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生物力學的概念范文1
一、物理概念教學應遵循“引入-形成-運用-創新”的過程
長期以來,由于受應試教育的影響,不少教師在物理概念教學上都出現了 “重結果,輕過程” 的現象,忽視概念的引入、概念形成的過程,而直接講授概念的涵義以及運用概念進行解題時應注意的問題,然后再輔以大量的練習進行鞏固。這種方法對應試比較有效,但不利于學生創新思維能力的培養,不利于學生解決問題能力的提高。我在概念概念教學中遵循這樣的過程:“概念引入-概念形成-概念運用-思維創新”,很好地解決了學生能力不足的突出問題。在“壓強”這個概念教學中,通過提問學生:人為什么在雪地行走陷得很深,而站在滑雪板上陷得淺?引入“壓強”概念。通過實驗證明“壓強”不僅與壓力有關,還與受力面積有關,引出了“物體單位面積上受到的壓力叫做壓強”這個概念。通過判斷如何增大、減小壓強,進行“壓強”概念的運用。進而提問學生:“有人陷入沼澤地,如何救助?”讓學生充分發揮想象力,用學過的知識解決問題,很好地培養了他們的創新思維。
二、 消除前物理概念的負遷移作用,培養學生正確的思維
很多學生學不好物理,就是沒有正確區分物理概念與前物理概念的差異。前物理概念就是學生對物理現象的直觀認識,在他們接受正規的物理課程學習之前就已經存在了,并在這些認識的基礎上形成了他們自己的思維體系。這些前物理概念有些是正確的,但是學生對這種概念的理解大多還是相當膚淺的,停留在表面上而不能深入到概念的本質,更多的則是與科學的概念相悖。學生頭腦中已有的錯誤的前物理概念,將對正確的物理概念的形成產生負遷移的作用,影響科學概念的形成。例如,人們用手推桌子是“力”,而蘋果掉到地上就不是力,而是“掉”下去;而在物理學中,蘋果掉到地上,是因為受到“重力”的作用,這個“重力”與人們推桌子的“推力”都是“力”,都有相同的性質和原理,即“物體對物體的作用”,從而得出了力的概念。又如在生活中我們都觀察到,要使放地上的課桌運動起來,我們必須對它施加力的作用,課桌運動起來后,如果我們不繼續推它,它將會停下來。于是我們就會認為,力是維持物體運動的原因,沒有力的作用,物體將靜止下來。帶著這樣的前概念,學習“牛頓第一定律”時,學生就會產生了認知上的困難,對科學的概念無法理解。因此,教師在進行物理概念教學時,要通過相應的物理實驗,分析伽利略、笛卡兒、牛頓等科學家的研究理論,加上假設、推理、分析,得出“力是改變物體運動狀態的原因,而不使物體運動的原因”的結論。讓學生通過對比發現原先觀點是錯誤的,并自覺拋棄錯誤觀點,找出前物理概念與物理學概念的差異,接納正確概念。
三、采用“開放式”教學,激發學生潛能
1.創設情境,激發學生求知愿望和創新沖動
在課堂教學中,教師應從熟悉的生活實例、簡單直觀的實驗入手,創設一些學生似熟悉而又陌生的情境,演示一些簡單而有趣的實驗,以此激發學生的好奇心和求知欲。在學習“浮力”這個概念時,我創設如下情境:不會游泳的人掉到河里,會沉到河底,甚至被淹死。而為什么所有跳到“死?!钡娜硕几≡诤C嫔喜凰滥??學生一下就想到“浮力”這個概念,并產生了疑問:是不是人在河水中不受到浮力,在海水中受到浮力?浮力的大小與什么有關系?而讓學生帶著這些有趣的問題去探究往往起到事半功倍的效果。在學習“大氣壓強”時,通過模擬馬德堡半球實驗,演示裝滿水的水杯蓋上硬紙片,倒置后水和紙片不掉下來的實驗以及集氣瓶吞雞蛋的實驗都能大大提高學生學習了解“大氣壓強”的興趣,使學生感受到大氣壓的存在與力量。為如何利用大氣壓為人類服務打下基礎,也激發了學生的創新沖動。
2.鼓勵學生歸納探索,形成初步定義教師通過情境創設、物理學史、演示實驗、解惑釋疑讓學生對物理概念有了一定的感性認識,但概念的形成往往是在感性認識的基礎上通過分析、綜合、抽象、歸納、概括才能形成完整的概念的。因此我在“密度”概念教學中,鼓勵學生發揮主觀能動性,用已有的知識歸納“密度”概念,最后進行分析、總結、補充完善形成科學、嚴謹的概念。采用這種學生自主學習、教師主導的教學方法進行教學,提高了學生的思維能力和培養了學生的物理思想。
生物力學的概念范文2
概念是物理思維的細胞,從邏輯學的角度來說,物理學就是在實驗的基礎上,由物理概念組成的判斷和推理的邏輯體系.由此可見,物理學中最重要的是物理概念,如果把物理定律比作構成宏偉、壯麗的物理學大廈的支柱,那么物理概念便是構成物理學大廈的磚瓦基石.所以說:物理概念不僅是物理基礎知識的一個重要組成部分,也是構成物理規律和公式的理論基礎.必然地物理概念的教學就成為物理知識教學的最基本最重要的內容之一.李政道在回答怎樣才能學好物理這一問題時就曾強調:學習物理的首要問題是要弄清物理學中的基本概念.物理概念教學的效果如何,直接關系到學生對于物理知識的認知程度,進而影響到學生整體知識網絡的構建與拓展,可以說學好物理概念是學好物理的關鍵.物理概念教學是培養能力,開發智力的重要途徑.
學生學習物理概念的過程,實質上是一個十分復雜的認識過程.在這個過程中,學生在教師的指導下,自覺地完成對物理概念的理解與掌握,并形成正確科學的物理概念,這就需要學生對物理現象進行大量的觀察、實驗獲取必要的感性材料;要運用科學的方法對物理現象進行科學思維(分析與比較、綜合、抽象與概括等),把新的物理概念與已有的物理概念進行聯系與比較,通過同化與順應來認識和理解剛建立的物理概念.在物理概念的建立的過程中,還要用到數學方法來表述物理概念.形成了初步的物理概念以后還要經過積極應用來鞏固所學的物理概念.
有學者認為教育理論有三個層面:一個是宏觀層面,它是教學理念;另一個是中觀(介觀)層面,它是教學方法;再一個是微觀層面,它是認知教學心理學.
認知心理學與教育學的結合,不僅使認知心理學找到了最重要的研究領域,也使認知心理學產生了更加接近教學實際的一次分化——認知教學心理學.認知教學心理學理論強調學習中三個相互關聯的方面:第一,學習是一個知識建構的過程,而不僅僅是知識的記錄或吸收;第二,學習依賴于知識,學生必須運用已有知識來建構新知識;第三,學習與產生學習的情境具有高度一致性.日趨成熟的認知教學心理學不僅為我們洞察知識和能力的本質提供了理論及方法論框架,也為我們處置教學問題,造就人的各種勝任能力,提供了更為可靠的技術基礎.學習效果好的應源于,科學的認知策略、良好的智慧品質、優化的思維方法、良好的心理素質.所謂的學習方法就是從以上四個方面出發,尋出的通向良好學習效果的對學習對象的操作方式.所以說物理概念教學可以改變學生的智力,從而提高學生的認知能力.
事實上,任何一個物理概念的形成都經歷了一個動態的、歷史的階段,都有一個從感性到理性、從低級到高級、從粗糙到嚴格的產生、發展和演變的過程.講物理概念,應從歷史發展過程來講,講怎樣反復糾正錯誤的概念,現在的概念是什么,使學生懂得所學的東西、將來是要有發展的,不是死的.這樣就把概念講活了.否則,學生就以為物理概念是天經地義的、絕對不能破壞的,從而形成一種僵化的思想.事實不是這樣,物理學永遠是在不斷前進、不斷發展的.
2概念教學的程序
概念屬于智慧技能,也屬于程序性知識,物理概念的學習在整個物理學習中處于核心地位.
概念學習的過程進行分析:表象—概括—定義—再認識—系統化.
物理概念的教學過程是一個學生的能力不斷發展的過程.在這個過程中,學生的心理因素起著積極的作用,也發展了學生的非智力因素.如果我們的教學中能根據物理概念的特點,以及學生的認知能力,運用認知心理學理論設計概念教學過程,必將有利于學生對概念的習得.根據現代認知理論,知識的習得可分為三個階段:知識的領會、知識的鞏固、知識的應用.結合物理概念的特點,其教學的過程也可分為三個階段:概念的領會、概念的理解和概念的應用.學生的積極性,才能提高概念的教學水平掌握基本物理概念的過程,包括感知、理解、運用三個相互聯系的階段.
2.1感知階段
感知是感覺和知覺的總稱.感覺是人腦對于直接作用于感覺器官的客觀事物的個別屬性的反映;知覺是把頭腦中的各種感覺按事物的聯系和關系,綜合成為一個較為完整的映象,是人腦對直接作用于感覺器物理概念的教學過程是一個學生的能力不斷發展的過程.在這個過程中,學生的心理因素起著積極的作用,也發展了學生的非智力因素.
感知方式有兩種:直接感知與間接感知.
直接感知是通過觀察、實驗、參觀、生產勞動等活動,讓學生直接接觸學習對象,對有關物理和現象有一個明晰的印象,形成觀念.
間接感知是通過教師形象化的語言描繪,或利用各種形象化的直觀、教具,使學生對有關事物和現象有一個明晰的印象,形成觀念.
在物理教學實踐中,兩種感知方式應當相互配合使用,互為補充,使學生獲得大量感性材料,形成表象、觀念.
2.2理解階段教學
理解是對事物的本質屬性和內在聯系的認識過程.它是指在大量感知的基礎上,通過分析、比較、綜合、概括、想象等思維活動,對事物的認識不斷深化,能夠突出事物的重要的、本質的特征,能夠區分相似的事物,能夠比較確切地得出概括性的結論.這屬于抽象思維階段.
2.3運用階段教學
從教學目的講,第一,加深對物理概念的理解;第二是解決物理問題形成的技能與技巧,發展學生的解決物理問題的能力.
首先,要讓學生理解物理情景,把握、分析物理問題的意圖,對物理問題進行抽象與類化,從而使學生形成一個清晰的物理表象,尋找物理量,運用物理規律建立物理模型.
其次,運用數學進行解題,然后驗證.
總之運用是由認知到行動的過程.是將抽象知識具體化的一個重要手段,也是加深理解知識的有效途經.
運用一般分為兩個階段:一是初步運用階段,主要是培養學生運用概念的方法和準確性;二是熟練運用階段,主要是培養學生運用概念的速度和效率,同樣,也達到鞏固、深化、活化概念的作用.
綜合上應當指出:以上三個階段之間的聯系是非常密切的,是相互依賴的、相互作用的.
3概念教學的注意事項
(1)物理概念是物理學的基石,是學生正確認識物理世界的基礎,也是科學素養的重要組成部分.如何使學生在原有認識的基礎上形成正確的物理概念,是中學物理教學的核心問題.思維的起點在哪里?思維的起點正是對物理概念的深刻理解.因為,概念是思維內容的基本單位,物理概念是揭示研究對象具有的物理屬性的一種思維形式.
(2)許多概念是以一定的物理概念為基礎建立起來的.而這一概念又是其他概念的基礎.這樣可以說物理學大廈就是由一個概念建立在另一概念的基礎上的概念建筑.如果某一概念掌握不好,勢必影響后一概念的學習.因此在概念的學習中注意復習原來的有關概念.為新概念的學習打好基礎.按照心理學的觀點,學生的學習需要兩方面的準備,一是一定的知識儲備;二是學生的心理機能發展到一定的階段.(不能超前學習和講完)
(3)在物理概念教學過程中,應因概念的不同,而有所不同.我們只有把握不同概念的特點,選用不同的適用于該概念的教學方法,才能最大限度地讓學生充分理解概念的內涵,把握概念的實質,為靈活運用概念打下堅實的基礎.不是簡單地將概念灌輸給學生,而是引導學生積極探索,使學生在探索過程中形成概念、掌握概念,發展學生的多種能力.同時,也能有效地提高物理教學質量.比如:根據效果相同來命名的物理概念:合力與分力,運動與分運動,平均速度,重心,熱功當量,總電阻與分電阻,交流電的平均值、有效值,等效電路,等效電流,等效電源都是根據等效概念引入的.多種背景下的等效方法:等效力、等效運動、等效場、等效條件、等效模型、等效物理量、等效電源、等效電阻.
生物力學的概念范文3
1. 發展前概念,找準概念形成的“生長點”
國內一些學者認為物理學習的前概念是指個體在沒有接受正式的科學教育之前,對日常生活中所感知的現象,通過長期的經驗積累與辨別式學習而形成的對事物的非本質的認識,前概念中通常存在的一些錯誤的、片面的、有缺陷的認識,對物理概念的學習產生相當大的消極影響,束縛學生對概念內涵的理解,甚至學生在學習了正確的物理概念之后的相當長時間內還會在潛意識里對學習造成干擾。故此,教學中教師要幫助學生轉化前概念,以能形成科學的物理概念。
以《比熱容》教學為例,比熱容是初中物理教學中的一個難點,比熱容概念涉及熱量、溫度、質量三個物理量之間的變化關系,學生理解起來比較困難。他們大腦中對“比熱容”這一概念的認識只停留在“物體吸收熱量后溫度升高,吸收熱量越多,溫度升高越多”這一認知上。課堂上設計實驗,可幫助學生對這一問題的認識從定性分析上升為定量理解,繼而以此作為新知識的“生長點”,為形成“比熱容”這一概念打好基礎。
2. 順應學生思維,把握概念形成的關鍵
順應是指外部環境發生變化,而原有認知結構無法同化新環境提供的信息時所引起的兒童認知結構發生重組與改造的過程,即個體的認知結構因外部刺激的影響而發生改變的過程。幫助學生形成概念的過程中,教師要想方設法順應學生的思維,通過問題的設計、探究實驗等策略,引導學生運用比較、分析、綜合等思維方法,對原有的認知結構進行思維加工,在新概念的“生長點”上進一步抽象出事物的物理本質屬性和共同特征,進而形成物理概念。
以《比熱容》概念教學為例,通過演示實驗已讓學生明確了物體吸收的熱量與物體升高的溫度間的定量關系,要引導學生形成概念,教師還應指導學生進行實驗設計和現象分析,從而構建出以上的概念框架,繼而得出比熱容的定義:物理學中把吸收熱量與質量和升高溫度的乘積的比值叫做比熱容。
由此可見,概念的學習不是由老師直接給出的,而是逐步生成的,在課堂上教師引導學生循序漸進,進行層層分析,不斷發現問題、分析問題、解決問題,并在這一過程中培養學生各種思維能力,進行思維加工和思維訓練,從而生成概念,掌握新知識。
3. 深化問題討論,鞏固概念形成的效果
學習物理知識的目的在于運用,運用是使學生把學到的知識轉化為能力的關鍵。學生初步形成概念后,課堂上圍繞著概念的內涵和外延,引導學生展開討論,激發學生探討的興趣和欲望,通過教師的引導和點撥,加深和鞏固對概念的理解和掌握。
以《比熱容》概念教學為例,在學生形成概念后,課堂上教師可引導學生展開討論。
課堂上教師可通過問題引導學生設計出兩種實驗方案,即質量相同的水和沙子,吸收相同的熱量時升高的溫度不同;或質量相同的水和沙子,升高相同的溫度時吸收的熱量不同。這樣的實驗設計,有助于學生更好地理解概念的內涵。
生物力學的概念范文4
概念是指人腦反映客觀事物本質特性的思維形式.人們通過實踐,從客觀事物中排除許多非本質的特性,抽出其特有屬性概括而得到的.概念形成的過程如圖1.
2物理概念教學培養學生思維能力的方法
在傳統的物理概念教學中,教師過分追求學生對概念的記憶和教學速度,不注意學生是否真正理解概念,不注重在概念教學中對學生高級思維能力的培養.在新課改的大背景下,物理概念教學應該運用各種教學手段策略,讓學生真正掌握物理概念,構建完善的物理知識結構,進一步培養學生高級思維能力.
2.1運用前概念轉變培養學生高級思維能力
前概念反映的是學生在科學概念形成前從生活經驗中構建的認知結構,并且它是人腦中頑固的不易被發現的認知結構.在物理概念學習中,學生前概念的存在勢必會對學生理解物理概念造成一定阻礙.在傳統教學中,物理概念往往是被灌輸到學生腦海中的,只要求學生對物理概念做到識記程度.當然學生也就不會對科學概念與自身認知結構中的前概念的不同引起重視.然而當面對復雜問題時,學生又會不自覺地啟用前概念,正確的科學概念并沒有被真正掌握.避免前概念的影響,不如更好地利用前概念轉變來培養學生高級思維能力,讓學生從對物理概念的初步看法轉變為自覺監控物理概念的形成和重構認知結構圖示.
運用前概念轉變培養學生高級思維能力主要有兩個步驟:(1)創設前概念與科學概念認知沖突情境.所謂認知沖突情境是指出現了學生前概念無法解釋的實際事物的新現象,使學生對已有的知識結構體系產生質疑的情境.學生的認知結構必須有學生本身主動建構的,任何前概念轉變也必然是學生主體能動完成的.研究表明學生前概念轉變的關鍵就是利用學生在前概念和科學概念之間的認知沖突.(2)引導學生在前概念向科學概念轉變時進行元認知監控.單單為學生創設了前概念與科學概念認知沖突情境遠還是不夠的,如果在前概念向科學概念轉變過程中學生不能實時進行元認知監控,那么前概念依然無法向科學概念正確轉變.教師應該引導學生對轉變過程進行自覺監控,找出前概念與科學概念之間的正確聯系和區別.
2.2運用概念變式培養學生高級思維能力
一個概念的形成首先要清楚事物的本質屬性,排除非本質屬性,分辨事物的關鍵特點,只有當這些關鍵特點全都相交于同一點時,概念才會真正在頭腦中形成,成為認知結構的一部分.在物理概念教學中,一味直述物理概念對象的本質屬性并不能引起學生學習的發生,學生不能主動把新概念重構入自己的知識結構中.教師應該要通過與學生的互動,運用概念變式策略,把研究對象的關鍵屬性劃定在一個空間范圍內,創設一個變異空間,讓學生自己聚焦這些關鍵屬性,清楚關鍵屬性不同和相同時的區別,明確概念的內涵和外延,自己形成明確的概念并構建認知結構,從簡單識記到網格布局,培養學生的高級思維能力.
概念變式在心理學上來說就是改變看待事物的角度或呈現方式等事物的非本質屬性,并在這個過程中保持事物的本質屬性的穩定,使個體充分認識事物的本質屬性.具體有四種變異方法:(1)對比.把所研究的事物與其他事物相比較,通過對比使事物呈現出其本質屬性.(2)類比.在不同的事物上出現了某些類似或相同的屬性,這些事物便可以歸屬于一類,而這一相同的屬性便是聯系這一類事物的紐帶.學生會通過類比,審辨出他們的共同屬性,把這類事物以這一紐帶相互關聯起來,建立網格化的認知結構.(3)區分.分辨某一事物的某一方面是否是該事物的本質屬性,則從整個事物屬性中把這一方面的要素獨立出來,改變這一屬性,保持該事物其他屬性不變,監控該事物是否因為該屬性的變化而改變.根據結果可分辨出該屬性是否為本質屬性.(4)融合.事物的概念是有其各方面的本質屬性綜合融合起來的,對事物的概念認識也就必須是整體認識該事物的不同要素.
2.3運用概念圖培養學生高級思維能力
概念圖具有三大特征:層次結構特征、交叉結構特征和圖式化特征,正是因為概念圖的這三大特征,在物理概念教學中運用概念圖可以培養學生高級思維能力.概念圖的層次結構特征是指在概念圖中主題概念置于中心位置,以次級概念和更低級概念依次向外擴張.如此在繪制概念圖時,學生勢必會對所學概念進行比較分析,確定哪些概念在中心,哪些概念應該在某個次級概念之下,再綜合排列成一縱向的知識結構體系.概念圖的層次結構特征訓練了學生的發散性思維,加深了學生思維的深度.概念圖的交叉結構特征是指概念與概念之間的相互發生聯系,這種聯系可以是直接的,也可以是間接的,在概念圖中通過連接線和連接詞進行相關聯.概念圖的交叉結構特征訓練學生監控新知識和已有的認知結構中概念的聯系,綜合這種關聯,建構新的知識結構,形成網格布局,擴大知識的廣度和關聯性,尋求新的連接概念的維度.概念圖的圖式化特征是指主題結構以形象生動的可視化圖形展現.概念圖的圖式化特征訓練學生把大腦中認知結構通過概念圖反思,這時概念圖既是思維的支架,也是思維的結果.學生可以通過概念圖對自身認知結構進行監控,也可以運用概念圖進行自我評價,明確自己概念還有哪些地方不清楚,調節學習節奏.
生物力學的概念范文5
關鍵詞:新課改 創新教育 三維目標 以生為本
在全國都如火如荼地進行新課改的形勢下,青海省也于2010年進入到了高中新課改的隊伍中來。而作為一位一線的老師,我也是在摸索中實踐、在實踐中學習。新課改在青海實施的一年中,我作為首批進入課改教學的教學工作者,對新課程改革提出的“自主、合作、探究”的學習方式有了一定的感受,尤其是如何體現“學生的主體性”激發學生的學習興趣、培養學生動腦和動手的能力感悟更加深刻。以下幾點淺顯的認識與大家探討:
一、創新教育是要創造出學生活動的時間和空間,讓學生樂于學習生物
傳統的單一接受式教育,難以讓學生獲得體驗、研究和發現的機會,因此,新課改提倡由單一化的個體學習向獨立自主與合作交流相結合的學習方式轉變。學生創新精神、實踐能力的培養是在豐富多彩的自主探究活動中實現的。創新教育的關鍵是要創造出學生活動的時間和空間,要給學生提供適宜的活動目標和活動對象,以及達到培養目標所需的活動方法、條件和環境。在教學中,要結合具體的教學內容,使之具體化,結合學生的實際來科學地確立教學目標和操作實施過程,使課程真正建立在學生自主探究活動的基礎上,通過學生主體參與多層次進行探究活動,達到培養學生創新精神和實踐能力整體發展的目標。
二、有效整合課程資源,實現教學的三維目標
“一切為了每一位學生的發展”是新課程的核心理念,凸顯了情感、態度和價值觀的教育是新課程的一個重要特征,在課標中明確將課程目標分為知識目標、能力目標、情感態度與價值觀目標三部分。這就對教師提出了新的挑戰,這就需要在教學目標設置上體現多元化,就是實現知識和技能、過程和方法、情感態度和價值觀的有機聯系,加強學生、社會和學科發展之間的有機聯系,重視體驗式學習,強調積極主動學習態度的形成。既需要關注教學內容上的要求,促使學生達成知識的掌握和能力的形成,同時也需要關注教學中情感的要求,培養學生良好的情感態度和價值觀,把培養真正的人作為生物學教學的根本目的。例如:在進行生物必修三《穩態與環境》第二章第四節《免疫調節》的內容時,教材的“科學·技術·社會”中為大家介紹了艾滋病。
而我校正好有關于艾滋病的校本課程,所以我就利用校本課程為學生講解了艾滋病的傳播與預防,使學生明白了日常生活中的接觸并不傳播艾滋病,最終達到了讓學生了解艾滋病、知道傳播途徑、預防艾滋病、最終關愛艾滋病病人的三維目標。
三、以發展學生為本,培養學生的科學精神和人文素養
時代在改變,學生的學習方式、學習途徑也在改變。傳統的教學過程是教師講、學生聽的單向的信息傳播過程,教與學的過程看似平靜,其實忽視了學生的主體作用。新課改精神就要求引導學生進行對知識的研究與探究,著眼于知識和技能掌握過程的探究,著眼于學習方法的指導,結合具體內容聯系實際進行情感的熏陶和培養。探究過程中側重于引導學生自主合作、探究,一般性的問題,要求學生獨立解決,培養學生的自信和成就感;難點問題合作探究并注意問題的層次性,既培養了學生的科學精神又培養了他們的人文素養。
四、注重與現實生活的聯系,為學生提供學習經歷并獲得學習經驗
新課改帶來了教育理念、內容、方式方法等方面的變化,老師作為這場改革的先鋒和具體實施者,應該在新課改中以“學習”的觀點來看待和分析當前的教育現象和學習問題;在具體教學過程中,教師對學生的評價要科學,要求在學生的評價過程中體現出“為了每位學生發展”的精神,注重發展性和過程性評價;教師要欣賞、尊重學生,要注重與現實生活的聯系,“注意幫助學生了解相關的職業和學習方向,為他們進一步學習和步入社會做準備”。不僅要為學生提供學習經歷,而且還要使他們獲得更為豐富的學習經驗。
五、新課改高中生物教學中存在的問題
在日常的教學中,仍然存在一些問題,如有時我們把知識的記憶當作教學的一項主要內容,忽視了培養學生的學習興趣和學科思維。其次,在課堂上教師雖然希望與學生有更多更好的交流,但往往沒能提供有效的問題情境,不能組織起真正有效的討論和交流。再次,探究教學往往流于表面化,缺乏學生的真正參與。此外,雖然教學內容有所變化,但教學評價多數仍然按照傳統方式進行,忽視了除分數以外諸多方面的評價,如學生的品德、學習態度、操作技能、創新意識及能力等等。以上是我在教學過程中一些淺薄的思考和感悟,初步收到了一定的效果。對于新課程理念的知識還需要繼續深入研究學習,不斷地積累和總結教學經驗,結合自身的特點,爭取盡早找到一條適合學生發展的教學模式。
參考文獻
[1]潘秀春 生物課堂教學生活化.中學生物學,2010年第一期。
生物力學的概念范文6
加速度是力學中的重要概念,也是物理學中難懂的概念之一.在學生以往的生活實踐中,與加速度有關的現象描述并不多,這給學生理解加速度概念帶來了一定的困難.趙凱華和羅蔚茵教授在《新概念物理教程?力學》中就明確指出:“這是人類認識史上最難建立的概念之一,也是每個初學物理的人最不易真正掌握的概念.”筆者在教學中從學生已有的認知結構出發,通過創設問題情景,激發學生的認知需要;利用認知沖突,消除學生的迷思概念;運用類比法并結合數學工具的教學方式來促使學生認知結構的發展,收到了良好的教學效果.
2認知結構發展的心理機制
認知心理學認為:學生新知識或新結構的形成實際上是一種建構過程.當個體已有的圖式不能解決面臨的問題情境時,就產生了一種不平衡狀態,個體很自然通過同化和順應日益復雜的環境而達到新的平衡.個體就是在平衡與不平衡的交替中不斷建構和完善其認知結構,實現認知結構的發展.因此,教學中教師應根據學生已有的認知結構,通過設置恰當的問題情境,讓學生在心理上暫時處于一種不平衡的狀態,這種不平衡會使學生產生一種自我調節的內驅力,從而優化自己的認知結構.
3基于促進學生認知結構發展的教學設計
3.1教學目標
(1)理解加速度物理量意義,了解加速度的定義、定義式和單位.
(2)了解加速度的矢量性,會根據速度與加速度方向的關系判斷物體運動性質.
(3)經歷加速度概念建立過程,體會比值定義法在科學探究中的應用.
3.2教學重點
(1)經歷加速度概念的建立過程,在生活中準確地使用加速度的概念并能計算出物體加速度的大小.
(2)能用v-t圖象計算加速度的大小,體會數學在物理教學中的重要作用.
3.3教學難點
加速度概念的建立.
3.4教學實施過程
(1)創設有效問題情境,讓學生產生認知需要,呼喚引入新的物理概念
問題情景(師):同學們,在初中我們學過物體做勻速直線運動,即在相同的時間內通過位移都相等.自然界中,做勻速直線運動的物體是很少見的,大部分物體都在做變速運動.同學們能舉出幾個做變速運動的例子嗎?
生:物體自由下落、運動員起跑、汽車起動、汽車剎車、足球在地面上滾動、騎自行車下坡…….
師:同學們回答很好,是生活中有心人.這也從另一方面說明自然界中做變速運動的物體是非常常見的.
師:不知同學們有沒有這樣的感受:當我們騎自行車或者乘公共汽車上學時,當車到站時,車子可以平穩的停下來;有時不可避免地遇到緊急情況需要急剎車,同學們能回憶起當時的情景嗎?
生:(教室里頓時炸開了鍋,學生熱情高漲)身體向前傾斜、與座椅擠壓、人站立不穩…….
師:同學們的感受都很真切.現在我們來思考這樣的一個問題:在這兩種情景下,車子的速度都是從某一值變化到零,車子的速度大小變化相同嗎?
生:相同.
師:我們為什么兩次感受卻大相徑庭呢?
生:雖然兩次車的速度變化大小相同,但一次是緩慢停車、一次是急剎車,兩次所用的時間不一樣(有的學生甚至能說出兩種情況下車子速度變化快慢是不一樣的).
師(總結):自然界中,不同的物體運動的具有不同的速度,即使是同一物體,速度變化快慢也不相同.那么,我們如何來描述物體速度變化快慢呢?
設計意圖加速度是物理學中極為抽象的概念.學生對加速度認識的快慢,與如何引入加速度概念有著密切的關系.教學中先讓學生從生活熟悉的實例中定性地認識到:自然界中,做變速運動的物體是常見的,而且物體運動的速度變化快慢不同,使學生意識到引入加速度概念的必要性,同時也彰顯課程標準中“從生活走向物理”的新課程理念.
(2)激活已有認知結構,讓學生在同化與順應中完成對新的物理概念的認知
師(問題情景):表1給出四種物體的運動情況,請同學們思考下列問題:
①小型轎車與普通列車相比,誰速度變化得快,誰速度變化得慢,你是如何判斷的?
②飛機與列車相比呢?
生:問題①,小型轎車速度變化快.因為小型轎車與普通列車速度變化量相同,小型轎車經歷時間短,所以速度變化快.
問題②,列車速度變化快,雖然它們速度變化量與發生這一變化所經歷時間不相同,但是可以比較單位時間內的速度變化量,即ΔvΔt的大小.
飛機起飛:ΔvΔt=83 m/s-0 m/s30 s=2.8 m/s2;
列車加速:ΔvΔt=100 m/s-50 m/s12 s=4.2 m/s2;
所以列車加速時速度變化快.
師:為了比較物體速度變化的快慢,物理學中引入加速度這一物理概念,并定義“速度的變化量與發生這一變化所用時間的比值叫做加速度”,加速度用字母a表示,其定義式為a=ΔvΔt.
師(設計表格2):在進行速度概念復習的同時,運用類比法完成加速度概念教學
設計意圖奧蘇貝爾曾說:“假如讓我把全部教育心理學僅僅歸納為一條原理的話,那么,我將一言蔽之:影響學習的唯一最重要的因素,就是學習者已經知道了什么,要探明這一點,并應據此進行教學.”學生學習過程并非是簡單地對所學材料的識別、加工和理解的過程,而是學生原有認知結構中的有關知識和新學習內容通過同化或順應形成新的認知結構的表2速度加速度物理意義表示物置變化快慢的物理量表示物體速度變化快慢的物理量定義位移與發生這個位移所用時間的比值速度的變化量與發生這一變化所用時間的比值定義式v=ΔxΔta=ΔvΔt=v-v0Δt大小比值定義式,v的大小與Δx、Δt無必然聯系比值定義式,a的大小與v、v0、Δv、Δt無必然聯系單位國際單位制:
米每秒(m/s)國際單位制:
米每二次方秒(m/s2)方向是矢量,與Δx相同(物體運動的方向)是矢量,與Δv方向相同平均值平均速度:=ΔxΔt (Δx是物體在Δt內的位移)平均加速度:=ΔvΔt (Δv是物體在Δt內的速度變化量)瞬時值物體從t到t+Δt時間間隔內,若Δt0就把ΔxΔt稱做物體在時刻t的瞬時速度物體從t到t+Δt時間間隔內,若Δt0,就把ΔvΔt稱做物體在時刻t的瞬時加速度過程.由于加速度概念和速度概念有很多的相似性,在教學中,可以將“速度”作為“加速度”的生長點.亦即在速度的概念的基礎上建構加速度的概念,降低學生在認知上的難度.同時,有了速度的類比,使學生意識到加速度也不是什么高深莫測的東西.
(3)了解學生的前概念,運用認知沖突來消除迷思概念,完善對新的物理概念的建構
師(問題情景):能否在坐標軸上表示出下列各種情形中物體速度變化量.
①小球的速度在1 s內由v0=10 m/s變化到v=20 m/s;
②小球的速度在2 s內由v0=30 m/s變化到v=10 m/s;
③小球與堅直的墻壁發生碰撞后反向彈回,在0.02 s內速度大小由v0=20 m/s變化到v=10 m/s.
師:給全體同學思考與小組討論的時間.
師(點撥):當物體作直線運動時,在物體運動的直線上建立x軸,并規定正方向,明確物體運動的初位置和末位置,并畫出由初位置指向末位置的一段有向線段,線段長度表示Δx的大小,箭頭的指向表示Δx的方向,而物體的速度方向與Δx的方向一致.物體的速度(v)方向可以與x軸正方向相同,也可以相反.那么,我們可不可以借助于x軸來表示物體速度變化量(Δv)呢?
生:可以(具體細節不清楚).
師:先規定一個方向為正方向(通常規定初速度方向),然后作出矢量差Δv=v-v0,箭頭指向可以借助于物置變化量表示方法,由初位置指向末位置(速度變化量表示方法由初速度的終端指向末速度的終端).
師生(師生合作完成題①②③,答案如圖1、圖2、圖3所示):
師(問題情景):求出上述物體的加速度的大小,并給出加速度的方向.
加速度(a)的方向與速度變化量(Δv)的方向相同.
師:上述問題處理中,你是規定哪個方向為正方向的,如果以相反方向為正方向,其結果又如何呢?
加速度(a)的方向與速度變化量(Δv)的方向相同.
師:引導學生分析加速度方向與速度方向、速度變化量之間的關系.
生:加速度(a)的方向與速度變化量(Δv)的方向一致.當a的方向與v0方向一致,物體作加速運動;當a的方向與v0方向相反,物體作減速運動.
設計意圖學生在學習某一科學概念時,頭腦中并不是“一張白紙”,而是以自己的經驗為基礎,主動地建構知識,一些不完善的甚至錯誤的認知經驗對概念教學所產生的負面效應較大.物理概念教學的重點就是先了解學習者的前概念,教師通過創設認知沖突的問題情境,來達到修正迷思概念、改變認知結構的目的.在加速度學習時,迷思概念有①認為只要物體有加速度,物體的速度就是越來越大;②認為只要加速度的方向為“+”,物體就做加速運動,物體的加速度的方向為“-”,物體就作減速運動;③認為只要物體的加速度在不斷減小,物體的速度也在減小.
(4)運用數學工具,圖解加速度,拓寬了學生對新的物理概念的認知結構
問題情景(師):圖4中的兩條直線a、b分別是兩個物體運動的v-t圖象,
①從v-t圖象上能夠讀出哪些物理量?
②哪個物體運動的加速度比較大?為什么?
生1:從圖上能夠讀出物體初速度、任意時刻的速度大小.
生2:可以取相同的速度變化量(Δv),看發生這一變化所經歷的時間(Δt);也可取相同的(Δt),比較速度變化量(Δv).
設計意圖用圖象分析處理物理問題是高中物理別于初中物理的顯著標志之一,體現了高中物理對數學的要求.考慮到三角函數的正切、圖象的斜率這兩個概念數學中尚未學習,通過數形結合的訓練,讓學生體感受到圖象的直觀性.