物理易混概念研究論文
時(shí)間:2022-09-23 05:55:00
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摘要:學(xué)生在學(xué)習(xí)初中物理概念時(shí),對(duì)于一些本質(zhì)不同,但表面相似的概念很輕易混淆,造成這種熟悉不精確的原因是多種多樣的,有客觀因素,也有主觀因素;有教師教學(xué)的原因,也有學(xué)生學(xué)習(xí)的原因。研究學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中易混概念形成的原因,尋找解決問(wèn)題的有效策略,對(duì)于提高物理課堂教學(xué)效率,將會(huì)產(chǎn)生積極的作用。
一、概念混淆的原因
1、概念本質(zhì)屬性被現(xiàn)象掩蓋
物理概念是對(duì)某一類物理事物和物理現(xiàn)象的本質(zhì)屬性的熟悉,本質(zhì)屬性往往隱藏在表面現(xiàn)象之后,生動(dòng)的表面現(xiàn)象往往給人深刻的印象。例如,熱傳遞現(xiàn)象中究竟傳遞的是溫度還是熱量?物體間發(fā)生熱傳遞時(shí)給學(xué)生留下的表面熟悉是:一個(gè)物體溫度降低,另一個(gè)物體溫度升高,最后達(dá)到溫度相同,表面上看是物體間發(fā)生了溫度傳遞。要熟悉現(xiàn)象的本質(zhì),需要經(jīng)過(guò)充分的分析、理解才能熟悉到,這種強(qiáng)烈的表面印象抑制了學(xué)生對(duì)熱傳遞本質(zhì)屬性的熟悉。
2、學(xué)前概念的負(fù)遷移
學(xué)生在學(xué)習(xí)新的物理概念之前,往往已經(jīng)接觸過(guò)許多相關(guān)的物理現(xiàn)象,并在頭腦中形成一些近似的概念,即學(xué)前概念。這些概念往往是未經(jīng)充分的科學(xué)抽象而獲得的,因此,大多是不準(zhǔn)確甚至是錯(cuò)誤的。不正確的學(xué)前概念妨礙概念理解的全面性、完整性,影響著學(xué)生對(duì)新概念的同化,造成新舊概念的模糊熟悉。例如,對(duì)于光和光線,學(xué)生在生活中已經(jīng)有諸如“這里光線太暗”之類的說(shuō)法,顯然是用光線代替了光,在理解“光線是表示光束及其方向的直線”是產(chǎn)生迷惑,片面認(rèn)為光線就是光。
3、概念形式相似或意義相近
物理概念中,有相當(dāng)多概念與其他一些概念形式上相似,更多的是意義上的相近,對(duì)這些相似概念區(qū)分不清,就會(huì)造成理解的混亂。例如液體壓強(qiáng)計(jì)算公式p=,浮力計(jì)算公式F=;物體的相互作用力與物體受到的平衡力;功率與機(jī)械效率;慣性與慣性定律;汽化與升華;電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī);音調(diào)與音色等等。
4、概念之間既相互聯(lián)系又相互區(qū)別
有一些概念盡管物理含義不同,但在同一類問(wèn)題或現(xiàn)象中有著密切的聯(lián)系,有的學(xué)生由于頭腦中沒有完整的物理情境,對(duì)它們的物理意義理解不透,輕易將它們之間的關(guān)系簡(jiǎn)單化,不了解它們?cè)诒举|(zhì)上的區(qū)別,就會(huì)混淆不清。例如,對(duì)于溫度、熱量、內(nèi)能這三個(gè)概念,有些學(xué)生常認(rèn)為:熱的物體熱量多,內(nèi)能也大;相同溫度的水,質(zhì)量越大熱量越多等;還有如重力與壓力、壓力與壓強(qiáng)、功與功率、電功與電熱等等,都經(jīng)常產(chǎn)生混淆。
二、消除易混概念的策略
正確熟悉、區(qū)別輕易混淆的物理概念,最有效的方法是對(duì)概念進(jìn)行比較,從概念的物理意義、概念所研究的客觀對(duì)象、概念的數(shù)學(xué)表達(dá)式等幾個(gè)方面加以對(duì)比,從而搞清楚它們之間的區(qū)別和聯(lián)系。作為教師,進(jìn)行易混概念教學(xué)的基本原則應(yīng)該是充分熟悉客觀因素,組織符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和特點(diǎn)的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)熟悉的方法和習(xí)慣。
1、概念形成過(guò)程的比較
物理學(xué)概念是從物理現(xiàn)象和物理過(guò)程中抽象出來(lái)的事物本質(zhì)特征,概念形成過(guò)程的比較涉及到建立概念的目的、有關(guān)的典型物理事物或物理現(xiàn)象、思維過(guò)程等。這些方面的區(qū)分度一般較大,輕易起到鑒別概念的作用。例如:壓力和重力。壓力的形成是由于互相接觸的物體發(fā)生相互擠壓,而產(chǎn)生垂直作用在物體表面上的力,其性質(zhì)屬于彈性力;重力是地表四周的物體由于受到地球的吸引而使物體受到的力,其性質(zhì)屬于引力。在有些情況下,壓力是由物體的重力引起的,如放在水平地面上的物體對(duì)地面的壓力,此時(shí)也僅僅是壓力的大小與物體的重力大小相等。但在許多情況下,壓力并不是由于重力引起的,如用手握住物體時(shí),手對(duì)物體的壓力;用力往墻壁上按圖釘,圖釘對(duì)墻壁的壓力等。從壓力和重力的產(chǎn)生過(guò)程看,它們是性質(zhì)完全不同的兩種力。
2、概念內(nèi)涵的比較
物理概念內(nèi)涵的比較是易混概念之間最實(shí)質(zhì)、最重要的比較。一般說(shuō)來(lái),易混概念往往描述的是同一類物理事物或物理過(guò)程的不同屬性。因此,區(qū)分這樣的易混概念,要非凡指明它們分別描述了同一對(duì)象的哪些不同屬性,明確理解它們的不同的物理內(nèi)涵。例如,功率和機(jī)械效率。功率是描述做功快慢的物理量,定義為單位時(shí)間內(nèi)完成的功,公式P=,單位是瓦特;機(jī)械效率是描述機(jī)械性能的優(yōu)劣程度,定義是有用功占總功的比值,公式η=,是無(wú)單位的百分?jǐn)?shù)。又如,平均速度和速度都是用來(lái)描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢,但要分清前者是描述一段時(shí)間內(nèi)的平均快慢,而后者表示物體的運(yùn)動(dòng)快慢不變。一個(gè)物理概念的表達(dá)式中,包含了它的物理意義、定義方式、單位等內(nèi)涵,對(duì)表達(dá)式中的這些內(nèi)涵進(jìn)行橫向比較,能促使學(xué)生記憶概念、活化概念和深化概念。公務(wù)員之家
3、在運(yùn)用中比較
把易混概念運(yùn)用于某些具體情況中,經(jīng)常能獲得生動(dòng)的、直觀形象的感受,使概念之間的區(qū)別更鮮明。例如:熱量和溫度,學(xué)生往往認(rèn)為熱量是一種物質(zhì)、溫度是熱量的強(qiáng)度、熱量和溫度成比例、熱傳遞中是溫度被轉(zhuǎn)移等等。教學(xué)過(guò)程中運(yùn)用“概念沖突”來(lái)促進(jìn)學(xué)生概念的轉(zhuǎn)化,提供一些實(shí)例和需要學(xué)生解決的問(wèn)題,學(xué)生用個(gè)人的理解和解釋這些實(shí)例往往會(huì)產(chǎn)生矛盾,只有運(yùn)用科學(xué)的物理概念才能解決“沖突”,解釋這些現(xiàn)象。再進(jìn)一步運(yùn)用“概念發(fā)展”深化物理概念的理解,教學(xué)中鼓勵(lì)學(xué)生討論,并充分暴露自己的觀點(diǎn),使自己的觀點(diǎn)和熟悉進(jìn)一步發(fā)展,同時(shí)在和其他同學(xué)的觀點(diǎn)、教師的科學(xué)概念之間的討論和交流中使自己不正確觀點(diǎn)得到轉(zhuǎn)化。
4、在結(jié)構(gòu)中比較
把易混概念分別放在不同或相同的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,比較它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)中的不同位置、不同功能以及與其他知識(shí)的不同關(guān)系,更能清楚地區(qū)分易混概念。例如,慣性和慣性定律。①小車上豎立一木塊,當(dāng)忽然拉動(dòng)小車時(shí),怎樣解釋木塊向后倒的現(xiàn)象?②教室里懸掛著的電燈處于靜止?fàn)顟B(tài),假如它受到所有的力忽然全部消失,電燈的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將會(huì)怎樣?上述兩例是用慣性還是慣性定律解釋呢?在實(shí)例分析中就能明確。例①木塊由于慣性保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)而向后倒;例②電燈不受外力作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)不變。通過(guò)比較可以看出:“慣性”是一切物體在任何狀態(tài)下都具有的物理屬性;而“慣性定律”是物體不受外力作用時(shí)的一種運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
物理概念是物理學(xué)最重要的基礎(chǔ),讓學(xué)生清楚、準(zhǔn)確地把握好物理概念是物理教學(xué)的要害。幫助學(xué)生理解物理概念的內(nèi)涵,了解物理概念的外延和有關(guān)概念之間的聯(lián)系與區(qū)別,是實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)目的,提高物理教學(xué)質(zhì)量的前提。