第七章 物理概念教学
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从已有知识出发，通过逻辑展开，把新概念自然地引出 来。如，加速度
由速度—速度变化(速度增量)—速度变化的快慢(速度 的变化率)—加速度 4. 利用多媒体
• 充分利用信息技术对图、文、声、动画、视频等进行 综合处理，创设疑、趣的情境； • 在不能或不便实验的情况下，利用多媒体播放或模拟 “实验现象”，提供感性素材。
二、引导学生运用科学思维方法建立物理概念
要使学生形成正确的概念，就必须在他们获得足 够的感性材料的基础上，按照物理学中建立概念的 方法，引导他们运用比较、分析、综合等思维方法， 对感性材料进行思维加工，进而抽象概括出事物的 本质属性，从而使他们形成概念。在此基础上，引 导学生用精炼的语句将这个概念的内涵表达出来。 对于物理量，还应引导学生从实验数据或实例分析 出发，紧扣它的物理意义，运用一定的数学知识， 得出它的定义式。进一步通过比较、分析，使学生 理解该定义式怎样从质和量两个方面反映它的物理 意义，它的适用范围是什么。
第三节 重点物理概念的教学要求
一、重点物理概念
• 是指物理学中最基础、最核心的概念 。
• 它们在物理学发展过程中贡献最大，反复出 现在许多定律中，并经常被运用，而且最有 生命力。如，
初中： 高中：
二、重点物理概念的具体教学要求是：
1. 明确建立概念的事实依据和研究方法 中学建立概念常用的方法 （1）科学抽象法 （2）推导法 （3）类比法
物理概念的主要特点
（1）物理概念是观察、实验、思维的产物
机械运动、动量、熵 蕴涵着科学方法
（2）物理概念具有特定的内涵和外延 （3）物理概念具有量的含义，可用数学和测 量联系起来 （4）物理概念是不断发展变化的
第二节 学生的前概念
• 奥苏贝尔的名言：
“影响学习的唯一最重要因素， 就是学习者已经知道了什么，要探 明这一点并应据此进行教学。”
第七章 物理概念教学
第一节 物理概念的特点
物理概念是反映客观事物本质属性的一种抽象。 是某一类物理事物、现象的本质属性在人的头脑中的 反映。
物理概念是在大量观察、实验，形成观念的基础 上，再通过比较、归纳，区别出现象与本质，把共同 的、本质的特征集中起来加以抽象而建立的。 物理概念通过词语来表现，其内涵揭示物理含义， 其外延限制概念的适用范围。
创设情境常用的方法
1．运用实验 提供生动、鲜明的感性认识，特别是针对学生原 有的错误认识，引起认知冲突，进而引发学生反 思原来的认识，产生建立新概念的认知需求，为 思维加工提供基础。如， 2．利用学生积累的生活经验 列举与所学概念有关的生活经验，引导学生分析 ，找出共性，从而提出新概念。如，
3．抓新旧知识的逻辑展开
如，高中“功”的教学， 第一步：讨论一组问题，暴露学生现有观念 第二步：复习好初中“功”的内容，为公式的领 导做好铺垫 第三步：推导公式，明确各量的含义
Байду номын сангаас
三、了解学生的前概念
1. 了解前概念的方法 教师在教学之前应当在参阅相关研究成果 的基础上，通过前测和访谈等方式了解学 生的前概念。 • 测试应该在教学前约三到五天时间内进行， 这时学生已经具备了相应的知识基础，而 且教师有比较充分的时间，根据测试结果 对教学设计进行调整。 • 详见教材：
• 所谓前概念是指学生在正式学习有关的物 理知识之前，头脑中已存在着一定的原有 认识和该认识赖以形成的思维方式，我们 统称为前概念，它们在很大程度上决定着 学生对新知识的理解。 • 大量研究表明，学生在学习新概念时必然 要受到前概念的影响。
一、前概念的典型特征
• 广泛性：学生在各学科及其分支中都存在有 前科学概念，如 光的折射（筷子在水中弯曲） 沸腾（烧开水） 离心现象（洗衣机脱水） • 顽固性：在一定的生活经历基础上，经过推 理和相关现象印证而形成的，如 “惯性”概念
• 迁移性：对新的知识结构的建立往往会产 生重要影响 • 共存性：与科学概念共存 • 情境性：前概念往往与某些特定的情境相 联系
1. 认知冲突策略 （1）认知冲突
二、针对前概念的典型教学策略
• 认知冲突策略指的是建立在认知冲突和解决冲 突基础上的教学策略。认知冲突可分为两种： 一种是学习者对某一物理现象的认知结构与真 实的物理现象之间的矛盾与冲突； 另一种是不同学习者对同一物理事实的两种不 同认知结构之间的矛盾与冲突。
1. 建立物理概念分为三个环节 （1）揭示事物的本质属性与特征 感性材料 —— 本质属性 （2）给概念下定义 用文字或数学形式将概念加以表述，得出概 念的意义。 物理概念的定义方法： ① 直接定义法。力，质量 ② 比值定义法。密度，速度，电阻
（2）认知冲突策略
• A 揭示学生的前概念，让学生明确自己以及 别人的想法； • B 尝试解释矛盾事件，引起概念冲突
• C 教师鼓励和引导学生进行认知调整，建立 与科学概念相一致的新的概念。
2. 发展学生原有认识的策略
这类教学策略建立在学生现有观念基础之上， 促使学生的现有观念向科学观念发展和拓宽。
第四节 物理概念的教学过程
• 学生形成概念的心理过程 同化——顺应 感知——理解——应用
• 物理概念教学的程序一般可划分为： 概念的引入——概念的形成——概念的运用
第四节 物理概念的教学过程
• 一、创设学习物理概念的情境 • 在物理概念的教学中，必须首先给学 生创造一个适应教学要求、借以引导启发 学生发掘问题、思考问题、探索事物的本 质属性的概念学习情境。 • • 引课时创设情境让学生明确为什么要引 入这一概念、引入它有什么作用， • 总之要： 设疑 激疑 定向
2. 理解物理概念的内涵 内涵是指概念所反映的物理现象、物理过程 所特有的本质属性 。 如，“密度”：对于不同物质 对于同一物质
3. 了解物理概念的外延 外延是指具有概念所反映的本质属性的对象， 通常说的“适用范围”
4. 了解概念与有关概念的联系与区别 揭示不同概念之间的联系，有助于学生理解知 识间的内在联系，从而加深和扩展对所学 概念的认识和理解，也有助于逐步掌握学 科的基本结构。 了解概念之间的区别，就能使学生分清不同概 念所反映的不同本质属性，避免概念之间 的混淆不清。 5. 学会运用概念 学以致用是教学目的，是概念教学的一个基本 要求
由速度—速度变化(速度增量)—速度变化的快慢(速度 的变化率)—加速度 4. 利用多媒体
• 充分利用信息技术对图、文、声、动画、视频等进行 综合处理，创设疑、趣的情境； • 在不能或不便实验的情况下，利用多媒体播放或模拟 “实验现象”，提供感性素材。
二、引导学生运用科学思维方法建立物理概念
要使学生形成正确的概念，就必须在他们获得足 够的感性材料的基础上，按照物理学中建立概念的 方法，引导他们运用比较、分析、综合等思维方法， 对感性材料进行思维加工，进而抽象概括出事物的 本质属性，从而使他们形成概念。在此基础上，引 导学生用精炼的语句将这个概念的内涵表达出来。 对于物理量，还应引导学生从实验数据或实例分析 出发，紧扣它的物理意义，运用一定的数学知识， 得出它的定义式。进一步通过比较、分析，使学生 理解该定义式怎样从质和量两个方面反映它的物理 意义，它的适用范围是什么。
第三节 重点物理概念的教学要求
一、重点物理概念
• 是指物理学中最基础、最核心的概念 。
• 它们在物理学发展过程中贡献最大，反复出 现在许多定律中，并经常被运用，而且最有 生命力。如，
初中： 高中：
二、重点物理概念的具体教学要求是：
1. 明确建立概念的事实依据和研究方法 中学建立概念常用的方法 （1）科学抽象法 （2）推导法 （3）类比法
物理概念的主要特点
（1）物理概念是观察、实验、思维的产物
机械运动、动量、熵 蕴涵着科学方法
（2）物理概念具有特定的内涵和外延 （3）物理概念具有量的含义，可用数学和测 量联系起来 （4）物理概念是不断发展变化的
第二节 学生的前概念
• 奥苏贝尔的名言：
“影响学习的唯一最重要因素， 就是学习者已经知道了什么，要探 明这一点并应据此进行教学。”
第七章 物理概念教学
第一节 物理概念的特点
物理概念是反映客观事物本质属性的一种抽象。 是某一类物理事物、现象的本质属性在人的头脑中的 反映。
物理概念是在大量观察、实验，形成观念的基础 上，再通过比较、归纳，区别出现象与本质，把共同 的、本质的特征集中起来加以抽象而建立的。 物理概念通过词语来表现，其内涵揭示物理含义， 其外延限制概念的适用范围。
创设情境常用的方法
1．运用实验 提供生动、鲜明的感性认识，特别是针对学生原 有的错误认识，引起认知冲突，进而引发学生反 思原来的认识，产生建立新概念的认知需求，为 思维加工提供基础。如， 2．利用学生积累的生活经验 列举与所学概念有关的生活经验，引导学生分析 ，找出共性，从而提出新概念。如，
3．抓新旧知识的逻辑展开
如，高中“功”的教学， 第一步：讨论一组问题，暴露学生现有观念 第二步：复习好初中“功”的内容，为公式的领 导做好铺垫 第三步：推导公式，明确各量的含义
Байду номын сангаас
三、了解学生的前概念
1. 了解前概念的方法 教师在教学之前应当在参阅相关研究成果 的基础上，通过前测和访谈等方式了解学 生的前概念。 • 测试应该在教学前约三到五天时间内进行， 这时学生已经具备了相应的知识基础，而 且教师有比较充分的时间，根据测试结果 对教学设计进行调整。 • 详见教材：
• 所谓前概念是指学生在正式学习有关的物 理知识之前，头脑中已存在着一定的原有 认识和该认识赖以形成的思维方式，我们 统称为前概念，它们在很大程度上决定着 学生对新知识的理解。 • 大量研究表明，学生在学习新概念时必然 要受到前概念的影响。
一、前概念的典型特征
• 广泛性：学生在各学科及其分支中都存在有 前科学概念，如 光的折射（筷子在水中弯曲） 沸腾（烧开水） 离心现象（洗衣机脱水） • 顽固性：在一定的生活经历基础上，经过推 理和相关现象印证而形成的，如 “惯性”概念
• 迁移性：对新的知识结构的建立往往会产 生重要影响 • 共存性：与科学概念共存 • 情境性：前概念往往与某些特定的情境相 联系
1. 认知冲突策略 （1）认知冲突
二、针对前概念的典型教学策略
• 认知冲突策略指的是建立在认知冲突和解决冲 突基础上的教学策略。认知冲突可分为两种： 一种是学习者对某一物理现象的认知结构与真 实的物理现象之间的矛盾与冲突； 另一种是不同学习者对同一物理事实的两种不 同认知结构之间的矛盾与冲突。
1. 建立物理概念分为三个环节 （1）揭示事物的本质属性与特征 感性材料 —— 本质属性 （2）给概念下定义 用文字或数学形式将概念加以表述，得出概 念的意义。 物理概念的定义方法： ① 直接定义法。力，质量 ② 比值定义法。密度，速度，电阻
（2）认知冲突策略
• A 揭示学生的前概念，让学生明确自己以及 别人的想法； • B 尝试解释矛盾事件，引起概念冲突
• C 教师鼓励和引导学生进行认知调整，建立 与科学概念相一致的新的概念。
2. 发展学生原有认识的策略
这类教学策略建立在学生现有观念基础之上， 促使学生的现有观念向科学观念发展和拓宽。
第四节 物理概念的教学过程
• 学生形成概念的心理过程 同化——顺应 感知——理解——应用
• 物理概念教学的程序一般可划分为： 概念的引入——概念的形成——概念的运用
第四节 物理概念的教学过程
• 一、创设学习物理概念的情境 • 在物理概念的教学中，必须首先给学 生创造一个适应教学要求、借以引导启发 学生发掘问题、思考问题、探索事物的本 质属性的概念学习情境。 • • 引课时创设情境让学生明确为什么要引 入这一概念、引入它有什么作用， • 总之要： 设疑 激疑 定向
2. 理解物理概念的内涵 内涵是指概念所反映的物理现象、物理过程 所特有的本质属性 。 如，“密度”：对于不同物质 对于同一物质
3. 了解物理概念的外延 外延是指具有概念所反映的本质属性的对象， 通常说的“适用范围”
4. 了解概念与有关概念的联系与区别 揭示不同概念之间的联系，有助于学生理解知 识间的内在联系，从而加深和扩展对所学 概念的认识和理解，也有助于逐步掌握学 科的基本结构。 了解概念之间的区别，就能使学生分清不同概 念所反映的不同本质属性，避免概念之间 的混淆不清。 5. 学会运用概念 学以致用是教学目的，是概念教学的一个基本 要求