物理学习的过程就是引导学生掌握物理概念,运用物理概念寻找物理规律,最终运用物理规律学习、解说物理概念的实践过程。在这一过程中,物理概念的掌握就成为学好物理学的一块重要基石。因此,中学物理教师的首要工作就是要帮助学生建立起扎实的物理概念,夯实基础。
学习心理学告诉我们:概念学习的过程一般要经历两个过程,一是抽象化过程,即通过具体的现象、事例的分析,归纳总结出概念。二是具体化过程,通过运用概念解决具体问题的练习,丰富概念方方面面的属性,得到进一步更透彻地理解。
对处于初三总复习阶段的学生来讲,物理概念的抽象化过程已经基本完成,学习的重点是概念的具体化过程,即概念的复习与强化。如果有效的完成了这一过程,将会直接促进学科知识的系统化,使复习达到事半功倍的效果。
引导学生从不同的角度理解同一个物理概念,是帮助学生将概念具体化的一个有效手段。例如:比热容概念是初中物理中概念学生较难理解的一个,即使学生在新授课时掌握较好,但是隔了一段时间后又会忘得差不多了。所以,教师在引导学生复习时可以从以下几个角度,递进式地展开:
一、从物理概念本身字面含义的角度,引导学生学会猜出概念的大意
一般的设问方式是:“对比热容这个词,你能从字面上解释一下它的含义吗?”
第—步解词:比——比较,热——热量,容——容积、容纳程度。
第二步归纳:其大意就是比较(不同物质对)热量的容纳程度。
第三步引申:为什么要比较?怎样比较?
二、从物理学的角度,要求学生能够说出物理概念的内涵与外延
比热容概念的内涵:单位质量的物质温度升高l℃所吸收的热量为该物质的比热容,简称比热。符号是“C”,单位是J/(kg℃)。
设问:为什么要规定“单位质量”?为什么要规定温度升高是“l℃”?温度“降低”l℃可不可以?其单位是怎样得来的?
逐步引申到概念的外延:同种物质的比热容一般相同,不同的物质比热容一般不同。即不同的物质在相同的吸、放热情况下,温度改变的难易程度不同。比热容就是对这一自然规律的高度概括,因此要在相同的条件下(相同的质量一“单位质量”、相同的温度变化一“l℃”)来比较物质吸放热的多少。
三、从建立类比模型的角度。帮助学生将抽象的概念具体化、形象化
例如:(教学设计)
准备两个粗细不同的透明容器和适量染色的水,如右图所示。将两种不同的物质类比为两个粗细不同的容器,将吸放热的多少类比为装水量的多少,将温度的变化类比为液面高度的变化。利用实验演示的方式将比热容这一概念的物理意义具体、形象地表现出来。
师:有无数个规格如A、B的两种容器,请根据下列需要选择摄合适韵一个,并演示说明理由。
师:要选一个最能装的容器,应选哪一个?为什么?
生答:选B,因为其容积大,(演示)在A中装满的水在B中装不满。师:要选一个能使水位变化最明显的容器,应选哪一个?为什么?
生答:选A,因为其横截面积小,(演示)同样多的水倒进去后水位比另外的高。
师:如果在容器底同时开两个同样大的排水孔,当下降同样的水位时,哪一个放出的水多?
生答:B容器。
师:不同的容器装水能力有不同的特点,人们可以根据需要来选择。不同的物质的吸放热能力就像容器的装水能力一样,也是各有特点的。如果用A、B容器代表两种不同的物质,你觉得哪一种吸放热能力强?
答:B。
师:吸放热能力强弱是怎样表现出来的?(边讲边演示)
师:要使两物体都上升相同的温度(分别在两容器中倒入相同高度的水),谁吸收的热量多?
答:B。
师:要使两物体都放出相同的热量(分别用大针筒抽出相同体积的水)谁的温度变化幅度小?
答:B。
师:要使两物体都吸收相同的热量(分别倒入相同体积的水),谁的温度变化幅度小?
答:B。
师:你认为哪一种物质对温度变化反应最灵敏?
答:A。师:因此我们就说B的吸放热本领大,即比热容大;A的吸放热本领小,它的比热容就小。
反馈(启发思考):
大家能否说一说比热容大的物质有哪些特点?会有什么用?
大家能否说一说比热容小的物质有哪些特点?会有什么用?
通过查阅比热容表,以相同质量的水和沙石为例,引导学生从吸放热能力、从温度改变的难易程度等方面讨论、解答。
四、从运用解题的角度.帮助学生丰富概念方方面面的属性.
概念教学的最终目的是要能运用概念来解决具体问题。因此,在物理概念的强化教学中.教师要引导学生运用所学的物理概念来分析、解决有关的物理问题.让学生在不同的问题情境中认识物理概念、应用物理概念。
教师可结合物理概念在生活、生产及科学技术中的应用编制针对性的问题,检查学生对概念应用的灵活程度,看其能否熟练地将实际问题概化为物理模型,并运用已学的物理知识解决问题这一环节的关键是要设计好层次递进式练习题:例如:
练习1.通过查阅比热容表.怀能找出哪些规律?
练习2.将一块钢铁加工成零件后,其比热容是否改变?钢的比热容是046x103J/(kg·c)表示的含义是什么?
练习3.为什么家用暖气片中要用水作为传热物质?
练习4.为什么夏天的海边上沙滩的温度要远远高于海水的温度?
练习5。夏天,我国沿海地区的气温略低于内陆地区,请你运用所学的物理知识解释这一现象。
练习6我国沿海地区的昼夜温差小.而内陆地区的昼夜温差较大,请你运用所学的物理知识解释这一现象。
通过层次递进式练习题.让学生在概念的运用中由浅入深、由易到难,由成功走向成功.既能加深对概念的理解.形成自然记忆,又能促进学生思维的积极性.及时暴露概念学习中的问题.有利于对概念形成正确的理解。