论变式在物理概念教学中的应用.doc

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1、论变式在物理概念教学中的应用（浙江省永康市第二中学吕璨珉）高中物理概念一般可分为两类，一类是只有质的规定性的概念，如运动、静止、电场、磁场、光等；另一类不仅有质的规定性，还有量的规定性，这种概念又叫物理量，例如速度、加速度、功、动能、动量、电流强度、场强、磁感应强度等。物理量的定义包括描述性定义和测量性定义两部分。由于物理学是一门定量科学，所以物理量在物理学科中占有重要地位，以下将物理概念形成过程分“引入”、“形成”和“巩固与深化”三个阶段阐述。1变式教学运用于物理概念的引入概念引入是物理概念教学的必经

2、环节，通过这一过程，让学生在认知结构中找一个适当的“生长点”，以便建立概念，还可以让学生将新知识与认知结构联系起来，激活思维，激发求知欲，为建立概念的复杂智力活动做好准备。根据学生认知结构中相应知识状况和新概念的不同特点，在物理概念引入过程中，常用的变式方法如下：⑴从生活实际引入例如力的概念可以从推土机推土、人提水、马拉车、汽车压路面等现象引入。通过生活实际中不同的例子的引入，体现各种不同的生活现象反映了共同的力的本质，从效果上看不同的力作用形式反是映了共同的力本质：力是物理间的相互作用，力不离开施力物

3、体和受力物体而单独存在。这种方法简便易行，学生感到亲切、自然，而且从生活实际中引入概念有助于培养学生注意观察，勤于思考、善于运用概念分析问题的能力和习惯。⑵从实验现象引入对于缺乏建立概念所需的足够的感性经验，可以通过一些典型实验，使学生获得鲜明的感性知识，在此基础上进一步探索，形成概念。例如，介绍横波与纵波的概念时，可先做课本上介绍的实验，提供概念教学所必须的感性材料，激发学生兴趣，再通过讨论分析，得出机械波在向外传播中一方面传播振动形式，另一方面要传播能量，而介质中各质点并不随波迁移。弹力发生微小形变

4、实验，经常用实验引入一个物理概念，培养了学生的观察力、注意力，并建立了物理学是一门实验科学的概念。⑶在复习旧知识的基础上引入有些情况下，特别是高三阶段，学生已建立了许多物理概念，物理感性知识也更丰富，这时可在复习有关旧知识基础上引入概念。例如讲电势能、电势概念时，可先引导学生回忆重力做功与路径无关，重力势能等知识，通过类比建立新概念，而引入磁场中磁感应强度B这一概念中，可让学生回忆电场强度E这一物理概念的定义，这些都是认知结构同化作用的体现。这种依靠旧知识同化新知识的方法，有利于巩固知识，强化知识的内在

5、联系，并且对形成结构清晰，联系紧密的物理认知结构具有重要意义。⑷从理论需要引入这种方法强调知识的内在逻辑性和知识体系的整体性，对于形成良好的认知结构也十分有利。对于电场线、磁感线、电流强度等概念，都可用此方法引入。在引入概念时，无论采用变式中哪一种方法都要注意：(a)选择的感性材料要典型、全面，要突出与概念有关的本质特征和属性，尽量减少非本质特征的干扰。(b)选择的旧知识，一定要与新知识有实质性的联系，否则，容易形成模糊的或错误的概念，或在认知结构中形成不正确的联系。2变式教学应用于物理概念的形成在这一

6、环节的教学中，大致有如下两种情况：一种是学生的感性材料基本能解决将要建立的概念，或在缺乏感性材料的情况下，通过实验提供了大量鲜明的感性材料。在这种情况下建立概念，一般没有很大阻力，通过分析、归纳、分类、对比等思维方法，可以摒弃非本质的东西，突出本质的特征和属性，从而实现认识上的飞跃。另一种情况是，学生已有了相当充分的前概论，但是与将要建立的概念相抵触，这时，直接讲授新概念往往不同奏效。因为学生对其前概念深信不疑，并已习惯于用原有概念框架去理解事物，建构意义。当他带着自己的概念框架来听教师讲授时，往往只接

7、纳了那些与其原结构相协调的内容，而相矛盾的内容往往不注意。或因无法理解，即使勉强记住了一些概念的结论，也无法融会贯通而只能将新学到的结论与原来的概念分别搁置，遇到实际问题，仍按原来的概念框架进行思维。要使学生放弃他曾坚信不移的观念，接受一种全新的观念，是一个极其艰难的过程，有时甚至出现反复。因此，运用变式，揭露概念的本质特征，才能实现观念上的突破。例如在磁感应强度B、电场强度E这两个物理量的学习过程中，很多同学认为在电场中放入点电荷，在磁场中放入通电导线，才有B和E，拿走点电荷与通电导线则没有E和B，根

8、本原因是对电场强度E和磁感应强度B的本质特征没有充分认识，点电荷通电导线等非本质模糊了电磁场的强弱由场本身决定，与放入的点电荷、通电导线无关这一本质属性。概念的本质属性，往往要从概念的定义出发，讨论概念的内涵与外延，从不同角度丰富对概念的认识，例如关于电阻的定义R=U/I：(a)电阻的定义式，对特定的导体，加在其两端的电压越大，产生的电流强度越大，但U/I比值是一常量，这一常量由组成导体的材料及导体的尺寸决定，与加在导体两端的电压无关（决定