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用大概念教育促进高中物理观念的形成与发展论文

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2024-01-13 15:42:21    来源:    作者:hemenglin

摘要:高中物理作为一 门实践性和复杂性较强的学科,其中涉及诸多抽象的物理概念,学习 难度较大.为了培养学生物理学科核心素养和学习能力,应积极落实大概念教育

  摘 要:高中物理作为一 门实践性和复杂性较强的学科,其中涉及诸多抽象的物理概念,学习 难度较大.为了培养学生物理学科核心素养和学习能力,应积极落实大概念教育,可以起到促进学 生物理观念形成和发展的作用,增强概念之间联系,新 旧概念有机融合,形成完善的概念体系.在提 升学生物理观念水平同时,促进学生各项素质能力高水平发展,对于解决学习和生活中的问题有着 积极作用.本文就此展开分析,对大概念和物理观念的概念简单阐述,提出改善建议,促进学生物理 观念形成.

  关键词:物理观念,物理教学,大概念教育,核心素养

  大概念教育本质上是为了引导学生深入理解和 掌握物理核心概念,核心概念有别于一般概念,概括 性、抽象性特点更强.这就需要教师有意识地选择物 理核心概念,在教学中加强引导和支持,促进学生物 理观念形成,掌握物理概念和规律,内化知识结构同 时,有效提升学生的物理观念水平.这就需要在高中 物理教学中积极渗透落实大概念教育,创设有利的 教学环境,促进学生物理观念素养形成,进而实现学 生物理学科核心素养发展的本质目标.

  1 物理观念和大概念界定

  1 . 1 物理观念

  基于认识论来分析,人们在对客观世界观察和 改造中会积累经验事实,进而对某一事件形成产生 相应看法,这些看法反映了对象属性、特点,可能是 真实的,也可能是存在偏差的,与个体认知水平存在 密切关联.主体在认识和改造客观世界中,对客观现象形成观念的性质表现在以下几点:(1) 观念形成 依赖于主体对客观对象观察的具体情况;(2) 主体 拥有从直接或间接层面上获取的客观对象经验; (3) 主体对获取经验材料进行综合加工处理过程. 从中可以看出,观念即主体对客观对象所有现象综 合加工所形成的认知.物理观念是基于物理学角度 分析,对事物运动和作用、本质和能量等内容的认 知,并且随着学习的深入,逐渐掌握物理概念与规 律,能够站在物理学角度去解析客观现象[1] . 物理 观念包括物质、运动与相互作用、能量几方面内容, 是经过概念和规律的学习后在头脑中形成的客观认知,同时也是学生的学习成果.

  物理观念有两种类型,一种是事物本质概括形 成的概念.如,物体自身大小并不会对研究问题产生 影响下,物体可以作为质点;施加作用力可以改变物 体运动状态;物质是众多大量分子构成的,并且这些 分子进行无规则热运动.另一种是部分现象归纳形成的规律,如,温度越高,分子运动激烈程度越高,物 体运动加速度和受力成正比,和物体自身质量为反 比;两个天体的引力是 F = Gm1 m2 /r2 等 [2] .

  1 . 2 大概念

  大概念属于科学教育范畴,主要是在概念学习 中起到核心引导作用.相较于一般概念,大概念属于 更具意义的概括性表达.大概念中有共同概念、学科 核心概念以及科学概念[3] . 核心概念是指满足以下 两个及其以上的科学概念,具体有:(1) 通过生活产 生极强联系的概念,辅助认知的基础性概念;(2) 知 识结构处于上位,可以确定学科便捷概念,具有组织 具体学科知识的关键性概念;(3 ) 增加深度与广度, 在多个阶段持续学习;(4 ) 紧密联系学生实际生活 经验、技术和科学相关问题.共同概念是适用于多个 学科之间,便于不同科学领域之间使用的科学概念. 科学概念是对科学本质、科学方法和科学探究等内容的概括.

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  2 大概念促进高中物理观念形成的建议

  大概念强调引导学生深层次挖掘和探寻物理概 念之间的关系,围绕这一 目标创设情境辅助理解,以 此帮助学生加深物理概念的理解和掌握,潜移默化 中促进学生物理学科核心素养发展.具体措施如下.

  2. 1 挖掘概念之间联系,建立完善的认知体系

  一方面,拓宽学生视野和见闻.在高中物理教学 实行大概念教育,无论是核心概念还是共同概念均 是十分抽象的,如何帮助学生深入理解和感受,教师 需要尊重学生主体地位,引导学生对物理知识延伸 拓展,高效学习知识.诸如,在讲解“机械振动”相关 知识点时,可以拉近课堂和生活的距离,从生活化角 度激发学生联想和延伸,创设有助于学生高效学习 的情境[4] . 对于物理概念延伸拓展环节,应夯实学 生主体地位,鼓励学生自主发现问题和解决问题,摸 索知识点内在关联性,并尝试着运用所学物理知识 应用到实际问题解决中.通过此种方式,便于大概念 教育理念全面贯彻落实到实处,延伸拓展下来增强知识点内在联系,站在整体角度去帮助学生理解概 念,对于提升学习效果有着积极作用[5] .

  另一方面,对比分析,深层次掌握物理观念内核.大概念教育背景下,注重把握各知识点潜在联系,系统化学习物理知识,而教师要认识到概念区别、联系.部分物理概念有着相似特点,要加以分析后才能在问题解决中灵活有效应用,提升知识点掌 握程度.如,在讲解“磁场强度”以及“磁感应强度 ”这两个物理概念,基于比较法来区分二者异同点所在.由于磁感应强度属于基本物理量,主要内容是来描述磁场方向、强弱大小,属于矢量,用B显示,磁场强度用 H 表示,描述磁场性质,具体公式为 H =- M , B 和 M 分别代表磁感应强度、磁化强度,μ0 则代表真空磁导率.实际教学中,教师可以将这两个容 易混淆的物理概念放在一起对比分析,摸索其异同 点所在.磁感应强度主要是反映了彼此之间的作用 力,A 和 B 的应力关系,反映出磁场强度,如 A 点磁 场强度,无论 B 是否参与都不会改变磁场强度.通 过此种教学方式,可以有效促进学生对物理概念的 理解,掌握内核所在[6] . 而且对比作为一种常见的 物理概念学习方法,在实际教学需要物理教师熟练 掌握对比教学方法,因材施教,帮助学生掌握对比方 法运用效果,摸索易于混淆概念的异同所在,区分概 念,挖掘知识点本质内核,对于学生物理观念形成和 发展具有重要作用.

  2. 2 深度融合,摸索知识本质

  物理知识点较为多样,彼此之间联系密切,并非 孤立存在.而大概念教育中流露的教学思想,则是基 于高中物理学科的内核性和概括性概念着手分析, 对物理知识点综合组织,完善内部结构,规避知识点 重复、枯燥使用,而是在深度融合下整体上掌握物理 知识,探索知识本质特点[7] . 诸如,讲解“直线运动 ” 内容时,基于大概念角度来梳理相关知识点,建立完 善的知识体系,帮助学生深入掌握概念参考系、时 间、质点、位移、时刻、速度等概念,在明确这些概念 基础上方可支持学生对后续直线运动知识深入学习.知识结构梳理中,可以选择框架图形式来直观呈 现匀速直线运动、匀变速直线运动.基于此种方式,可 以将直线运动相关知识点更加清晰、完整地梳理清楚, 降低学习难度.物理教师要发挥自身引导作用,帮助学 生掌握梳理知识点的方法,如思维导图、概念图等,基 于概念图来归纳总结物理知识点.在学习期间,原本抽 象文字采用更加生动、直观的图像呈现,便于梳理学习 思路,突破学习重难点,取得理想的学习效果[8] .

  在知识整合应用中,可以通过对所学知识归纳 和总结,去加深新知识点理解和记忆,熟练运用所学 知识去解决物理问题,促进知识结构逐步健全和完 善.总的说来,帮助学生在学习新知识或是解决问题 时,可以及时调用所学知识,基于物理概念和规律去 解决问题,可以取得理想的学习效果,促进学生物理 学科核心素养发展.

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  2. 3 构建生活化问题,培养学生逻辑思维能力

  高中物理教学中运动和相互作用、物质以及功 能等概念属于核心概念,在掌握核心概念基础上,可 以为其他普通概念学习提供指导和支持的作用.这 就需要物理教师合理化运用物理核心概念,进一步 延伸到其他物理知识点学习中,围绕大概念来内化 知识结构,提升物理知识和学习效果.如,加速度是 高中物理的一个重要知识点,理解时可能同速度概 念混淆.对此,教师可以创设情境来引导学生思考和 分析,基于多媒体来播放小汽车和列车起步后具体 运动变化,然后鼓励学生思考二者的速度变化情况 和谁的速度快等问题,联系实际生活来分析速度变 化情况.然后进一步展示飞机和迫击炮发射等内容, 帮助学生区分速度变化大和速度变化快慢概念区 别.在这个过程中,教师要帮助学生明确不同概念之 间的差异,如,物体运动快慢和运动速度快慢变化是 不同的,进而引导学生形成清晰的速度和加速度概 念差异.速度用于形容运动快慢,而加速度形容速度 变化快慢,有大小和方向.所以,在高中物理教学中, 教师应认识到创设生活化情境方法的优势,可以将 抽象知识生动、直观呈现,为学生提供接触社会的机会,在启迪和感悟下渲染课堂氛围,提升物理知识学 习有效性.另外,需要注意的是,不同学生个体学习 能力和理解水平不尽相同,同一概念可能存在理解 片面和偏颇情况,这就需要教师发挥引导作用,激励 学生合作学习、自主思考和探索交流等,在思维碰撞 中产生新的火花,强化学生物理知识应用能力.

  综上所述,大概念教育倾向于挖掘物理知识点 潜在联系,从整体角度上来引导学生系统化学习,在 彼此联系下来逐步丰富学生知识储备,加深物理知 识点理解和记忆,在实践中形成更加完善的知识体 系,促进学生物理核心素养发展.


 参考文献

  [1] 陈坚.高中物理大概念及其教学实施路径探析—以物理必修一 为例[ J] . 湖南中学物理,2022 , 37(03) : 1 - 4 .

  [2] 刘荔鑫,徐晓梅.基于大概念的高中物理单元教学设计—以“机械运动”为例[ J] . 中学物理教学参考,2022 , 51(08) : 45 - 48 .

  [3] 邹伟通.大概念驱动的高中物理单元及单元目标的确立—以“ 能量守恒”为例[ J] . 物理教学探讨,2021 , 39(12) : 5 - 8 .

  [4] 吕俊君.大概念视角下的高中物理新教材“ 必修一模块”深度剖析[ J] . 中学物理,2021 , 39(23) : 23 - 28 .

  [5] 陈克超,冉洁,戴浩.基于课程标准之高中物理大概念 解 读 与 建 构 [ J ] . 物 理 教 师,2020 , 41(09) : 11 - 14 .

  [6] 任文军.基于学科核心素养的高中物理概念教学难点研究[ D] . 沈阳:沈阳师范大学,2020 .

  [7] 焦振兰.基于物理核心素养的高中物理概念教学设计研究[ D] . 兰州:西北师范大学,2020 .

  [8] 曹宝龙.用大概念教育促进高中物理观念的形成与发展[ J] . 物理教学探讨,2019 , 37 (01) : 1- 6 + 11 .