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1.“前概念”对物理教学的影响
所谓的“前概念”,是学生在学习相关的科学知识之前所具有的对这些事物的认识。学生的学习通常不是从一张白纸起步的,“前概念”是学生建立新旧知识之间联系的桥梁。对于课堂教学来说,上一节课之前的所有教学内容,都是本节课的“前概念”,当然学生需要的可能是其中的一部分。
“前概念”的作用是非常重要的,如果在新的教学内容开始之前没有重视对“前概念”的唤醒和回忆,学生往往不能够很快地理解教师的教学意图,教和学之前就很难达到默契,造成教学中的只问不答、启而不发或者随便乱说。比如说,高一刚接触到受力分析的时候,突然给学生来一道两个物体叠加在一起的压在墙面上、放在斜面上之类的问题,他们如果没有“隔离法”、“作用力和反作用力”这样的一些“前概念”作为铺垫,要讲清楚就非常困难。每节课老师们都会从复习就知识开始,这里我们思考一下,我们复习就知识的目的是什么?我认为主要的作用就是唤起对本节课所需要的“前概念”的回忆。如果学生根本就没有相关的“前概念”,在讲述新课的时候就要特别小心,要让新知识的教学符合学生的认知水平。今天的物理课上,有一个问题,要求学生分析悬挂的物体,在减速上升的过程中,拉力和重力谁大谁小。高一的学生,完全没有加速情况下物体受力分析的“前概念”,所要研究的基础又要涉及到牛顿第二定律,显然是超出学生的现有水平的。
“前概念”不一定都是正确的。不正确的“前概念”可能是学生在对日常生活的观察中自己归纳出来的,也有可能是教师的教学产生的误导。比如说,分析粗糙地面上的物体,用一个斜向的拉力拉着,但没有拉动时,物体的受力情况。不少学生除了竖直方向的重力和支持力、水平方向的摩擦力之外,都给物体画了一个水平方向的拉力。为什么会这样,我通过学生的讲述,发现问题处在教师的身上,教师在将静摩擦力的时候,把主要的精力用在静摩擦力大小的计算上,学生的脑海中形成了根据“二力平衡”条件求静摩擦力大小的固定思维,因而当确定了摩擦力的方向后,自然就将另外一个“平衡力”给画出来了。“前概念“具有很强的生命力,一旦在学生的脑海中形成之后,要想消除它是很困难的,错误的“前概念”也是如此。所以教师的教学,一方面要尽量避免让学生形成错误的“前概念”,另一方面还要设计一些情景,充分暴露学生的那些错误“前概念”的错误之处,让学生获得顿悟。
2.教学要有“模型回归”的意识
物理学习中,有一个非常重要的思想,要在教学的过程中,不断地传递给学生,这就是养成“用老方法解决新问题,用熟悉的情景分析陌生情景”的习惯。所有的物理问题,都是由简单的模型经过组合和变换得到的,所有的物理问题,都可以用物理学中最基本的概念和规律进行分析和解决。所以我们要让学生养成一个良好的习惯,遇到一个问题,要“溯源”,在基本模型上获得统一。
例如,刚学习弹力的时候,一个基本模型就是水平面上的物体,只受到一个竖直向上的弹力作用,学生对这个模型很好理解。当老师给他们布置了其他的一些练习,如:将两外一个物体和该物体靠在一起,放在水平地面上;将该物体靠在竖直的墙面,放置在水平地面上;该物体放在地面上,上面还有一个斜面与该物体接触……所有的接触面都是光滑的,要求分析物体的受力时,各种各样的情况都出现了。
为了解答这些问题,老师又给学生介绍了“假设法”,就是假定一个弹力存在,看物体能否处在静止状态。这样的介绍没有问题,但其中隐含了“合力为零的时候,物体静止”的思想,学生是没有办法理解的,因为还没有讲到力的合成问题。我认为,这斜问题的处理都可以采取模型回归的方法,将后面的几个问题回归到基本模型上,在基本模型上添加条件,让学生进行分析,这样的分析学生是可以理解的,而且还可以举一反三,自己创造出一组这样的练习,供其他同学训练用。
我今天听了陈琳的一节振动和波习题课,他在对问题分析的过程中,就采用了“模型回归”的思想,将几个波的叠加问题归类到一个图形问题的思考和理解上,上的很精彩。
3.合作学习和科学态度的体现
合作学习是新课程特别提出要加强的一种学习形式,那么水磨时候适合这方面的学习形式的培养呢?我认为合作学习的前提是有一份工作,一个人没有办法完成,需要几个人同时来做,而且做的时候,每个人承担的任务是不同的,各个不同的任务的集合,成了这份工作的最后成果。这样看来,平时的课堂教学,是很少有机会实现合作学习的,那些为了合作而让学生转过脸来相互讨论的情形,都是走形式。物理教学中,最能体现合作学习的场合可能就是物理实验教学了,比如说,验证力的平行四边形法则,一个学生用两手分别拉力,一个学生用铅笔记录和描点,这就是一种真实的合作学习。
我在外校听了一节展示课,上的是波意耳定律的探究课,用DIS实验装置记录试验数据的时候,需要一个学生操作注射器并读取体积数据,一个学生向电脑输入数据并进行保存。这样的一个环节是需要两个人很好地进行配合的,是一种合作学习。但我感到很遗憾,老师没有注意到这样的一种学习方式的培养,学生也缺乏这样的合作,造成的结果是,学生甲报了一个体积的数据之后,学生乙还没有开始输入,甲就开始移动注射器活塞了,当乙开始记录的时候,活塞已经动了一阵子,记录下来的压强和体积根本就没有对应的关系。
这里又涉及到一个科学态度的问题。6个小组做实验,其中有4个小组的数据明显出现了误差,老师不管不问,要求他们绘制P-V图线和P-1/V图线,由于DIS的专用软件里无论学生的数据采集的如何,都能得出一条直线,因此,教师就开始往下分析了。这位老师没有看到,学生得到直线的时候,几乎所有的数据记录点都不在直线上,而且不是一点点的误差,已经出现了数据完全不对的情况了。这是非常不严肃的,非常不利于对学生的科学态度的培养。
教师的教学,要关注情感态度价值观方面的培养,某种情况下,它比知识本身的获得更加重要!