流体力学基本概念篇1
关键词：高中物理概念教学引入方法
一、激趣法
心理学家认为：一旦学生对学习产生了浓厚的兴趣，那便会自觉地集中注意力，全神贯注地去探索新知识。物理学是一门以实验为基础的科学，其研究对象是丰富多彩的自然界中物体运动与变化现象。因此，在物理教学中引入概念时应注意结合有趣的物理现象进行讲述去吸引学生，有助于学生对概念的了解，并激发出浓厚的学习兴趣，这是值得注意采纳的方法。
二、类比法
类比是从事科学研究最普遍的方法之一，对科学的发展具有重要的作用。在物理学中，有不少的概念是用类比推理方法得出的。因此，针对这类物理概念的教学，其最佳方法就是用类比法进行引入教学。只有这样，可以使学生借类比事物为“桥”，从形象思维顺利过渡到抽象思维，从而深刻理解和牢固掌握新概念。
例如，与重力势能类比，引入电势能的概念；与电场强度概念的建立方法类比，引入建立磁感应强度的概念；将电流类比于水流，建立电流概念；将电压类比于水压，建立电压概念；把交流电相与相差的概念同简谐振动做适当的类比，建立交流电的相与相差的概念；把电磁振荡类比于弹簧振子或单摆，把电谐振类比于机械振动中的共振现象，建立电磁振荡概念等等。
三、设疑法
设疑如同悬念能引起学生积极的思维活动，经过学生积极思维之后得到的概念能经久不忘。在概念教学中设置疑难能更好地为概念引入创设思维情境，这是引入物理概念的一种好方法。
例如，引入全反射概念时，将一束光线从光密媒质（水或玻璃）中斜射到光疏媒质（空气），然后慢慢地增大入射角，当入射角增大到一定程度时，为什么折射光线不存在了呢？反射光的强度为什么加强了呢？学生都希望自己能找到一句准确的语言来表达这一现象。在学生分析疑问的基础上，引号学生抓住本质给出全反射的定义，能使学生牢固地掌握了全反射的概念。
四、联结法
物理概念大多数是在已有认知结构的基础上建立起来的，而新概念的建立主要依赖于认知结构中原有的相关概念。通过新旧概念之间的关系发生联结，有意义的研究才能实现。因此，在进行概念教学中，要充分发挥已有旧知识的作用而引入新概念，这是物理教学中通常采用的方法。
例如，在引入能量的概念时，先沿用初中时所学过的一些粗浅定义：一个物体能够对外界做功，我们就说这个物体具有了能量。在此基础上，讨论怎样定量确定能量的变化问题，从而得出用做功的多少来确定能量变化的多少这样的一个基本认识，再通过列举事例分析而引入能量的概念。又如，在引入电势的概念之前，先复习场强的引入过程，说明在电场中某点，随着检验电荷电量的增大，所受电场力成正比地增大，但电场力与电量的比值是确定的，这就是该点的场强。有抓住这样新旧知识间的本质联系，自然而然地导入电势概念，才有助于学生接受新概念的内涵。
五、实验法
大多数物理概念的教学方法是通过实验演示，让学生透过现象，剖析揭示其本质而引入新概念的，学生易于进入教学情境，形成鲜明的印象，从而强化了学生对概念的理解和记忆。
例如，在引入弹力的概念时，先演示小车受拉伸或压缩弹簧的作用而运动，说明弹簧在恢复形变时要对使之形变的物体产生力的作用；再演示弯曲的弹性钢片能将粉笔头推出去，总结得出物体恢复形变时要对使之形变的物体产生力的作用，进而得出弹力概念。又如，在讲述超重与失重时，让学生在弹簧秤下挂上钩码，静止时在指针下卡一块小纸片并记下示数，当提着弹簧秤加速上升时指针会把小纸片推到下方，此时发现弹簧秤示数增大了，从而给出超重的概念；同样，在观察弹簧秤加速下降时其读数减小的现象后，建立失重概念。通过实验演示的直观教学，有助于学生在头脑中形成新概念的情境，而留下深刻的印象。
六、外延法
物理学中，有些物理概念是在抽象的基础上建立起来的，概念的定义方式是用来揭示概念内涵的方式给出的，而越是抽象的概念，学生越难理解，不易接受。因此，对于这样的概念在教学时最好要从其外延开始引入。只有这样，才可把抽象的概念具体化，学生才能容易理解与掌握，同时还可逐步训练和提高学生的归纲概括和抽象思维能力。
七、实例法
在物理学中，有许多的物理概念是通过剖析实际生产与生活中常见的事例、分析现象、抓住其本质而归纳得出的，因此，在对这类概念引入教学时，我们不妨也模仿这概念的建立过程模式对其进行“重复式”的讲解，再结合学生已有的认知基础，帮助学生形成、理解并掌握该概念涵义。
流体力学基本概念篇2
关键词:物理概念教学模式
物理概念是物理现象、物理过程的概括化和抽象化的思维形式,又是物理学习和物理思维的基本单位,是物理基础知识最重要的内容。物理概念形成的教学过程,是以教材为基础、学生为主体、教师为主导的复杂过程,可归纳为:感知活动(提出问题、导读教材、观察实验)构建结构(概念、数学、知识结构)掌握方法(逻辑法、分析法等)巩固深化(概念拓展、方法应用、能力迁移)评价反馈(课堂、课后、阶段)。
1.“演示实验―归纳”模式
教师引导学生仔细观察实验,分析影响实验结果的各种因素,从实验现象中归纳事物的特征,找到物理现象中的规律,形成概念,以此发展为对客观世界的认识,是物理科学研究的基本方法。该教学过程设计是:提出问题设计实验进行实验分析实验定义概念概念运用。
如:“压强”概念的教学设计。我先放一段影片――在沼泽地中,一个人陷入其中,越挣扎越陷得深;另一人同样陷入其中,因迅速趴下,慢慢移动身体,终于脱离险境。根据影片我向学生提出问题:体重差不多的两个人,在沼泽中遇险,为什么后者能够脱险?根据是什么?在学生判断后者受力面积较大的基础上,我拿出装有沙子的大容器和四脚为钉子的小桌子,问学生该如何验证刚才的判断。我先做桌子四脚在下的实验,桌子陷了下去;再将桌子翻过来,做桌面在下的实验,桌子几乎没有下陷。我再问学生:桌面在下时,能否使桌子陷得深些?学生答:加力。于是我加上一个大砝码,看到确实有效。由此确定:物体对支持面的作用效果决定于两个方面――压力大小和接触面的大小。压力越大,作用效果越明显;接触面积越小,作用效果越明显。由此我导出了压强定义式P=F/S和压强概念。最后我让学生举例说明压强概念在实际生活中的应用:滑雪板、载重汽车轮胎、坦克履带、纸边割手、刀具等。
2.“理想实验―探究”模式
该模式是在实际实验的基础上,排除实际实验中影响物理过程的诸多次要因素后实现“理想实验”,通过理想实验分析物理现象,归纳出事物的本质,以此获得新的物理概念。这是探究新的事物、构建物理概念的过程中形成的一种科学方法,也是高中物理教学的重要内容。该教学过程设计是:提出问题理想实验分析、推理、归纳得出概念。
如:“力是改变物体运动状态的原因”概念的教学设计。我先向学生提出问题:“力是维持物体运动的原因吗?”接着我引导学生做“伽利略理想实验”。我先让学生将小球沿一个斜面从静止滚下来,小球将滚上另一个斜面。若没有摩擦,小球将上升到原来的高度。若减小第二个斜面的倾角,小球在第二个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程。我继续减小第二个斜面的倾角,使它最终成为水平面,小球则永远达不到原来的高度,又没有使其减速的原因或加速的原因,那么小球应该在这个水平面上做匀速直线运动了。由此得出结论:力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因。在完成伽利略理想实验后,我举了几个实例,让学生试着回答,如:“为什么静止物体不推不动?”“在桌面上滑行的物体最后都要停下来?”以此引导他们分析原因――阻力的存在,以巩固概念。
3.“问题―推理”模式
“实践―认识―再实践―再认识……”,这是认识论的基本规律。随着对物理知识学习的深入,新的问题不断出现,运用过去所学的知识,通过分析综合、逻辑推理、发展旧概念、得到新概念,这是探寻客观世界的一种方法,也是人们对周围世界认识的一条途径。训练学生熟悉这种思维方式,是很重要的。该教学过程设计为:提出问题分析、归纳特征表达式及概念。如教师可在电动势、电场、静电屏蔽等概念的教学中用此模式。
4.“人文”模式
教师可通过对科学史史料的运用,带领学生了解物理概念的建立过程,理解有关概念深刻内涵和特点,从而掌握概念。物理概念是物理学家早已建立起来的,中学生学习物理概念不可能与当初物理学家那样去经历那么多的坎坷和挫折,但是为帮助他们建立科学的世界观和方法论,教师在适当的时候将一些历史告诉他们,却是很必要的。教师应让学生为科学家的失败而叹息,为科学家找到光明而欣慰,使学生了解科学家劳动的艰辛,理解正确的科学观念和方法论之重要。这样可以提高学生学习物理的兴趣,使其懂得真理的追求是无止境的,正如伟大的物理学家牛顿所说:“……在我看来,我不过像一个在海滨玩耍的孩子,为时而发现一块比平常光滑的石子或美丽的贝壳而感到高兴。”该教学过程设计为:提出问题历史材料及实验再现归纳总结得出概念。
如:“感应电流产生的条件”概念的教学设计。
提出问题:“奥斯特实验”指出“电能生磁”,那么,“磁”能否生“电”呢?
史料和实验再现:1824年,法拉第开始系统地实验探索。法拉第用一块强磁铁放在导线旁边,认为会在导线中感应出电流来,他认为只要磁场存在,就能使导线“感应”出电流来,结果“检流计”的指针纹丝不动。1825年,法拉第又将两根导线并排放置,在其中一根导线中通入强电流,仍然没有发现导线中有感应电流出现。后来他又用导线绕成线圈代替磁铁,希望能用更强的磁场感应出电流来,结果还是什么也没发现。1831年4月,法拉第做了一个铁环,在铁环的左半边绕制了三个大线圈,连接在“检流计”上;右半边绕了一个大线圈,当他把右边的线圈接到用100伏大电池结成的“大电堆”上时,发现“检流计”的指针动了。法拉第非常兴奋,再一看,指针又不动了,而线圈仍然和“电堆”相连接。这是为什么?指针应该一直指向一边呀。于是他又把线圈和“电堆”断开,发现指针又动了,而且是反向偏转,接着回到零点。法拉第认为导线太长,把感应电流消耗了,使导线中感应电流不能持续存在,于是他把导线缩短,但结果还是如此。他又把铁环变成铜环、木环和纸环时,现象依然如故。1831年10月17日,法拉第用纸做了一个大圆筒,其上绕了8层线圈,串联后接到“检流计”上。然后他将一根条形磁铁迅速插入线圈筒中,“检流计”的指针动了。他终于证明了“磁”生“电”(边讲边做实验)。
归纳总结、得结论:感应电流的产生是一个动力学过程,它并不取决于磁场的强弱,而是靠磁铁的移动或电流的变化,即穿过闭合电路的磁通量发生了变化,“磁”才能生“电”。
物理学家劳厄说:“重要的不是获得知识,而是发展思维能力,教育无非是一切已学的东西都遗忘掉的时候所剩下的东西。”物理学作为一门发展最早、基础性最强、影响最大的自然科学,在物理思想、方法、理论等方面都闪烁着人文精神的光辉。物理概念又是物理学中最为重要的,所以中学物理教师在教学过程中重视概念教学,给学生构建正确的物理概念形成过程十分必要。
参考文献:
[1]全日制普通高级中学教科书(必修).物理.人民教育出版社.
[2]普通高中物理课程标准.人民教育出版社.
[3]李成友.物理学简史.吉林大学出版社.
[4]RL・韦伯著.李应刚等译.诺贝尔物理学奖获得者.上海翻译出版公司.
流体力学基本概念篇3
关键词：强化概念深化电工教学
电工作为一门专业基础课，广泛应用于机械、机电专业的教学工作中，应用于工业、农业生产领域和人们的现实生活中。如机床的控制，面粉机、抽水机的运转及电风扇、洗衣机的运行等等。如何提高电工课的教学质量，提高学生对电工基本概念、基本知识的理解和掌握程度，是广大电工教学工作者探讨的课题。
受生源条件的限制，技工学校不同于大学，不能选择学生，只能从教师自身方面寻求电工教学质量和效果的提高。因此基础知识教学、基本概念强化就尤为重要。
学生对基本知识、基本概念的学习，皮毛的、表面的知识还可以掌握，稍一深入或形式上有所变化，学生就感到头疼、困惑和不解。教师要根据不同情况采取有针对性的教学方法，使学生理解并掌握这些内容。
一、电阻的连接
电阻的连接是电工基础知识。简单的串并联，一眼就能看得出来，学生基本可以掌握，不存在太多问题。但是只要一变形式，对图形复杂一点、一眼看不出来的内容，学生的问题就出现了。电路是如何连接的、从何入手、怎样分析、怎样计算？这时教师要强调串、并联基本概念，它们的本质区别，让学生从概念上理解和掌握电阻的串联和并联。对于电阻连接的画法，教师要多出些题目，多举些例题进行分析和讲解（注意：举例要有质量，要有针对性），并留些题目由学生自己思考、自己练习、自己完成。通过例题的讲解、学生的思考练习使该问题得以解决、强化，得以巩固和提高，如图1所示。
二、电与磁
电与磁是电工的又一基本内容，发电机、电动机、电铃等都是电与磁内容的具体应用。如电与磁的方向、左右手定则的应用、楞次定律等是学生学习的又一难题。电磁基本定律是电工的基本内容，又是重点知识，学生必须理解和掌握。教师在这一内容的讲解上要下功夫、讲求方法。左手定则主要用于通电导体在磁场中受力方向的判定（主要用于电动机转向的判定），其中电流方向、磁场方向为已知，受力方向为待定量，需要通过判定获知。右手定则主要用于感生电动势或感生电流方向的判定，其中磁场方向、导体运动方向为已知，感生电动势、感生电流的方向由判定获知。然而二者用途又不绝对。左手定则一般适用于电动机，右手定则一般适用于发电机。因电动机中也存在反电势，反电势用右手定则判定；发电机克服的主要是电磁力，电磁力方向用左手定则判定。问题的实质还是要根据已知条件、未知条件来确定左右手定则的具体应用，如图2所示。
楞次定律是电与磁的又一基本定律。它判断的是线圈中感生电流的方向。线圈中感生电流产生的磁场方向总是阻碍原磁场的变化。我们不妨这样理解楞次定律：当线圈中原磁通增大时，感应电流产生的磁通阻碍线圈中原磁通的增大，这时感应磁通与原磁通方向相反；当线圈中原磁通减小时，感应电流产生的磁通阻碍原磁通的减小，其方向与原来磁通方向相同。即线圈中原磁通增大时，感应磁通将阻碍其增大；原磁通减小时，感应磁通将阻碍原磁通的减小。据此，感应电动势或感应电流的方向得以判定，如图3所示。
三、相位、变化率
在交流电路中，由于涉及相位问题，使得学生学习这一内容时难度增大。要弄明白这一内容，只从定义上讲解，学生也还是知其然不知其所以然。因此，必须使学生深入了解、掌握该内容。感性电路、容性电路中电压电流间的相位关系，自己从纯电感电路、纯电容电路着手讲解这一内容。下面以纯电感电路为例讲解电压电流间的相位关系，如图4所示。
按图4连接电路。图中低频信号发生器频率不超过6Hz，当开关闭合后，观察直流电流表、直流电压表的指针变化，研究纯电感电路中电流与电压间的相位关系。
可以看出电压表指针达最大值时，电流表指针为0。当电压表为0值时，电流表指针由0值指向最大值……由此，纯电感电路中，电压、电流不同相，相位相差π／2。
再由公式知，线圈的自感电压与电流的变化率成正比。当电流为零值时，其变化率最大、UL最大；之后电流越来越大，其变化率越来越小、UL越来越小；当经过π／2角度时，电流变到最大值，其变化率为零、UL为零值；之后电流逐渐减小，电流的变化率逐渐增大、UL反向增大。经过这样的讲解，学生明白了纯电感电路中电流、电压达到零值、最大值、反向最大值的时刻不同，相位相差π／2角度，且电流滞后于电压π／2角度。加上前面的电路连接，电压表、电流表指针变化情况的观察，结合波形图，学生对变化率问题、相位问题的理解既有感性的又有理性的，得以升华。依次，纯电容电路中电压、电流的相位问题，感性、容性电路中的电压、电流及相位问题逐步得以解决。t时刻线圈平面与中性面的夹角(ωt+φ0)叫交流电的相位。相位、变化率问题得以解决。
四、基尔霍夫定律
基尔霍夫定律是电工又一基本内容，也是电工课教学的重点内容之一。在这一内容的教学实践中发现，这也是学生的难点之一，容易引起困惑、不解。解题时思路不清、难以下笔。探究其原因，学生根本问题出在基尔霍夫第二定律（回路电压定律）的理解和应用上。“在任一时刻，沿任一闭合回路巡行一周，所有电压降的代数和等于零”。这是回路电压定律的原内容。关键是学生对电压降、代数和的理解存在疑虑，概念不清。为此，笔者主要从这两点下功夫，进行回路电压定律的讲解。电压降，即从高到低，指电压是降低的、电位值逐渐减小，无论是电动势还是端电压，均可这样理解。电阻上压降绝不可不讲，且必须讲透。即在外电路中，沿电流方向电压是降低的；反之，电压升高。（内电路中沿电流方向电位是升高的）！这样学生恍然大悟，从迷惑中解脱出来。什么是电压降、电位升、电位降，大脑中建立了清晰的概念。如此再解释一下代数和，设电压降为正，电位升则为负。结合具体例题，列方程，如图5所示，对于回路Ⅱ：
这样可以使学生理解回路电压定律。再加上适当题目的针对性练习，经学生的思考、演练和教师的指点后，学生将彻底掌握该内容。基尔霍夫定律教学也告一段落。
流体力学基本概念篇4
一、实验法
大多数物理概念的教学方法是通过实验演示，让学生透过现象，剖析揭示其本质而引入新概念的，学生易于进入教学情境，形成鲜明的印象，从而强化了学生对概念的理解和记忆。
例如，在引入弹力的概念时，先演示小车受拉伸或压缩弹簧的作用而运动，说明弹簧在恢复形变时要对使之形变的物体产生力的作用；再演示弯曲的弹性钢片能将粉笔头推出去，总结得出物体恢复形变时要对使之形变的物体产生力的作用，进而得出弹力概念。又如，在讲述超重与失重时，让学生在弹簧秤下挂上钩码，静止时在指针下卡一块小纸片并记下示数，当提着弹簧秤加速上升时指针会把小纸片推到下方，此时发现弹簧秤示数增大了，从而给出超重的概念；同样，在观察弹簧秤加速下降时其读数减小的现象后，建立失重概念。通过实验演示的直观教学，有助于学生在头脑中形成新概念的情境，而留下深刻的印象。
二、类比法
类比是从事科学研究最普遍的方法之一，对科学的发展具有重要的作用。在物理学中，有不少的概念是用类比推理方法得出的。因此，针对这类物理概念的教学，其最佳方法就是用类比法进行引入教学。只有这样，可以使学生借类比事物为“桥”，从形象思维顺利过渡到抽象思维，从而深刻理解和牢固掌握新概念。
例如，与重力势能类比，引入电势能的概念；与电场强度概念的建立方法类比，引入建立磁感应强度的概念；将电流类比于水流，建立电流概念；将电压类比于水压，建立电压概念；把交流电相与相差的概念同简谐振动做适当的类比，建立交流电的相与相差的概念；把电磁振荡类比于弹簧振子或单摆，把电谐振类比于机械振动中的共振现象，建立电磁振荡概念等等。
三、设疑法
设疑如同悬念能引起学生积极的思维活动，经过学生积极思维之后得到的概念能经久不忘。在概念教学中设置疑难能更好地为概念引入创设思维情境，这是引入物理概念的一种好方法。
例如，引入全反射概念时，将一束光线从光密媒质（水或玻璃）中斜射到光疏媒质（空气），然后慢慢地增大入射角，当入射角增大到一定程度时，为什么折射光线不存在了呢？反射光的强度为什么加强了呢？学生都希望自己能找到一句准确的语言来表达这一现象。在学生分析疑问的基础上，引号学生抓住本质给出全反射的定义，能使学生牢固地掌握了全反射的概念。
四、激趣法
心理学家认为：一旦学生对学习产生了浓厚的兴趣，那便会自觉地集中注意力，全神贯注地去探索新知识。物理学是一门以实验为基础的科学，其研究对象是丰富多彩的自然界中物体运动与变化现象。因此，在物理教学中引入概念时应注意结合有趣的物理现象进行讲述去吸引学生，有助于学生对概念的了解，并激发出浓厚的学习兴趣，这是值得注意采纳的方法。
例如，在引入光的干涉概念时，首先介绍托马斯.扬在历史上第一次解决相干光源的问题，成功地做出光的干涉实验的史料，它能激发学生对新概念学习而产生浓厚的求知兴趣。又如，在引入电磁感应概念教学时，简要介绍法拉第其人及其在物理学上的杰出贡献等事迹，以激发学生学习该概念的兴趣。除了利用物理史料激趣外，在概念引入前，如设计一些趣味实验，提出一些相关的奇妙的自然现象，设置悬念等，也容易激起学生的学习兴趣，有利于新概念的引入，有利于学生接受并掌握概念。
五、外延法
物理学中，有些物理概念是在抽象的基础上建立起来的，概念的定义方式是用来揭示概念内涵的方式给出的，而越是抽象的概念，学生越难理解，不易接受。因此，对于这样的概念在教学时最好要从其外延开始引入。只有这样，才可把抽象的概念具体化，学生才能容易理解与掌握，同时还可逐步训练和提高学生的归纲概括和抽象思维能力。
例如，对于力的概念的引入，首先从人对物体到物体对物体的推、拉、提、压等作用的这些外延开始，去总结归纳建立力的概念，学生易于接受这一抽象的概念。又如，在磁感应强度概念的引入时，先揭示其外延：把一小段通电导体放入磁场中某处，当导线方向跟该处磁场方向一致时，通电导体受力为零；当导线方向与磁场方向垂直时，所受力最大；当导线方向与磁场方向斜交时，受力介于零与最大值之间，然后，取导线与磁场方向垂直的情况下定义了磁感应强度，从而使学生对其有了深刻的印象与记忆。
六、实例法
在物理学中，有许多的物理概念是通过剖析实际生产与生活中常见的事例、分析现象、抓住其本质而归纳得出的，因此，在对这类概念引入教学时，我们不妨也模仿这概念的建立过程模式对其进行“重复式”的讲解，再结合学生已有的认知基础，帮助学生形成、理解并掌握该概念涵义。
例如，在引入冲量与动量概念教学时，以开动的汽车为例，说明汽车获得一定速度不仅同它受到的牵引力有关，而且还同力的作用时间有关，然后由牛顿运动定律和运动学知识，揭示出速度的变化跟力作用时间的本质联系：，由此而引入了冲量与动量的概念。这样的引入，除了其物理意义比较明显、学生易于接受外，还可以帮助学生认识两个概念间的密切联系，从而进一步明确冲量的效果是使物体获得动量。又如，在进行机械振动概念的引入教学时，从日常生活实例出发，选取弹簧振子、单摆、水中的浮沉子，不倒翁等为振动物体，启发学生抓住这些物体的振动的共同特点，建立振动的概念，不但能使学生把握住振动这种运动形式的特点，为引入产生机械振动的两个条件奠定基础，而且还可培养学生科学的观察能力和分析能力。
七、直接法
在物理教学中，有些物理概念是直接引入被采用的，用揭示概念外延的方法给出的这样的概念比较具体直观，学生易于理解和掌握。如：重力、机械运动、平抛运动、动能和势能、温度、热量、磁通量、电磁振荡的周期和频率等等，都是直接引入的概念。为此，对于这类概念的教学，我们不必做太多的分析与讲解而直接引入，其教学效果才是立竿见影的。
流体力学基本概念篇5
一、创设情境、引入概念
就初中生的心理状态来说,他们的学习活动最容易从兴趣出发,最容易被兴趣所左右。现代物理大师爱因斯坦有句名言:兴趣是最好的老师。做好概念的引入工作,激发学生的求知兴趣,使学生明确引入某个概念的目的,是学生学习概念至关重要的一步。
要使学生形成科学概念,必须遵循从感性到理性,低层次向高层次发展的认识规律,尤其是对低年级的学生。概念教学中,年级愈低的学生对直观和感性的生活经验依赖就愈大。
科学教学中,引进一个科学概念必须提供相当数量的同类的科学现象、科学过程作为例子。概念教学中的引入环节例证应尽可能利用演示实验现象展示、学生生活实际及小学自然教材中已涉及的科学现象、新鲜而准确的个别事例等来唤起学生的回忆和想象。
此外,学生对具体的科学现象或科学过程的认识经验,也影响他们的思考和概念的形成。经验越丰富,形成的概念也越精细、详尽和准确。
由此,我们应尽可能在引入概念教学时,考虑贴近学生的生活实际、经验认识、以及认识上的冲突。例如,引入大气压强概念时,可让学生先做一做瓶吞鸡蛋、注射器提重物、吸盘挂钩挂重物等实验,并且,在做这些实验前提醒学生观察实验中的现象。这时学生兴趣高涨,又有亲身体验,自然而然地切入大气压强概念的教学。
二、引导探究,建立概念
心理学家指出:概念的形成过程就是撇开客观事物的许多属性中的非本质的属性,抽出本质性加以概括的过程。丰富的直观材料(包括媒体课件演示、实验现象及数据)是学生形成概念的基础,但概念不是从对直观材料的感知中直接得出,必须通过思维把感性认识上升到理性认识。这就需要教师引导学生采用比较、分析、综合、抽象、概括、判断、归纳、演绎等思维方式进行正确思维,才能揭示概念的本质。
自主的科学探究作为一种新的学习概念的方法被引入新课程。探究式学习是学习科学的一个强有力的工具,它在课堂上保持学习者强烈的好奇心和旺盛的求知欲。探究学习是从学科领域或现实中选择和确定研究主题,在教学中创设一种类似于学术研究的情境,学生自主、独立地通过提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等一系列过程,学生获得的概念将是鲜明而牢固的。但由于学生知识和经验的限制,一切活动都离不开教师适时和适当的指导。
三、联系实际、丰富概念
以前,每个科学概念形成之后,都要用简洁和统一的语言把它确切地表达出来,这就是所谓的给概念下定义。新课程弱化了对概念定义的要求,强调用生活中的例子来解释概念的含义。因为通过学生自主学习(包括阅读、讨论)和探究获得的概念往往较浅显,且不完善,这需要教师或学生来补充实例,在丰富科学表象的同时,加深学生对概念的认识。如在得出了动能、势能、机械能这些概念后,让学生通过荡秋千、蹦蹦床、撑杆跳高、跳板跳水、滚摆实验等实际例子区分动能和势能,分析并解释它们如何相互转化,强化学生对概念的理解与应用。
四、注意比较,强化概念
学生在学习科学课程以前的生活实际中,对各种科学现象和过程也有自己的经验和认识,并形成一些比较固定的看法和概念,有的是正确的,有的是错误的,比如科学上对力是改变物体运动的原因还是维持物体运动的原因认识,从用手推物体,物体可以运动,停止推物体他们就不运动了,如果让物体在光滑的水平面运动起来,没有力的维持它们可以运动好长时间也不会停下来,力是维持物体运动的原因解释不了这一现象。又如学生在日常生活中观察到铁块沉入水中的大量现象,于是在头脑中形成了铁块沉没于任何液体中的概念,当教师进行讲授阿基米德原理教学时,许多学生根本不相信看到的铁块漂浮于水银面上的现象,他们认为科学违背常理,太不合情理了,形成的这些概念与认识具有顽固性,影响着我们对科学本质属性的理解与认识,因此,这些以前形成的经验概念与认识,经过一两次纠正就消失了的观点是完全错误的。
破除学生头脑中错误的这些固有的概念不是一件轻而易举的事情,它的发生过程相当缓慢。克服旧的知识概念的形成惯性,用新的正确的概念取代旧的概念模式是一个非常艰难的过程,除非用旧的知识概念不能解释、解决新问题,才会在头脑中激发认知冲突,从而建立正确概念。因此,教师应当在教学中用新的科学情境多次考查学生对科学概念的掌握程度,并加以交流评估,只有这样,才能使学生真正掌握正确的科学概念。
五、重视实践、应用概念
流体力学基本概念篇6
关键词：地理概念;本质;有效策略
一、教学反思，多么痛的领悟
在过去的高中地理教学中，我对于高中地理概念的态度是从不重视，甚至还有一丝不屑。我认为那就是记记背背的东西，没有任何意义，体现不出教师的水平，更不能检验学生的能力，在高考中更不可能去考查学生。所以过去的高中地理教学中，我对于高中地理概念的处理策略就是让学生自己看看，课本上画画线，最多让学生填填空。长期下来也没出过什么“乱子”，于是乎，我心里还有点得意，觉得自己对高中地理概念教学的处理比较到位。这种肤浅的认识被两节名师的高三复习课打醒了，那是在高考前一个半月左右的样子，我们有幸去听了杭州两位名师的高三复习课。按照我的想法，这样的名校，这样的名师，在这么关键的时刻，肯定在讲解题方法或应试技巧吧。让我大跌眼镜的是，他们居然都在梳理高中地理概念！我百思不得其解，这么好的学生，每年的重点本科率至少在95%以上，为什么这时候不利用习题训练提能力，教师反而花大力气去复习地理概念？一个也就算了，两位名校的名师同时都在这么做。课后我和两位名师进行了交流，终于若有所悟。这两节高三名师的公开课我收获的是经验，而2011年浙江高考文综卷的1～2题带给我的是惨痛教训：
表1为2005年联合国城市研究机构的关于日本、沙特阿拉伯、泰国、英国等四国的城市化水平表。完成1～2题。
表1
1.甲、乙、丙、丁依次代表的国家是
A.日本、英国、泰国、沙特阿拉伯
B.日本、英国、沙特阿拉伯、泰国
C.英国、沙特阿拉伯、日本、泰国
D.英国、日本、沙特阿拉伯、泰国
2.下列关于乙国的叙述，正确的是
A.人口出生率低
B.人口集中在东南沿诲城市
C.人口集中在中部平原城市
D.人口集中在绿洲城市
这是一道组合题，第一题如果错误，会影响第二题的作答。考试考完，学生感觉良好，答案一出，先是怀疑答案错误，后来经证实答案没问题后，骂声一片。后来听说这道题目正确率只有百分之零点几，连一线的地理教师也大加口诛笔伐。学生的情绪我可以理解，一线的地理教师为什么也有那么大的负面情绪和反应呢？当然这道题正确率如此之低，是不是过偏，值得商榷。后来我冷静下来仔细思考，这组高考题打中了教师的痛处：为了应试，我们在复习备考中采用了急功近利的教学方法，很多人（包括我自己）在复习城市化水平这部分内容时，为了成绩，常会给学生这样的结论：经济水平越发达，城市化水平越高。学生正是在老师教的这种结论的指导下去解第1题的，因为经济水平由高到低是英国、日本、沙特、泰国，所以第1题选D，第2题选B。但这是命题者的真正意图吗？如果去除功利化的结论，回到本质的地理概念上，运用地理原理去分析这组问题，结果就完全不一样了。衡量城市化水平的最重要标志是城市人口占总人口的比重。事实上日本逆城市化比较严重，再加上政府鼓励农业发展等原因，城市化水平只有66%，而沙特盛产石油，再加上气候干旱，不宜大规模发展农业，所以83%的人口生活在城市中，第1题答案选C，第2题答案也就不难选择了，为D。那一年的高考，我校的文科重点本科上线仅3人，为近年来的历史新低。我想，地理应该负上部分责任，我作为高三地理备课组长应该反思高三地理教学，尤其是地理概念的教学。
二、痛定思痛，重新审视地理概念
1.高中地理概念及其特征
要了解高中地理概念的含义，首先要了解地理概念的“概念”。关于地理概念的定义界定，不同学者所下定义各有不同，陈澄在《地理表象、概念、原理及其层级关系》一文中指出：地理概念是地理事物的本质属性在人脑中的反映。褚亚平在《中学地理教学法》中提出：地理概念就是在意识中能够反映地理事物、现象及其演变过程的本质属性。虽然专家学者对地理概念的界定是仁者见仁、智者见智，综合以上学者的观点，可以得出地理概念具有三层含义：（l（1）地理概念是概念中的子概念，属于人脑的反映。（2）地理概念涉及的范围包括地理事物、现象及其演变过程。（3）地理概念在人脑意识中的反映是本质属性，不同于地理表象，反映的是地理事物的表面现象，而地理概念是将一类地理事物共同特征用更加细化指标进行分析、比较、综合、抽象、概括形成的本质属性。例如，地球上的湖泊，有内流湖、有外流湖、有淡水湖、有咸水湖等。用精炼的语言概括出湖泊的本质特征与属性：陆地上洼地积水形成的水域宽阔、水量交换相对缓慢的水体。那么，高中地理概念就是指在高中学习阶段内能够反映地理事物、现象及其演变过程的本质属性。它具备以下特征：
①抽象性。高中地理概念就是指在高中学习阶段内能够反映地理事物、现象及其演变过程的本质属性，所以它有很强的抽象性。主要体现在一些地理现象概念的空间想象，需要较强的空间思维能力。例如，高中地理必修Ⅰ第一章中地球运动这一部分内容，涉及大量的宇宙天文概念，这也属于高中地理概念，这部分地理概念的理解相对较为抽象，需要教师将这些抽象概念具体化，利于学生更好的理解。
②系统性。每个事物都不可能孤立存在，都会有这样或那样的联系。概念之间也存在着复杂的联系，梳理概念之间的异同，有助于学生对概念的理解与掌握。教师在教学过程中要注意运用适当的教学方法使学生在学习过程中明确概念之间的区别，不仅了解了概念之间的内在联系，而且有助于在学生头脑中建立完整的地理概念系统。例如黄赤交角这一概念，不仅要知道黄赤交角是黄道平面和赤道平面的夹角，更要借助图形理解黄赤交角和南北回归线以及五带之间的内在联系，从而建立起完整的地球公转的概念系统。
2.高中地理概念在教学中的地位和作用
（1）高中地理概念是地理基础知识的组成部分，是理解和掌握地理基本原理、规律的关键
许多高中地理问题要进行正确的判断、推理、分析、综合等地理思维活动，都要以正确的高中地理概念作为基础。高中地理知识的推演、地理原理的建立都离不开高中地理概念。形成正确的高中地理概念，是学习和掌握地理基础知识的中心环节。另外，学习高中地理概念时培养的各种初步能力，可迁移至地理课其他知识类型的学习过程中。培养地理概念学习的能力过程，是培养未来学生独立学习能力的起点。
（2）地理概念是运用地理学科语言描述和阐述地理事物、地理基本原理与规律的基础
“描述和阐释地理事物、地理基本原理与规律”的能力是地理能力的重要组成之一，也是高考的四大“考核目标与要求”之一。“用简洁、科学的文字语言、图形语言或其他表达方式描述地理事物的特征、地理事物的分布和发展变化，地理基本原理与规律的要点。”这些都必须以正确的地理概念为基础。例如，向斜构造为何地形倒置，在地貌上形成山岭，科学的表述是“向斜槽部因受到了挤压，岩性坚硬，不容易被侵蚀，反而形成山岭”。学生的表述有：“向斜部分，由于位置较低，高处的物质被带到低处，不断堆积，从而形成山岭。”这段回答主要存在的问题是：一是用生活语言代替地理学科语言，如“高处的物质被带到低处”;二是表达不科学。其中还有以下不妥或错误之处：“向斜部分”范围太广，不准确，应为“向斜槽部”;向斜成山并不是周围的物质在此堆积而形成的，而是向斜槽部受到的侵蚀比较弱，而周边的物质受到的侵蚀比较快而造成的，其实质是差异侵蚀。由此可见，描述和阐释地理事物、地理基本原理与规律，必须建立在准确掌握地理概念、地理术语的基础之上。
（3）高中地理概念教学可促使中学生形成良好的心理品质
由于高中地理概念具有抽象性、系统性的特征，所以高中地理概念的学习是一项艰苦复杂、受意识支配的脑力活动。意志坚强的学生会战胜困难获得成功的乐趣;意志薄弱的学生常缺乏信心，半途而废。如果学生有了正确的动机和良好的情感，就能迎难而上，百折不挠，视学习为内部的需要，把解决问题作为一种享受。在高中地理概念教学中，可以通过概念的学习，激发学生学习地理的浓厚兴趣，培养学生严格的科学思维习惯，培养学生形成坚持真理、尊重科学的良好品格。例如，在讲授“方位”概念时，可以介绍我国古代地理学家为发明指南针所作的贡献，培养学生热爱祖国的情感，增强民族自豪感和认同感。
3.高中地理概念的教学目标
由于高中地理概念具有上述特征，并且在高中地理教学中具有重要的地位和作用，所以高中地理概念的教学绝不是让学生去背背那么简单。那么，高中地理概念教学究竟要达到什么目标呢？我认真钻研了新课程的课程目标，从中有了一些感悟。新课标课程目标从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面角度进行构建，三者有机联系构成一个整体。所以高中地理概念教学的目标具体可以体现在以下几个方面：（1）高中地理概念知识与技能的获得是高中地理概念教学的基础。它要求学生经过准确的理解掌握、深化巩固、迁移运用、反馈改进概念等过程，最终实现地理概念知识与技能的获得这一课程目标。（2）高中地理概念过程与方法的养成是高中地理概念教学的深化。地理概念过程与方法可以归结为地理概念学习过程中的学习方法，即地理概念学习过程中的学习策略。（3）高中地理概念情感态度与价值观的形成是高中地理概念教学的深化。高中地理概念情感态度与价值观的形成也有利于学生审美心理的形成，有利于高中地理概念教学教育审美化的实现。
三、高中地理概念教学的有效策略
有了上述的教学反思之后，我开始在教学实践中运用建构主义学习理论去摸索一些高中地理概念教学的策略。建构主义学习理论认为：知识不只是通过教师传授得到的，而是学习者在一定的情况下，借助其他人的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。学生学习高中地理概念的过程离不开感知、记忆、想象、思维等心理活动。学生形成概念、掌握规律的过程，绝不是简单、被动地从教科书上或教师那里接受一些概念的条文，而是在学生头脑深处发生一系列极其深刻、极其复杂的心理变化过程。基于上述理论，我认为高中地理概念教学就是要解决好三个问题：（1）注意引导学生关注地理概念的形成过程――由表及里的过程;（2）注意引导学生进行地理概念之间的比较――认识本质的过程;（3）注意引导学生应用地理概念解决具体问题――深入理解的过程。接下来，我结合自己摸索的一些教学案例去谈谈高中地理概念教学的有效策略。
1.注意引导学生关注地理概念的形成过程――由表及里的过程
高中地理概念，按照其属性可以分为具体概念和抽象概念。具体概念是指按事物的指认属性形成的概念;抽象概念是指按事物的内在、本质属性形成的概念。在高中地理概念教学中，我们要能依据概念的不同类型采用不同的策略。
（1）具体概念――概念获得法
在以往的教学中，学生很少有机会参与地理概念的形成过程。概念获得法是教师为学生提供一些学习材料，引导学生通过这些材料进行分析、综合、假设、证明，在这个过程中，获得地理概念的方法。以“自然资源”的概念教学为例，教学设计如下：
步骤1：教师提供材料。
石油、汽油、野菜、煤炭、金矿、石灰岩、花岗岩、大理岩、棉花、雷电。
步骤2：学生讨论，提出假设
有生命的;能卖钱的;能提高人类的福利;物质和能量。
步骤3：学生针对自己的假设判断上述材料中是否属于自然资源，教师在此基础上给出正确的判断。
石油――是、汽油――否、野菜――是、煤炭――是、金矿――是、石灰岩――是、花岗岩――是、大理岩――是、棉花――否、雷电――否。
步骤4：学生根据老师给出的判断，修改自己的假设，并说明理由。
有生命的（删除）;能产生经济价值（口语变为地理术语）;能提高人类的福利;存在于自然界中的（补充）;物质和能量。
步骤5：教师对学生的修改做出反馈，引导学生确认自然资源的基本属性，归纳出自然资源的概念：自然资源是指存在于自然界中，能够产生经济价值以提高人类福利的物质和能量的总称。
（2）抽象概念――图示法
抽象概念比具体概念复杂难懂，通过图示法向学生提供概念的名称和定义，更为直观地理解地理概念的属性，并通过提炼地理概念的关键属性，从而解读得出地理概念的特征，从而归纳出地理概念。例如，对于低压槽这一概念的教学，教师先给出定义“低压槽，是从低压区中延伸出来的狭长区域称为低压槽”。随后在图1中，找到等压线弯曲最大处的连线（即图中的槽线），然后做出切线（黑色虚线），提炼出低压槽的关键属性，即等压线弯曲最大处的连线处的气压低于两侧的就叫低压槽。进一步挖掘：低压槽的西侧为偏北风带来的冷气团，东侧为偏南风带来的暖气团，冷暖气团在低压槽相遇，之后一起继续逆时针（北半球）向中心辐合，所以冷气团势力强于暖气团，图中低压槽处形成冷锋。还可以分析冷锋对当地天气的影响。这种方法还可以用于高压脊、山谷、山脊等涉及等值线弯曲的问题。简单、直接，即可避免概念的死记硬背，又可以提升学生的读图分析能力，用一种方法解决同一类问题。
（3）建构概念网络
高中地理概念的教学不仅是单个概念的教学，更是组织结构的教学，所以，我们要引导学生建构起具有一定层次结构的概念网络，而概念地图是建构概念网络的重要途径。概念地图是利用直观的图式来理清概念之间的关系，进一步促进知识结构的合理化。例如，以湘教版必修Ⅲ第一章《区域地理与人类活动》为例，这一章的地理概念众多，相互之间的关系复杂，很容易让学生的思维混乱。我采取了建构概念网络的方法：步骤1：给出如图2的主要概念，让学生在这些概念之间画线或箭头，以表示出概念之间的关系。学生拿到之后一头雾水，好一点的学生能连几条线就不错了。步骤2：鉴于学生难以完成步骤1的任务，我引导学生去抓这一章的核心概念，简化如图3。步骤3：根据步骤2，再去找概念之间的相互关系，构建如图4的概念网络：
2.注意引导学生进行地理概念之间的比较――认识本质的过程
在高中地理概念教学中，教师不仅要引导学生关注地理概念的形成过程――由表及里的过程，而且要让学生能学会分析概念。在分析概念时，学会比较概念尤为重要，这是认识概念本质的过程，不仅可以加深学生对概念的理解，而且有助于提升学生的思维能力。例如，在探索极昼区内的正午太阳高度和子夜高度的关系时，我就引导学生画了图5来落实地理概念并比较相关概念：
图中O为地心，AOB为赤道，EF、DH、CJ为三组太阳平行光线，EF的延长线经过地心O，为太阳直射光线，F为太阳直射光线和地球表面的交点，为太阳直射点，∠FOB为太阳直射点的纬度（复习地理纬度的概念），设为α;由太阳直射点的定义可知：DFBK所在的经线地方时为12：00，CA所在经线的地方时为0：00;CD纬线上出现了极昼现象，∠AOC=∠DOB且为该地的纬度，设为X;分别过C和D点做出其地平面（圆的切线）CI、DG，∠GDH为CD纬线上该日的正午太阳高度（图中复习太阳高度和正午太阳高度的概念），设为H，∠ICJ为子夜太阳高度，设为h。
∠FOB=α，∠AOC=X
∠FOK=α+X
COCI（地平面的定义）
∠JCO=90o+h
太阳光线EF∥CJ
∠JCO=∠FOK（同位角相等）
90o+h=α+X①
又H=90o-（X-α）（正午太阳高度的计算公式）②
联合①②解方程组，不难得出结论H+h=2α。让学生在推理过程中充分理解并在图中落实了以下地理概念：直射光线、纬度、（正午、子夜）太阳高度、地平面，同时比较了太阳高度、正午太阳高度、子夜太阳高度三组地理概念。更为重要的是，结论浅显易懂，推理过程也培养了学生的空间思维能力。
3.注意引导学生应用地理概念解决具体问题――深入理解的过程
概念的形成和比较只是个过程，并不是地理概念学习的终点。学生对地理概念有深刻的理解，还需要进行实际运用，即运用地理概念分析和解决地理问题。只有在实际情景中对地理概念进行运用和反思，学生才能深刻领悟地理概念的本质，并将其构建为自己的认知体系。作为教师，也要引导学生去除一些功利化、复杂化的结论，引导学生抓住地理概念的本质去解决实际问题。例如，我在以往有关坡度的教学中就归纳了很多结论：（1）同幅等高线图上，等高线密，坡陡;等高线疏，坡缓。（2）不同幅，若等高距、等高线疏密相同，则比例尺大，坡陡;比例尺小，坡缓。这样的结论看似为学生着想，面面俱到，实际上就是种功利化的教学思想，结论越多，学生越容易乱，越容易去死记硬背。所以我用坡度的概念对结论进行了瘦身：坡度=相对高度/实际水平距离，这一概念完全可以推导出上述结论，简洁明了，而且还可以让学生进行迁移解决上述两个结论解决不了的问题。如：图6中各点为相对于同一基点的实测高程，单位为米，其中M为该区域的最高点。回答1～2题。
（1）图中①、②、③、④四坡地中，坡地最陡的是（）
A.①B.②C.③D.④
（2）图中可能发育成小溪的有（）
A.1处B.2处C.3处D.4处
分析：两题都是考查地理概念的运用。第1题，如果用我以前归纳的判断坡度的结论根本无从下手，只要抓住坡度的定义就简单了：图上①②③④四处的图上距离一样，又在同一幅图中，比例尺相同，故四处的实际水平距离一样，很明显，四处的相对高度顺序为①>②>④>③，而坡度=相对高度/实际水平距离，故坡度的顺序为①>②>④>③。第2题，小溪（河流）发源于山谷，抓住山谷这一概念的本质：两侧海拔高，中间海拔低。从图中获取信息：ACE三点距M点的距离一样，C点两侧的AE海拔高于C点，同理BF两点的海拔高于D点，故①两侧的海拔较高，中间较低，所以①处为山谷，可能有小溪发育。同理可以判断出②③也为山谷，④处为山脊，故图中可能发育成小溪的有3处。
当然，上述地理概念教学的过程是一个有机的统一整体，不能割裂开来，这就需要我们在教学设计时，尽可能从地理概念出发，以地理概念为核心和主线，去除功利化的思想，返璞归真，回到原点，还高中地理概念教学的本质。我在平时的教学中做了这方面的尝试，以地理概念为主线设计问题，层层递进，环环相扣，程序流畅，能提升课堂的实效性。例如，我在设计《湖泊》这个课题时，抓住了湖泊概念中的“洼地”和“积水”两个关键词，以其为主线设计课堂教学：
（1）展示有代表性的湖泊，学生据图归纳湖泊的概念：陆地上洼地积水形成的、水域比较宽广、换流缓慢的水体。
（2）洼地是如何形成的？引出地质作用和湖泊的分类：构造胡、火山湖、冰成湖、堰塞湖、泻湖、牛轭湖。
（3）积水从何而来？到哪儿去了？从而分析湖泊水的收支状况，并以青海湖和鄱阳湖为例比较内流湖和外流湖的不同点。
（4）用材料从湖泊水量和水质两方面分别去归纳湖泊的生态效益和社会经济效益。
（5）河流的进出除带有盐类物质外还带有哪些东西？这些东西哪儿来？如果它们的量异常偏多就会产生什么问题？
（6）湖泊环境问题探究：外流湖和内流湖湖泊面积减少的原因？内流湖盐度越来越大的原因？外流湖泊水体的富营养化的原因？
（7）分析方法总结：自然地理环境整体性、人类活动与自然地理环境的相互影响、地理要素的时空变化。
总之，在平常的教学中，我们不要忽视地理概念，以地理概念的理解和应用为原点，不断发散学生的地理思维，从而加深对地理原理和地理规律的理解和应用。返璞归真，回归自然，去除教学功利化，教学简单一点，效率高一点，师生更加快乐点！
参考文献：
[1]陈澄.地理表象、概念、原理及其层级关系[J].地理教育，2006（9）：45-46.