物理易混概念研究論文

時間:2022-09-23 05:55:00

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物理易混概念研究論文

摘要:學(xué)生在學(xué)習(xí)初中物理概念時,對于一些本質(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(xué)效率,將會產(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)生熱傳遞時給學(xué)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(fā)生了溫度傳遞。要熟悉現(xiàn)象的本質(zhì),需要經(jīng)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(xué)生對熱傳遞本質(zhì)屬性的熟悉。

2、學(xué)前概念的負遷移

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,大多是不準確甚至是錯誤的。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(xué)生在生活中已經(jīng)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(chǎn)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(qū)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(fā)電機;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,對它們的物理意義理解不透,輕易將它們之間的關(guān)系簡單化,不了解它們在本質(zhì)上的區(qū)別,就會混淆不清。例如,對于溫度、熱量、內(nèi)能這三個概念,有些學(xué)生常認為: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、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(shù)學(xué)表達式等幾個方面加以對比,從而搞清楚它們之間的區(qū)別和聯(lián)系。作為教師,進行易混概念教學(xué)的基本原則應(yīng)該是充分熟悉客觀因素,組織符合學(xué)生認知規(guī)律和特點的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)熟悉的方法和習(xí)慣。

1、概念形成過程的比較

物理學(xué)概念是從物理現(xiàn)象和物理過程中抽象出來的事物本質(zhì)特征,概念形成過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(chǎn)生過程看,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質(zhì)、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(qū)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(nèi)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(nèi)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(yōu)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(shù)。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(nèi)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(nèi)涵,對表達式中的這些內(nèi)涵進行橫向比較,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、在運用中比較

把易混概念運用于某些具體情況中,經(jīng)常能獲得生動的、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)生往往認為熱量是一種物質(zhì)、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(zhuǎn)移等等。教學(xué)過程中運用“概念沖突”來促進學(xué)生概念的轉(zhuǎn)化,提供一些實例和需要學(xué)生解決的問題,學(xué)生用個人的理解和解釋這些實例往往會產(chǎn)生矛盾,只有運用科學(xué)的物理概念才能解決“沖突”,解釋這些現(xiàn)象。再進一步運用“概念發(fā)展”深化物理概念的理解,教學(xué)中鼓勵學(xué)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(fā)展,同時在和其他同學(xué)的觀點、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網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,比較它們在結(jié)構(gòu)中的不同位置、不同功能以及與其他知識的不同關(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,當忽然拉動小車時,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狀態(tài),假如它受到所有的力忽然全部消失,電燈的運動狀態(tài)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(tài)而向后倒;例②電燈不受外力作用時,總保持靜止狀態(tài)不變。通過比較可以看出:“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的一種運動規(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,是實現(xiàn)物理教學(xué)目的,提高物理教學(xué)質(zhì)量的前提。