物理概念教学.ppt

一、概念和物理概念 什么是概念 什么是物理概念 物理概念在物理学发展和学生物理学习过程中的重要性 物理概念的特点 二、掌握基本物理概念的过程 什么是基本物理概念 掌握基本物理概念的过程 物理概念的形成过程（历史、个体） 物理概念教学 课例的研究《电阻》 1、什么是基本物理概念 物理学中最基础、最核心的概念； 在物理学发展过程中贡献最大，反复出现在许多定律中，经常运用，最有生命力。 2、掌握基本物理概念的过程 感知 理解 运用 四、物理概念教学的一般程序 1、创设物理情景，使学生获取感性知识。 通过有关物理事物、实验、实践活动、生活经验等，使学生对有待研究的事物有一个明晰的印象。 教师在此过程中应引导学生善于观察，达到了解现象，取得资料、发掘问题和勤于思考的目的。 2、科学地抽象，突出本质，屏弃非本质，完成从感性到理性的认识过程，形成概念。 通过比较、分析、综合、概括，排除次要因素，抓住主要因素，找出一系列现象的本质属性，形成概念。 用准确简洁的物理语言定义概念，并指出概念的物理意义及使用条件。 3、进行应用，巩固、深化理解概念。 与相关、相近的物理概念进行对比。 进行适当的应用练习，纠正错误的认识，巩固、深化、活化对概念的理解。 五、课例的研究 《声音的发生与传播》 思考题： 本节课主要研究的内容是什么？ 如何创设各部分新知识的物理情景？ 如何引导学生抽象概括出物理概念？ 如何引导学生应用概念去解决物理问题？ 本节课应采用怎样的教学方法？ 本节各部分内容应采用怎样的教学手段，以达到良好的教学效果。 3、物理概念的形成过程（历史、个体） 概念教学中发现的问题 1、在物理概念的教学中，许多教师反映：有些学生简直顽固不化，就是不肯轻易放弃他们"自以为是"的观点, “有的学生屡教不改…(贺小霞,2000)” 2、学生往往在课堂上似乎听懂了所讲的物理概念,并能用精确的语言或数学方式准确表达,但却不能用来解决问题…用课堂上学到的知识解题又快又准,而解释实际现象则又用原有的错误概念。” (罗婉华，殷传宗,1993) 教学科研中发现的问题 3、与此相应，有研究(Champagne, Gunston, & Klopfer ,1985; Yager, 1991)指出，即使是成绩优秀的学生,顺利完成了物理课程的学习,但其直觉概念(intuitive conceptions)却依然如故； 4、正式的科学教育并没有改变许多学生所坚持的相异理论（alternative frameworks）……相异概念不仅初中学生普遍存在，而且在高中生和大学生……许多成人的概念与科学家的概念有本质的差别 (William C., Kyle, Jr., E., & James A. Shymansky, 1989) 。 问题的症结在哪里？ 从影响学生概念形成的角度看 学生概念的类型 科学概念与生活经验一致，如电阻、电压、熵、电场（虽然这些概念抽象程度不同） 科学概念与生活经验不一致，如功、浮力、牛顿第一定律、自由落体运动、温度和热量、电流、平面镜成像、溶解与熔化……这类概念是大量的 研究表明，主要原因正是由于这些与生活经验不一致的且大量的概念导致学生概念学习的困难。 这些研究和教学过程中发现的问题说明：学生在学习科学概念时头脑中已存在的前概念(preconceptions)、错误概念(misconceptions)、朴素概念(na?ve-conceptions)以及在学习过程中形成的相异概念(alternative conceptions)的转变过程是非常困难的。 物理教育研究者已经对学生在许多领域存在的困难做了研究 运动学 动力学 能 热和温度 压力 机械波 振动 电场 直流电路 电磁场 几何光学 物理光学 相对论 现代物理 量子力学 学生对温度与热量概念理解特征调查 Scientific ideas 热质说 热的运动说 Students’conceptions 热量是物体本身所含有的物质，将热量与物体的材料属性联系（4-5岁） “一个物体从冷到暖再到热”连续的感觉变化（8-9岁） 物体受热的结果——相变、膨胀（9-12岁）-16岁 学生的前概念或朴素概念是大量存在的，且是经过长期发展而形成的，只依赖一、两堂课灌输科学概念并不能使他们转变过来（Driver,1983）。 研究的理论成果—概念转变理论 概念转变理论（conceptual change model ）属于广义的建构主义理论。学生学习科学的过程是一个概念转变的过程，而不是新信息的点滴积累。要使学习得以发生，必须使正式受教育前学生头脑中存在的概念的地位降低而代之以科学概念地位的提升（Posner，1982) 。 发生概念转变的必要条件 由于已有概念不能解释所观察到的现