比值法定义的物理概念的探究式教学初探
比值法定义的物理概念的探究式教学初探
关键词:比值法,探究式教学,概念教学,定性比较,定量比较。
随着新课程标准的实施,与之配套的各种新教材的使用,物理教学的模式正在随之发生巨大的变化,由于探究式教学注重探究过程的参与,学生通过现象的观察发现问题,从而提出解决问题方案,设计实验来探究,并动手实验收集证据,从而验证自己的猜想,纠正自己的想法。这个过程与学生在实际生活中遇到问题或遇到困难时的情景相似,让学生从小就参与一 些发现问题和解决问题的过程的训练,将对其今后出生社会、参加工作形成积极的影响,使他们自动地根据工作中出现的问题进行自主探究、创造性地劳动,提高学生的生存能力,成为社会真正有用的人才。因此探究式教学成为当前物理教学中的一 种主要的教学方法。
物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维形式。在概念教学中,概念的形成是核心,也是学好物理的基础、发展物理思维的出发点。搞好物理概念教学既是教学的重点又是学生学习探究方法的重要过程。用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,比如速度、密度、压强、功率、比热容、热值等等。通过探究式教学可让学生牢固地掌握这些概念,并学会处理问题的方法。现结合压强概念的教学来谈谈如何进行探究式教学。
1.创设探究情景,感受物理现象的存在性。正确恰当地引入概念,不仅对概念的形成起到积极的促进作用,而且对引导学生积极思维和发展智力有重大意义。教师要善于用学生熟悉的事例、演示实验、提出生动的实际问题等手段引入,让学生感受物理现象的真实存在性,通过巧妙的提问,引起矛盾冲突激发学生思考,学生在思维上的参与,激发学生学习兴趣。在压强的教学中,用一 个一 端很尖的钉子去扎气球,尾端去扎气球,气球完好无损,而用尖端施加同样大小的力去扎气球,气球却破了,问学生:这是为什么?让学生感受到压力作用效果确有不同,在通过受力分析认识压力的特点后,向学生提出压力作用效果与哪些因素有关呢?
2.学生通过体验,寻找定性比较方法。通过学生课堂上的再次亲身体验,为猜想提供情景,减小学生对未知规律猜想的难度。人们有这样生活经验,凡是自己亲身经历的事情往往很久都不会忘记,甚至永远不会忘记,让学生多体验、多经历设计实验、操作实验、分析等过程,不仅可减少学生的学习负担,更重要的是让学生学会了研究问题的方法。在压强教学中,让学生体验用铅笔的尖端轻压和重压在手掌上的感受和两手指同时挤压铅笔时手的感受,让学生猜想压力作用效果与哪些因素有关,再引导学生如何设计实验来研究压力作用效果与压力的关系、压力作用效果与受力面积的关系,通过设计和做实验让学生进一 步体验控制变量法的应用。
3.由定性比较的局限性过渡到定量测量。根据定量测量的需要,设计定量实验,收集数据,体验探究过程中从粗略到精确的过程,培养学生层层深入的思维习惯。在压强教学中,教师提出:我站在讲台上对讲台的压力(压力大约为600N,受力面积大约为400 cm2)的作用效果与一 盒钩码(5N,受力面积20 cm2)对讲桌的压力的作用效果谁更明显呢?两个压力虽然使支承面发生了形变,但肉眼已无法比较,怎么办呢?我们能不能找出两种定性比较方法中的共同点,我们很有必要进行定量测量来找规律,引导学生找出测量定性实验中的压力大小和受力面积的大小的测量工具。作好记录:
实验次数 压力 受力面积 压力作用效果 数据处理
1 较小 2N 相同0.5cm2 不明显 4×104N/m2
2 较大 4N 很明显 8×104N/m2
3 相同 4N 较大 20cm2 不明显 0.2×104N/m2
4 较小 0.5cm2 很明显 8×104N/m2
4.处理数据体现比值法的优越性,渗透科学方法。在学生或师生一 起获得了定量数据后,引导学生分析处理数据,学习、提高学生处理数据、寻找规律的能力。在压强教学中,引导学生思考:压力和受力面积能否用直接相加减的结果来比较出压力作用效果的大小?(单位不同不能加减)能否相乘?通过实例或实验说明相乘不能描述压力作用效果,只能相除,然而是压力除以受力面积还是受力面积除以压力,可让学生都加以计算,再说明哪种比值更方便。通过F/S比值大小计算,引导学生发现,不管采用哪种方法,比值大的压力作用效果就明显,比值小的压力作用效果就越不明显,可见,F/S的比值可以定量描述压力作用效果,我们把F/S称为压强。
5.解释比值的含义得定义、公式、单位。在压强教学中,让学生解释F/S的物理含义:物体单位面积上受到的压力的大小,很自然地得出压强的概念、公式p=F/S和单位、Pa的含义。
6.挖掘概念或规律的科学性和概括性,了解物理概念在实际生产和生活中的实际应用。在压强教学中,在学生自己找出压强的概念和公式后,再回过头去,让学生用压强概念(公式)p=F/S能概括定性研究得出的实验结论:受力面积一 定,压力越大压力作用效果越明显;压力一 定时,受力面积越小压力作用效果越明显。
7.反思学习的过程,体现探究的价值。学生通过对探究过程的反思,明白是怎样探索的,为什么要这样做,有什么收获,不成功的有何前车之鉴。
在比值法定义的诸多概念中,教学环节大同小异,根据不同概念,在某些环节上做出相应的调整,使之更符合学生的认知规律。教学有法无定法,在这里提供了我的一 点做法,仅供各位同行参考。
随着新课程标准的实施,与之配套的各种新教材的使用,物理教学的模式正在随之发生巨大的变化,由于探究式教学注重探究过程的参与,学生通过现象的观察发现问题,从而提出解决问题方案,设计实验来探究,并动手实验收集证据,从而验证自己的猜想,纠正自己的想法。这个过程与学生在实际生活中遇到问题或遇到困难时的情景相似,让学生从小就参与一 些发现问题和解决问题的过程的训练,将对其今后出生社会、参加工作形成积极的影响,使他们自动地根据工作中出现的问题进行自主探究、创造性地劳动,提高学生的生存能力,成为社会真正有用的人才。因此探究式教学成为当前物理教学中的一 种主要的教学方法。
物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维形式。在概念教学中,概念的形成是核心,也是学好物理的基础、发展物理思维的出发点。搞好物理概念教学既是教学的重点又是学生学习探究方法的重要过程。用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,比如速度、密度、压强、功率、比热容、热值等等。通过探究式教学可让学生牢固地掌握这些概念,并学会处理问题的方法。现结合压强概念的教学来谈谈如何进行探究式教学。
1.创设探究情景,感受物理现象的存在性。正确恰当地引入概念,不仅对概念的形成起到积极的促进作用,而且对引导学生积极思维和发展智力有重大意义。教师要善于用学生熟悉的事例、演示实验、提出生动的实际问题等手段引入,让学生感受物理现象的真实存在性,通过巧妙的提问,引起矛盾冲突激发学生思考,学生在思维上的参与,激发学生学习兴趣。在压强的教学中,用一 个一 端很尖的钉子去扎气球,尾端去扎气球,气球完好无损,而用尖端施加同样大小的力去扎气球,气球却破了,问学生:这是为什么?让学生感受到压力作用效果确有不同,在通过受力分析认识压力的特点后,向学生提出压力作用效果与哪些因素有关呢?
2.学生通过体验,寻找定性比较方法。通过学生课堂上的再次亲身体验,为猜想提供情景,减小学生对未知规律猜想的难度。人们有这样生活经验,凡是自己亲身经历的事情往往很久都不会忘记,甚至永远不会忘记,让学生多体验、多经历设计实验、操作实验、分析等过程,不仅可减少学生的学习负担,更重要的是让学生学会了研究问题的方法。在压强教学中,让学生体验用铅笔的尖端轻压和重压在手掌上的感受和两手指同时挤压铅笔时手的感受,让学生猜想压力作用效果与哪些因素有关,再引导学生如何设计实验来研究压力作用效果与压力的关系、压力作用效果与受力面积的关系,通过设计和做实验让学生进一 步体验控制变量法的应用。
3.由定性比较的局限性过渡到定量测量。根据定量测量的需要,设计定量实验,收集数据,体验探究过程中从粗略到精确的过程,培养学生层层深入的思维习惯。在压强教学中,教师提出:我站在讲台上对讲台的压力(压力大约为600N,受力面积大约为400 cm2)的作用效果与一 盒钩码(5N,受力面积20 cm2)对讲桌的压力的作用效果谁更明显呢?两个压力虽然使支承面发生了形变,但肉眼已无法比较,怎么办呢?我们能不能找出两种定性比较方法中的共同点,我们很有必要进行定量测量来找规律,引导学生找出测量定性实验中的压力大小和受力面积的大小的测量工具。作好记录:
实验次数 压力 受力面积 压力作用效果 数据处理
1 较小 2N 相同0.5cm2 不明显 4×104N/m2
2 较大 4N 很明显 8×104N/m2
3 相同 4N 较大 20cm2 不明显 0.2×104N/m2
4 较小 0.5cm2 很明显 8×104N/m2
4.处理数据体现比值法的优越性,渗透科学方法。在学生或师生一 起获得了定量数据后,引导学生分析处理数据,学习、提高学生处理数据、寻找规律的能力。在压强教学中,引导学生思考:压力和受力面积能否用直接相加减的结果来比较出压力作用效果的大小?(单位不同不能加减)能否相乘?通过实例或实验说明相乘不能描述压力作用效果,只能相除,然而是压力除以受力面积还是受力面积除以压力,可让学生都加以计算,再说明哪种比值更方便。通过F/S比值大小计算,引导学生发现,不管采用哪种方法,比值大的压力作用效果就明显,比值小的压力作用效果就越不明显,可见,F/S的比值可以定量描述压力作用效果,我们把F/S称为压强。
5.解释比值的含义得定义、公式、单位。在压强教学中,让学生解释F/S的物理含义:物体单位面积上受到的压力的大小,很自然地得出压强的概念、公式p=F/S和单位、Pa的含义。
6.挖掘概念或规律的科学性和概括性,了解物理概念在实际生产和生活中的实际应用。在压强教学中,在学生自己找出压强的概念和公式后,再回过头去,让学生用压强概念(公式)p=F/S能概括定性研究得出的实验结论:受力面积一 定,压力越大压力作用效果越明显;压力一 定时,受力面积越小压力作用效果越明显。
7.反思学习的过程,体现探究的价值。学生通过对探究过程的反思,明白是怎样探索的,为什么要这样做,有什么收获,不成功的有何前车之鉴。
在比值法定义的诸多概念中,教学环节大同小异,根据不同概念,在某些环节上做出相应的调整,使之更符合学生的认知规律。教学有法无定法,在这里提供了我的一 点做法,仅供各位同行参考。
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