第五章--物理教学的典型课型

第五章物理教学的典型课型教学目标：(1)掌握整体教材分析的作用和要求。

(2)理解对物理教材进行整体分析的内容。

(3)理解高中力学、电学教材的体系安排、风格特点、实验观察能力的培养和逻辑推理能力的训练点。

教学重点：整体教材分析的作用和要求。

教学难点：对给定的物理教材进行整体分析。

课型新授课教学方法讲授并适当运用课件辅助教学课时2课时教具多媒体计算机与投影仪教学思路按照物理概念课教学、物理规律课教学、物理实验课教学、物理习题课教学、物理复习课教学等5种物理教学的典型课型进行教学。

教学过程课型是课的类型的简称，一般是指根据不同的教学任务或按一节课主要采用的教学方法来划分的课的种类，它集中地反映了每一类课的性质和面貌。

这里从实用性和典型性出发，提出物理概念课教学、物理规律课教学、物理实验课教学、物理习题课教学、物理复习课教学等5种物理教学的典型课型。

一、物理概念课教学物理概念是物理规律的基础。

如果没有一系列的物理概念作基础，就无法形成物理学的体系。

例如，若没有电路、电流、电压、电阻等一系列概念，就不可能形成电学内容体系；同样，若没有光源、光线、实像、虚像等一系列概念，也无法形成几何光学。

物理概念是物理教学的关键。

如果不能形成正确的概念，不仅会影响到学生对有关物理规律的理解、掌握，而且还会直接影响到整个物理学科的学习质量。

因此，在中学物理教学中，首要的就是让学生掌握物理概念。

（一）物理概念及其特点物理概念是反映物理现象和物理过程本质属性的一种思维方式，是物理事实的抽象，它是在大量的观察、实验的基础上，运用逻辑思维的方法，把一些事物本质的共同特征集中起来加以概括而形成的。

它有内涵和外延两个重要方面，它包括：概念的定义是什么，物理量的定义式怎么样，决定它的条件是什么，它反映了客观事物的什么本质属性，其物理意义是什么，单位是什么，是否为矢量。

物理概念具有以下两个特点：(1)物理概念是观察、实验与科学思维相结合的产物。

一个概念的建立，通常是在观察和分析一系列事实或实验的基础上，抽象概括一系列具体现象的共同特征，进而判断在共同特征中，哪些因素和我们研究的问题有关，哪些因素无关，抓住的特征是不是共同的本质特征。

对于所做出的判断，还要通过实践（实验）跟其它概念联系起来加以检验。

一些复杂的概念的形成过程还往往要经过一个推理过程。

例如，我们观察到下列一些现象：天体在运动、车辆在前进、机器在运转、人在行走等等。

尽管这些现象的具体形象不同，但是撇开它的具体形象，经过分析比较，就会发现其共同特征，即一个物体相对于另一个物体的位置随时间在改变。

于是，我们把这一系列具体现象共同的特征抽象概括出来，叫做机械运动。

(2)大量物理概念具有定量的性质。

物理概念大体可分为两种：一种是只有质的规定性的概念，如机械运动、简谐运动、干涉、偏振等；另一种是既有质的规定性又有量的规定性的概念，如速度、加速度、电场强度、磁感应强度等，这种概念就是所谓的物理量。

物理概念大多具有定量的性质，总是与数学和测量联系在一起。

即使只有质的规定性的概念，我们在表述和研究它们时，往往也离不开定量的描述。

例如，机械运动这个概念，实际上表示物体在空间的位置随时间的变动，这里归根结底仍然涉及位置与时间的函数关系。

（二）物理概念课的教学程序物理概念课教学的程序一般可划分为概念的引入、概念的形成和概念的巩固深化三个阶段。

1．概念的引入(1)从学生已有的生活经验引入新概念学生在日常生活中，观察和接触过许许多多物理现象和应用物理知识的事例。

善于恰当地利用学生已有的生活经验，能创设良好的物理环境。

这种引入方法易使学生感到亲切，容易接受，同时从生活经验引入概念，也有助于培养学生注意观察、勤于思考、善于分析问题的能力，符合让学生在“生活世界中学物理而不是在科学世界中学物理”的现代教育理念。

(2)运用实验引入新概念有些概念所涉及到的物理现象和物理过程并不是学生在日常生活中常见的，因此，在学生的头脑中尚没有形成观念，例如自感、互感等，这类物理概念的引入可以借助实验。

运用实验来展示有关的物理现象和过程，不但可以使学生对物理现象、物理过程获得必要的感性认识，还容易集中学生的注意力，激发学生学习的兴趣，而且实验愈新颖生动，就愈能引起学生的兴趣和积极主动的思考；同时实验也有助于学生认识物理学以实验为基础的学科特征。

(3)从复习旧知识引入新概念新概念往往与已学过的概念、规律之间存在着有机的联系，抓住新旧知识间的联系，从已有知识出发，通过逻辑展开，把新概念自然地引伸出来，也可以创设学习新概念的良好物理环境。

(4)利用物理学史资料或故事引入新概念运用物理学史资料中的典型事例引入物理概念，也是一种重要的引入方法。

例如，利用阿基米德鉴别皇冠的故事引入“密度”（在引入密度概念时，应该围绕如何鉴别物质这一核心），在引入“大气压”时，可介绍马德堡半球实验的故事，在引入“磁场”概念时，可讲述我国古代四大发明之一的“指南针”的故事。

2．概念的正确形成(1)揭示事物的本质属性与特征物理概念是对物理现象、过程等感性材料进行科学抽象的产物。

在概念教学中，若只向学生提供形成概念的感性材料，而不让学生参与思维加工活动，尽管教师在做出概念的文字或数学表达时讲得很清楚，但对学生来说，表面联系和内在联系、感性认识和理性认识、生活概念和科学概念仍处在分离状态。

从某种意义上讲，概念形成的过程就是剔除学习对象中那些次要的非本质的因素而把其本质属性突出出来的思维过程。

学生在感知基础上形成的观念是从感性知觉到概念的过渡，它一方面保留了感性知觉对事物表面现象的认识；另一方面又抛弃了某些次要的特征，而把比较重要的特征保留下来，为形成概念提供了有利的条件。

(2)给概念下定义每个物理概念形成之后，都需要用简洁的语言把它确切地表达出来，这是给概念下定义。

对概念下定义，要掌握在适当的时候进行。

一般经过对比分析，揭露事物的本质属性后，教师要因势利导，马上转移到定义概念这一环节上。

物理概念的定义法有以下几种。

①直接定义法：如力是物体对物体的作用；物体所含物质的多少叫质量，这些都是根据物理现象直接下定义的。

②比值定义法：物理概念的定义式是一个比值。

如密度（V m =ρ）、速度（t s v =）、电阻（I U R =）。

这类概念一般是利用某一比值的大小从某个侧面反映事物的特性，这些特性是由事物本身的属性所决定的，而与比例式中各量的数值大小无关。

③乘积定义法：物理概念的定义式是几个物理量的积。

如电功（UIt W =）、电功率（UI P =），对这类物理概念应从它所能产生的效果去认识它的特性。

④差值定义法：物理概念的定义式是几个物理量的差。

如位移（12x x s -=）、电势差（b a ab U U U -=）。

⑤和值定义法：物理概念的定义式是几个物理量的和。

如合力（21F F F +=）、总功（21W W W +=）。

⑥极限思维定义法：物理概念的定义式是几个物理量的数学极限表达式。

如瞬时速度（t s v t ∆∆=→∆0lim ）、瞬时加速度（t v a t ∆∆=→∆0lim ）。

⑦函数定义法：物理量的概念的定义式是物理量的函数表达式，如正弦式电流（t I i m ωsin =）。

(3)讨论概念的物理意义和使用范围学生只有通过比较、分析理解了概念的定义式是怎样从质和量两个方面反映物理概念的物理意义及适用范围，才能掌握概念。

例如，对于密度这一概念，学生只有从V m=ρ认识到对于同种物质ρ不随m 、V 的变化而变化，ρ既不与m 成正比，也不与V 成反比，是恒量；V m=ρ只不过是一种量度的方法，而不表示各量之间的函数关系，密度是表示物质特性的物理量；不能把物质的密度说成物体的密度，这样才能说学生初步形成了密度这一概念。

3．物理概念的巩固、深化当学生初步形成概念后，必须及时给他们提供运用概念的机会，让他们将抽象的概念“返回”到具体的物理现实中去，使他们在运用概念解释或解决实际问题的过程中，巩固、深化和活化概念。

(1)要强调概念中的关键字、词、句。

在强调时要尽可能配合实例加以说明。

如在“密度”教学中可设计如下实例：有一长方形铁块，长、宽、高分别为ａ、ｂ、ｃ，其密度为ρ，若将其分成三等份，每一份的密度为多少？用以强调“同一物质”和“定值”等关键词句。

(2)运用概念解释某些常见现象。

这样既可巩固概念，又可使学生感到抽象的概念实际上并不抽象，从而引起学生的兴趣。

例如，为了巩固加速度的概念，可提出这样的思考题：“一个向西运动的物体会不会有一个向东的加速度？”、“一个物体的加速度越来越小，是不是它的速度也越来越小？”(3)对易混概念进行辨析，进一步理解它们之间的区别和联系。

有比较，才能鉴别。

把一些容易混淆的概念加以对比、辨析，明确它们之间的区别与联系，是帮助学生纠正错误，理解、巩固、深化概念最有力的措施。

例如，运动和力、惯性和力、功和能、力和能、温度和热量、压力和压强、浮力和浮沉等，都是易混的概念，可以用对比、辨析的方法达到巩固、深化的目的。

(4)通过练习巩固、深化概念。

例如，•揭示做功的两个因素后，教师必须列举两要素同时具备，或缺少一个要素及力与移动的距离相垂直等一系列实例，让学生分析、判断，才能使“功”这个概念牢固地纳入学生的认知结构中。

（三）物理概念教学中应注意的问题1．知道影响中学生建立正确概念的因素(1)生活经验中形成的错误的前科学概念的干扰前科学概念是学生在学习新概念以前的生活实际中，由于对各种物理现象和过程有了自己的经验和认识，而形成的比较固定的看法。

前科学概念有正确的，也有错误的。

正确的前科学概念是学生形成物理概念的基础，而错误的前科学概念是形成物理概念的障碍，在概念教学中应注意消除学生的错误的前科学概念。

(2)把外部的、非本质的属性作为依据来理解物理概念各种不同事物之间存在着各种各样的联系，在这些联系中，有的是本质的、必然联系；有的是非本质联系。

不论是事物中的本质联系，还是非本质联系对我们的感官都有一定的刺激作用，而其中刺激强的往往掩盖弱的，若把握不住思维的方向，就会受到非本质联系的迷惑或干扰，误入歧途得出错误的结果。

因而在物理概念教学中，应引导学生从形形色色的联系中，排除各种非本质的联系，透过表面现象，抓住它的本质。

(3)感性认识不足，已有概念不清造成概念混淆学生学习物理概念时，往往将事物的一般属性与事物本身等同起来，与事物的状态或事物变化的规律等同起来，因而不能正确的形成物理概念。

例如，学生在形成惯性的概念时，往往把惯性与惯性定律混为一谈。

另外，学生对某些互有联系或相似的概念，往往因为不了解它们的本质而混淆。

例如，有些学生分不清速度的变化和速度的变化率，磁通量的变化和磁通量的变化率。

(4)错误地用公式中的数学关系来替代物理意义学生在没有完全理解物理概念的情况下，往往借助数学关系来理解物理概念，以致得出了错误的认识。