物理易混概念研究論文
時間:2022-09-23 05:55:00
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摘要:學生在學習初中物理概念時,對于一些本質不同,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;有教師教學的原因,也有學生學習的原因。研究學生在學習過程中易混概念形成的原因,尋找解決問題的有效策略,對于提高物理課堂教學效率,將會產生積極的作用。
一、概念混淆的原因
1、概念本質屬性被現象掩蓋
物理概念是對某一類物理事物和物理現象的本質屬性的熟悉,本質屬性往往隱藏在表面現象之后,生動的表面現象往往給人深刻的印象。例如,熱傳遞現象中究竟傳遞的是溫度還是熱量?物體間發生熱傳遞時給學生留下的表面熟悉是:一個物體溫度降低,另一個物體溫度升高,最后達到溫度相同,表面上看是物體間發生了溫度傳遞。要熟悉現象的本質,需要經過充分的分析、理解才能熟悉到,這種強烈的表面印象抑制了學生對熱傳遞本質屬性的熟悉。
2、學前概念的負遷移
學生在學習新的物理概念之前,往往已經接觸過許多相關的物理現象,并在頭腦中形成一些近似的概念,即學前概念。這些概念往往是未經充分的科學抽象而獲得的,因此,大多是不準確甚至是錯誤的。不正確的學前概念妨礙概念理解的全面性、完整性,影響著學生對新概念的同化,造成新舊概念的模糊熟悉。例如,對于光和光線,學生在生活中已經有諸如“這里光線太暗”之類的說法,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”是產生迷惑,片面認為光線就是光。
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,對這些相似概念區分不清,就會造成理解的混亂。例如液體壓強計算公式p=,浮力計算公式F=;物體的相互作用力與物體受到的平衡力;功率與機械效率;慣性與慣性定律;汽化與升華;電動機與發電機;音調與音色等等。
4、概念之間既相互聯系又相互區別
有一些概念盡管物理含義不同,但在同一類問題或現象中有著密切的聯系,有的學生由于頭腦中沒有完整的物理情境,對它們的物理意義理解不透,輕易將它們之間的關系簡單化,不了解它們在本質上的區別,就會混淆不清。例如,對于溫度、熱量、內能這三個概念,有些學生常認為:熱的物體熱量多,內能也大;相同溫度的水,質量越大熱量越多等;還有如重力與壓力、壓力與壓強、功與功率、電功與電熱等等,都經常產生混淆。
二、消除易混概念的策略
正確熟悉、區別輕易混淆的物理概念,最有效的方法是對概念進行比較,從概念的物理意義、概念所研究的客觀對象、概念的數學表達式等幾個方面加以對比,從而搞清楚它們之間的區別和聯系。作為教師,進行易混概念教學的基本原則應該是充分熟悉客觀因素,組織符合學生認知規律和特點的教學,培養學生科學熟悉的方法和習慣。
1、概念形成過程的比較
物理學概念是從物理現象和物理過程中抽象出來的事物本質特征,概念形成過程的比較涉及到建立概念的目的、有關的典型物理事物或物理現象、思維過程等。這些方面的區分度一般較大,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生相互擠壓,而產生垂直作用在物體表面上的力,其性質屬于彈性力;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地面的壓力,此時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,手對物體的壓力;用力往墻壁上按圖釘,圖釘對墻壁的壓力等。從壓力和重力的產生過程看,它們是性質完全不同的兩種力。
2、概念內涵的比較
物理概念內涵的比較是易混概念之間最實質、最重要的比較。一般說來,易混概念往往描述的是同一類物理事物或物理過程的不同屬性。因此,區分這樣的易混概念,要非凡指明它們分別描述了同一對象的哪些不同屬性,明確理解它們的不同的物理內涵。例如,功率和機械效率。功率是描述做功快慢的物理量,定義為單位時間內完成的功,公式P=,單位是瓦特;機械效率是描述機械性能的優劣程度,定義是有用功占總功的比值,公式η=,是無單位的百分數。又如,平均速度和速度都是用來描述物體運動的快慢,但要分清前者是描述一段時間內的平均快慢,而后者表示物體的運動快慢不變。一個物理概念的表達式中,包含了它的物理意義、定義方式、單位等內涵,對表達式中的這些內涵進行橫向比較,能促使學生記憶概念、活化概念和深化概念。公務員之家
3、在運用中比較
把易混概念運用于某些具體情況中,經常能獲得生動的、直觀形象的感受,使概念之間的區別更鮮明。例如:熱量和溫度,學生往往認為熱量是一種物質、溫度是熱量的強度、熱量和溫度成比例、熱傳遞中是溫度被轉移等等。教學過程中運用“概念沖突”來促進學生概念的轉化,提供一些實例和需要學生解決的問題,學生用個人的理解和解釋這些實例往往會產生矛盾,只有運用科學的物理概念才能解決“沖突”,解釋這些現象。再進一步運用“概念發展”深化物理概念的理解,教學中鼓勵學生討論,并充分暴露自己的觀點,使自己的觀點和熟悉進一步發展,同時在和其他同學的觀點、教師的科學概念之間的討論和交流中使自己不正確觀點得到轉化。
4、在結構中比較
把易混概念分別放在不同或相同的知識網絡結構中,比較它們在結構中的不同位置、不同功能以及與其他知識的不同關系,更能清楚地區分易混概念。例如,慣性和慣性定律。①小車上豎立一木塊,當忽然拉動小車時,怎樣解釋木塊向后倒的現象?②教室里懸掛著的電燈處于靜止狀態,假如它受到所有的力忽然全部消失,電燈的運動狀態將會怎樣?上述兩例是用慣性還是慣性定律解釋呢?在實例分析中就能明確。例①木塊由于慣性保持原來的靜止狀態而向后倒;例②電燈不受外力作用時,總保持靜止狀態不變。通過比較可以看出:“慣性”是一切物體在任何狀態下都具有的物理屬性;而“慣性定律”是物體不受外力作用時的一種運動規律。
物理概念是物理學最重要的基礎,讓學生清楚、準確地把握好物理概念是物理教學的要害。幫助學生理解物理概念的內涵,了解物理概念的外延和有關概念之間的聯系與區別,是實現物理教學目的,提高物理教學質量的前提。
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