概念教学的理论基础(6篇)

daniel 0 2025-08-09

概念教学的理论基础篇1

[关键词]理论力学物理概念差别与联系

[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]1009-5349(2013)05-0235-01

引言

理论力学是一门技术基础课程,工程专业中许多课程均以理论力学课程为基础,是连接公共基础课与专业课程的关键。如何不断提高理论力学的教学效果这一课题,一直是我们关注的重点。本文结合教改实践,主要围绕课程教学中出现的两个方面的问题,提出了我们的思考。

一、概念引导学科思维方式的建立

没有物理概念的数学没有任何意义,在理论力学的教学中应该更加侧重力学概念的建立、理解与贯通,而不是强调数学解析的重要。力学(这里主要指经典力学)是自然科学中精确化最早的科学,它最早与数学紧密结合,也对数学提出了诸如运动稳定性以及各种复杂问题的描述及其求解方法等。但力学毕竟不是数学,而是通常所说的七大基础学科(数、力、理、化、天、地、生)之一,它有自己独特的研究领域和研究视角。

理论力学研究物体机械运动的一般规律。在多种多样的运动形式中,机械运动是人们日常经验中最普遍、最简单的一种运动,其他任何较为复杂、高级的物质运动形式都必然与最基本的机械运动存在联系。所以,理论力学的基本概念及研究方法也是其他自然科学领域的基础,理论力学的研究方法概括地说,可分为三个步骤:1.观察事物并进行科学实验和实践,通过综合分析、归纳抽象,建立力学模型,总结出最基本的概念和规律;2.从概念和规律出发,利用数学推理演绎,在结果中寻求具有实际物理意义的结论和定理,构成理论;3.回到实践中验证理论的正确性,并在更高水平上指导实践,获得新概念与规律。很明显,概念是理论力学建立的基础,只有理解了基本概念才能初步建立起这门学科的思维方式。

相对强调基本概念将更有助于理解。对于理论力学中的概念要能够全面理解,对于课程中比较难懂的定理和定律,要能够首先从其中包涵的概念含义去理解。如分析质点系相对于质心的动量矩时,可先从刚体运动的分解谈起,将刚体运动分解为随质心的平动与绕质心的转动,平动部分对质心无动量矩,就剩下了转动部分。这样讲既直观,容易理解,又便于进一步深入。又如分析质心运动定理与动量定理,从数学表达式上看没有差别,只是在理论力学范畴中同一定理的不同表现形式,但要着重在物理概念上强调出其应用上的特色及局限性。质心运动定理最适合质心易定系统,如刚体系统;动量定理更适用于质心不易定系统,如流体、变质量体等。

二、差别中寻求紧密联系

课堂所讲内容差别越大,而寻找的联系越紧密,或者说如果越能用一个统一的道理将尽可能多的问题讲清楚,那么课堂的信息量就会越大。在学习中,如果越能在看似差别很大的问题中找到内在的关联与统一,学生就会越激动,学习的主动性就会越强。

这种内容在理论力学中广泛存在。比如,质点系对定点的动量矩,这里就可以与静力学中力系对不同简化中心的主矩关系式联系对比,让学生体会两种不同现象在概念上的相似性。又如,在刚体平动与转动中各物理量的对比也有助于建立联系,如下表:

在讲课中贯穿主线,会更有利于加强联系。在运动学中描述点的运动学有矢量法、直角坐标法、自然法、极坐标法等,可拉一条主线均从定位,运动方程,速度、加速度,轨迹这四个方面来描述,差别中自有连贯性。再如,讲到点的合成运动时,一般书中都会有绝对轨迹、相对轨迹,进而提出相对应的速度与加速度,其实完全可以再强调一下“牵连轨迹”,不同瞬时有不同的牵连点,每个牵连点有各自的轨迹,这样在引入牵连速度与牵连加速度进行分析时,就会使学生产生一种“在什么树上结什么果”的很自然的感觉。又如,在动力学部分的教学中通篇贯穿其基本线索:物体机械运动状态该变量与力对物体机械作用量之间的关系,将非常有助于学生在更高的水平上融会贯通。

在课堂上就事论事、同义反复就相当于是在说废话,其实没有信息量可言,内容庞杂、差别很大但缺少必要紧密联系,同样缺乏有效信息量,学生就会不耐烦。在课堂教学中抓住差别与联系具有非常现实的重要意义。

三、结论与展望

新课改下理论力学教学方法的研究必要而艰巨,本文强调了教学中物理概念、差别与联系方面的重要性,当然还必然有很多其他需要注意的方面,比如对一题多解的运用,课堂多媒体的有效运用等,都是我们的探索方向。

【参考文献】

[1]武际可.力学史[M].北京大学出版社,2005.

[2]李德昌.信息人教育[M].科学出版社,2012.

概念教学的理论基础篇2

一、历史学科基本概念的分类

从史与论区别的角度,可将历史学科的基本概念划分为史实概念与理论概念两类。

1、史实概念是对具体的历史事件(历史现象)的概括和评价。如“九•一八事变”,包括对该事件基本史实的概括:历史背景、爆发时间、地点、基本过程;还包括对这一史实的评价;日本帝国主义开始了变中国为其殖民地阶段,中日矛盾上升,中国局部抗战开始。

从教学实践出发,每一个历史名词都可以视为一个事件概念,如“一条鞭法”“《资治通鉴》”“中国同盟会”“七七事变”“”等,每一个具体人物都可以为一个人物概念,如李白、杜甫、洪秀全、李大钊等。不少事件概念与人物概念是互相包容的,因为“事中有人,人中有事”,如“太平天国运动”与“洪秀全”,“《新青年》”与“”。二者的不同之处在于侧重点不同,前者侧重论事,后者侧重论人。

2、理论概念是对众多事件概念,主要是同类事件概念共同特征的进一步理论概括。如“封建专制制度”“新民主主义革命”“社会主义初级阶段”等。事件概念与理论概念的关系,是后者包容前者,它们的内容构成都是有史有论,前者以史为主,后者以论为主。

理论概念在历史教学中具有极其重要的意义,只有掌握了理论概念,才算把握了历史现象的本质,才能在此基础上总结和掌握基本规律,从而在整体上把握历史学科的基本结构。

二、历史学科概念教学的现状分析

第一,对史实概念缺乏理论分析。教师在讲课中一般都能注意涉及史实概念,并能向学生提出掌握史实概念的要求,如要求学生在概括中注意时间、地点、背景、过程、性质、影响几大要素的完备、准确。但对几大要素之间的内在必然联系,则缺乏理论上的分析。由此造成一种现象,即从表面看,学生对某一史实概念几大具体要素的掌握毫无问题,而把这一概念作为整体来看,在学生的头脑里仍然是不清晰的。

第二,理论概念教学在历史课堂教学中极其薄弱。教师在向学生提出掌握概念要求时,一般都只落实到史实概念,很少提出掌握理论概念的具体要求;很少对学生掌握理论概念的情况进行个案分析;也很少要求学生运用理论概念来判定新的历史材料。

第三,目前反映历史教学要求的国家文件,如教学大纲、会考说明、高考说明等,主要从史的角度列出学生应掌握的教学内容,很少列出理论概念掌握的要求。即使在教学目标中有所涉及,其对历史概念的要求和对运用史论抽象概括能力的要求,也大多是宏观的,缺乏具体的、详细的条目,这不能不是历史学科的基本概念教学,主要是其中的理论概念教学盲目的重要原因之一。

四、加强概念教学的建议

(1)、根据各年级学生思维的特点,确定各年级掌握的基本概念(史实概念、理论概念),并提出不同要求。高中学生的抽象能力渐趋形成,并不断提高,应该要求学生自己概括理论概念,并运用理论概念及其相关的基本规律(原理)去理解、分析新的历史材料,并作出评价。如运用“资产阶级革命”这一理论概念来评价英国资产阶级革命中的具体史实,这在1997年、1998年高考历史试题中均有所体现。

(2)研究不同层次的史实概念、理论概念的特点及其教学方法。如一般史实概念的概括要求简明、全面;理论概念是在基本史实和史实概念基础上的深化和升华,要注意归纳、总结、分析、评价。

概念教学的理论基础篇3

概念是物理思维的细胞,从逻辑学的角度来说,物理学就是在实验的基础上,由物理概念组成的判断和推理的逻辑体系.由此可见,物理学中最重要的是物理概念,如果把物理定律比作构成宏伟、壮丽的物理学大厦的支柱,那么物理概念便是构成物理学大厦的砖瓦基石.所以说:物理概念不仅是物理基础知识的一个重要组成部分,也是构成物理规律和公式的理论基础.必然地物理概念的教学就成为物理知识教学的最基本最重要的内容之一.李政道在回答怎样才能学好物理这一问题时就曾强调:学习物理的首要问题是要弄清物理学中的基本概念.物理概念教学的效果如何,直接关系到学生对于物理知识的认知程度,进而影响到学生整体知识网络的构建与拓展,可以说学好物理概念是学好物理的关键.物理概念教学是培养能力,开发智力的重要途径.

学生学习物理概念的过程,实质上是一个十分复杂的认识过程.在这个过程中,学生在教师的指导下,自觉地完成对物理概念的理解与掌握,并形成正确科学的物理概念,这就需要学生对物理现象进行大量的观察、实验获取必要的感性材料;要运用科学的方法对物理现象进行科学思维(分析与比较、综合、抽象与概括等),把新的物理概念与已有的物理概念进行联系与比较,通过同化与顺应来认识和理解刚建立的物理概念.在物理概念的建立的过程中,还要用到数学方法来表述物理概念.形成了初步的物理概念以后还要经过积极应用来巩固所学的物理概念.

有学者认为教育理论有三个层面:一个是宏观层面,它是教学理念;另一个是中观(介观)层面,它是教学方法;再一个是微观层面,它是认知教学心理学.

认知心理学与教育学的结合,不仅使认知心理学找到了最重要的研究领域,也使认知心理学产生了更加接近教学实际的一次分化——认知教学心理学.认知教学心理学理论强调学习中三个相互关联的方面:第一,学习是一个知识建构的过程,而不仅仅是知识的记录或吸收;第二,学习依赖于知识,学生必须运用已有知识来建构新知识;第三,学习与产生学习的情境具有高度一致性.日趋成熟的认知教学心理学不仅为我们洞察知识和能力的本质提供了理论及方法论框架,也为我们处置教学问题,造就人的各种胜任能力,提供了更为可靠的技术基础.学习效果好的应源于,科学的认知策略、良好的智慧品质、优化的思维方法、良好的心理素质.所谓的学习方法就是从以上四个方面出发,寻出的通向良好学习效果的对学习对象的操作方式.所以说物理概念教学可以改变学生的智力,从而提高学生的认知能力.

事实上,任何一个物理概念的形成都经历了一个动态的、历史的阶段,都有一个从感性到理性、从低级到高级、从粗糙到严格的产生、发展和演变的过程.讲物理概念,应从历史发展过程来讲,讲怎样反复纠正错误的概念,现在的概念是什么,使学生懂得所学的东西、将来是要有发展的,不是死的.这样就把概念讲活了.否则,学生就以为物理概念是天经地义的、绝对不能破坏的,从而形成一种僵化的思想.事实不是这样,物理学永远是在不断前进、不断发展的.

2概念教学的程序

概念属于智慧技能,也属于程序性知识,物理概念的学习在整个物理学习中处于核心地位.

概念学习的过程进行分析:表象—概括—定义—再认识—系统化.

物理概念的教学过程是一个学生的能力不断发展的过程.在这个过程中,学生的心理因素起着积极的作用,也发展了学生的非智力因素.如果我们的教学中能根据物理概念的特点,以及学生的认知能力,运用认知心理学理论设计概念教学过程,必将有利于学生对概念的习得.根据现代认知理论,知识的习得可分为三个阶段:知识的领会、知识的巩固、知识的应用.结合物理概念的特点,其教学的过程也可分为三个阶段:概念的领会、概念的理解和概念的应用.学生的积极性,才能提高概念的教学水平掌握基本物理概念的过程,包括感知、理解、运用三个相互联系的阶段.

2.1感知阶段

感知是感觉和知觉的总称.感觉是人脑对于直接作用于感觉器官的客观事物的个别属性的反映;知觉是把头脑中的各种感觉按事物的联系和关系,综合成为一个较为完整的映象,是人脑对直接作用于感觉器物理概念的教学过程是一个学生的能力不断发展的过程.在这个过程中,学生的心理因素起着积极的作用,也发展了学生的非智力因素.

感知方式有两种:直接感知与间接感知.

直接感知是通过观察、实验、参观、生产劳动等活动,让学生直接接触学习对象,对有关物理和现象有一个明晰的印象,形成观念.

间接感知是通过教师形象化的语言描绘,或利用各种形象化的直观、教具,使学生对有关事物和现象有一个明晰的印象,形成观念.

在物理教学实践中,两种感知方式应当相互配合使用,互为补充,使学生获得大量感性材料,形成表象、观念.

2.2理解阶段教学

理解是对事物的本质属性和内在联系的认识过程.它是指在大量感知的基础上,通过分析、比较、综合、概括、想象等思维活动,对事物的认识不断深化,能够突出事物的重要的、本质的特征,能够区分相似的事物,能够比较确切地得出概括性的结论.这属于抽象思维阶段.

2.3运用阶段教学

从教学目的讲,第一,加深对物理概念的理解;第二是解决物理问题形成的技能与技巧,发展学生的解决物理问题的能力.

首先,要让学生理解物理情景,把握、分析物理问题的意图,对物理问题进行抽象与类化,从而使学生形成一个清晰的物理表象,寻找物理量,运用物理规律建立物理模型.

其次,运用数学进行解题,然后验证.

总之运用是由认知到行动的过程.是将抽象知识具体化的一个重要手段,也是加深理解知识的有效途经.

运用一般分为两个阶段:一是初步运用阶段,主要是培养学生运用概念的方法和准确性;二是熟练运用阶段,主要是培养学生运用概念的速度和效率,同样,也达到巩固、深化、活化概念的作用.

综合上应当指出:以上三个阶段之间的联系是非常密切的,是相互依赖的、相互作用的.

3概念教学的注意事项

(1)物理概念是物理学的基石,是学生正确认识物理世界的基础,也是科学素养的重要组成部分.如何使学生在原有认识的基础上形成正确的物理概念,是中学物理教学的核心问题.思维的起点在哪里?思维的起点正是对物理概念的深刻理解.因为,概念是思维内容的基本单位,物理概念是揭示研究对象具有的物理属性的一种思维形式.

(2)许多概念是以一定的物理概念为基础建立起来的.而这一概念又是其他概念的基础.这样可以说物理学大厦就是由一个概念建立在另一概念的基础上的概念建筑.如果某一概念掌握不好,势必影响后一概念的学习.因此在概念的学习中注意复习原来的有关概念.为新概念的学习打好基础.按照心理学的观点,学生的学习需要两方面的准备,一是一定的知识储备;二是学生的心理机能发展到一定的阶段.(不能超前学习和讲完)

(3)在物理概念教学过程中,应因概念的不同,而有所不同.我们只有把握不同概念的特点,选用不同的适用于该概念的教学方法,才能最大限度地让学生充分理解概念的内涵,把握概念的实质,为灵活运用概念打下坚实的基础.不是简单地将概念灌输给学生,而是引导学生积极探索,使学生在探索过程中形成概念、掌握概念,发展学生的多种能力.同时,也能有效地提高物理教学质量.比如:根据效果相同来命名的物理概念:合力与分力,运动与分运动,平均速度,重心,热功当量,总电阻与分电阻,交流电的平均值、有效值,等效电路,等效电流,等效电源都是根据等效概念引入的.多种背景下的等效方法:等效力、等效运动、等效场、等效条件、等效模型、等效物理量、等效电源、等效电阻.

概念教学的理论基础篇4

摘要:

物理概念作为物理学知识体系的支柱,对其理解和掌握的程度直接影响到教学质量。对物理概念教学的实施原则和方式进行了探讨:实施要求在知识传授过程中不仅仅停留在概念本身,更需要从物理概念的需求背景、本质内涵和外延、适用范围、缺陷和改进等诸多方面进行讲解,使学生形成一个完整清晰的物理图像。实施方式要求创造好的学习环境来激发学生的兴趣以及调动学生的主观能动性和创造力。通过有效启发学生的思考,并使其受到科学精神的感染,达到有效理解和掌握物理概念的目的。

关键词:

物理学概念;科学素质;科学精神;教学方法;教学效果

物理学是研究宇宙中存在的各种基本物质结构及其运动和相互作用规律的学科,是人类认识自然和改造自然的工具。大学开设的物理基础课,可培养学生的科学素质和品质,也为后续专业课程学习奠定基础[1]。物理基本概念用于概括、归纳、表述事物变化的基本规律,是学科基础,对其深入学习可培养学生物理学的研究方法和思维[2]。

1物理概念教学的意义

大学物理通过向学生传授基础物理知识,培养学生基本的物理思维能力、科学品质以及物理学研究方法[3]。物理学概念(包括原理、定理、定律)是针对学科发展需要,在实验和理论基础上,通过反复的概括、抽象和归纳得到的,体现了学科的思维和发展方向,相应的学习和掌握至关重要[2]。

1.1培养解决和分析问题的能力

物理概念是物理学发展的支柱,任何一门物理学分支的发展都离不开特有物理概念的引入。如力学的发展,离不开力、力矩、动量、能量等基本物理概念的支撑。为了描述阻止物体的力,引入摩擦力,根据物体运动方式不同,又分为滚动和滑动摩擦力;为了研究物体的形变特性,引入了压力、剪切力等概念[4]。

1.2培养物理学的辩证和统一研究思维

有些物理概念是矛盾的结合体,如光的本质,即“波粒二象性”,对其认识一波三折。最早笛卡尔、牛顿的微粒学说,成功解释了光的直线传播现象。波动学说起源于胡克,认为光是类似水波振动,惠更斯提出光是纵波。“牛顿环”体现了光的波动性,却以微粒和以太进行解释。随着托马斯•杨干涉、菲涅耳衍射、麦克斯韦电磁场理论研究,以及赫兹(Hertz)对光的电磁波本质实验证明,人们逐步接受了光的波动性。直到19世纪末,在光电效应研究基础上,爱因斯坦提出了光的“波粒二象性”[5],为新学说奠定了基础,如康普顿效应,德布罗意物质波、测不准原理、薛定谔波动方程等。

1.3培养融会贯通、触类旁通能力

很多物理概念会经历提出、实验或理论证实,逐步推广和深化,甚至扩展到其他领域的过程。这说明该概念的思维反映事物本质,精确描述了对象特征。如热学里“熵”概念,最先由克劳修斯(Clausius)基于描述热机循环状态的需要而提出,后来分子运动论将其解释为不可逆热力学过程是趋向于概论增加的态变化(波耳兹曼熵)。经过多年沉淀,又被控制论、数论、概率论、生命科学、天体物理等领域引入并应用,说明其思维方式被认同[6]。教学中可以把熵作为专题进行讲解,从不同学科集中阐述物理思维。

2物理概念教学的方法

大学物理学的教学目的如下:

1)通过掌握基础物理知识,为学习后续专业知识打好基础;

2)全面了解物理学研究方法、基本概念、物理图像以及历史渊源、发展等;

3)培养和提高大学生科学素质、思想、品质、精神等,通过了解科学发展的曲折和艰辛,科学研究的合作和乐趣等,培养学生科学思维方法、求真务实的科学品格,使其初步具备科学研究能力[1,7]。下面结合物理学特点以及教育理论和实践,对物理概念教学方法进行探讨。

2.1引入物理概念背景的教育需求

介绍物理学概念背景帮助学生充分理解概念引入的意义和作用。在此基础上,设计问题引导学生进行自我思考,如:若你们在此背景下引入新概念,应该采用什么概念来描述物质特性或规律,它与现有概念相比有哪些优缺点?通过学生的深入思考和讨论,使其充分认识和理解所引物理学概念的意义和重要性。这也是启发式教学的常用方式[8]。如讲解微粒比表面时,根据背景提问:对于一个物体而言,表面原子存在大量断键而很不稳定,表现为较强活性,是不是体积越大活性越强?通过讨论发现单纯的体积特征不合理,体积越大,内部包含原子数越多。进一步提问:如何描述微粒活性,并进行相应对比?这会激发学生的兴趣,出现类似单位质量的物质表面等答案。最后,指出微观粒子的尺寸效应最为重要,引出单位体积的表面积概念,即比表面积。

2.2讲清物理概念的本质内涵和外延物理概念的发展

体现在内涵不断丰富和外延在不同领域的扩展。温度概念的发展就体现了内涵的丰富,从表征“环境的冷热程度”到“分子平均平动动能的量度”,再到“物体内部分子的无规则热运动剧烈程度”,最后推广到“粒子集居数的反转现象”,也就是“系统处于总能量高于平均能量的状态”,并提出负温度的概念。折射率的概念则体现了其外延的扩展,最初表征不同材料之间的偏折,后表征传播速度。其实光传输的速度决定于材料原子之间电场的大小,也体现了原子结合力的高低,所以所承载的外延信息很多,包括光学、原子物理以及物质结构等不同学科。一些物理学概念是联系不同领域的纽带,如阿伏伽德罗常数是联系宏观与微观的桥梁,对其内涵的理解比单纯数值更有意义。

2.3循序渐进和系统性的教学

有些概念贯穿于整个物理学体系中,需要多学科的共同学习才能深入和系统地认识。以物理学中极其重要的“场”的概念为例,最先由法拉第(Faraday)基于电磁相互作用的超距观点提出并进行直观描述;随后麦克斯韦从数学上推导了电场和磁场强度的波动方程,深刻地阐述了电磁场能量的分布[9];列别捷夫(Lebedev)通过对光压的观测证明了电磁场动量特性;爱因斯坦狭义相对论的创立,证明场是物质存在的一种形式,具有能量、动量和质量;量子力学体现了场的“波粒二象性”;电磁场量子理论证明光子是电磁场的基本微粒,可与正负电子对相互转化,具有实物转化性,丰富了场的物理本质和内涵[10]。“场”在电磁学、力学、相对论、量子力学等领域都有体现。教学中要从“场”的基本特性、规律和共性出发,逐步深入:最初通过力学中重力(万有引力)引入重力场强、重力势能(引力场强、引力势函数),初步建立场的概念;电磁学或电动力学则通过电荷库仑力场引入库仑场强和库仑势,通过场矢量的通量分析和环流分析分别得到高斯定理和安培环路定理;相对论和量子力学通过波函数分析进一步加深对场的理解。

2.4引入必要的物理学史教育

物理学的发展过程是科学家为了解决自然界遇到的新问题而不断探索的过程,所提物理概念是对所描述对象的高度概括[11]。新概念的提出、完善和修正需要科学检验和论证,错误的被或修正,正确的被采用或推广,这体现了物理学思维方式。结合物理学史,对成功或失败的物理概念进行分析和对比,有助于培养学生理性思维。成功实例:原子物理中“紫外灾难”催生了普朗克(planck)的量子概念,后来爱因斯坦的光量子说,成功地解释了光电效应,开启了量子力学新篇章;描述基本粒子单元的夸克(quark)概念,被逐渐证实。失败实例:描述光传输的“以太”概念被实验否定。当前还有很多概念亟待进一步论证,波尔(Bohr)与爱因斯坦关于量子力学的著名论战就是一个很好的证明。这可以培养学生思辨的习惯、求实的精神和相互包容的优良品质。

2.5构建清晰物理图像

很多概念的提出都基于不同的研究思路和思维,需要建立完整清晰的物理图像再现其物理思维和描述意义[12]。以麦克斯韦方程组为例,它体现了电磁学基本研究思路:对电场和磁场进行曲面和曲线积分,得到相应的源。学科适用范围体现了不同思维,如电磁学规律是基于宏观的分析,量子力学是处理微观世界的规律,具有完全不同的研究思路和适用范围。以电磁波发射为例,电动力学基于LC振荡,量子力学电子跃迁。对比讲解对构建知识体系和正确应用很有益。形象化表述是构建物理图像的主要方法之一,如在光学中讲述菲尼尔圆孔衍射的光强空间分布规律时,可以采用半波带法、矢量图解法等进行分解,达到获得清晰物理图像的目的[13]。加强实验教学有助于构建物理图像,可分为重建性和探究性,通过实验再现物理知识或根据预设要求通过实验得到结果。

3教学措施和效果

为了有效开展物理概念教学,我们对教学方法进行了改革,主要涉及到:分组讨论式教学、改革考试方式、推行非标准化答案、重建基本概念、推荐内容丰富的教材和参考书、加强实验教学等。分组讨论式教学是创造机会使学生对物理概念的提出背景、必要性、可以解决的问题进行深入讨论,在争论中增强对概念本质的认识。典型问题有:物理概念需求背景、自我设想和构建、解决问题程度和预期目标、现有物理概念对比等。通过以上教学,学生在考试中对基本概念的描述正确率大大增加,平均得分率由72%提高到83%。非标准化答案旨在锻炼学生想象力和发散性思维,围绕物理概念进行问题设计,采用多种表述方式进行分析。采用撰写论文形式进行考试,要求学生通过文献查询、收集信息等方式来阐述物理概念的内涵和外延等,全面锻炼学生能力:信息查询、归纳总结以及写作表述能力等。考试成绩比重由原来的15%增加到30%,更能体现学生能力水平。随着学习不断深入,需要通过扩展物理概念的内涵或外延对新事物及其特性规律进行描述。如随着激光光强的增加,对材料的光电离会由单光子电离扩展到多光子电离,由线性光学扩展到非线性光学以及激光等离子体物理[14]。推荐内容丰富的教材和参考书也是一种很好的方式。如原子物理教学中可推荐杨福家的《原子物理学》[15],该书图文并茂,有很多经典故事,同时设计了很多启发式问题,使用者反映良好。光学教学中可推荐冯国英、周寿桓编写的《波动光学》[16],该书内容丰富,主要物理概念和定律后面附有Matlab应用实例,有利于学生学以致用和形象化理解物理概念。另外,美国学者ArtHobson编写的《物理学的概念与文化素养》等,都能为物理学概念的学习提供很好的参考。

4结语

物理学概念是物理学发展和前进的基石,体现了研究过程中遇到的新问题,反映了为了解决问题提出的新思维和方法,表征了物理学发展的趋势和方向。物理学概念学习主要体现在基础知识的掌握、科学品质和精神的培养、科学素质的锻炼等方面。从教学方法上需要从构建物理图像出发,结合物理学史的引入,激发学生主动性,达到全面掌握物理概念内涵和外延的目的。具体实施方式上,可以结合考试改革、非标准化答案、推荐优秀教材等来实现。

参考文献:

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[4]乔通.科学教育中重要概念教学的国际比较研究:以“力学”概念教学为例[J].全球教育展望,2015,5(44):118-124.

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[15]杨福家.原子物理学[M].2版.北京:高等教育出版社,1985:218-219.

概念教学的理论基础篇5

[关键词]高中化学概念教学思路

概念是化学知识的重要组成部分,概念教学既是化学教学基础,又是化学教学得以升华的前提。在高中化学教材中,涉及到的概念较多,以概念形成的问题和以概念引申而形成的问题较多,这就需要化学教师对此有足够的重视,也需要化学教师认真研究概念教学的方法和思路。

一、认识概念教学

1.强化概念教学的必要性

(1)从化学教学的角度理解

概念教学是化学教学的基础,概念的学习是化学学习的前提;概念教学又是培养学生思维的基础。强化概念教学对化学教学而言,意义重大。

(2)从学生的认知角度理解

高中学生有较强的求知欲,他们对化学实验感兴趣,热爱化学的同学喜欢在探究化学实验中享受乐趣,不热爱化学的同学也喜欢在感知实验的过程中享受乐趣。反之,概念的理解较为抽象和枯燥,他们就会重彼轻此,因此强化概念教学是矫正学生学习化学偏差的一个重要手段。

(3)从教学的角度理解

概念教学是化学教学的基础,但因为其抽象性和发挥有限性,使高中化学教学中的概念教学方式单一,课堂枯燥乏味,因此必须强化概念教学,改进概念教学的方法,才能有效地提高化学教学的效果。

2.概念教学定位

概念教学就是针对教材所涉及到的概念而进行教学的一种方式。它属于化学教学的范畴,是对化学教学中基础教学的一种探索。概念教学包含了对概念内涵的理解,对概念要素的分析,对概念形成的研究,对概念作用的把握等。

3.概念教学的作用

(1)高中化学概念教学是化学基础知识的重要组成部分

化学基础知识包括概念、公式、规律等,其中化学概念不仅是化学基础知识的重要组成部分,也是学习其他知识的基础。学生掌握基础知识的过程,实际上就是掌握概念并运用概念进行判断和推理的过程。化学中的问题和思想是建立在化学概念基础上了,学生只要有了化学概念知识,就会有较高的运算和解题技能。

(2)高中化学概念教学是发展思维,培养化学能力的重要手段

概念是思维的重要形式,也是判断和推理的起点,没有正确的概念就不会有正确的判断和推理,因此,从这个意义上说,化学概念教学就是培养学生逻辑思维能力的一个重要手段。只要学生拥有了清晰的概念理解就会对问题的解决有了清晰的思路。

二、高中化学概念教学思路

1.以建构为基础,以学生的认知为前提设计教学思路

(1)理论支撑

新理念认为,学生是课堂学习和发展的主体,知识的建构是学生主动积极参与的过程。同时强调教学应以人为本,具体到教学过程中就是以学习主体为本,所有的知识传授和教学设计都应该以适合学生学习为前提;建构主义理论也认为,学生的学习就是对知识进行建构的过程。因此,概念教学思路的设计时要以建构知识为基础,以学生的已有认知为前提进行设计。

(2)设计前提

从化学学科教学的角度看,结合新的教学理念,可以将概念教学这样理解,它就是引导学生进行化学学习建构,培养锻炼学生思维的一种教学过程。这个过程的把握首先应该了解学生的已有知识框架,在学生已有知识的基础上提出学生还需要掌握的知识要求,才能准确有效地设计出化学概念教学的思路。

(3)概念教学思路

分析教学内容,确定教学知识思路。首先对教学内容进行分析,并对学生所掌握的教学内容进行分析,然后确定概念教学的思路。以“氧化还原反应”为例,学生在初中化学学习中,已经知道了化学反应的四种基本类型,并了解了还原这一知识点。因此,可以将此概念教学设计为:温习已有知识,引出认知化学反应分类标准,然后在阅读教材的基础上获得概念的认识,接着从从化合价升降角度分析氧化还原反应,最后在巩固环节中明确氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。

2.以概念间关系为线,以解决问题为纲,引导学生对概念质疑,总结

(1)概念间的关系

概念间的关系分析是化学概念教学中一个重要的方法,在概念教学思路的设计中,要巧妙地引出概念间的关系,并对此进行分析,引导学生把握概念间关系的过程中提出相应的质疑,从而深入掌握概念的内涵。

(2)以解决问题来实践对概念的理解

概念教学的核心是对概念的理解和把握,验证学生是否理解内涵,是否掌握概念的本质,必须通过化学实践进行验证,教师在课堂教学中可以通过引出材料分析、形成概念问题等方式对学生概念掌握情况进行验证。

(3)引导学生质疑

引导学生质疑是概念教学中较高层面的内容,这一内容以概念内涵的掌握为前提,以概念的深入思考为依据对概念的应用层面,对概念的细节处进行深入的思考。这种思考是通向化学高水平的一种手段。

(4)概念教学中的设疑技巧

在教学过程的最佳处设疑。好的设疑时机能有效提高学生的学习效果。教师可以在学生学习困惑处设疑以解惑;可以在学生局限处设疑以引导学生开阔思路;可以在学生思维扩展处设疑为学生增加辅导。

教学内容的梳理和教学思路的设计首先要确定教学的重点难点。而这个设计中的重难点又正好是课堂教学的重难点,学生在学习重难点时有可能出现学习不够深入,学习无法继续的情况,教师要准确把握这一情况,并在这种情况下引导学生质疑,从而深入把握概念的实质,了解概念的具体应用。

3.以概念的内涵掌握为基础,培养学生对概念的概括能力

概念教学中,教师要引导学生通过品读,质疑的方式深入学握概念的内涵,然后以准确的语言概括出来。学生在概念的概括过程中,教师要引导学生注意概括的严谨、精炼、科学的特点。并且还要引导学生把握内涵的过程中,以开阔的思路掌握内涵,即既要把握内涵,又要通过内涵扩展知识面。

三、结语

总之,高中化学教学中的概念教学要遵循教育规律,以学生为学习主体,让学生真正参与到课堂教学过程中来,通过自主学习,合作探究的方式深入把握需要掌握的概念,从而提升化学学习的水平。

参考文献:

[1]支瑶.高中化学概念理论教学设计的基本思路与策略方法.

概念教学的理论基础篇6

关键词:高中;化学;概念;教学

中图分类号:G632文献标识码:B文章编号:1002-7661(2015)09-307-01

化学概念是对一类事物的共同本质属性从化学科学角度的概括,是在化学科学发展过程中建立起来的、系统的有关物质化学运动规律及本质属性。化学概念是将化学现象、化学事实经过比较、综合、分析、归纳、类比等方法抽象出来的理性知识,是人们对物质发生变化本质属性的认识,反映着化学现象及事实的本质,是化学学科知识体系的基础。

一、当前化学概念教学中存在的问题

在日常高中化学教学中,笔者经常遇到这样一类情形:一方面教师为了能把一个复杂的、陌生的概念讲得浅显易懂而绞尽脑汁,另一方面学生依旧是一听就懂、一用就错。其实这是由于学生常常不明白概念学习的目的和意义,也很难把握概念的真实意义,尤其在一些理论性较强、较为抽象的概念学习中,如化学平衡、等效平衡、胶体等。并且教师在概念教学过程中也很少注意这方面的教学,他们简单地把中学化学的学习转化为“学概念、用概念”。他们认为中学化学的学习关键在于学生会不会解题,会不会用他们传授的“经验”进行解题。学生也很少考虑这些问题,他们常觉得化学书本很容易学。书本上的概念很少,内容也不多,要识记的概念很少,要识记的笔记却有很多。对于解题,只有多练习,才能熟能生巧。在目前的中学化学概念教学过程中,常见的教学方式是教师直接给出概念的定义,然后是所谓的理解概念,即从概念的定义语言中讲清概念语言的内涵和外延,凭教学经验告知学生在解答习题时应注意的事项,最后举例、讲解相关习题。这种教学模式实际上是对概念的语言信息进行讲解,是从语言的角度构建概念的意义。概念的构建过程实质是语言学习,而非真正的概念意义的构建。

二、高中化学概念教学的策略

1、在实际生活中引入概念

概念引入是否恰当,直接决定学生能否正确有效掌握概念要领。化学概念本身具有很强的抽象性,但这种抽象性却是建立在感知大量生活材料的基础上的。因此,化学概念的引入教学,必须联系具体的生活实际,在生活实际的基础上将抽象的化学概念具体化和直观化。

例如,在讲“氧化还原反应”时,我从一些日常生活中常见的与氧化还原反应相关的问题入手:你在买肉时,会根据肉的色泽来判断肉的新鲜程度吗?应该怎么判断?由于人在屠宰猪牛时,放血不完全而残存血红素,血红素中铁以二价离子形式存在,因此肉新鲜的时候呈现鲜红色,随着肉的陈放,二价铁离子逐渐被空气氧化为三价铁离子,使肉呈现暗红色,所以我们在外出买肉时,一定要买鲜红的肉。由此生活实例入手,告诉学生在日常生活中还有好多的现象与氧化还原反应有关。之后引出“正确认识氧化还原反应”的主题,氧化还原反应是中学化学学习的重要理论基础,贯穿于整个化学学习中,不仅是学习的重点,更是高考的热点,氧化还原反应的概念、本质、特征、规律、类型、表示、应用都将是初学氧化还原反应者不可忽视的知识。

2、在实验探究中形成概念

实践证明,学生只有在理解概念的基础上才能有效记忆并运用概念。而理解的关键就是深入概念本质。概念是反映对象本质属性的思维形式,因此,直观对象是概念形成的基础。在概念的形成教学中,教师要善于利用实验,引导学生将对直观对象的感性认识上升到理性认识,从而透过现象深入概念的本质,促使概念形成深度化。化学是一门以实验为基础的自然科学。实验设计方案需要综合运用所学的知识和相关的知识技能,还需要掌握假设、观察、思考、测定、控制、逻辑思维等能力:在实验课上通过一个个实验活动,学生展开讨论思考,并尝试亲手操作,设身处地地发现问题、解决问题,形成对抽象概念的理解和认知。

3、在对比概括中深化概念

有比较才有鉴别。把两个或两类易混的概念进行对比,从中找出其中的共同点与不同点,也是学习概念的常用方法。在教学中,教师要善于引导学生对比新旧概念,从而探究出概念与概念之间的联系,获得系统化清晰化的概念认识。

例如,气体摩尔体积概念本身容易混淆,再加上中学生对化学理论学习的局限性,在具体处理问题时经常出错。我在教学中结合教学内容,从中概括出“气体摩尔体积”有关的问题进行质疑,帮助学生具体问题具体分析,在一定程度上扭转了学生在认识上的偏差,深化了对知识的理解。

化学概念是化学学习的基础,也是学生学好化学的基础。同样在初中化学教材中,基本概念几乎每个课题中都有。有些概念是概念中包含概念,学生对这样概念的理解和把握是有一定困难的。这就要从两个概念的比较之中,找出相互关系,使学生加深理解,不致于混淆。

例如,在讲“氧化物”的概念“由两种元素组成的化合物中,假如其中一种是氧元素,这种化合物叫做氧化物”之后,可提出以下问题:氧化物一定是含氧的化合物,那么含氧的化合物是否一定就是氧化物呢?为什么?这样,可以启发学生积极思维,反复推敲,从而引导学生学会抓住概念中要害的词句“由两种元素组成”来分析,由此加深对氧化物概念的理解。

总之,高中化学教学中的概念教学要遵循教育规律,以学生为学习主体,让学生真正参与到课堂教学过程中来,通过自主学习,合作探究的方式深入把握需要掌握的概念,从而提升学习水平。

参考文献:

[1]支瑶.高中化学概念理论教学设计的基本思路与策略方法.

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