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1、荔湾区教育发展研究中心张晓红高中概念课高中概念课爱因斯坦：科学的概念最初总是日常生活中的普通概念，但它们经过发展就完全不同了，它们已经变换过了，并失去了普通语言中所带有的含糊性质，从而获得了严格的定义，这样它们就可应用于科学的思维。了解概念的物理意义概念：概念是反映事物本质属性的思维形态。物理概念是一类物理现象和物理过程的共同性质和本质特征在人们头脑中的反映，是对物理现象和物理过程的抽象化和概括化的思维形式。对概念教学的理解现象要素过程共同特征进行抽象概括概念反映了什么？物理概念教学物理概念教学从三方面来进行对物理现象、过程进行分析、归纳总结出物理概念概念的本质属性：概念的内涵、外延应用概念：
2、建立概念的目的是解释更多的现象和过程，应用是反应本质属性。主要内容一、按素材教学策略分类一、按素材教学策略分类二、按学生思维教学策略分类二、按学生思维教学策略分类三、按师生角色谁为主导分类三、按师生角色谁为主导分类四、按教学流程分类四、按教学流程分类五、案例分析五、案例分析一、按素材教学策略分类一、按素材教学策略分类（一）生活经验（一）生活经验（二）实验（二）实验（三）多媒体（三）多媒体（四）适当习题（四）适当习题（一）生活经验（一）生活经验 日常生活中，观察和接触过许许多多物日常生活中，观察和接触过许许多多物理现象和应用物理知识的事例。善于恰当理现象和应用物理知识的事例。善于恰当地利用学生已
3、有的生活经验，也能创设良地利用学生已有的生活经验，也能创设良好的物理环境。例如，在进行压强、摩擦、好的物理环境。例如，在进行压强、摩擦、惯性等概念的教学时，都可以利用许多典惯性等概念的教学时，都可以利用许多典型、生动且为学生熟知的事例来创设物理型、生动且为学生熟知的事例来创设物理环境。环境。生活实例法在学生生活获得生活经验的基础上，通过分析、对比、归纳、综合、抽象等思维活动，得出某一类事物或现象的共性，找出本质属性，形成物理概念。例举生活中熟悉的事例。得出压力的作用效果与压力、受力面积等有关。从而引入表征压力的作用效果的压强。参考系在运动的车厢里，小学生认为自己是静止的，是选车厢或其他乘客为参
4、考系；若选路边的树为参照物，车是运动的。矛盾的原因是参照物不同，参考系可任意选择，选的不同得到的结果可能不同。（二）实验（二）实验课堂演示实验、验证实验实验学生分组实验课外实验 运用实验来创设学习概念的环境，既要有利于激发学生的兴趣和求知欲望，更要引导学生把注意力集中到被研究的对象和现象上来，注意观察它的变化及其产生条件，以便从中发现它的本质属性。实验初中物理教材对比热容的概念引入就是通过演示实验。高中物理交流电中的有效值也是通过实验得出的牛顿第三定律：实验：让学生做分组实验两位同学合作，用两个弹簧秤，在水平方向拉：静止 匀速运动 加速运动，看作用力和反作用力之间存在什么样的关系。由学生来总结
5、实验的结果，从而得出牛顿第三定律。（三）多媒体（三）多媒体多媒体多媒体动画动画视频视频课件课件图片图片 动画、视频、图片通常是展示动画、视频、图片通常是展示一个现象或过程一个现象或过程 应用不同媒体教学，调动学生不同应用不同媒体教学，调动学生不同的感观，能更充分地接受和理解新信息的感观，能更充分地接受和理解新信息多媒体教学法多媒体具有丰富的表现力，可以将自然逼真地表现得多姿多彩，可以将静态的画面动态地展现，将传统手段难以完成的物理过程清晰、完整地展现在学生面前。深化学生的感性认识例：链式反应：让裂变就过程自己持续进行下去，源源不断地将核能释放出来，这样的核反应叫做链式反应。让一个中子去轰击一个
6、铀核，铀核发生裂变成两个中等核，同时放出3个中子，3个中子又去轰击3个铀核发生裂变，如此循环下去，反应就持续下去，这个形象化的课件让学生们明白了什么是核裂变中的链式反应。（四）适当习题（四）适当习题 适当的习题是帮助学生理适当的习题是帮助学生理解概念，深化和巩固概念解概念，深化和巩固概念不同素材适用时期有所不同不同素材适用时期有所不同生活经验多用于引入实验揭示概念的内涵多媒体概念引入、应用习题概念的巩固二、学生思维教学策略分类二、学生思维教学策略分类（一）认知冲突策略（一）认知冲突策略（二）类比法（二）类比法（三）比较法（三）比较法（四）归纳法（四）归纳法（一）认知冲突（一）认知冲突 认知冲突
7、策略指的是建立在认知冲突和解决冲突基础上的教学策略。解决冲突首先要揭示学生的前概念，并让学生明确自己以及别人的想法；然后尝试解释矛盾事件，引起概念冲突；最后教师鼓励和引导学生进行认知调整，建立与科学概念相一致的新的概念。如“位移”与“距离”之间的冲突，“恒力做功”与“变力做功”之间的冲突；“作用力与反作用力做功一定是绝对值相等的正负功”与“作用力与反作用力做功不一定是绝对值相等的正负功”之间的冲突，等等。利用测试和访谈等方法了解学生的前概念利用测试和访谈等方法了解学生的前概念前概念普遍存在于学习者的头脑中，并且对教学前概念普遍存在于学习者的头脑中，并且对教学和学习产生重要的影响。教师在教学之前
8、应当在和学习产生重要的影响。教师在教学之前应当在参阅相关研究成果的基础上，通过前测和访谈等参阅相关研究成果的基础上，通过前测和访谈等方式了解学生的前概念。方式了解学生的前概念。测试应该在教学前约三到五天时间内进行，这时测试应该在教学前约三到五天时间内进行，这时学生已经具备了相应的知识基础，而且教师有比学生已经具备了相应的知识基础，而且教师有比较充分的时间，根据测试结果对教学设计进行调较充分的时间，根据测试结果对教学设计进行调整。题目不宜过多，应保证学生在十五分钟内可整。题目不宜过多，应保证学生在十五分钟内可以完成。以完成。测试目的是要探查学生头脑中的前概念，所以题测试目的是要探查学生头脑中的前
9、概念，所以题目应尽量以定性分析形式出现，且应贴近生活实目应尽量以定性分析形式出现，且应贴近生活实际。际。（二）类比法类比法是根据两个对象的某些属性相同，推出它们的其它属性也可能相同的间接推理。例：由重力场中的一些性质推出电场中的一些性质电路与水路，电流与水流，电压与水压1cm1cm(A)(B)类类比法比法1电容：是表示电容器容纳电荷本领的物理量.类比：如图所示，不同的容器，使其水位升高1cm，所需的水量一样吗？什么一样？答：不一样。举例分析得出：同一个容器，水的质量与水的深度之比是一常数，不同容器这个比值是不同的，所以这个比值可以用来反映水容器容纳水的“本领”大小。电容器容纳电荷量Q相当水的质
10、量，电压U相当于水的深度，所以也有同一电容器，电荷量Q与电压U的比值为一常量，这个比值就可以描述电容器容纳电荷量的“本领”大小。用物理量电容（C）来表示这个比值。类类比法比法2 2：磁场：磁铁周围存在的一种物质。类比：使带电体之间发生相互作用的物质叫电场，同理使磁铁与磁铁之间发生相互作用的物质叫磁场。这种物质也是看不见，摸不着的，但却是客观存在的。（三）比较法 通过比较两个相近的物理概念，让学生知道它们的相同点和不同点，抓住概念的本质特征，对概念更全面，更深刻地理解和把握，运用起来不会混淆，能很好地解决物理问题。例：热量和内能、蒸发与沸腾 电场线与磁场线 比较法用于比较不同概念的内含，多用于巩
11、固概念和应用概念。建立概念时用比较法，多用于比值定义概念类比是利用共性来建立新的知识，从认知上看是就近知识点建立新的知识增长点比较是利用个性区别事物，是加深对不同事物的区别类比和比较总属于分析法（四）归纳法（四）归纳法归纳法对事物现象进行归纳、找出共同特征，是分析法中的一种演绎法从已知概念入手，通过逻辑推理方法，逐步推出新的概念演绎法是教材编写中的重要方法之一，如洛伦兹力是从安培力推出的。三、按师生角色谁为主导分类三、按师生角色谁为主导分类（一）讲授法（二）互动问答法启发式教学（三）探究法（四）教材阅读法（五）小组合作法（六）独立实验法（三）探究法探究:对未知事物的探索与研究探究实验探究理论探
12、究物理教学中的探究都是准探究（四）教材阅读法读概念读定律，读表，读图如何读书读概念读概念 讲解物理概念要做到逐字逐句的分析、思考，讲解物理概念要做到逐字逐句的分析、思考，才能达到融会贯通。才能达到融会贯通。光源光源亮亮源头，开始光源开始亮的地方。即发光体为光源质点质点质量几何点质点：有质量的几何点点电荷，电容器，验电器，密度，压强比热容比热容比较热量容纳比热容：单位质量的物体，温度升高或降低一度所吸收或放出的热量。内能概念内能内部能量内部组成和结构物质多少质量物态和温度分子距离分子动能的标志分子势能内能：物体内所有分子动能和势能的总和压强压强压力强度力的作用效果形变和改变物体的运动状态压强：压
13、力作用效果，压力使物体形变的反应读规律牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止（）平衡态（）平衡态（）平衡的条件（）平衡的条件（）运动不需要力来维持（）运动不需要力来维持（）惯性：物质的属性，惯性不是力（）惯性：物质的属性，惯性不是力（）惯性大小只与质量有关（）惯性大小只与质量有关（）力是改变物体运动状态的原因（）力是改变物体运动状态的原因四、按教学流程分类四、按教学流程分类（一）引入概念（二）建立概念（三）巩固和深化概念（四）应用概念引入概念的方法与策略一、
14、语言引入二、演示实验引入三、体验式引入 四、多媒体引入1、语言引入所谓语言引入，是指主要通过教师的语言叙述和讲解，启发学生进行思考和想象从而引入新的概念学习。语言引入的特点是主要由教师完成，直接针对主题，教学过程易于控制。语言引入都是概念引入的重要方式。语言引入要求教师对学生头脑中的前概念及其产生和作用有明确、深刻的认识，要求教师能清楚把握将要学习的科学概念的建立过程。因为语言引入具有上述特点，所以语言引入的教学效果更多地取决于教师个人。例：讲我国发射卫星的新闻引入宇宙速度，讲法拉第故事引入电磁感应定律，讲买车时关注启动性能参数的经验引入加速度等等。、运用实验引入1运用实验运用实验运用实验来展
15、示有关的物理现象和过程，不但较之学生在运用实验来展示有关的物理现象和过程，不但较之学生在生活中所感受的要深刻和典型，而且创设的情境愈新颖生生活中所感受的要深刻和典型，而且创设的情境愈新颖生动，就愈能引起学生的兴趣和积极主动地思考。例如要学动，就愈能引起学生的兴趣和积极主动地思考。例如要学习习“大气压大气压”的概念的概念看到鸡蛋慢慢被瓶子“吞入”“自感”教学时，利用通电自感和断电自感现象演示器做实验，在教师的引导下，学生通过观察，就会对这个问题产生强烈的兴趣，并且很自然地提出问题：(1)在通电的瞬问，为什么两个灯泡中一个先亮，另一个后亮?这两个支路有什么不同之处?(2)断电的瞬间，为什么与线圈并
16、联着的灯泡突然一闪(比原来还亮)?由此可见，演示的装置和现象以及由此引起的疑问，为进一步进行思维加工提供了很好的基础。实验引入又分体验性实验引入和观察性实验引入3、学生体验引入体验式引入，是指在概念教学之前，通过让学生参与一些小型的体验性活动从而引入相关主题的概念引入方式。其特点是，让学生直接与体验对象接触从而达成体验目的。直接体验与间接体验。例初中浮力概念、高中的电磁波的产生与接收 4、多媒体引入运用多种媒体手段，展示现象，模拟过程，从而启发学生思考，引入主题的概念引入方式。多媒体在教学中的运用时教学手段改革的重要突破。多媒体引入的特点是，引入的过程在教师的控制下完成，媒体材料是在上课前准备
17、好的，没有突发性，过程是可预期的。多媒体引入能有有效弥补其他教学方式的局限和不足。多媒体模拟可以完成实际操作所无法达到的效果。（二）建立概念、联系生活经验、认知冲突、类比架桥、正例与反例、指导学生阅读教科书、认知冲突认知冲突策略指的是建立在认知冲突和解决冲突基础上的教学策略。学生的认知冲突可分为两种，一种是学习者对某一物理现象的认知结构与真实的物理现象之间的矛盾与冲突；另一种是不同学习者对同一物理事实的两种不同认知结构之间的矛盾与冲突。认知冲突策略运用的前提和关键在于了解和掌握学生的前概念，在此基础上有针对性的设置冲突情境和问题，进而解决冲突，完成概念转变。3、类比架桥类比架桥这是布朗和克莱门
18、特提出并验证的一套类比教学这是布朗和克莱门特提出并验证的一套类比教学策略，其目的是增加有益的直觉的应用范围，并策略，其目的是增加有益的直觉的应用范围，并减少有害的直觉的应用范围。这种策略假定，在减少有害的直觉的应用范围。这种策略假定，在学生掌握定量规律之前，给学生提供机会建立对学生掌握定量规律之前，给学生提供机会建立对现象的定性直觉的理解，这样可以促进概念的转现象的定性直觉的理解，这样可以促进概念的转变。变。类比架桥策略的关键在于发展学生前概念中与科类比架桥策略的关键在于发展学生前概念中与科学概念相一致的内容，从而发展原有概念达到建学概念相一致的内容，从而发展原有概念达到建立科学概念的目的。立
19、科学概念的目的。例：电路如水路。电流如水流。例：电路如水路。电流如水流。、正例与反例认知冲突可分为两种，一种是学习者对某一物理现象的认知结构与真实的物理现象之间的矛盾与冲突；另一种是不同学习者对同一物理事实的两种不同认知结构之间的矛盾与冲突。认知冲突策略运用的前提和关键在于了解和掌握学生的前概念，在此基础上有针对性的设置冲突情境和问题，进而解决冲突，完成概念转变。应用概念用正例巩固概念用反例认知冲突用反利，通常用于建立概念（四）巩固、应用物理概念（四）巩固、应用物理概念1活化概念2在不同情境中应用新概念3对相似概念进行比较4对易混淆概念要进行对比5建立概念之间的联系 五、案例分析五、案例分析从上述多维度进行分析