2023年渗透大概念教育理念培养中学生物理观念.docx

渗透大概念教育理念培养中学生物理观念 【摘 要】本文阐述通过形成认知体系、触及知识本质及解决具体问题的教学实践，以不断渗透大概念教育理念，培养中学生的物理观念，提升学生的高中物理核心素养。 【关键词】高中物理 大概念 核心概念 物理观念 【中图分类号】G  【文献标识码】A 【文章编号】0450-9889（2022）01B-0151-02 大概念教学思路的根本要求是要把握住在物理学习中起核心引领作用的概念，这类概念相比于一般概念而言更具有抽象性、概括性。在选取时，教师要提取能够组织具体学科知识的关键性概念，在教学过程中进行持续的教和学，将知识系统地连贯起来，帮助学生掌握物理概念及规律，从而培养和提升学生的物理观念。 一、加强联系，形成认知体系 （一）延伸，扩展视野。大概念教育理念所强调的核心概念和共同概念一般都是抽象性和概括性较强的概念，教师可以引导学生就物理知识和客观现象进行联想延伸，帮助学生扩展视野，学会学习。 例如，在讲述“机械振动〞这个物理知识点的时候，教师引导学生从生活普遍的现象中展开联想和延伸，让学生扩展视野，深化物理知识的学习。在进行教学时，教师可以先让学生观察在风中的树枝是如何摆动的，水中的浮标是怎样上下运动的，钟摆的摆动有什么规律等具体的客观现象，让学生通过观察自主思考这些现象的共同运动特点，进而引出机械振动的概念。上述现象所蕴含的物理规律实质就是机械振动，机械振动的概念就是“物体在平衡位置附近往复运动〞。然后再通过演示实验，让学生更加清楚地了解机械振动的概念。 在延展物理知识引导学生深入探究的过程中，教师要注重让学生自主地去发现问题，找到知识点之间的关联，探索物理知识的应用。而不是把大概念教育理念流于形式，将知识的延伸当成可有可无的课堂内容。如果掌握的知识之间是孤立的、零碎的，那么容易导致概念教育理念难以发挥大的作用。 （二）比照，深入内核。大概念教育理念更为强调的是物理知识教学的整体性和系统性，教师不能忽略相似概念的区别和联系。一些物理概念具有很大的相似性，需要加以区分。如果不能清楚地认识到两者的差异，学生将会曲解概念的原意，影响其对知识内容的理解和应用。 例如，在高中物理中“磁场强度〞与“磁感应强度〞这两个概念，教师可运用比较法帮助学生通过比照区分这两个概念的相似与不同的地方，使学生区分出这两个相似概念。磁感应强度是一个根本的物理量，它描述磁场的强弱和方向，是一个矢量，其符号用 B 表示，单位是韦伯/平方米（Wb/m2）或特斯拉（T）。磁场强度是描述磁场的性质，用 H 表示，其定义式为 ，式中 B 是磁感应强度，M 是磁化强度，μ0 是真空中的磁导率，H 的单位是安/米。在进行教学时，教师要把这两个概念放在一起让学生通过比较来认识它们的异同点。磁感应强度反映的是相互作用力，是两个参考点 A 与 B 之间的应力关系，而磁场强度是主体单方的量，比方 A 点的磁场强度，不管 B 方有没有参与，这个量是不变的。通过这样的方式，让学生利用比照更加深刻地认识物理概念，把握概念所蕴含的本质内核。 比照是一种学习物理概念及规律的重要方法。在高中物理的教学过程中，教师要善于运用比照的教学方法，引导学生找出易混淆的概念间的异同点，帮助学生进一步区分概念，掌握其蕴涵知识内容的本质内核，从而获取准确的、明晰的物理概念，促使知识体系的建构更具有逻辑性和系统性。 二、彼此融合，触及知识本质 （一）梳理内部结构，整体把握。知识不是孤立的，大概念教育理念传递的教学思想就是要从高中物理学科中具有最大概括性和内核性的概念出发，对物理知识内容加以组织和综合，梳理知识的内部结构，减少知识的枯燥使用和单调重复，促进知识间的彼此融合，从而从整体上把握物理知识，触及知识的本质。 例如，“直线运动〞，在大概念教学理念中将知识进行梳理，形成知识体系。在学习这个知识点时，学生需要掌握的概念有参考系、质点、时间、时刻、位移、速度、加速度等，这些概念是学习直线运动的根底。梳理知识结构时，我们用框架图的形式将其根本运动形式的匀速直线运动和匀变速直线运动两个大类表示。其中，匀速直线运动的重点内容包括速度公式 ，位移公式 s=vt，以及 v-t 图象、s-t 图象等;匀变速直线运动，我们从规律和特例两个方面来进行归纳，规律包括 vt=v0+at，，vt2-v02=2as，v-t 图象等。匀变速直线运动的特例分为自由落体和竖直上抛两大类，自由落体涉及的公式有 vt=gt， 等;竖直上抛涉及的公式有 ，vt2-v02=-2gh 等。教师帮助学生梳理知识结构，整体把握知识。 在梳理知识结构，整体把握知识内容的过程中，教师要引导学生学会使用概念图、思维导图等图示方法，让学生借助概念图的形式对自己学到的知识进行归纳和概括。在这个过程中，将抽象的文字转换为直观形象的图形，从而有利于学生理清思路，加深对知识的理解和掌握。 （二）加强整合应用，另辟蹊径。加强知识整合应用的要求是学生要通过知识的归纳和整合，在学习新知识或者解决物理问题的时候，能够从自己的知识体系里准确而有效地调动和运用相关的知识。具体而言，学生要能将接收到的陌生信息迅速地与的知识内容联系起来，自如地调用或驾驭有关的物理概念及规律去理解新知识、解决物理问题。 在加强知识整合应用的过程中，教师要不断尝试新方法和改进教学方法，另辟蹊径，帮助学生实现知识的有效迁移。但对学生来说，要想对物理知识进行整合应用难度较大，因此教师要结合学生的知识储藏量、理解能力、认知开展水平等为学生实现知识迁移创设条件，循序渐进地开展学生知识整合的能力。 三、聯系实际，解决具体问题 （一）结合情境，扩大涉猎范围。就高中物理知识而言，大概念教育离不开“物质〞“运动与相互作用〞和“功与能〞等这几个核心概念。教师要善于把握和利用好核心概念，从核心概念出发，延展相关物理知识内容，引导学生围绕大概念形成对物理学习的整体认识，扩大涉猎范围，深化物理认识。 例如，加速度是学生在高中物理的学习过程中需要掌握的一个重点内容，但学生在理解这个概念时很容易与速度混淆。教师要善于为学生创设情境，让学生结合情境进行思考，综合认识。利用多媒体播放小型轿车和列车起步后的运动过程，让学生逐一思考速度变化如何、谁的速度变化大、谁的速度变化快等问题，让学生结合生活情境思考它们速度变化的情况。再展示飞机起飞、迫击炮发射等具体事例，让学生区分速度大、速度变化大、速度变化快慢这三种情况的含义。其中特别要提醒学生注意“物体运动的快慢〞和“运动速度快慢变化〞是完全不同的内容表达，进而让学生感受到速度及加速度是不同的物理量。速度表示运动的快慢，而加速度表示速度变化的快慢，用 a 表示，即 ，单位是 m/s2，是矢量，既有大小又有方向。 在高中物理的教学过程中，结合情境的教学实践是使学生与社会生活直接接触，将理论和实际有机地结合的积极尝试。教师要为学生创设生动的、有启发性的生活情境，调动学生学习的积极性，渲染课堂气氛，激发学生的学习兴趣。 （二）碰撞思维，生发瞬间灵感。我们说灵感思维是具有突发性、模糊性和非自觉性的，它有时就诞生于思维碰撞的电光石火的瞬间。教师在联系实际，解决具体问题的教学过程中，要鼓励学生大胆地利用所学的物理知识去思考和解决问题，让思维尽情地碰撞。由此在某一个瞬间可能就会灵光乍现，让学生对物理知识的理解和应用有豁然开朗之感，从而提升学生的物理观念。 例如，以生活中学生经常玩的一个游戏进行导入，甲、乙两个同学手拉手玩拔河的游戏，结果甲同学赢了乙同学，那么这两个同学是谁受的拉力更大一些？学生开始在思考这个问题的时候，不假思索地说肯定是乙，因为甲赢，甲把乙拉过去，所以乙同学受到的拉力更大一些。这时，教师不要直接告诉学生题目的正确思路和解法，而是要告诉学生生活中有些感觉不是完全科学和正确的，在面对一些物理问题时，不要简单地把生活中的经验当成规律来用，为学生解题灵感的出现创设条件。进而让学生结合所学知识深入分析题目，根据牛顿第三定律，甲、乙两人之间的拉力是相互作用力，大小相等，方向相反，甲胜乙是因为甲受合外力对甲作用的结果，二人拉力是一样大的。 在这个过程中，教师要明确的一点是学生对物理知识的整合和应用能力水平不是很高，在理解上不免会存在片面、偏差和疑惑的时候，这些是不可防止的。教师要引导学生自主思考、大胆尝试、探索交流、相互合作、共同探究，从而使学生在思维的碰撞和融合中获取知识、解决问题，深化对物理知识的理解和应用。 大概念教育理念的倾向是把物理学习的过程转化为大概念的、连续的、相互贯穿的知识体系建构的历程，整个学习历程是相互联系、不可分割的整体。随着教学目标的不断跃升，知识体系的填充和归纳就更丰富、更系统，从而使学生不断地形成更加完整的认知体系，触及知识本质，解决具体问题，进一步培养学生的物理观念，提升学生的高中物理核心素养。 【参考文献】 [1]曹金龙.用大概念教育促进高中物理观念的形成和开展[J].物理教学探讨，2022（1） [2]鲁世明.新课改高中物理概念的学习策略[J].中學物理，2022（29） 【作者简介】刘庆业，男，中学一级教师，现就职于广西玉林市博白县沙河中学，从事中学物理教学。 （责编 卢建龙）