引导学生观察现象,思考问题,分析问题,步步深入。

新课开始,教师做“水杯--厚纸片”演示实验,让学生思考,放开手后,厚纸片会不会掉下来?当学生看到厚纸片不会掉下来这个意想不到的现象时,无不感到新奇有趣。尤其是在演示实验时,为了能大大提高实验的可信度。可用一只底部有一个小圆孔的塑料杯子,用右手手指按住小圆孔,在杯口向上时的塑料杯里盛满水,用纸片把杯口盖严,左手按住纸片把杯子倒过来使杯口向下,放开左手后,纸片不会掉下来,杯子里的水也不会流出来。这时,学生可能认为“纸片是被粘住了”,然后老师掉按住小圆孔的右手指,结果纸片掉下来了,水也流出来了。这样通过手指按住小圆孔和不按住小圆孔两次实验的对比,使学生观察到两次实验中纸片都与水接触,所不同的是后一次实验是杯底与大气相通。从而解除了“纸片是被粘住了”的误解。提高了“大气压存在”这个结论的可信度。这时,教师因势利导提出:“上述第一次实验中厚纸片受到哪些向下的作用?为什么厚纸片不会掉下来?”学生很自然领会到厚纸片不会掉下来一定受到一个向上的压力作用,这个压力只能是大气产生的,由此可见,是大气对厚纸片产生了压强。

三、在不断纠错中正确理解物理概念

有些同学对每节课的单个概念予以理解,却不善于把这些概念有机地联系起来,也就不能把它们应用于各种物理场合。例如,重力和压力,是学生极易混淆的概念,一些学生常将压力和重力间的某些特殊情况下的关系一般化,往往认为“压力的大小总等于重力的大小”甚至认为“压力就是重力”。为此,笔者在教学中,设置了能暴露和纠正学生这一错误的比较性例题,通过做题,将压力和重力进行比较,收到了明显效果。

四、在多样化的教学方式中巩固物理概念

在物理概念教学中采用“自主、合作、探究”等多样化的教学方式,有效达成理解和巩固物理概念的目标。例如,电功率概念的教学,笔者整理提炼出以下几个主要问题,并制作成学案。

1.根据你的经验和通过演示实验的观察,你认为不同的灯泡(用电器)消耗电能有哪些方面的差异?

2.请你和同学讨论:怎么表示灯泡(用电器)消耗电能的快慢?

3.1W表示什么意思?100W呢?

4.100W的灯泡工作10min消耗多少电能?工作10h消耗多少度电?

5.电功W与电功率P有什么区别和联系?

6.100W的灯泡在任何情况下都是每秒消耗100J的电能吗?

7.电功率P与什么无关?与什么有关?有什么关系?

8.测量电功率,你能想到哪些方法?

在以上电功率学案中,最重要的是三个问题:⑴表示哪方面的差异?⑵怎么表示?⑶与什么有关?与什么无关?有什么关系?教师引导学生经过合作探究学习,知道了、理解了:电功率表示用电器消耗电能的快慢,可以用单位时间内消耗电能的多少来表示(P=W/t),电功率的大小与电功和用电时间无关,跟电流和电压有关(P=UI),而电功与电功率和用电时间有关(W=Pt),那么“电功率”这个概念也就理解了。

总之,在物理教学中物理概念的教学是十分重要的一块,让学生熟练掌握概念知识点,达到融会贯通的程度是物理课教学所必须要达到的基本要求。只有对概念知识点熟练掌握,才能在物理的学习中达到灵活运用。因此,教师的物理概念的教学不能太拘泥于形式,要注意教学方法的灵活多样性,让学生对概念达到最大程度的掌握。

参考资料

[1]2011版初中物理新课程标准。

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1 物理概念教学的重要性

1.1 物理概念教学是掌握物理知识的关键。任何一门学科,都有其所需揭示的内容。物理学科也不例外,而要揭示物理对象的存在、运动、相互作用,就必须先建立物理概念,以概念为思维的细胞、为认识的基本形式,进一步形成物理学的体系与结构。任何一门学科,如果没有一些概念作为分析综合、判断、推理等逻辑思维的出发点,就不可能揭示这门学科的内容,也就失去了这门学科的存在价值。

物理概念不仅是物理基础知识重要组成部分,而且是构成物理规律、建立物理公式和完善物理理论的基础和前提。

1.2 物理概念教学是学生学习、运用科学方法、发展能力的主要途径。物理概念是经过一系列观察、分析、抽象等思维过程才建立的,概念建立以后,要用概念解决实际问题,也要用一系列科学方法。在概念的建立与应用过程中,学生运用科学方法,直接对所观察的现象进行比较、分析、综合、抽象、概括等思维活动,对发展学生的能力起着十分重要的作用。有些概念还要用数学知识和数学方法来表达,反映出概念之间的因果关系,学习这些概念可以培养逻辑思维能力。学习物理的过程要发展能力,而发展能力的根本途径是掌握方法,所以学习概念过程是学生学习、运用科学方法的过程,是提高能力的过程。新课程标准把“过程与方法”作为三维目标的一项内容,是非常有意义的。

2 初中物理的概念教学策略

2.1 明确概念的内涵和外延。概念的内涵是指反映在概念中对象的本质属性或特有属性,它是概念质的方面,它说明概念反映的对象是什么样的。概念的外延是指具有概念所反映的本质属性或特有属性的对象,它是概念量的方面,它说明概念反映的对象有哪些。概念的内涵和外延相互依存、相互制约。

2.2 合理运用概念,分析概念间的相互联系。运用物理概念进行分析,解决实际问题,既是深化认识的过程,也是检验学生对概念认识是否正确的主要标志。必须对概念规律的内在联系加以挖掘。有些同学对每节课的单个概念予以理解,却不善于把这些概念有机地联系起来。物理概念之所以有用,不仅在于它是具体的物理现象的概括和抽象,而且在于它与其他概念的联系。学生不能把相关概念综合成一个相连相容的概念网络,也就不能把它们应用于各种物理场合。事实上,初中物理的许多概念前后都有联系,只要教师精心设计,即可收到一石数鸟之效。

2.3 通过应用,对物理概念加深认识。学生对物理概念的理解往往停留在表面认识上,没有深入的层次性。教师的任务就在于从正面、反面、侧面全方位启发学生的思维活动,使学生深入理解概念的本质属性。对于物理实验中的各种物理现象,初中学生往往是出于好奇心,而不是有目的地去观察,只停留在物理现象的个别特征上,这样不利于物理概念的形成。因此教师应把学生的好奇心引入到善于观察物理事实方面,不仅要发现物理现象的个别特征,还要发现各特征之间的联系,从而培养学生的观察能力。

此外,教师的主导作用还应表现在对学生抽象概括能力的培养,初中学生在物理概念学习中,往往不能抓住物理现象的本质属性并加以概括,这时就需要教师在学习中不断加以引导。例如,在惯性教学中,学生往往能根据紧急刹车等现象列举出某一具体物体在某一状态下具有惯性的实例,这时教师就应在此基础上引导学生概括出任何物体在任何情况下都具有惯性,由此进一步得出惯性是物体的一种属性的结论。

2.4 物理概念的巩固。概念和规律呈现以后,就必须及时加以运用,练习以加深学生对概念的认识,将陈述性知识向程序性知识转变。根据每个概念的难易程度和学生的认知特点,应循序渐进,逐步加深,具体可分为以下几个阶段进行:

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物理教学实践表明,学生只有理解了概念,才能牢固的掌握概念而要使学生理解概念,就必须使学生掌握概念的本质概念是对客观事物本质属性的抽象和概括,要正确地理解概念,就必须引导学生找出概念的本质属性,让学生真正理解概念的内涵和外延,从而正确地掌握概念,切不可只进行文字说明,让学生死记硬背在概念教学中,常用的思维方法有比较、分析、综合、抽象、概括、判断、归纳等多种,只有引导学生的正确思维,才能揭示概念的本质,使学生全面的掌握概念

例如,“密度”这一概念的教学,通常用公式ρ =/v 来定义,倘若不讲清楚其本质意义,学生会受数学公式的影响,认为ρ与 成正比,从而形成错误观念教师只有抓隹“密度”概念的本质特征,讲清其只与自身的性质有关,学生才能真正地掌握“密度”这一概念

二、理解概念的内涵与外延

物理概念的内涵是反映在概念中的物理现象、物理过程的本质属性,是该事物区别于其他事物的本质特征,通常由概念的定义来表示例如,速度 v=s/t, 反映了物体运动的快慢;频率是每秒钟振动的次数,描述物体振动的快慢;力是物体之间的相互作用类似的还有 ρ =/v 、 p =F/S 等这些定义是从质和量两方面反映了物理量的内涵

物理概念的外延即通常所说的概念的运用条件和范围例如,库仑定律确定的力,只适用于静电场,对迅变电场、涡旋电场不适用;电势的概念只适用于静电场,不能用于交变电磁场;在惯性系 F=a ,适用于宏观低速关于概念的适用范围,例如重力、弹力、摩擦力、安培力、洛仑兹力等都属于力这个概念的外延通过对物理概念外延的学习,能使学生逐步深化和扩展对概念的理解掌握物理概念的外延就能理解概念的适用条件,定义式的应用范围和式中各个物理符号的具体物理意义

三、分析概念间的相互联系

运用物理概念进行分析,解决实际问题,既是深化认识的过程,也是检验学生对概念认识是否正确的主要标志必须对概念规律的内在联系加以挖掘有些学生对每节课的单个概念予以理解,却不善于把这些概念有机地联系起来物理概念之所以有用,不仅在于它是具体的物理现象的概括和抽象,而且在于它与其他概念的联系学生不能把相关概念综合成一个相连相容的概念网络,也就不能把它们应用于各种物理场合事实上,初中物理的许多概念前后都有联系,只要教师精心设计,即可收到一石数鸟之效如复习“电功与电功率”这一章时,学生比较电功和电热计算公式时,发现有时公式形式是相同的,这时就应引导学生分析:电流做功的实质是什么?两个物理量形式上达到统一蕴藏着一条什么规律?使学生联想到能的转化和守恒定律,并由此进一步分析,何时Q=W,何时Q≠W这样,使学生的知识形成系统化

四、注重物理概念的引入过程

概念作为物理知识体系的基本构成单位,在新课教学中,其引入方法是否恰当,不仅会影响学生对物理概念本身的理解和掌握,而且还会影响到能否激发学生对学习物理的兴趣,调动积极性而参与教学活动

例如,由问题讨论引入通过教师提出问题,学生参与讨论,最终引入物理概念,使课堂气氛活跃,学生积极思考如,“铁比棉花重”这句话是否有道理可能有学生认为有一定的道理,有的认为没有道理,但又说不清理由,在教师的引导下,逐渐引入“密度”的概念

五、做好形成概念的演示实验

做好演示实验,使学生获得与物理概念有直接联系的、具体直观的感性认识,是学生形成概念的基础初中学生的知识和经验都较少,思维活动往往依靠直观的现象在概念教学中,做好演示实验,可使学生获得生动鲜明的感性认识从物理现象的特征出发,提出物理概念,可使学生对研究的问题产生强烈的兴趣通过演示实验还可培养观察能力、注意能力、实验能力和科学的思维方法

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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

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以《比热容》教学为例,比热容是初中物理教学中的一个难点,比热容概念涉及热量、温度、质量三个物理量之间的变化关系,学生理解起来比较困难。他们大脑中对“比热容”这一概念的认识只停留在“物体吸收热量后温度升高,吸收热量越多,温度升高越多”这一认知上。课堂上设计实验,可帮助学生对这一问题的认识从定性分析上升为定量理解,继而以此作为新知识的“生长点”,为形成“比热容”这一概念打好基础。

2. 顺应学生思维,把握概念形成的关键

顺应是指外部环境发生变化,而原有认知结构无法同化新环境提供的信息时所引起的儿童认知结构发生重组与改造的过程,即个体的认知结构因外部刺激的影响而发生改变的过程。帮助学生形成概念的过程中,教师要想方设法顺应学生的思维,通过问题的设计、探究实验等策略,引导学生运用比较、分析、综合等思维方法,对原有的认知结构进行思维加工,在新概念的“生长点”上进一步抽象出事物的物理本质属性和共同特征,进而形成物理概念。

以《比热容》概念教学为例,通过演示实验已让学生明确了物体吸收的热量与物体升高的温度间的定量关系,要引导学生形成概念,教师还应指导学生进行实验设计和现象分析,从而构建出以上的概念框架,继而得出比热容的定义:物理学中把吸收热量与质量和升高温度的乘积的比值叫做比热容。

由此可见,概念的学习不是由老师直接给出的,而是逐步生成的,在课堂上教师引导学生循序渐进,进行层层分析,不断发现问题、分析问题、解决问题,并在这一过程中培养学生各种思维能力,进行思维加工和思维训练,从而生成概念,掌握新知识。

3. 深化问题讨论,巩固概念形成的效果

学习物理知识的目的在于运用,运用是使学生把学到的知识转化为能力的关键。学生初步形成概念后,课堂上围绕着概念的内涵和外延,引导学生展开讨论,激发学生探讨的兴趣和欲望,通过教师的引导和点拨,加深和巩固对概念的理解和掌握。

以《比热容》概念教学为例,在学生形成概念后,课堂上教师可引导学生展开讨论。

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物理概念是对某一类物理事物和物理现象的本质属性的认识,生动形象的表面现象往往给人深刻的印象,但掩藏在其下的本质属性,却很难让人发现,只有通过对表面现象的由表及里、由浅到深的层层剖析,才能去伪存真,掌握真正的内涵。

2.学前概念的负迁移

学生在学习新的物理概念之前,往往已经接触过许多相关的物理现象,并在头脑中形成一些近似的概念,即学前概念。这些概念往往是未经充分的科学抽象而获得的,因此,大多是不准确甚至是错误的。不正确的学前概念妨碍概念理解的全面性、完整性,影响着学生对新概念的同化,造成新旧概念的模糊认识。例如,对于光和光线,学生在生活中已经有诸如“这里光线太暗”之类的说法,显然是用光线代替了光,在理解“光线是表示光束及其方向的直线”时产生迷惑,片面认为光线就是光。

3.概念形式相似或意义相近

物理概念中,有相当多概念与其他一些概念形式上相似,更多的是意义上的相近,对这些相似概念区分不清,就会造成理解的混乱。例如温度、热量、内能,重力与压力,压力与压强,功与功率、电功与电热,液体压强,汽化与升华,物体的相互作用力与物体受到的平衡力等等。

二、消除易混概念的策略

准确把握、正确认识容易混淆的物理概念,最有效的方法是对概念进行比较,从物理概念的形成过程、概念的本质属性(区别和联系)、概念的具体运用、概念的结构等方面进行比较,从而准确无误地弄清楚它们之间的区别和联系。

1.在概念形成过程上比较

物理学概念是从物理现象和物理过程中抽象出来的事物本质特征,概念形成过程的比较涉及建立概念的目的、有关的典型物理事物或物理现象、思维过程等。这些方面的区分度一般较大,容易起到鉴别概念的作用。例如:压力和重力。压力的形成是由于互相接触的物体发生相互挤压,而产生垂直作用在物体表面上的力,其性质属于弹性力;重力是地表附近的物体由于受到地球的吸引而使物体受到的力,其性质属于引力。从压力和重力的产生过程看,它们是性质完全不同的两种力。

2.在区别和联系上比较

由于概念所反映的事物的本质特征往往隐蔽在非本质特征中,概念和概念之间的联系和区别易使学生混淆,影响学生对所学概念深刻、准确地把握。突出比较法,可使学生抓住概念的本质特征,对概念有更全面、更深刻的理解和把握。例如,一些学生常将压力和重力间的某些特殊情况下的关系一般化,往往认为“压力的大小总等于重力的大小”甚至认为“压力就是重力”。学生极易混淆二者的概念。我就引导学生在力的本质属性上进行比较:压力是由于互相接触的物体发生相互挤压,而产生垂直作用在物体表面上的力,其性质属于弹性力;重力是地表附近的物体由于受到地球的吸引而使物体受到的力,其性质属于引力。它们二者的联系是――在有些情况下,压力是由物体的重力引起的,如放在水平地面上的物体对地面的压力,此时也仅仅是压力的大小与物体的重力大小相等。但在许多情况下,压力并不是由于重力引起的,如用手握住物体时,手对物体的压力;用力往墙壁上按图钉,图钉对墙壁的压力等。为了加深学生对这两个概念区别与联系的理解,我还设置了能暴露和纠正学生这一错误的比较性例题,通过做题,将压力和重力进行比较,收到了明显效果。

3.在运用中比较

把容易混淆的概念运用到特定的情境中去,可让学生获得较为具体形象的感触,能从内心深处对概念之间的本质区别更深刻。例如:热量和温度这两个概念,大部分学生都认为热量是一种物质,温度是热量的强度,热量和温度成比例,热传递中是温度被转移等等。为了使学生们不再混淆这两个概念,我在教学过程中把这两个概念放到特定的场所和情境中运用,让学生在实际的运用中进行讨论,看到底是运用热量恰当还是温度恰当。通过同学们的讨论,并说出各自运用该概念的理由。通过对概念具体运用的讨论,揭示了概念的实质,摆明了两者的区别,使自己不正确的概念认识得到纠正。

4.在结构中比较

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我们知道,物理概念是物理学科知识的重要组成部分,也是最为本质和核心的部分。而初中物理本身就是一门概念较多、原理复杂、知识点前后连接较为紧密的自然学科。其物理概念常常也表现为绕口及难以理解。例如:加速度、势能、热能、欧姆定律等等。这一块是初中物理教学的难点,也是重点。所以,要培养学生的物理探究兴趣,帮助学生深入理解物理概念就十分必要。深入理解物理概念是学生对物理产生兴趣的前提,也是学生科学学习物理的保证。因此众多一线初中物理教师应予以重点关注。避免因为学生对概念及其之间的关系理解不准确造成学习方式及理解方式的差错。

一、强化初中物理概念教学的重要意义

首先,通常物理概念是由黑体字标记出来,目的就是吸引学生的注意力。一般会出现在教材的首末段。深化概念是学习物理的前提,也是学生学习物理的基础。只有充分理解概念,才能够有效的将其转化为解题方法及学习策略。其次,概念知识的建立也是学生探究物理过程中的砌墙砖,对于学生的创新能力有着很好的培养。最后,随着新课程教学改革的不断推进,中考物理的考查方向也随之改变,考查范围更广,基础性更强。再加上很多初中物理概念常表现为复杂绕口、晦涩难懂。很多学生在做题时常会出现理解模糊,对题干把握不准确。稍有不注意便会落入出题人设计的“陷阱”。同时,加强概念认识也是对当前新课程标准的有力响应,符合新课程标准要求。

二、初中物理合理化概念教学的策略建议

1.教学过程符合学生自身认知特点

我们知道,初中物理是一门逻辑性、交叉性很强的自然学科。物理概念也常表现为字面意思模糊,绕口难读等。而物理概念的有效教学又直接影响着学生对于物理学习的兴趣及效率。然而初中阶段又是学生心智及身体发育的关键阶段。他们对外界的认知能力有限,受外界条件的影响也十分敏感。这就需要物理教师在展开概念教学时充分考虑到学生的自身认知特点,熟知学生的心理机制。有效做到“知己知彼百战百胜”。因为学生在这个阶段对知识的认知常表现为由感性到理性;有表面到深层的过程。那么,教师在展开概念教学时要做到“感性――理性――抽象 ――具体”的认知过程。通过形象的教学辅助工具将复杂抽象的概念具体化、形象化。例如学习“功率”时。为了让学生更加具体的了解功率。教师可以借助物理模型及事物、图像、影视等等形象的表现概念。我们可以在规定的时间内让学生分组对实验大桶中装水,时间截止后分组称重。然后计算每组学生的功率。让学生具体的认识功率的概念,深化本章知识点教学。

2.借助情景教学、深化物理概念

我们知道,兴趣是学生的最好教师。只有最大程度的激发学生的学习兴趣,才能够有效的激发学生的学习动力。通常,物理概念比较生涩,很多学生会出现模糊定义,认识不全面。甚至知难而退的现象。所以,教师在教学过程中就要注意将抽象的物理概念通过情景化创设具体化,充分激发学生的学习兴趣。例如,我们在讲解“声音传播的介质”这一概念时候。学生对于“介质”的认识往往不够深入。而且“介质”本身就是很抽象,学生认识起来容易出现模糊不清的现象。那么,教师在教学过程中为让学生加深对声音传播介质概念的认识。可以创设情景。让两个学生为一组的设置“口杯小电话”,也就是土电话。然后让学生站到距离很远,用正常的声音说话。分别对比普通对话与土电话对话的清晰度。也可以设置真空杯罩,里面放手机。在真空和常规状态下,分别拨打手机。听手机铃声等等。通过这种情景设计,学生的学习积极性定然高涨。教师也可以趁机询问学生,激发学生的求知欲,引发学生的主动探究思维。

3.建立概念知识联系、温故知新

我们知道,初中物理本身就是一门知识点联系较为紧密的学科。而教材的编写又是经过很多专家反复修订的,对于学生的认识特点把握也十分准确。知识点的安排也是由浅及深、循循渐进。那么,初中物理教师就要有效构建概念知识体系,方便学生温故知新。例如学习“机械效率”的概念时候。前后知识点的联系必然有“有用功、无用功、效率、总功率、额外功”等等。这些概念之间的联系较为紧密,教师在教学过程中就要注意前后概念的联系,方便前后知识点的构建。帮助学生温故知新,提高学生的学习效率。

三、总结

综上可知,物理概念是初中物理教学过程中的重点及难点模块,也是学生学习物理学科知识的重要组成部分,也是最为本质和核心的部分。所以,教师在日常教学过程中就要合理做到概念教学,激发学生学习兴趣,树立科学的学习方法。帮助学生从抽象到具体、从感性到理性的学习过程,加深学生对于物理的了解,提高学生的物理学习效率。

【参考文献】

[1] 沈明全. 初中物理起始阶段教学方法探讨[J]. 考试周刊,2008(21).