运动生物力学的概念(6篇)

daniel 0 2025-12-05

运动生物力学的概念篇1

关键词:学生;学习因素;非物理因素;学习困难

中图分类号:G633.7文献标识码:A文章编号:1003-6148(2016)2-0025-3

学生在掌握物理知识、接受物理概念的过程中,不但受到智力因素的影响,还要受到非智力因素的影响。对学生来说,物理这门学科一向被视为难学的课程,分析其原因,这里有主观因素,也有客观因素。其中,基础知识的不足、“前概念”的影响、思维定势的束缚、心理因素的抵触、概念联想的干扰、物理定律数学化的负作用等等,这些“非物理因素”引起学生物理学习困难是一个很重要的方面。本文试就“非物理因素”导致物理学习困难的几个方面进行研究,以引起同仁们的思考。

1基础知识的不足

学生从初中进入高中年级,积累了一些浅显的数理概念,主要是一些定性的概念。但学习高一物理时,要准确地接受新的物理知识,还缺乏建立相关物理概念必要的知识准备和感性经验。它包括学生的数学知识、物理知识、经验知识与学习能力,这样容易形成物理学习的基础障碍。如学生学习“合力与分力”以及“力的平行四边形法则”和运用几何知识解决问题时,感到十分困难。原因有两个方面:一方面,学生的几何知识和三角函数知识不牢固;另一方面,学生对合力与分力之间的等效关系缺乏感性认识。因此,在教学中除了注意有关数学知识的复习,使学生顺利地把数学知识迁移到物理问题的解决中;还要加强演示实验和学生实验,使学生获得丰富的、可靠的感性认识。

另外,学生由于基础知识不牢,学习物理时容易形成模糊的物理概念,这样也容易造成思维障碍。例如:学生学过力和运动后,大部分学生可以回答力和运动的关系,能够准确回答“力是改变物体运动状态的原因”。但对“以一初速度滑上斜面的木块”进行受力分析时,又要画上一个沿斜面向上的冲力。在分析斜面上物体的受力情况和运动情况时,认为物体还受到一个下滑力,这实际上是没有理解力产生的条件必须是两个物体的相互作用,受力者必须有施力者,而且要作用在该物体上不能作用在其他物体上等。

2“前概念”的影响

学生在学习物理新概念前,已经在生活中对客观世界有了一定的认识和了解,形成了一系列的概念(并不一定是某一学科的概念),但这些概念往往是片面的,甚至是错误的,这就是“前概念”。学生形成的“前概念”,往往只从直接的直观想象或生活经验出发去建构知识的意义,而不能抓住事物的本质和物理问题的特征。这些概念在学生头脑中具有持续性、顽固性,导致学生在学习物理的过程中容易形成思维障碍。例如:在学习力和运动的关系时认为“力是维持物体运动的原因”“力越大物体运动越快”“重的物体下落快,轻的物体下落慢”“波向前传播的过程就是质点向前移动的过程”等。在力学的学习中,受到很多的干扰,对形成正确的力和运动的关系、形成正确的物理概念将产生很大的思维障碍。所以,学好物理必须要不断地与前概念斗争。教师在教学中,要有意识地分析课本中的哪些物理概念与平时的联系比较密切,与平时的生活习惯联系较多。在教学之前,让学生将物理概念与日常观念进行比较,找出共同点和不同点,要善于摒弃旧知识,也就是常说的要学会“忘记”,吸收新的知识。帮助学生深入理解和掌握物理学基本概念的规律,促进学生把学到的理论知识跟生产实际和生活实际紧密地结合起来,在一定范围内能够运用所学的基础知识解决若干实际问题。从物理意义上来理解物理概念,为学习物理概念打下一个良好的基础,努力克服由于“前概念”形成思维障碍的影响。

3思维定势的束缚

思维定势具有两重性:一方面是思维定势的积极作用,它可引发灵敏的思考,提供正确的思路等;另一方面是思维定势的负作用,它又可能导致解题方法的刻板和僵化,甚至错误的思考。学习过程中,学生经常遇到同一类型的问题或同一直观模型,因而往往形成一种习惯性的思维方向,这样将学生的思维束缚在一个狭小的范围,造成思维障碍。因此,要培养学生在解答问题的过程中(如用常规方法、习惯思维求解发生困难或解题过程繁琐时),要善于变换思维角度,去探求新的解题途径和解题方法,打破常规,创造性地拓展思路,找出优解,能起到突破性的效果。

例质量为m,速度为v0的子弹刚好能射穿4块固定的木板,如图1所示。这4块木板对子弹的平均阻力相同,且子弹穿过每块木板所需的时间相同,求4块木板的厚度之比。

分析思维定势:设4块木板的厚度分别为d1、d2、d3、d4,子弹穿过木板的速度分别为v1、v2、v3、v4,木板对子弹的阻力为f,穿过木板的时间为t。以子弹为研究对象,由动能定理和动量定理列出方程,求出答案。这样的解题过程比较繁琐,运算不细心也容易出错。

变换思维角度:运用“逆向思维”,因为f恒定,且v4=0,可以得出子弹穿过木板的逆过程就是初速度为0,末速度为v0的匀加速直线运动。由运动学知识可以知道,连续相等时间内的位移之比s1:s2:s3:s4=1:3:5:7,容易得出4木块的厚度之比:d4:d3:d2:d1=1:3:5:7。

所以,在平时的教学中,要引导学生善于突破思维定势,当解决某一问题的思路受阻时,要善于多方面、多角度去思考问题,变换思维的角度,克服机械地按固有模式进行思维的习惯,克服思维定势的消极因素,敢于和善于突破已有的思维定势,提高分析问题、解决问题的能力。

4心理因素的抵触

通过对进入高中后学生学习情况的调查发现:有相当多的学生特别是女生在入学前听说高中物理这门学科不好学(这就是物理学习的舆论氛围),从心理上感到有些害怕。还有些学生认为“物理是理科,我们数学功底差,要想学好物理不可能”,少数学生认为“学多学少一个样,懂与不懂无所谓”……上述种种现象表明学生在学物理前,学习兴趣就处于低潮,甚至对物理毫无兴趣。因此,针对这些复杂的心理,教师必须逐一摸透,统一学生对物理学科的思想认识,这是培养物理学习兴趣的前提。

在物理教学中,不能总是拼命向学生灌输,强调知识的系统性,让学生紧紧围绕教师的指挥棒转,而很少考虑到学生的心理积极性和学习物理概念的兴趣,不管他们愿不愿意,能不能够接受,能不能够把外部的客体变化为学生内部的主体。如果学生不愿意、不能够发起自己心理活动的积极性,则教育便会收不到应有的效果。正所谓外因是条件,内因是决定因素。归根到底,调动学生主体的活动,提高学生学习物理的积极性,这是提高教学质量的关键所在。

另外,可充分利用教材,不断激发学生的学习兴趣;联系生活实际,广泛培养学生的兴趣;指导学生观察和实验,集中培养学生的兴趣;辅导学生作业,不断巩固学生的兴趣。例如:每当教到有关物理学家的物理量、单位、定律时,介绍他的生平,主要贡献及故事(讲到牛顿时,介绍牛顿从苹果落地现象中发现一个重要的力学定律);充分运用丰富多彩的物理世界,把演示实验和学生实验结合起来;把课堂教学与课外活动结合起来;把物理概念的形成与物理问题的讨论结合起来;把课本知识和生活现象结合起来;学会思考、处理物理问题的某些思想方法,培养思维能力和独立学习的能力,使学生对物理产生浓厚兴趣。

5概念联想的干扰

所谓联想是指当我们受到一定的刺激,就会由这个刺激引起我们对别的刺激的印象。如接近联想、类似联想、对比联想、因果联想等等。每当学生学习物理概念时,许多与之相联系的概念将会处于活动状态。如果学生在认知结构中概念的可辨性较差,或有许多非本质信息附加于概念之上的话,则在我们从长时记忆提取有关概念解决问题时,由于联想的作用,一些无关的概念将抑制必要概念的提取,从而造成思维的障碍。例如:物体在斜面上所受的重力可以分解为下滑力和物体对斜面的压力;摩擦力总是阻碍物体的运动;运动的物体必然受到力的作用;做匀速圆周运动的物体还受到一个向心力的作用等等。所以,在教学中必须要加强概念的教学。当学生初步形成概念时,必须给他们提供运用概念的机会,创设学习物理概念的情境,让他们将抽象的概念返回到具体的现实中去,使他们在运用概念的过程中巩固、深化、活化概念,使学生形成正确的、全面的概念,发展运用概念的技能,减少概念联想的思维障碍。

6物理定律数学化的负作用

数学知识在解决物理问题时起着很大的作用,但必须要认识到它只是解决物理问题的工具,作为工具的数学必须要与物理现象相统一,特别是受到物理条件的制约。不注意这一点,从纯数学的角度来理解和使用物理概念、规律、公式,这往往造成思维障碍。

运动生物力学的概念篇2

作为初中物理教师应从一定的高度上来认识概念教学。物理概念教学的重要性毋庸置疑,因而我们要做好充分的必要的细化的准备工作。

一、对物理概念的教学应尊重初中学生认识物理概念的一般规律和特点

很多物理教师都很重视物理概念的分析讲解,而忽视学生对物理概念的感性认识,这无疑是不尊重学生认识特点的。做好物理概念教学的一个重要因素就是要让学生积累丰富的必要的感性认识,如在认识力的概念时,就要在大量的各种形式的物体对物体的推、拉、提、压、吸等作用的感性认识基础上,才能得出力是物体对物体的作用的概念。另外,在进行有些概念的教学时,还应考虑学生的知识准备、日常生活中形成的思维定势和必要的科学方法,如在分析上抛物体达到最高点时的运动状态时,很多学生认为此时的物体是相对地面静止的,理由是此刻物体的运动速度为零,主要原因是因为学生相对静止就是速度为零的思维惯性所导致的,其实,这时只要引导学生从物体受力是否为平衡力的角度分析,即可得到正确答案。

二、应注意物理概念的教学是有层次性的

根据认识论的理论我们知道:万物之理是多层次的,人们认识真理应是螺旋型提高的,不可能是一蹴而就的。这就要求我们在物理概念教学的过程中时刻注意这一点,对某些物理概念要让学生在不断的学习中逐步认识和理解它,明确每一步的学习目标,最终实现总的学习目标。如对力的认识,就要分几个层次去逐步认识它,第一步,对力的初步概念的认识,即认识到力是物体对物体的相互作用;第二步,对力的三要素和力作用效果的认识,即认识到力作用在物体上会产生一定的作用效果――使物体产生形变和使物体运动状态发生改变,且力的作用点、大小和方向均对力的作用效果产生影响,由此对不同性质的力(万有引力、电磁力、弹力等)按力作用效果对力进行划分,如重力、摩擦力、压力、支持力、动力、阻力、推力、拉力等等;第三步,从力和运动的关系上进一步对力加以认识,认识到力是改变物体运动状态的原因,从而认识平衡力的概念。第四步,从功、能角度去认识力,即力作用在物体上一段时间后,可产生累积效应,对物体做功,进一步引起能量的变化。最后复习时教师应引导学生从以上几个方面来全面认识力这概念。

三、应注意在物理概念教学中不断提高学生的科学素养

初中学生的科学素养培养包括三个最基本的方面,一是学生对物理现象的好奇心,这是一个探索大自然奥秘的原动力,二是科学的想象力,这思维的翅膀,三是一些简单的科学方法,这是打开自然宝库的钥匙。

首先,在物理概念教学时要让留心观察身边的物理现象,并在物理概念教学时应创设良好的学习情境,一是以日常生活经验创设学习情境,二是通过物理实验创设学习情境,三是利用物理经验事实创设学习情境,四是由复习旧知创设学习情境。通过创设好的学习情境,培养学生的探究兴趣。

其次,要注意学生科学思维能力和科学方法的培养。爱因斯坦说过:“科学就是对日常思维的剖析。我们知道科学的最基本素质就是怀疑精神,但是无根据的怀疑不是科学,所以,从一开始我们就应注重引导学生进行有根据的猜想,并设计实验用事实加以论证。

运动生物力学的概念篇3

关键词:物理概念;巧妙引入;概念形成;巩固

事实说明,很多学生在物理学科的学习上不能按照教师设想的那样顺利地发展,常常是因为他们在学习物理概念时遇到了困难,这是由于初中物理教材中的概念数量多,而且涵盖面广,在《义务教育物理课程标准》(2011版)中,将认知性的物理概念分成三个水平:(一)了解,是对概念的初步认识,只要求说出概念的要点、大意,在有关的问题中能识别它们;(二)认识,是对概念的进一步认识,除了包含了解的要求外,强调应知道概念的确切含义,要会用它来分析解释简单的物理现象,进行简单的计算;(三)理解,除了包含认识的要求外,主要是运用知识的要求更高一些。因此,要想更好地做好物理概念的教学,研究物理概念的教学是初中物理教师面临的重要任务,下面笔者结合自己教学中的经验和教训,谈谈对初中物理概念教学的一点认识。

一、重视物理概念的引入过程,激发学生的学习兴趣

一个物理概念的教学能否成功,引入是关键环节之一。用一开头就抄黑板写定义的方法,是注定不会收到好的教学效果的,若教师能下点工夫,做点功课,用新颖的方式引入物理概念,吸引学生的兴趣,则能调动学生的积极性,为达到预期教学目的打下坚实的基础。

1.精心设计生动的演示实验,刺激学生感官神经

在讲授新概念之前,教师要千方百计从生动入手。生动的实验往往更能吸引学生注意,也可以增加学生的好奇心和求知欲,在这方面多费点精力是值得的。例如上《静电现象》这一课,讲到摩擦起电的概念时,我用一块事先使之带电的泡沫塑料块放在一个同学头上吸引该同学的头发,同学们很快被吸引住了,发出“咦……”“啊……”的声音,当我看到同学们瞪大的眼睛、张大的嘴巴时,我就知道我这节课已成功了一半。

2.精心组织学生自主活动,引导初建物理概念

新课改的课程理念要求以学生发展为本,学生积极参与教学活动就是以人为本的教育思想的体现,以学生活动引入概念教学,可以增加学生学习的主动性。如在引入“摩擦力”概念时,我让一位同学用两只手压住同座位同学的一只手,被压住的同学用力抽手,两个同学都能体验到手之间产生的力,从而引入“摩擦力”。学生活动除了动手操作实验外,也可以用问题讨论的形式,通过教师提出问题,学生参与讨论,最终引入物理概念,使课堂气氛活跃,学生积极思考。

3.利用学生熟悉的生活现象,从生活走进物理

对于初中学生,从日常生活中感知到的大量的、丰富的物理现象是他们认识物理概念的必要的感性材料,这些感性材料为他们创造了一个良好的物理环境,教师利用好这些生活素材往往能起到事半功倍的效果。如引入“惯性”概念时,让学生观察刹车、加速、转弯时乘客的表现,结合自己生活中的经验,从而引入惯性,贴近生活,学生比较容易接受。

4.合理使用信息技术手段,巧妙引入物理概念

概念引入的方法多种多样,而在信息化高速发展的今天,教师也不能忽略现代信息技术在教学中的重要作用。教师可以用一段录音、录像、图片、动画等,将抽象的概念形象化,静态的概念动态化,使教学活动变得生动有趣,富有吸引力。如在引入“速度”概念时,我设计了这样一个动画,一只大公鸡和一只蜗牛同时从起点出发,慢慢地大公鸡会走到蜗牛的前面,学生能够直观地了解到将要学习的概念是表示物体运动快慢的物理量。

物理概念的巧妙引入,一方面能引起听课学生的注意,明确概念学习的目的,概念用来解决的问题,另一方面又能激发学生的学习兴趣,引发学习动机。而概念引入方式有多种多样,要根据学生和教学内容的具体情况,采用最恰当的引入方式,才能取得良好的教学效果。

二、关注物理概念的形成过程,注意教法的多样化

1.应用各种物理研究方法,帮助形成物理概念

初中物理中涉及许多研究方法,诸如“类比法”、“对比法”等都对物理概念的教学有一定的作用。如在定义“速度”、“功率”、“密度”等概念时,思路是完全相同的,即通过两个物理量的比值反映物体本身的某种属性,对这些概念,教师通过类比,使学生能够达到融会贯通。

2.重视学生对概念的错误认识,建立正确的物理概念

在概念形成的初期,学生对概念的理解往往不全面、不深刻,甚至还存在某些错误的认识,教师在物理概念教学中对学生出现错误应高度重视,切不可视而不见或一带而过。例如,当像如图那样截去一半后,长方体密度将如何变化?或许有学生回答质量减少一半后密度也减小为原来的一半了。针对这种错误认识,我们要引导学生分析,截去一半后,长方体质量m如何变化?体积V如何变化?那根据公式ρ=m/V可知,密度ρ如何变化?最后再加以强化,密度是物质的一种属性,虽然可以由质量和体积进行计算得到,但与质量和体积均无关系。通过错误能够加深学生的印象,丰富学生对概念内涵的认识,也有利于对思维能力的培养,学生在这种不断释误,理解和反复认知的过程中,将会促进自身对物理知识的深度理解和长久记忆。

3.注重物理知识前后迁移,分析概念间的相互联系

很多同学对每节课的单个概念能够理解到位,却从不善于把这些概念有机地联系起来,不能把相关概念综合成一个相连相容的概念网络,也就不能把它们应用于各种物理场合。事实上,初中物理的许多概念前后都有联系,只要教师精心设计,对概念规律的内在联系加以挖掘,可以使学生的知识形成系统化,从而收到一石数鸟之效。

三、运用概念解决实际问题,巩固所学的物理概念

学生对物理概念的理解往往停留在表面的认识上,深入不下去,只有通过运用、练习,才能加深理解,使新学概念与已有的其他知识链接起来。考虑到学生的接受能力,一般应采取循序渐进、逐步加深的教学方法,具体可分为三个梯度,下面以“杠杆平衡条件”为例,简述这三个梯度:1.初步的直接运用,如直接运用公式进行计算,运用概念和规律对物理性质直接判断等。2.逐步提高的间接引申,如公式的变形使用,隐含条件的挖掘,推论的形成等。3.与其他物理概念和知识的交叉和整合,如利用其他知识为本概念、规律提供条件或运用本概念、规律为其他知识提供条件。一般在章节复习或总复习中提出,应在学生有一定的基础时进行。

运动生物力学的概念篇4

关健词:专题教学;物理概念;方法与策略;案例剖析

G633.7

物理思维最基本的支点就是物理概念。物理概念是客观事物的物理本质属性在人们头脑中的反映,是人们进行物理思维的基础。物理学的原理、定理、定律或规律,都是用有关的物理概念总结出来的,物理概念是在大量观察、实验基础上,运用逻辑思维的方法,把事物本质的、共同的特征集中起来加以概括而形成的。

构建主义学习理论说明:学习应是认知主体的内部心理过程,学生是信息加工主体。高中物理新课标中提出了“过程与方法”这一教学目标维度,在这一维度下,新课程对学生的学习要求从原来的“重知识”转变为“重过程”。物理知识的教和学一般都遵循由生活中实例、科学实验分析抽象出概念的过程,重要(关键)概念专题教学就是要再现这一过程,提升学生在知识形成过程中的主体作用,使学生的学习行为成为理性分析过程,而不是简单机械记忆。

对概念专题教学要突出以下几个方面:

一、突出物理概念的内涵与外延

物理概念的内涵指的是该概念所反映的物理事物的本质属性。加速度的概念的内涵就是反映物理速度变化快慢,它的外延包含了:直线运动中表征速度大小变化的快慢的加速度(大学物理中为切向加速度);作匀速圆周运动时表征速度方向变化快慢的向心加速度(大学物理中为法向加速度)。再如,机械运动概念的内涵是“一个物体相对于另一个物体的位置随时间在改变”。力概念的内涵是“物体间的相互作用”。这些概念已经撇开了一个个具体的运动形态或具体的相互作用形式,概括出了同类物理事件所具有的本质属性。机械运动概念的外延反映的是具有“物体间相对位置发生变化”这一本质属性的各种运动形态,如匀速直线运动、变速直线运动、曲线运动等。力概念的外延反映的是具有“物体间发生相互作用”这一本质属性的各种类型的力,如重力、弹力、静电力等。

二、突出形成物理概念过程中的思维方法

建构主义学习理论认为:学习过程是人的思维活动的主动建构过程。物理学是借“物”求“理”,借“物”就是要充分利用事例、实验创设物理情景,这是新授课时的重点。专题教学中就是再次在“求理”上花功夫:再引导学生运用比较、分析、综合等思维方法,对熟知的感性材料进行思维加工,加深对物理学概念的本质属性的认识;从而帮助学生巩固已形成的概念,学会自己用精练的语言将这个概念的内涵表达出来。对于有关物理量的概念,还应要求学生通过思维加工,再次独立推导其量度公式,进而分析、比较它的量度公式与文字表述间物理意义上的联系与区别。在高一物理教学中,加速度教学是一个关键重点概念也是教学的难点,同时又容易与速度,速度的变化量相混淆。与加速度相关的教学内容很多:有直线运动中的匀变速直线运动;曲线运动中的抛体运动、匀速圆周运动;牛顿运动力学中第二定律等等。可以这样说对加速度概念理解掌握直接关系到后面内容仍至整个高中阶段的学习。于是我们特意安排了“速度、速度变化量、加速度三概念的区别与联系”教学专题,让学生能在于在教师的引导下,使学生深刻理解速度、速度变化量、加速度三个概念的区别,并能加以应用。在讲述这一专题时,我们可以列出如下的表格并填写部分内容,

而将其余的内容(如表中的黑体字加横线部分)由学生自行填写,老师作相应的指导与纠正;对于基础好的学生也可让他们自己设计对照表格,教师再加以点评。使学生对三者的有全面清淅的认识。这样有助于学生在自主地组织语言表述相关的内容的过程中独立思考,有助于知识的自主建构。然后针对易错点设计了对应练习,最后再结合上表与练习题中的具体实例,设置了讨论环节,让学生对以下问题进行分组讨论:

①.物体运动的速度很大,加速度是否也很大?

②.加速度为零时,物体的速度变不变?是不是也为零?

③.速度变化量大时,加速度是不是也大?速度变化量为零时,加速度是不是也为零?

④.物体速度在增加物体有没有加速度?物体有了加速度是否就在作匀加速运动?

问题讨论的设置是对加速度概念的总结提升:加速度是反映速度变化快慢的物理量,速度有变化才有加速度、速度变化得快加速度才大。对学生记忆、理解起巩固加深的作用。

三、破解难点,化解疑点

运动生物力学的概念篇5

【关键词】职业学校物理概念教学

物理概念是物理学知识体系的基本组成要素,是学习物理规律,解决物理问题的基础。物理概念教学是传授物理知识的重要方面,又是培养学生思维能力,进行科学方法熏陶的重要途径,物理概念的教学是物理教学的核心问题之一。在物理教学中,注重概念教学,放弃题海战术,揪住概念这个主干疏通知识间的关系,能缩短教学时间,提高教学效率。

由于学生对物理概念正确理解需要长时间的形成,教师必须重视物理概念的教学。什么是概念?概念就是事物的特有属性在人们头脑中的反应,它具有高度的概括性和抽象性。人类要认识自然、改造自然,掌握事物的本质,就必须运用概念并不断地发展与深化概念。物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维形式。物理知识是由许多概念组成的体系,而概念是形成体系的单位,因此,可以说物理概念是整个物理基础知识的基础。只有切实掌握基本概念,才能使学生取得探索和掌握基础知识的主动权。

形成概念,理解基本概念,是培养学生分析、解决问题能力的基础,是发展学生认识能力的重要途径。物理学中的概念很多,有些比较简单,如物体、运动、路程等概念,是不难掌握的,而有些则比较复杂,如力、惯性、速度、加速度、电势、电动势等概念,学生较难掌握。对于这些重要的基本概念,能否使学生真正理解,直接影响到某一章乃至整个物理学科的教学。要使学生形成概念确实是一件十分重要、复杂而困难的工作,在物理教学中,怎样才能使学生较容易地形成概念呢?

一、感性认识是形成物理概念的基础

一切认识都是从感性认识开始的。物理教材中的内容,对学生来说,能直接感知的少,需要间接认识的多。所以,在教学中,应尽量运用实验和其他直观手段来增加学生的感知机会,不断扩大他们的知识积累,这样就会为学生的抽象逻辑思维形成前提条件。教师必须在学生观察和实验的基础上,及时引导他们正确思考,经过自己的思维加工,从现象到本质地去理解,从而形成正确的概念。如“机械运动”概念的形成,可以列举人在行走,车辆在前进,雨点下落等这些学生司空见惯的现象,经过比较、分析后,让学生认识到它们的表面形象虽然不同,就会发现这些现象却有一个共同点,就是一个物体相对于另一个物体的位置发生了变化,然后,把这些共同特征抽象出来,予以概括,就形成了“机械运动”的概念,即:“一个物体相对于其他物体的位置的变化叫做机械运动”。

二、使学生明确概念的物理意义是形成概念的根本

教学中学生对有关物理问题的感性材料进行抽象得出结论后,一般来说,对有关概念的理解仍然是表面的、片面的,有时甚至是错误的。为此,在教学中要通过多种途径和方法,使学生着重理解其物理意义。

一个物理概念有确定的物理意义,只有引导学生深入理解物理概念的物理意义,才能全面、系统、深刻地理解这个物理概念。如:向心加速度的概念,历来是学生感到抽象难懂的概念。向心加速度只能改变线速度的方向,不能改变线速度的大小,是描述线速度方向变化快慢的物理量。有不少学生对向心加速度能改变线速度的方向但不能改变线速度的大小这种特性不能理解。其原因还是对向心加速度的物理意义理解不透,此时应引导学生从向心加速度特点出发,认清向心加速度和线速度方向间的关系,即互相垂直,故向心加速度不能改变线速度的大小。对容易混淆的概念,可以采用对比的方法,明确其区别与联系,以加深理解。在物理学中有些物理概念看来很相似,但其意义却大不相同。对于许多容易发生混淆的概念,都可以用类比的方法,进行比较的根据是概念的质和量的规定性。一般来说,把握不同概念的质的规定,就能得到它们之间的区别,而量的规定性往往反映了它们之间的联系。通过分析概念之间的区别和联系,可以开拓学生的思路,帮助学生发展他们的认识能力。如“动能”和“动量”是物理中两个非常重要的概念,不少学生总是把它们弄混,不清楚什么时候应该用动能去分析解决问题,什么时候用动量去分析解决问题。所以,在讲授这两个概念时,应注意区分它们的联系和区别:动能和动量都是反映物体机械运动的物理量,它们都是用乘积定义法定义的,它们的大小都是由物体的质量和速度大小决定的。动能大小

二者的主要区别在于:(1)动能和动量虽然都是描述物体运动状态的物理量,但动能是反映物体由于运动所具有的一种做功的本领,它既可以通过做功来转移机械运动,也可以通过做功把机械运动转化为其他形式的运动,如热运动等。动量是反映物体运动量的大小,它只能在机械运动和机械运动之间转移。(2)动能是标量,动量是矢量。动量的方向就是物体运动速度的方向。(3)动能的变化(转移或转化)是通过做功来量度,而动量的变化(转移)是通过冲量来量度。

三、通过练习巩固概念,复结梳理概念

任何一个概念形成之后,不能只满足于学生能背得出来、能默写出来,还要通过不断复习来巩固和加深对概念的理解。可以安排一些有代表性的、巩固性的练习,使学生所学的概念得到巩固。教师最后还得配合一定的习题使学生加深对概念的理解。比如,在教到匀变速直成运动位移时,出了一道习题,已知某物体的初速度,加速度,求在t秒后的位移,学生一般都直接代入公式

进行计算,可结果都是错误的。这里学生忽视了物体在t秒前就已经停下来了,没有真正掌握匀减速位移的概念,做了习题后,印象就更深了。教学中,还要不断加深对概念的理解,不断摸索、创新,使物理概念的教学在物理教学中起到应有的作用。在讲完一章或一个单元后,还要进行阶段性的分类总结。通过分类总结,疏理知识融会贯通,并系统化、条理化,以便于灵活运用。

参考文献:

[1]阎金铎,田世昆.中学物理教学概论.北京:高等教育出版社,2003.

运动生物力学的概念篇6

【关键词】物理教学概念混淆

一、概念混淆的原因

1.概念本质属性被现象掩盖。物理概念是对某一类物理事物和物理现象的本质属性的认识,本质属性往往隐藏在表面现象之后,生动的表面现象往往给人深刻的印象。例如,热传递现象中究竟传递的是温度还是热量?物体间发生热传递时给学生留下的表面认识是:一个物体温度降低,另一个物体温度升高,最后达到温度相同,表面上看是物体间发生了温度传递。要认识现象的本质,需要经过充分的分析、理解才能认识到,这种强烈的表面印象抑制了学生对热传递本质属性的认识。

2.学前概念的负迁移。学生在学习新的物理概念之前,往往已经接触过许多相关的物理现象,并在头脑中形成一些近似的概念,即学前概念。这些概念往往是未经充分的科学抽象而获得的,因此,大多是不准确甚至是错误的。不正确的学前概念妨碍概念理解的全面性、完整性,影响着学生对新概念的同化,造成新旧概念的模糊认识。例如,对于光和光线,学生在生活中已经有诸如“这里光线太暗”之类的说法,显然是用光线代替了光,在理解“光线是表示光束及其方向的直线”时产生迷惑,片面认为光线就是光。

3.概念形式相似或意义相近。物理概念中,有相当多概念与其他一些概念形式上相似,更多的是意义上的相近,对这些相似概念区分不清,就会造成理解的混乱。例如液体压强计算公式;浮力计算公式;物体的相互作用力与物体受到的平衡力;功率与机械效率;惯性与惯性定律;汽化与升华;电动机与发电机;音调与音色等等。

4.概念之间既相互联系又相互区别。有一些概念尽管物理含义不同,但在同一类问题或现象中有着密切的联系。有的学生由于头脑中没有完整的物理情境,对它们的物理意义理解不透,容易将它们之间的关系简单化,不了解它们在本质上的区别,就会混淆不清。例如,对于温度、热量、内能这三个概念,有些学生常认为:热的物体热量多,内能也大;相同温度的水,质量越大热量越多等;还有如重力与压力、压力与压强、功与功率、电功与电热等等,都常常产生混淆。

二、消除易混概念的策略

正确认识、区别容易混淆的物理概念,最有效的方法是对概念进行比较,从概念的物理意义、概念所研究的客观对象、概念的数学表达式等几个方面加以对比,从而搞清楚它们之间的区别和联系。作为教师,进行易混概念教学的基本原则应该是充分认识客观因素,组织符合学生认知规律和特点的教学,培养学生科学认识的方法和习惯。

1.概念形成过程的比较。物理学概念是从物理现象和物理过程中抽象出来的事物本质特征,概念形成过程的比较涉及到建立概念的目的、有关的典型物理事物或物理现象、思维过程等。这些方面的区分度一般较大,容易起到鉴别概念的作用。例如,压力和重力。压力的形成是由于互相接触的物体发生相互挤压,而产生垂直作用在物体表面上的力,其性质属于弹性力;重力是地表附近的物体由于受到地球的吸引而使物体受到的力,其性质属于引力。在有些情况下,压力是由物体的重力引起的,如放在水平地面上的物体对地面的压力,此时也仅仅是压力的大小与物体的重力大小相等。但在许多情况下,压力并不是由于重力引起的,如用手握住物体时,手对物体的压力;用力往墙壁上按图钉,图钉对墙壁的压力等。从压力和重力的产生过程看,它们是性质完全不同的两种力。

2.概念内涵的比较。物理概念内涵的比较是易混概念之间最实质、最重要的比较。一般说来,易混概念往往描述的是同一类物理事物或物理过程的不同属性。因此,区分这样的易混概念,要特别指明它们分别描述了同一对象的哪些不同属性,明确理解它们的不同的物理内涵。例如,功率和机械效率。功率是描述做功快慢的物理量,定义为单位时间内完成的功,单位是瓦特;机械效率是描述机械性能的优劣程度,定义是有用功占总功的比值,是无单位的百分数。又如,平均速度和速度都是用来描述物体运动的快慢,但要分清前者是描述一段时间内的平均快慢,而后者表示物体的运动快慢不变。一个物理概念的表达式中,包含了它的物理意义、定义方式、单位等内涵,对表达式中的这些内涵进行横向比较,能促使学生记忆概念、活化概念和深化概念。

3.在运用中比较。把易混概念运用于某些具体情况中,常常能获得生动的、直观形象的感受,使概念之间的区别更鲜明。例如,热量和温度,学生往往认为热量是一种物质、温度是热量的强度、热量和温度成比例、热传递中是温度被转移等等。教学过程中运用“概念冲突”来促进学生概念的转化,提供一些实例和需要学生解决的问题,学生用个人的理解和解释这些实例往往会产生矛盾,只有运用科学的物理概念才能解决“冲突”,解释这些现象。再进一步运用“概念发展”深化物理概念的理解,教学中鼓励学生讨论,并充分暴露自己的观点,使自己的观点和认识进一步发展,同时在和其他同学的观点、教师的科学概念之间的讨论和交流中使自己不正确观点得到转化。

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