資源簡介

初中物理
概念教學的優化
黃恕伯 2018.11.29

引言：當今物理教學中存在的問題
問題之一：把復習課的教學策略用于新授課
●講解所學概念的含義
●說明理解該概念需要注意的地方
●講解例題：體現注意事項的要點
●學生練習：用所學概念和注意事項靈活解決問題
當今流行的新授課教學過程：
把精力放在知識的應用上，忽視了知識的建構過程。把新授課上成了復習課。
問題之二：記住各種類型，用模仿代替分析
●把題目按情境分成各種類型，并冠以名稱
一節初三物理復習課：測電阻的各種方法

方法1：伏安法












A


V


R1
R2

方法2：雙伏法













V1


R1
R2



V2


方法3：雙安法之一











R2
R1




A1

A2

方法4：雙安法之二











R2
R1




A1

A

方法5：單伏法之一












V1


R1
R2





方法6：單伏法之二













V


R1
R0

方法7：單安法之一











R2
R1




A





方法8：單安法之二











R2
R1




A



方法9：單安法之三












R1
R2






A
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問題之二：記住各種類型，用模仿代替分析
●把題目按情境分成各種類型，并冠以名稱
●提出各種類型題目的解題步驟
●記住各種類型題目的結論公式
●進行“同步訓練”，套用類型的結論解決問題
“模仿”是幼兒園和小學低年級學生的學習目標，高中學生解決物理問題的弱智化已經不是個別和少數現象。
大運動量訓練是體育技能訓練的一種方法，把它用在學習上是不適合的。
技能訓練要達到“下意識”的效果，需要建立條件反射，每一次動作的重復，都有利于兩系統（中樞）之間的建立直接聯系，形成條件反射，它不需要經過大腦的邏輯判斷。
問題之三：題海戰術，期盼大運動量出成果
但是，學生解答題目是一種智力活動，其技能因素只占各解題因素中的一小部分，解決問題主要是依靠理解、應用、分析等心理行為，這些能力并不是靠條件反射形成的，需要學生深入思考、總結歸納。
大運動量機械訓練，對這些能力的發展造成沖擊，使學生思維鈍化，難以形成良好的解題習慣。學生成為一個“陳題解答的熟練工”。
問題之三：題海戰術，期盼大運動量出成果
習題需要恰當的“運動量”。



成績
作業量


最佳量
問題之三：題海戰術，期盼大運動量出成果
●試題的主要功能是“甄別”；而習題的主要功能是“建構”。
●當今的作業中把大量試題作練習題。
●練習題中的大量選擇題，助長了“重結果、輕過程”的思維方式，降低了學生的能力。
●試卷的編排（以題型為線索），也常常成了作業編排的樣式。
問題之四：盲目訓練，把考試題當成練習題
怎樣優化物理規律的教學？
進行科學探究。
根據科學探究的要素，在探究物理規律的同時，注重提高學生的能力、培養學生的學習興趣以及實事求是的精神。
怎樣優化物理概念的教學？
中學物理概念的教學，通常有哪幾個環節？每個環節應該怎樣實施？怎如何評價一節概念教學課？有哪些典型案例？
一、物理概念教學的通常過程和基本策略
1. 什么是物理概念？
物理概念是客觀事物關于物理的共同屬性和本質特征在人們頭腦中的反映，是客觀事物的抽象。
●“共同屬性”
●“本質特征”
2. 物理課程中有哪些物理概念？
速度、力、功、功率、動能、勢能、壓強、溫度、熱量、比熱容、電流、電壓、電阻、物距、焦距、像距
物 理 量
運動形式
勻速直線運動、熱運動、電磁波、鏈式反應
物理模型
質點、焦點
物理現象
熔化、凝固、汽化、液化、光的反射、折射、電流的熱效應、電流的磁效應、電磁感應
物理性質
彈性、慣性、磁性
研究工具
電場線、磁感線、光線、法線
一、物理概念教學的通常過程和基本策略
3. 物理概念教學通常的教學過程
●創設情境，獲得感知
●基礎練習，熟悉概念
●聯系實際，解決問題
●變通拓展，形成結構
●思維加工，形成定義
新課
概念
教學

提出問題
概括、抽象
表征定義
了解內涵

一、物理概念教學的通常過程和基本策略
教材
杠桿
4. 物理概念教學的基本策略
③ 基礎練習
熟悉概念
① 創設情境
獲得感知
② 思維加工
形成定義
④ 聯系實際
用于實踐
情境應能凸顯事物關于本學科的“共同屬性”和“本質特征”
圍繞著概括“共同屬性”、抽象“本質特征”進行思維加工。
緊貼概念的全部含義進行基礎性練習，其層次爭取有遞進性。
實踐情境吻合概念內容。注重體驗。避免過度開放和綜合。
一、物理概念教學的通常過程和基本策略
1. 關于創設情境的課例分析與設計
情境應凸顯事物關于物理學的共同屬性和本質特征
(1) 建立壓強概念創設的不同情境課例
●課例1：手托砝碼判斷哪個重
手托砝碼
●課例2：沙灘上的男女腳印
沙灘腳印
●課例3：紙盒上蒙的紙巾被砝碼壓破
壓破紙巾
二、初中物理概念教學基本環節的實例分析
1. 關于創設情境的課例分析與設計
情境應凸顯事物關于物理學的共同屬性和本質特征
(1) 建立壓強概念創設的不同情境課例
二、初中物理概念教學基本環節的實例分析
(2) 對三個課例的分析
① 壓強概念的本質特征是什么？
壓強大小所產生的效果是材料壓縮形變的大小，壓強大則壓縮形變大。當壓強增大到一定程度時，材料就被破壞了。因此，在建立固體壓強概念時，應該讓學生觀察或感受物塊在壓力作用下所產生的壓縮形變的大小或者是壓力對物體的破壞程度。

1. 關于創設情境的課例分析與設計
情境應凸顯事物關于物理學的共同屬性和本質特征
(1) 建立壓強概念創設的不同情境課例
二、初中物理概念教學基本環節的實例分析
(2) 對三個課例的分析
① 壓強概念的本質特征是什么？

② 三個課例是否體現了壓強的本質特征？
●例2（沙灘腳印）體現了壓強的本質特征。
●例3（壓破紙巾）沒有體現了壓強的本質特征。
紙巾是否被拉破取決于紙巾受的拉力，并非壓強。






鏈
1. 關于創設情境的課例分析與設計
情境應凸顯事物關于物理學的共同屬性和本質特征
(1) 建立壓強概念創設的不同情境課例
二、初中物理概念教學基本環節的實例分析
(2) 對三個課例的分析
① 壓強概念的本質特征是什么？
② 三個課例是否體現了壓強的本質特征？
●例2（沙灘腳印）體現了壓強的本質特征。
●例3（壓破紙巾）沒有體現了壓強的本質特征。
●例1（手托砝碼）在引導下能體現壓強的本質特征。
1. 關于創設情境的課例分析與設計
情境應凸顯事物關于物理學的共同屬性和本質特征
(1) 建立壓強概念創設的不同情境課例
二、初中物理概念教學基本環節的實例分析
(2) 對三個課例的分析
(3) 教科書有關壓強教學創設情境的設計
人教社初中物理教科書2006年版所創設的情境
人教社初中物理教科書2012年版所創設的情境
人教社初中物理教科書2012年版所創設的情境
1. 關于創設情境的課例分析與設計
情境應凸顯事物關于物理學的共同屬性和本質特征
(1) 建立壓強概念創設的不同情境課例
二、初中物理概念教學基本環節的實例分析
(2) 對三個課例的分析
(3) 教科書有關壓強教學創設情境的設計
(4) 建立功概念創設情境的課例
做功的成效是什么？
《課程標準》3.1.3 ：“結合實例，認識功的概念。知道做功的過程就是能量轉化或轉移的過程。”
做功的成效就是能量的變化。
結合實例形成功的概念時，實例的情景應體現有關能量的變化。
●勢能的變化
●動能的變化
●內能的變化
……
●體現動能變化


































水平光滑鐵軌上有一輛小車，要使小車的速度增大,應怎樣對它作用？
1.若小車原來靜止，用F1推動小車移動一段距離，小車獲得了速度；
2.若小車原來以速度v 運動，沿與運動相同的方向用力F1推動一段距離，小車速度就增大；
因此，要使小車速度增大，必需要有力的作用，而且在力的方向上移動一段距離。

F1
F3


v

F2
沿F2方向用力，小車不移動距離，不能獲得速度。
沿與運動垂直的方向用力F2作用小車，小車在F2的方向沒有移動距離，速度不會增大。
沿與運動相反的方向用力F3阻擋它，小車速度就減小；
有力沒有距離、或力和距離的方向垂直，都達不到目的。

力學中的功
用叉車舉高貨物的過程中，貨物受到一個向上的力F的作用，并且在這個力的作用下，向上移動了一段距離s（圖11.1-1），力 F 作用的成效體現在物體被舉高了，對于這種情況，物理學中就說叉車托起貨物的力做了功（work）。
通常而言，如果一個力作用在物體上，物體在這個力的方向上移動了一段距離，就說這個力對物體做了功。
用叉車搬運貨物時，叉車把貨物從地面提升到一定高度，叉車用力托起貨物，使貨物在這個力的方向上發生了位置的移動。我們看到了叉車工作的成效。
●體現勢能變化－教材



課堂教學設計：
塔式起重機要把地面上的貨物緩慢吊到馬路對面的三樓上，可以怎樣操作？（說明施加的力和運動的路徑）
1. 關于創設情境的課例分析與設計
情境應凸顯事物關于物理學的共同屬性和本質特征
(1) 建立壓強概念創設的不同情境課例
二、初中物理概念教學基本環節的實例分析
(2) 對三個課例的分析
(3) 教科書有關壓強教學創設情境的設計
(4) 建立功概念創設情境的課例
(5) 建立機械效率概念創設情境的分析
有用功的本質特征是什么？用一個 1kg 的動滑輪從井里提起一桶水，水桶2kg，盛水 3kg，提起 1m，有用功是多少？
2. 關于思維加工的課例分析與設計
(3) 對引入“密度”概念進行思維加工的課例分析
密度引入
對感知進行思維加工，主要用抽象、概括的方法。通過概括找到事物“共同屬性”；通過抽象抓住事物“本質特征”
(1) 對形成“壓強”定義進行思維加工的課例分析
是思考“有什么不同”還是“有什么相同”？
怎樣使思維加工更加細致和有邏輯？
定義壓強
二、初中物理概念教學基本環節的實例分析
(2) 對形成“升華”定義進行思維加工的課例分析
不要忽視從理論進行思維加工
定義升華
3. 關于基礎練習的課例分析
二、初中物理概念教學基本環節的實例分析
緊貼概念的全部含義進行基礎性練習，其層次爭取有遞進性，不要急于拔高和拓展。
(1)《壓強》基礎練習的設計
壓強練習
●要求基本，思維遞進，學生自我糾錯提高能力
3. 關于基礎練習的課例分析
二、初中物理概念教學基本環節的實例分析
緊貼概念的全部含義進行基礎性練習，其層次爭取有遞進性，不要急于拔高和拓展。
●題目取材好。是重要、基本的問題，建立概念后的初步練習，就應該設計這種問題。
●概念清晰。通過力、距離、時間的具體情境，對功率的概念做了具體的解讀。
●練習方式好。通過親手操作體驗1W的大小，增強學生的實踐意識。
優點
(1)《壓強》基礎練習的設計
(2)《功率》練習一：1W有多大？
1W有多大
3. 關于基礎練習的課例分析
二、初中物理概念教學基本環節的實例分析
緊貼概念的全部含義進行基礎性練習，其層次爭取有遞進性，不要急于拔高和拓展。
(1)《壓強》基礎練習的設計
(2)《功率》練習一：1W有多大？
(3)《功率》練習二：跳起摸高功率有多大？
雖然問題情境來自日常生活，有利于激發學習興趣。但問題過度開放，知識內容跟教材不貼合，學生很難弄清以下問題：
概念教學的新課練習應該是基礎性的，本題的設計不恰當。
摸高1
摸高2
●人所用的力是否等于重力？（教師說“大約等于重力”）
●究竟是哪個力在做功？
●跳起后人上升時沒有動力算不算做功的時間？
3. 關于基礎練習的課例分析
二、初中物理概念教學基本環節的實例分析
緊貼概念的全部含義進行基礎性練習，其層次爭取有遞進性，不要急于拔高和拓展。
建議把練習二修改為：（播放視頻）一捆物理課本有40本，班長用手提著這捆課本上樓，請估算他手提課本的功率。
●情境貼合教材：做功的力明確、是恒力、方向清楚
●經歷了一次質量、長度、時間的估測過程
●實例結合生活，增強實踐意識
(1)《壓強》基礎練習的設計
(2)《功率》練習一：1W有多大？
(3)《功率》練習二：跳起摸高功率有多大？
3. 關于基礎練習的課例分析
二、初中物理概念教學基本環節的實例分析
緊貼概念的全部含義進行基礎性練習，其層次爭取有遞進性，不要急于拔高和拓展。
(4) 教科書對《功率》基礎練習的設計
(1)《壓強》基礎練習的設計
(2)《功率》練習一：1W有多大？
(3)《功率》練習二：跳起摸高功率有多大？
題目情境既來自于生活實踐（照片），又緊密貼合功和功率的知識；做功的力明確；是恒力；方向清楚；體現了基礎性練習的特點。
4. 關于實踐應用的課例分析
所聯系的實踐情境應吻合概念內容;注重學生的體驗;應避免過度開放和綜合。
(1)壓強應用之1——切雞蛋
切雞蛋
踩紙卷
(2)壓強應用之2——紙卷能支持人重
二、初中物理概念教學基本環節的實例分析
盡管以上兩例重視發展學生的創造能力，而且例2還體現了科學探究過程，但它們不貼合本課的知識內容。例1切蛋器的優點跟壓強知識沒有關系，例2中紙卷跟玻璃的接觸面積的概念也是含混不清的。這些活動本屬于課外興趣小組的研究活動，在課堂內創設這些與教學內容并不貼切的實踐活動，這不是概念教學講授新課時聯系實際的有效方式。
4. 關于實踐應用的課例分析
所聯系的實踐情境應吻合概念內容;注重學生的體驗;應避免過度開放和綜合。
(1)壓強應用之1——切雞蛋
體驗壓強
(2)壓強應用之2——紙卷能支持人重
(3)壓強應用之3——體驗壓強的實驗
二、初中物理概念教學基本環節的實例分析
●例3非常直觀地反映了壓強概念的本質特征，是本課增大和減小壓強的方法這個知識點很直接、很單純的應用；
●例3通俗易懂、喜聞樂見，對剛學習壓強概念的學生來說，既能起到很好的鞏固作用，又能通過應用的體驗增強學生的實踐意識。
用于新課中鞏固概念的應用活動就應該具備以上特點。
4. 關于實踐應用的課例分析
所聯系的實踐情境應吻合概念內容;注重學生的體驗;應避免過度開放和綜合。
(1)壓強應用之1——切雞蛋
(2)壓強應用之2——紙卷能支持人重
(3)壓強應用之3——體驗壓強的實驗
二、初中物理概念教學基本環節的實例分析
(4) 教科書對《壓強》實踐應用的設計
人教社初中物理教科書2012版（八年級上冊）
第九章 第1節 壓強
教材所列舉的應用實例，不僅是生產、生活中鮮活的事實，而且實例緊密貼合壓強的知識，為學生理解本課的內容起了重要作用。
多軸平板貨車
4. 關于實踐應用的課例分析
所聯系的實踐情境應吻合概念內容;注重學生的體驗;應避免過度開放和綜合。
(1)壓強應用之1——切雞蛋
(2)壓強應用之2——紙卷能支持人重
(3)壓強應用之3——體驗壓強的實驗
二、初中物理概念教學基本環節的實例分析
(4) 教科書對《壓強》實踐應用的設計
(5) 電能與電功的實踐應用分析
湖南衛視報道了一則湖南新聞：湖南省懷化市把機械電表更換成智能電表之后，用戶應繳納的電費激增。是電表異常還是另有玄機？
湖南衛視報道：
湖南省懷化市自從更換了智能電表之后，很多用戶的用電量激增，用電器沒有變化，但電費成倍增長，是什么原因？是電表不準嗎？把電表送到質檢部門檢測，結論是電表沒有問題。
那問題出在哪里？
電力部門的解釋是（原因一）：
因為智能電表的靈敏度高了，原來的機械電表，手機充電的電流很小，充電的電能是測量不到的，現在智能電表靈敏了，手機充電的電能是可以測量的。
電視臺調查后的解釋（原因二）：
由于當地一起因供電電壓過高引起用電器燒毀的現象引起的調查，發現供電電壓過高導致用電器消耗電能增加是重要原因。
電視中典型的實例，電費原了一百元，現增加至二百元，而現場測量的電壓值高達246V。這是耗電增加的原因。
課堂討論：原因一是否成立？
題目：
某華為手機鋰電池容量為3000mAh，充電電壓5V，假設從0到充滿，所需要的電能是多少？
解答：
W＝UI t＝5V×3A×3600s＝54000 J
54000J 相當于0.015度電，以每天充電一次，一個月耗電0.45度。
結論：原因一不成立。
課堂討論：原因二是否成立？
題目：
如果供電電壓是220V時每個月電費100元，假設用電時間不變、用電器電阻不變，供電電壓變為246V時，每月電費應該多少？
解答：
246 / 220 = 1.12，即電壓變為原來的1.12倍
因電阻不變，因此電流也變為原來的1.12倍。所消耗的電能便是原來的1.12×1.12倍，即1.25倍。
結論：原因二也不成立。
由計算可知，合理的電費應該是125元。
謝謝大家

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