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流体力学基本概念总结精选(九篇)

流体力学基本概念总结

第1篇:流体力学基本概念总结范文

为了改变数学概念课这种现状,我认为要从两个方面出发:一是处理好讲与练的关系,教师应重视对数学概念的讲解,通过讲解向学生全面系统地传授概念知识。二是转变教师的教学观念,应尽量从学生已有的认知结构出发,通过讲解帮助学生形成良好的概念模式,真正在讲上下功夫,力争把数学概念讲透。我在教学实践中吸收同行先进经验的基础上,采用下列教学模式,取得了较好的教学效果。

一、模式的指导思想

立足于全面提高学生的数学素质;立足于充分发挥学生合作参与的主体作用。

二、模式的目标

让学生真正成为学习主体,使学生具有主动合作参与的意识,积极探索的态度,牢固掌握扎实的基础知识;让课堂教学成为“教与学”的多向交流过程,培养学生“交流、质疑、合作和创新”的现代意识;发挥学生群体互动的活动功能,理解基本知识,掌握基本规律,形成基本技能,提高基本的素质。

三、模式的特点

以“教师为主导、学生为主体、训练为主线、情意为主旨”,重点体现:自主与合作,应用与创新。

四、模式的基本结构

以“教师、学生、教材”三者之间成立体交叉,形成有机结合的多边关系。一般分为“三个阶段”和“四个阶段”进行。三个阶段是:(1)诱导阶段;(2)尝试探索阶段;(3)运用实践阶段。四个环节是:(1)形成概念;(2)理解概念;(3)掌握概念;(4)深化概念。

五、模式实施策略

(一)诱导激趣阶段

这一过程有两个环节,即:铺垫 ——揭题。在教学中,教师根据知识的内在联系,首先,选择、运用恰当的教学手段,如通过“计算、竞赛、实物操作、 设疑、讲故事、做游戏”等创设问题探索,情景,导入新课,激发学生主动探究的欲望;其次,作好知识铺垫,诱发参与意识;再次,启发、引导学生初步感知问题,引起认知冲突。

(二)尝试探索阶段

这一过程是在老师的启发下进行的。(1)老师适时地点拨,引导学生积极思考,并出示自学提纲,让学生独立尝试探索,从中自己发现问题、探索规律。(2)组织学生小组间进行操作、讨论、争辩、交流等形式,然后全班合作交流解决问题。在老师的点拨下,学生自我反思,融会贯通,从而发现规律,归纳方法,获得最佳答案,促进群体互动。(3)教师因势利导,不断对学生加强学习指导,为学生思维“铺路架桥”,使他们克服认知障碍;同时,引导学生对知识进行归纳、总结,陈述自己所做的归纳、总结,以充分体现学生的自主、创新精神。

(三)运用实践阶段

第2篇:流体力学基本概念总结范文

【关键词】数学概念理解能力

思维的前提是一个概念的组成,有了概念的产生才能有思维的进行。数学概念是客观事物的本质反应,是正确理解数学概念以及掌握数学基础知识的前提。中学数学里包含着大量的数学概念,理解好数学概念是提高解题能力的基础。高中数学重要的任务就是深刻全面的理解数学概念和运用数学概念实行课堂教学。

概念的形成首先在于理解,高中数学中概念较多,基础知识的学习就是要很好的理解好数学概念。对数学来说,结构无处不在,结构是由许多节点和联线绘成的稳定系统。为了使深奥的数学概念知识的意义,为了让学生接受和理解,纠正的数学概念的理解,学习的前提重要的数学知识,数学判断,推理这是你做了什么。心须认真阅读教材,仔细领会概念的含义,提高自己分析问题解决问题的能力,学生如果不能正确地理解数学中的各种概念,就不能应用所学知识去解决实际问题。新课程标准强调的要“关注概念的实际背景与形成过程,帮助学生克服机械记忆的学习方式。”在学习一个新概念之前,头脑里一定要具备与之相关的储备知识,使之与新概念建立联系,否则就不会产生理解。抓好数学概念的教学,是提高数学教学质量的关键。下面从几个具体的方面谈一谈如何正确理解概念。

一、利用生活实例引入概念

虽然并不是每一个数学概念都可以从现实生活实例中引出,但只要充分利用好学生耳闻目染的生活经历,设计问题情境,引入概念,以促进学生对数学知识的建构。以前的数学知识,积累,经过艰苦的智力劳动获得证明正确的结论,包括收购过程中智力因素的培养,它是有价值的,示范的思维和推理感应使用,人类培训符合逻辑的方式,启发智力的作用。数学的教育内容,除了保证必要的严谨外,教学材料,并努力去理解。它还不仅是,不仅留下的方式与学生适当的理论是有信心的,学生能够充分理解,以提高学生的能力,这是一个学习的学生有必要引起人们的兴趣。然而,其他因素和空间,一般的材料,教科书专业的学校,是什么,是完美的补充,尤其是教数学的概念,尤其是教师,必须找到一种方法,备课不是的话,这是不可能的条件。

二、在引入的合理性中理解

在教育的过程中,是不利于学生对概念的理解“ ,再加上规定的例子的过程,忽略了概念形成的过程,从而形成一个简单的概念。因此,重视概念的形成过程,可以基本完成,具体的性质的概念的本质,概念也为学生培养学生从具体到抽象思维你有认识的思想基础,而是要阐明。有些学生不能请参阅的材料也认为你正在做它的生命。喜欢使用“折叠”的方法,让学生学习这样的概念“角平分线”绘制任意角度,去了解它。这是另一个“垂直”的概念,例如,老师,引导学生利用对方两个折叠折纸跟踪垂直线的方式,三角形等拉出来现在是时候,它有可能引导学生使用工具后,用量角器测量角度。

教师要引导学生从有关的探究中收集并整理获取的信息;引导学生学会从观察实验中获得的信息去思考、分析、归纳、概括,从而得出结论。以小组为单位交流学习讨论、合作实验、合作探究,每个同学在学习小组内提出实验中遇到的问题和得出的结论,组长具体组织,通过讨论交流,实现“兵教兵”,最大限度地解决本组同学在自学、实验中遇到的问题或困惑;各组汇报本组自学情况,提出本组不能解决的问题。教师引导全班各组之间的交流。培养学生敢想、敢说创新精神和科学语言表达能力。根据数学课堂教学目标联系生活实际有针对性的设计当堂系列训练题和当堂达标训练题。引导学生用自己获得的结论解释生产或生活中的实际问题探究。这一环节教师的反馈矫正要贯穿始终,尤其关注学困生,加强对学困生的辅导。总结反思是全班学生对本节课学习情况的一个总结,可以让学生自我小结,也可师生一齐总结。

三、从特例中认真验证

对概念的理解往往要遗忘特例的存在,所以在学习概念时我们必须注意特例。

例: 已知集合A = { x │-2≤x ≤5 }, B = { x │m + 1≤x ≤2m-1 } , 若BA ,求实数m的取值范围。

分析: 两个集合的元素都 是满足不等式的数,结全数轴和BA 可得不等式组:

2m-1≥m+1

m+1≤-2 解得2≤ m ≤3

2m-1≤5

题目尚未解完,当B为空集时也满足BA ,此时有2m-1 < m+1, 解得m

子集合的概念中,课本专门有一句话,“空集是任何集合的子集”。这就是子集合的一种特殊情况,在解题时我们千万不能忘记。

四、从应用中引入概念

新概念将解释之前,我们就可以有一个解决问题的方法,这将导致新的概念,发现的一些练习。如果它是圆的,这个概念肯定积分,介绍的是弯曲的梯形的面积。通过提高学生的能力,解决问题的基础上,相反,通过解决问题,学生更完整,更好地理解,深刻理解数学概念,内涵和外延你可以有一个更好的概念的理解不能可靠地确定,都可以。的直接应用的概念解决了许多教学要充分利用教材的例子。另一方面,学生在区域锻炼学生更深刻地理解概念,理解更透彻的概念,通过评论,设计,一些具体的,容易出错的话题。

总之,数学概念教学是基础知识和基本技能教学的核心,教师应根据教学内容和学生实际,提供机会、创设情景,善于提出问题,启发学生积极、主动思考,逐步培养学生独立思考、自主学习的能力,引导学法,培养习惯,正确理解数学概念。

第3篇:流体力学基本概念总结范文

本文论述了信息技术与数学教学整合的教学模式研究的现状及其重要性,分析了构建信息技术与数学教学整合的教学模式的原则,并探讨了在主导——主体教学理论的指导下构建的5种概念、规律和几何整合教学模式的目标、操作程序、适用条件以及评价方法。 关键词:信息技术数学教学整合教学模式 1引言 现代教育技术广泛应用于教育领域,不仅从手段上,而且从观念上、教学模式上都引起教学的深层次变革,信息技术与课程整合成了教学改革的一个突破口。然而,目前信息技术在中小学理科教学的应用水平仍然非常低,大多是作为教学内容的展示工具。中小学理科教师对于如何将信息技术与理科教学整合感到非常困惑,他们心中也产生了许多问题,如“什么时候用信息技术比较合适?怎么用?”、“怎么做才能体现‘主导——主体’教学思想?”、“怎么做才算是信息技术与课程整合?”,要回答这些问题,除了让中小学教师掌握先进的教育教学理论、信息技术以外,更为重要的是进行基于信息技术与课程整合思想的教学模式的研究,为中小学教师的教学实践提供一个可参考的范式。教学模式是在一定的教育思想、教学理论和学习理论指导下的,为完成特定的教学目标和内容而形成的比较稳定且简明的教学结构理论框架及其具体可操作的教学活动方式。教学模式是教学理论与教学实践的桥梁,既是教学理论的应用,对教学实践起直接指导作用,又是教学实践的理论化、简约化概括,可以丰富和发展教学理论。研究“主导——主体”教学思想指导下信息技术与理科教学整合的教学模式,为中小学教师提供一些可用于指导教学实践并借以改造的教学模式,对于推进信息技术与课程整合就显得非常重要而迫切。 2信息技术与数学教学整合的教学模式研究现状 有关信息技术与学科教学整合的教学模式方面的研究,语文学科走在其他学科的前面。由北京师范大学现代教育技术研究所主持的全国学科“四结合”(原为全国语文“四结合”)课题组和试验学校的教师们结合长达7年之久试验研究的实践,提出了几十种信息技术与语文教学整合的教学模式。与信息技术与数学教学整合相关的研究,基本上形成三足鼎立的局面:一是数学教学模式的研究,二是信息技术与课程整合模式的研究,三是计算机应用于数学教学的作用和方式的研究。关于信息技术与数学教学整合模式的研究却很少,有的也只是零星的、个别的。 自从20世纪70年代美国的乔伊斯和韦尔等开创性地提出将教学模式作为教学研究领域的一个独立研究方向以来,教学模式的研究一直是教学研究领域一个重要的课题。数学教学模式的研究近些年来呈现欣欣向荣的景象。贝尔在其著作《中学数学的教与学》中提出先行组织者、发现法、证明定理、解决问题、利用计算机等许多数学教学模式。由冯克诚、田晓娜主编的《最新教学模式全书》中也提出了数十种数学教学模式,还有《数学教育学报》、《中学数学教学参考》《教法与学法》、《数学通报》等期刊上名目繁多的数学教学模式,真可谓是百家争鸣、百花齐放。研究数学教学模式的学者和教师从数学学科教学的视角研究教学模式,对数学教学实践具有较好的指导作用,然而以计算机为核心的信息技术在这些教学模式中最多只是起一种教学手段或教学媒体的作用,贝尔提到的利用计算机教学也仅仅是众多教学模式中的一种,对于当前如何有效地将信息技术与数学教学全面整合起来的问题缺乏直接的指导作用。 近年来,信息技术与课程整合模式的研究引起了教育技术界的重视,提出了不少信息技术与课程整合的模式,如何克抗教授提出的讲授、个别辅导、探索、协作等5类网络教学模式,祝智庭教授总结归纳的个别授导、教学模拟、智能导师、问题解决等23种信息化教学模式,李克东教授提出的情境——探究式、小组合作——远程协商式等4种数字化学习模式。这些信息化教学模式对于信息技术与数学教学整合有很好的借鉴作用,但由于其学科的普适性而缺乏数学教学的针对性。 计算机应用于数学教学前期研究的重点在于如何充分发挥计算机辅助教学的工具,近些年来则更加关注计算机认知工具的作用,尤其是校园网、因特网在中小学的广泛普及以及“几何画板”、“mathcad”、“mathematica”、“Excel”等软件的引入与使用,许多数学教学研究人员和数学教师对于将信息技术与数学教学整合进行了有益的探索,并取得了一定的效果,其中运用“几何画板”革新数理化教学(特别是数学教学)的试验研究项目取得了尤为显著的影响和效果,如运用“几何画板”讲授抽象的数学概念、做数学实验都取得了较好的效果。但是这些计算机应用于数学教学的研究大多停留在计算机作用的描述、教学经验描述的层面上,没有对这些经验进行理论化、抽象化、模式化的概括,不利于其他教师的借鉴和运用。 3构建信息技术与数学教学整合的教学模式的原则 教学模式是教学过程的简约化描述,但教学程序却不等于教学模式。教学模式的构建虽然具有一定的主观性,受到构建者对教学规律和原理的理解和具体的教学实践的影响,但是必须在教育教学理论的指导下,符合教学规律,为实现教学目标服务,也就是说我们构建信息技术与数学教学整合的双主教学模式也要遵循一定的原则。 3.1基于主导——主体教学理论的原则 教学模式与教学思想、教育教学理论有天然的联系,没有一定理论的指导,教学模式就没有了灵魂。一个完整的教学模式应该包含主题、目标、条件(或称手段)、程序和评价五个要素(张武升,1988)。主题即教学模式所依据的教学思想或理论,对教学活动作出理论的解释,规定了教学模式的本质,还渗透、影响其他四个要素。影响教学模式的理论基础有现代的教育思想、学习理论、教学理论等。现代教育思想的指导从根本上把握了教学模式培养人的最终目标;学习理论解释学习的内在机制,要求教学符合学生的认知规律,学习是有意义的学习;教学理论是用于指导教学操作程序和方法的系统理论,直接指导教学模式的形成。 “主导——主体”教学理论是构建信息技术与数学教学整合教学模式最主要的理论依据,“主导——主体”教学理论取建构主义学与教理论和奥苏贝尔等以“教为中心”的学与教理论之长,避两者之短,认为在教学的展开进程中,要充分尊重学生的学习主体地位,让学生对教学内容进行自主学习、自主思考,教师则在教学过程中起学习内容的选择、学习过程的组织、帮助和指导等主导性作用,使学与教有机的统一起来,体现了以人的全面发展为最终目标的教育思想。 3.2体现数学教学特点的原则 为数学教学服务所构建的信息技术与数学教学整合的教学模式不可避免地受到数学的特征、数学教学的特点、原则以及数学教学改革的趋势和方向的影响。数学既是基础性学科又是工具性学科,因此数学教学既要重视基本知识、基本概念、数学思维方法的教学,又要重视数学知识的实际应用教学,重视学生实际问题解决能力的培养。针对现在数学只能为越来越少的人所掌握以及学了数学没有用处的情况,国际数学教育界提出“大众数学”、“人人都要学会的数学”的口号,美国数学教师协会(NCTM)在1989年3月制定的《学校数学课程与评价标准》中提出了全美学校数学教学目标:“为估价数学而学习,为数学推理而学习,为数学交流而学习,对于自己从事数学活动的能力有信心,成为数学问题的解决者”。我国新的数学课程标准也提出“通过义务教育阶段的数学学习,学生能够:获得适应未来社会生活和进一步发展所必需的重要数学知识(包括数学事实、数学活动经验)以及基本的数学思想方法和必要的应用技能;初步学会运用数学的思维方式去观察、分析现实社会,去解决日常生活中和其他学科学习中的问题,增强应用数学的意识;体会数学与自然及人类社会的密切联系,了解数学的价值,增进对数学的理解和学好数学的信心;具有初步的创新精神和实践能力,在情感态度和一般能力方面都能得到充分发展”。这些数学教学目标为现代数学教学提供了如下启示: 基于“做”(hand-on)的教学——学习抽象的数学概念之前,让学生做数学实验、动手操作实物或模型,培养数学的意识,强调培养学生动手的能力; 基于思维(mind-on)的教学——关注核心概念、有判断力的思维方法和能力的教学,以使学生重构并形成自己的数学概念和关系,强调思维的培养。 基于事实(reality-on)的教学——使学生学会探索、发现、讨论和有意义建构用于解决现实问题的数学概念和关系,培养学生用数学的方法来解决问题的能力。 3.3基于信息技术与课程整合思想的原则 信息技术与课程整合是指在课程教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合,共同完成课程教学任务的一种新型的教学方式(李克东,2001)。信息技术与课程整合不是一朝一夕的事,而是经过许多中间过程的,最终将信息技术作为辅助学习的高级认知工具,并带动教育的全面改革。根据信息技术与课程整合的不同程度和深度,将整合的进程大略分为三个阶段(马宁、余胜泉,2001):封闭式、以知识为中心的整合阶段,信息技术作为演示、交流和个别辅导的工具;开放式的、以资源为中心的整合阶段,信息技术作为资源环境、信息加工工具、协作工具和研发工具;全方位的课程整合阶段,信息技术与课程整合引起了课程内容、教学目标和教学组织架构的全面变革。构建基于课程整合的数学教学模式要充分利用教育技术的优秀成果,并根据教学内容的特点选择适当的整合方式,强调将信息技术认知工具的作用,加强整合的深度,而不是仅仅将信息技术作为演示的工具。 3.4最优化教学效果的原则 教学模式是教学理论在教学实践中的运用和具体化,来自于教学实践。教学实践是教学模式的基石,教学模式必须用于教学实践才有其存在的必要,也只有通过教学实践的检验才能不断完善。因此,在研究教学模式的同时,还要将之用于实实在在的教学活动中,研究教学模式是否有利于提高数学教学的效率和效果,这是我们研究和构建模式的根本所在,也是验证模式是否有效、是否值得推广的基本途径。 4几种信息技术与数学教学整合的双主教学模式 教学模式的研究是理论与实践的“中介”研究,其“中介”性质决定了教学模式的研究有演绎法和归纳法两种方法。演绎法采用实证研究的方法,“从一种思想和理论假设出发,设计一种教学模式,用实验检验证明其有效后,确立这一教学模式”(张武升,1988)。归纳法是在大量教学实践基础上总结、概括形成教学模式。随着教学理论和教育科学研究方法的发展和变革,尤其是现在对教师教育科研能力的重视以及运动研究方法再度受到关注,教学模式的研究更强调运用演绎法和归纳法相结合的方法。 我们运用演绎法和归纳法结合的方法就数学的概念、规律、几何教学构建了5种信息技术环境下的双主教学模式,下面就对这5种模式的操作程序、适用条件、评价等进行阐述。 4.1概念的归纳——获得教学模式 “概念的归纳——获得教学模式”是在参考乔伊斯(B.Joyce)和韦尔(M.Well)的“概念获得模式”和塔巴(HildaTaba)的“概念发展教学模式”的基础上提出的,其目标是让学生形成正确的概念、了解概念的含义以及通过参与和反思概念化的过程,提高分析和概括的思维能力。概念的归纳——获得教学模式包括七个步骤。 (1)情景导入,明确教学目的 情景导入的目的是激发学生的学习兴趣,建立学习的心理倾向。所创设的情景一定要与要讲授的概念有关,可以是与概念相关的生活实例、资料,可以是一些例子,也可以是用以明示该概念与其他概念关系(上位、下位、并列组合)的先行组织者等。在概念学习之前,教师要向学生阐明本课的目的是通过寻找其本质属性界定某一概念。 (2)呈现例子,分类归纳 教师选择一些肯定性例子(具备概念所有属性的例子)和否定性例子(不具备或不完全具备概念属性的例子),然后呈现给学生,让他们把相似的归为一类,并找出其共同属性(即归类理由)。如果低年级学生的分析能力不够强,则可以先呈现肯定性例子,让学生提取其中的共同属性,再呈现否定性例子,剔除非本质属性,引起学生对本质属性的注意,加强对本质属性的认识。 (3)提出概念假设 当学生把所有的属性都罗列出来后,要求学生给这组例子取一个名称,思考如何用这些属性来表述这个名称,此时教师不要对任何学生的观点进行评价,要鼓励他们多思考、多说。 (4)呈现例子,检验假设 同样呈现一些肯定性和否定性的例子,让学生用自己提出的假设判断是否所有的肯定性例子都能归到概念组中、概念是否已包含了所有的本质属性,必要时可以将一些属性添加到概念中。 (5)概括总结,形成概念 教师展示全体学生提出的概念属性和概念假设,要求学生共同提取该概念所包含的所有本质属性,用简练的语言概括出概念,然后再现概念的规范表述。 (6)应用概念,巩固理解 可以呈现一些比较复杂的例子,让学生应用概念进行分类,也可以让学生自己举出一些符合该概念的例子,加深他们对概念的理解。 (7)反思概念化过程 教师可以用问题来激励学生回忆、反思、讨论自己概念化的过程,如“请回忆一下你们得出这一定义的过程,你们是怎么确定其主要特征的”,从而提高其思维能力。 在上述过程中信息技术的作用以及教师和学生在过程中的活动可用表1来概括。 表1概念的归纳——获得教学模式中信息技术的作用和师生活动 模式程序信息技术的作用(理想状态)教师活动学生活动 情景导入,明确教学目的情景创设工具创设情景,说明教学目的明确目的,建立心理倾向 呈现例子,分类归纳例子展示、操练、表征观点(提取的概念属性)工具选择例子,确定呈现方式,收集概念属性例子分类,归纳概念属性 提出概念假设表征观点、交流讨论工具鼓励学生思考、发言,收集学生提出的假设提出属性和名称,讨论 呈现例子,检验假设展示例子、操练、表征观点、交流讨论工具选择例子,阐明阶段目的,参与讨论,收集概念属性假设例子判断,归纳属性,讨论 概括总结,形成概念呈现假设、表征观点、交流讨论工具展示概念属性和假设,参与讨论,评价学生概括的概念概括概念,讨论互评 应用概念,巩固理解呈现例子、操练工具选择例子,评价效果判断,举例 反思概念化过程交流讨论工具提问引发讨论反思,讨论 这种教学模式适合于讲授那些具有明确属性的概念,如有(无)理数、方程、等式等,也可以用于教授代数运算法则,如合并多项式、合并同类项等,对信息技术的要求不高,有大屏幕投影设备和一台计算机的教室基本满足教学条件(讨论口头进行,分类、提出假设可用纸代替),但是在教学前,教师必须选择准备好肯定性和否定性例子以及一些复杂的、似是而非的例子。教学的效果可以用判断、举例的方法来评价学生是否已理解、获得了该概念。 4.2规律的应用——探究教学模式 学习规律的目的是为了应用规律,此模式的目标是使学生通过应用概念和规律加深对概念和规律的理解,培养数学方法的应用能力和实际问题的解决能力,包括六个阶段。 (1)情景导入,明确问题 利用多媒体计算机创设现实问题情景,激发学生解决问题的兴趣,明确要解决的问题。 (2)分析问题,明确应用的概念或规律 让学生思考分析问题,提取问题中的已知条件、未知条件和要求的结果,引导学生讨论解决该问题需要用到的数学概念和规律,确定解决问题的概念和规律。 (3)分组讨论,提出假设 先将学生分成若干个小组,以小组为单位猜想、讨论解决问题的可能方案。这个阶段要鼓励学生多思考、多猜想,而不要求计算、证明,但是要给学生一定的时间限制,时间的长短则根据问题的难易程度而设定。 (4)共享方案,评价筛选 当学生已提出足够多的方案时,让小组成员汇报小组提出的方案。教师收集、汇总学生的方案,并把全部方案展示给全体学生,选出其中不同的方案后,让学生用逻辑推理的方法淘汰不可能的方案,进一步筛选出可能方案。 (5)计算证明,验证假设 让学生对剩下来的可能方案用严密的计算和证明的方法来验证其有效性。如果学生的信息能力较强,也可以要求学生用信息技术来表征最后的方案。 (6)汇报总结,反思 学生汇报验证的结果,总结问题的解决方案。如果方案比较复杂,教师可以用多媒体计算机来演示该方案解决问题的过程。最后要求反思解决问题的过程,讨论问题解决过程中所用的数学方法。 模式中信息技术的作用以及教师与学生的可能见表2。 表2规律的应用——探究教学模式中信息技术的作用和师生活动 模式程序信息技术的作用(理想状态)教师活动学生活动 情景导入,明确问题情景创设、问题呈现工具创设情景建立心理倾向,明确问题 分析问题,明确应用的概念或规律交流讨论工具引导,总结讨论,分析,确定应用的概念或规律 分组讨论,提出假设交流讨论、表征假设工具分组,设定讨论时间,鼓励学生,关注小组内所有成员的发言情况讨论,提出假设

共享方案,评价筛选展示方案、交流讨论工具收集、呈现方案,参与学生讨论汇报,讨论评价 计算证明,验证假设计算工具,实验环境,交流讨论工具提供工具,工具使用方法指导,提供帮助计算、证明,交流讨论 汇报总结,反思表征方案、交流讨论工具评价,总结,引发反思汇报,讨论总结,反思 此模式适用于与生活有关的计算公式、规则的复杂应用教学,如相遇问题、解方程问题等,对信息技术的理想要求是具有多媒体投影设备、网络环境、计算器、几何画板等数学探索工具等,要求教师和学生熟练使用Word、计算机、几何画板、网络交流讨论工具等。如果不具备网络教学环境,则学生的交流讨论可以口头进行。教学效果可以用解决类似问题来进行评价。 4.3几何概念、规律的“数学实验”教学模式 运用几何画板的“几何概念、定理的数学实验教学模式”的目标是通过“做”的教学,让学生正确理解几何中的概念、规律,了解概念、规律的形成原理,培养发现问题、转换问题的能力,培养用数学模型来解决问题的能力。该模式的步骤为: (1)情景导入,明确目的 情景导入的目的是激发学生探究的兴趣,明确数学实验的重点(要学习的概念/规律),如用与教学内容相关的例子引入课题,如用飞机或飞机模型引入角平分线教学、用飞翔的蝴蝶引入轴对称概念的教学、演示离心率变化引起曲线变化的动画引入离心率概念的教学等。 (2)做“数学实验”,自主探索 学生明确了本课的目的后,让学生用几何画板做数学实验,利用教师编好的课件独立探索,发现数学概念包含的本质特征、规律形成的原理。如果学生能熟练使用几何画板,也可以让学生自己制作简单的课件。 (3)讨论总结,形成概念/提出规律 学生将探索获得的概念属性或规律与学习伙伴进行讨论,在教师的帮助、引导下提出正确的概念或规律。 (4)概念/规律应用 将所获得的概念或规律应用于解决一些问题,可以是进行一些练习,也可以是解决一些实际问题,如用轴对称概念解决“在河边建一个水电站,使之到两个供水站的距离之和最短”等。此时还可能用几何画板进行数学实验。 (5)反思 用提问的方法引起学生回忆、反思自己的学习过程,讨论如何获得概念、发现规律的,在应用规律的时候是如何应用规律的,用“数学实验”进行学习对自己解决问题有什么启示等。 表3说明了信息技术在此模式中的作用以及模式程序中教师和学生的活动。 表3几何概念、规律的数学实验教学模式中信息技术的作用与师生活动 模式程序信息技术的作用(理想状态)教师活动学生活动 情景导入,明确目的情景创设工具创设情景建立心理倾向,明确学习目的 做“数学实验”,自主探索实验环境,表征概念或规律工具提供工具,监控、帮助、引导做数学实验,探索,记录探索的心得 讨论总结,形成概念/提出规律交流讨论、表征概念或规律工具总结,评价讨论,提出概念,互评 概念/规律应用呈现问题工具,练习工具,实验环境提出问题,提供工具,监控、引导、帮助练习,做“实验” 反思交流讨论工具引发思考,参与讨论讨论,总结 这种模式适用于抽象的几何概念、几何定理、复杂概念的研究和利用几何知识解决问题教学,如轴对称概念、多边形的内角之和、离心率概念、复杂曲线的形成、空间几何等,也可以用于物理、化学的教学中。要求师生都熟练使用几何画板和Word、记事本等记录工具,可用需要转换的复杂问题来评价教学效果。 4.4基于Internet的数学计算应用——合作探索教学模式 现代数学教学强调数学与现实生活的联系,要求数学教学要从身边的生活问题出发、用于解决生活中的实际问题,Internet提供的丰富资源又为此提供了更广阔的空间。“基于Internet的数学计算应用——合作探索教学模式”就是为实现使学生将学到的数学计算知识用于解决生活问题、从而培养其联系实际、解决问题能力的目标而设计的,其步聚包括七个环节: (1)情景导入,提出问题 情景创设的目的是激发学生探索、解决问题的兴趣,创设的情景要与学生的日常生活密切相关,而且要利用视频、音频、图片等多媒体信息来呈现问题,如深圳南山实验学校的易伟湘老师用悉尼奥运会的资料、用图片展示活动城市的情况[17]来调动学生的积极性取得了比较好的效果。 (2)分析问题,明确方向 要求学生分析解决问题需要确定哪些条件,这些条件与哪些数学知识有关系,最后确定解决问题涉及的数学概念,复习概念间的数量关系。 (3)小组学习,查找信息 教师按照学生的兴趣或位置关系将学生分成若干小组,确定每个小组成员都有相应的任务后,提供给学生信息记录表、相关的资源、网址或搜索引擎,传授学生使用这些资源的方法,让学生开始查信息。要求每个学生都独立自主地查找信息,他们所查找的信息都是为了解决共同的任务,是小组任务的一部分,培养他们协作的意识。这一阶段要给学生足够的时间和资源,使他们能进行充分的探索,学生还要及时记录所找到的信息。 (4)交流协作,解难释疑 当小组成员找到所需的信息后,让他们回到小组中,交流他们所查的信息以及为什么选择这些的理由,讨论其中分歧的意见以达成共识。对于一些学生容易忽视的因素,教师要及时引导。 (5)计算数据,问题解决 学生计算经过讨论的数据,比较、分析计算结果,讨论、选择恰当的解决方案。这里学生提出的解决方案可能不是惟一的,教师要鼓励学生多角度考虑解决方案,以培养他们的发散思维。 (6)成果汇报,讨论评价 学生在小组交流达成共识后,由小组成员向全班同学汇报学习的结果以及提出方案的理由,教师和其他组的学生可以就他们的方案提出适当的建议。 (7)反思 要求学生回忆探索、协作的过程,反思如何从问题中提取数学知识、怎样才能找到需要的信息、如何选择有用信息、解决该问题用了哪些数量关系、与小组成员协作是否愉快、学习伙伴有哪些值得自己学习的地方、打算以后怎么用这些数学知识和学习方法等等。 模式中信息技术的作用及教师与学生的活动如表4所示。 表4基于Internet的数学计算应用——合作探索教学模式中信息技术的作用及师生活动 模式程序信息技术的作用(理想状态)教师活动学生活动 情景导入,提出问题情景创设工具创设情景,阐明目的明确目的,建立心理倾向 分析问题,明确方向讨论工具,展示数量关系工具帮助学生提取、复习数学概念、数量关系分析、讨论,提出、复习数量关系 小组学习,查找信息信息探索、记录工具提供记录表、资源和工具,监控、帮助查找、记录数据 交流协作,解难释疑交流工具监控、引导,启发讨论,选择有用信息 计算数据,问题解决计算工具、表征方案工具提供工具,监控、引导计算、讨论,提出方案 成果汇报,讨论评价展示成果工具,讨论工具参与讨论,提出建议汇报,讨论、互评 反思讨论工具引发思考,参与讨论反思,讨论 这种模式适用于一些与日常生活有关的计算知识的教学,如行程问题、利息问题等。运用此模式进行教学的前提是具备并师生熟练使用Internet教学环境、Excel等电子表格工具、Word等文字处理工具软件。教学效果的评价可延续到课后进行,可让学生写学习体会、学生互评协作意识与协作能力。 4.5基于Internet的综合性应用问题的合作研究学习模式 这是一种多学科、多纬度的综合性教学模式,将知识、计算、规律的学习与解决实际问题等目标综合在一起。应用这种模式的教学一般不能在一节课中完成,根据项目的难易程度确定所需的时间。此模式的实施分为八个阶段: (1)设置问题情境,提出问题 问题可以由教师口头提出或用展示某一事件引出,也可以由学生自己提出。问题的情景应该是真实的,能够引起学生探索的热情。 (2)分析问题,明确评价方法 要求学生分析问题情景中所隐含的数学知识,列出已掌握和未掌握数学概念的清单。教师向学生说明研究的成果形式以及评价的方法。 (3)组织小组,确定研究计划 教师按照一定的分组策略将学生分成若干个小组,或者由学生自行分组,小组人数以4-5人为佳。小组成员一起讨论研究的方法、进度以及小组成员的分工,制定研究计划表和数据记录表。 (4)自主探索,学习概念,查找信息 每个小组成员根据自己的任务分工,学习自己未掌握的数学知识,并开始收集与解决问题相关的信息。学生通过学习新的数学知识、查找所需的信息,逐步建构起关于该领域知识结构原形,并形成自主思维的能力与习惯。教师帮助学生判断所查信息的有效性。 (5)交流协作,完成数据表 学生搜索到所需的信息后,回到小组,与其他小组成员一起交流所找到的信息以及该领域的相关知识以及自己关于解决问题的见解,并用查到的信息完成数据表。如果交流发现有不恰当的数据或数据不充分,则需要重新查找数据。 (6)计算数据,提出假设 将所查的数据进行必要的单位转换、中间计算,计算出最终数据,形成各种可能的解决方案。 (7)讨论假设,问题解决 对提出的可能解决方案进行组内讨论,决定最佳解决方案。 (8)汇报,评价,反思 由小组成员向全体同学作出口头汇报,如果可能还需提交书面报告。教师和其他小组根据评价的方法对他们的研究进行评价。要求学生对研究的过程进行反思,思考自己又学到哪些新的知识、是怎么解决这个问题的、自己在小组中的贡献有多大等等。 在这个模式中,信息技术的作用以及教师和学生的可能活动见表5。 表5基于Internet的综合性应用问题的合作研究学习模式中信息技术的作用及师生活动 模式程序信息技术的作用(理想状态)教师活动学生活动 设置问题情境,提出问题情景创设工具创设情景,提出问题明确问题 分析问题,明确评价方法讨论工具,展示成果形式和评价方法的工具帮助引导,说明成果形式和评价方法分析问题,提取数学知识,了解成果形式和评价方法 组织小组,确定研究计划制定研究计划和数据电子表工具确定分组,提供工具和工具使用帮助分工,制定计划表和数据表 自主探索,学习概念,查找信息资源、查找工具,探索工具提供资源,监控、引导学习概念,查找信息 交流协作,完成数据表讨论工具,数据记录工具监控、帮助、引导讨论,输入数据 计算数据,提出假设计算工具,方案表征工具监控、帮助、引导计算数据,记录结果 讨论假设,问题解决讨论工具监控、帮助、引导讨论,提出方案,准备口头汇报,撰写研究报告 汇报,评价,反思汇报撰写工具、讨论工具总结、评价,引发思考口头汇报、互评,反思 此模式适用于研究一些用数学知识解决社会性问题,如分期付款问题、投资回报问题、问题等等,模式的运用要求在Internet教学环境中,师生熟练使用浏览器、搜索引擎、Excel等表格工具、Word等文字处理工具、PowerPoint等演示工具,学生具备一定的协作技巧和进行口头、书面汇报的能力。教学效果的评价可以从问题解决、汇报、协作等方面进行。 以上是我们在这个领域所作的一点探索,所提的模式并不能包含所有内容的教学,还有许多内容的模式尚待研究,相信随着信息技术与数学教学整合研究的深入,这些模式会得到不断的修正、完善,更多的模式也会出现。 参考文献 [1]北京师范大学现代教育技术研究所.深圳市南山实验学校.信息技术与课程整优秀案例论文集.高等教育出版社,2001.11. [2]冯克诚,田晓娜.最新教学模式全书(上卷).国际文化出版公司,1997.8. [3]高文主编.现代教学的模式化研究.山东教育出版社,2000. [4]何克抗,李克东主编.信息技术与语文教学改革全国经验交流会论文集.全国学科“四结合”总课题(内部资料).1997-2001./www.etc.edu.cn/articledigest10/net-instruction.htm. [6]李克东.数字化学习——信息技术与课程整合的核心.电化教育研究.2001.(8).(9)./www.etc.edu.cn/academist/ysq/infor-tech-sub.htm. [8][美]贝尔.中学数学的教与学.许振声等译.北京:教育科学出版社,1990.8./www.cbe21.com/subject/maths/jxck.php. [10]向玉琴,刘英健.美国小学数学教学的基本特征.山东教育.1998.(3). [11]张武升.关于教学模式的探讨.教育研究.1988.(5). [12]祝智庭主编.现代教育技术——走进信息化教育.高等教育出版社,2000.9. [13]BruceJoyce,MarshaWeil&EmilyCalhoun,ModelsofTeaching,Allyn&Bacon,1999./www.techknowlogia.org.

第4篇:流体力学基本概念总结范文

【关键词】生物课堂 生态系统 概念教学

正确的生物概念,既是生物学知识的组成部分,又为更系统地获得生物学知识奠定了基础。生物学概念教学贯穿于整个生物学教学的始终,讲授新课、复习旧课、实验操作和做练习,都离不开生物学概念。在《义务教育生物学课程标准(2011年版)》中,在原有标准的十个模块中,都增加了重要概念的描述。在教学中,学生准确、深刻地理解概念、掌握概念,不仅是学好生物学的前提,也是发展学生智力的条件。笔者于2012年暑期在北京参加了新课标培训会,培训专家强调“教学中,教师要帮助学生形成以下重要概念”。本文以“生态系统”这一概念为例简要谈一下生物学中的概念教学。

一、在课标中的地位

有关“生态系统”,在《生物课程标准》中的具体内容是:概述生态系统的组成、列举不同的生态系统、描述生态系统中的食物链和食物网、举例说出某些有害物质会通过食物链不断积累、阐明生态系统的自我调节能力是有限的。总共有五个直接相关的内容,可见“生态系统”是一个重要的核心概念。

二、教学策略

教学策略:在上课时首先分析学生形成的前概念,设置问题情境,引导学生进行思考,归纳总结出科学概念。然后通过举一些典型的正例、反例组织学生对概念再次进行思考,充分认识概念的内涵和外延。最后以概念图的形式总结。

三、教学流程

1.体察学情,有的放矢地引入概念。学生根据已有知识回答“什么是生态系统”,老师评价,导入课堂。

本环节要在屏幕上展示大标题“生态系统”,生态系统这一名词学生不是第一次听说,比如对“保护生态系统”“生态平衡”等等都有所耳闻,但是很少有学生能准确说出“生态系统”的内涵和外延。这时提出问题引导学生思考:“什么是生态系统?”学生的回答多种多样:植物、动物、森林、草原等等,还有学生能想到土壤中的细菌、真菌,但是很少有学生能想到阳光、空气、水等环境条件。

根据学生的回答,教师可以了解学生脑海中形成的前概念,对之后如何引导学生形成正确概念做到心中有数。

教师评价,同时提出问题引发学生思考:①生物间是孤立的吗?②如果只有生物,能构成生态系统吗?

2.运用多媒体,生动形象地展示新知,在乐趣中认识概念。教师展示捕食、合作、竞争等视频图片,引导学生认识生物间是相互联系的。

在学生充分感知的基础上,利用多媒体形象直观地展示课本内容,从而使知识能多层次、多角度直观形象地展示在学生的面前。这样既活跃了课堂气氛,又大大提高了课堂效率。对于刚刚进入初中接触生物知识的学生,这种学习新知的方式比较容易接受。

根据学生的这一特点,在此环节中通过多媒体播放草原上狮子捕食猎物,蜜蜂、白蚁相互合作、田地里的小麦和稗草竞争养分、腐烂的苹果等相关视频及图片,在展示的过程中及时提出相关问题:狮子与猎物是什么关系?蜜蜂和白蚁作为一个群体是怎样合作的?小麦和稗草在生长过程中会争夺哪些养分?苹果为什么会慢慢腐烂,是哪种生物在起作用?

3.联系实际,巧妙引导学生结合实际生活总结概念。教师要引导学生分析生物与环境的联系,认识二者是不可分割的。

对于初一的学生,如果只是生硬地告诉他们生物与环境密不可分,他们会觉得这些知识不易接受。这一环节应结合学生的理解水平,从植物入手,展示一株豆苗从萌发到生长到开花结果的过程,学生结合自己的生活经验,不难总结出植物生长离不开阳光、空气、水等条件。

接下来学生举例,说一些动物,教师引导学生对这些动物分类:有些动物直接以植物为食,有些肉食动物间接以植物为食。单从这方面,动物同样离不开环境,而且这时还有学生补充:动物需要呼吸离不开空气,需要生存离不开水等等。把这一系列片段梳理一下,学生总结:生物与环境密不可分。

4.学生归纳总结出生态系统的概念。在前面的这些教学流程进行完之后,学生对于生态系统这一名词已经有了比较清晰的认识,知道生态系统不仅有各种各样的生物,还有与之相关的环境,并且生物与环境之间相互联系。在老师一步步的引导后,学生总结:生态系统是在一定空间范围内,生物与环境所形成的统一整体。

第5篇:流体力学基本概念总结范文

关键字中学物理;教学新课

【中图分类号】G633.7文献标识码:B文章编号:1673-8500(2013)01-0132-01

概念作为物理知识体系的基本构成单位,在新课教学中,其引入方法是否恰当,不仅会影响学生对物理概念本身的理解和掌握,而且还会影响到能否激发学生对学习物理的兴趣,调动积极性而参与教学活动。本人结合自己的教学实践,谈谈引入物理概念教学的几种方法,以供参考。

1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。

2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。

3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。

4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。

5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。

6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。

7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。

8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。

第6篇:流体力学基本概念总结范文

[关键词]物理概念 学习 物理思维 认知结构

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)47-0004-01

一、引 言:

物理概念是一类物理现象和物理过程的共同属性和本质特征在人们头脑中的反映,是对物理现象和物理过程的抽象化和概括化的思维形式。初中物理概念不仅是物理基础知识的重要组成部分而且也是构成物理规律,建立物理公式和完善物理理论的基础和前提。物理概念的教学是初中物理教学的重点和难点,探索物理概念学习是物理教学的永恒话题,因此分析概念在初中物理学习中的重要性有重要的意义。

二、物理概念是初中物理学习的基础和成功的关键

物理概念作为分析、综合、判断、推理等逻辑思维的出发点,揭示了物理这门学科的内容,形成了物理学科的体系与结构,体现了物理学科存在的价值。

物理学包含的内容大体可分为物理概念、物理规律和物理理论的应用。其中物理概念是物理规律和应用的基础,物理规律揭示了物理概念之间的相互联系和制约关系。如果学生对电压、电流和电阻这几个概念搞不清,那就无法理解和掌握欧姆定律,更谈不上正确的运用欧姆定律进行实际解题计算了。如果对压强、压力和受力面积这几个概念掌握不好,对于计算压强的题就也会经常出错。

物理概念能够使学生深刻了解事物之间的相互关联,同时有助于知识点的迁移,进而形成系统的知识链。目前中学生普遍感到物理难学,其症结主要存在以下两个方面:在教师方面,往往存在只让学生多做练习,而不注重让学生形成正确的物理概念;在学生方面,往往只注意背定义、记公式、做练习,而忽视了对物理概念的理解。因此教师应利用各种教学方法和手段,帮助学生将新学的物理概念融入到其原有的物理概念网络中去,建构起新的知识体系和物理认知结构。

三、学好物理概念能够激发学生学习物理的兴趣

孔子言:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。现代教育家斯宾塞也强调:“教育要使人愉快,要让一切教育带有乐趣”,这说明兴趣是学习的最好伙伴。学生对概念的学习与理解能够激起学习物理的兴趣,有了兴趣就有了学习的欲望,就能增添其进一步探究并学习物理的动力。在物理学史上,许多著名的物理学家只是出于兴趣爱好才潜心研究物理,才如痴如醉地探索自然界的奥秘。

学生对某物理概念会产生疑问,往往是对某概念特别感兴趣,或是思维活动处于迷茫状态,教师可设立概念总结表,从中了解学生的兴奋点、思维程度和教学中存在问题,根据反馈信息,调整教学进程、教学方法和教学策略,确立学生的现有概念发展水平,以不断贴近学生的概念“最近发展区”。透彻的理解物理概念能够使繁杂的物理现象和公式变得浅显易懂有趣,使学生愿学、爱学物理。

学点物理知识,弄懂一些基本物理概念,这往往是现代人提高自身基本素质的需要,甚至于是修身养性、训练思维的需要。那时当人们就象欣赏音乐、欣赏美术作品一样,把学习物理知识、弄懂物理概念当作是修身养性、陶冶情操、训练思维的“消遣”,那将是人类文明的一大进步,这时我们心目中的学习物理将变成“欣赏物理”。

概念学习是掌握方法、训练思维的重要途径认识学习物理概念与认识概念的方法向来关系密切,比如,学习电压、电流的概念,由于电压、电流看不见摸不着,我们经常采用跟水压、水流进行类比。在物理概念学习要分把握好物理概念的形成和物理学研究方法之间的内在联系,促进学生在深入理解物理概念的同时,逐步熟悉和掌握物理学研究方法,进而提升学生的自主、探究学习能力。

物理思维的方法包括分析、综合、比较、抽象、概括、归纳、演绎等,在物理学习过程中,形成物理概念以抽象,概括为主,建立物理规律以演绎、归纳、概括为主,而分析综合与比较的方法渗透到整个物理思维之中。若能充分把握每个物理概念在其形成过程中所经历的主要思维形式,并注意结合学生的思维特征来组织学习,就能有效地以物理概念学习为载体,培养学生的物理思维能力。

例如,通过对欧姆定律和串并联电路概念的学习,我们要能找出概念的另外表述方法:“电阻越串越大,越并越小”,“串联分电压,大电阻分大电压”,“并联分电流,大电阻分小电流”,这种训练方法能让学生形成熟练的物理解题技能技巧,同时也能使学生的各种思维得到发展。

初中物理学习体系是一个由概念、命题构成的统一的逻辑系统,如果把物理学习体系比作一张网,那么概念就相当于这张网上的一个个网结。可见概念在物理学习的形成、发展和完善的过程中具有不可或缺的重要作用。

每个人都希望具有很强的解决实际问题的能力,但如何衡量解决问题的能力从智力结构来说,就是要求这样的人能准确地把各种实际问题抽象为具体的物理模型,在这个过程中关键是头脑中要有清晰的物理概念。学习任务任重道远。千里之行,始于足下,把握好初中物理概念学习可取得事半功倍的效果。总之物理概念不仅是物理学的基础而且也是学好物理的关键也是培 养学生思维能力、开发智力的重要途径。它在物理学习中重要性不言而语因此在学习中应对物理概念牢固掌握并形成一个完整的体系。

参考文献

[1] 郭怀中.物理教学论[M].合肥:安徽人民出版社,2007.

[2] 鲁后君;初中物理教学中对学生科学探究精神的培养[J];科学大众(科学教育);2009年10期.

[3] 杨连成;浅谈多媒体在初中物理教学中的运用[J];科学大众(科学教育);2009年11期.

第7篇:流体力学基本概念总结范文

关键词:电子技术;概念;现象;抽象;形象

电子中的概念是反映电子现象和过程的本质属性的思维方式,是电子技术事实的抽象。它不仅是电子技术基础理论知识的一个重要组成部分,也是构成电子技术规律和公式的理论基础。学生学习电子技术的过程,其实是在不断地建立电子技术概念的过程。因此概念教学是学生学好电子技术的基础,更是学好电子技术的关键。在实际教学中如何才能让学生有效地掌握、理解并运用好高中电子技术概念呢,从实际教学的经验中体会到,采用灵活多变的教学方式,激发学生的学习兴趣,变抽象为形象,可以提高概念教学的效果。

一、联系、联想记忆法

电子技术中有很多抽象的概念,例如:电场、电力线,磁场、磁力线。电场、磁场看不到但却实存在(可以利用实验证明),而电力线和磁力线不存在为了分析问题方便而画出来的(可以看到)。利用电力线或磁力线的方向表示电场或磁场的方向,利用电力线或磁力线的疏密来表示电场或磁场的强弱。

半导体中载流子的运动也是如此:一般我们看不到,为了分析方便往往把空穴和自由电子画出来。空穴带正电荷,自由电子带负电荷,主要靠空穴导电的半导体称为空穴型半导体或p型半导体;主要靠自由电子导电的半导体称为电子型半导体或称为n型半导体。空穴通常用圆圈o表示,p去掉尾巴就是o;电子带负电n就可以想成三个负号。通过总结空穴、电子,p型半导体、n型半导体就比较容易记了。

二、教学实验演示法

电子技术是一门以实验为基础的学科,在进行概念教学时,演示实验法是一种行之有效的教学方法,一个生动的演示实验,可创设一种良好的电子技术环境,给学生提供鲜明具体的感性认识,再通过引导学生对现象特征的概括形成自己的概念。

如“整流”概念的教学,用直流电源和单向半波整流电路演示,让学生体会到外加电源的正极接二极管的正极,电源的负极接二极管的负极,二极管受正电压,二极管导通,电路中通过大的电流if;反之外加电源的正极接二极管的负极,电源负极接二极管的正极,电路中几乎无电流通过。从而揭示了二极管的单向导电性。

三、电教图像剖析法

有些高中电子技术概念,无法实验演示也无法从生活中体验。如pn结的形成,空穴和电子的扩散运动、漂移运动等。可以用图像、电教手段(如flas)展示给学生观看。电子技术图像通过培养学生的直觉,从而培养学生的高层次的形象思维能力,建立起电子技术概念的情景;电教手段能以生动、形象、鲜明的动画效果,模拟再现一些电子技术过程,学生通过观看、思考,就会自觉地在头脑中形成建立电子技术概念的情景。这种方法符合“从生动的直观,到抽象的思维”的基本认识规律,是现代教学中提高概念教学效果的一种重要手段。

四、兴趣引导法

兴趣是最好的老师,实际生活,生产实践及现代高科技中一些有趣的电子技术现象会吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,活跃学生的思维,提高学生的理解能力,有利于知识的掌握。

如对放大概念的认识,以门铃的工作过程为例。可以先不加放大三极管时接好电源和音乐片,门铃发声,声音很小只能在耳边才能听到;接着接好电源、音乐片,门铃发声,声音比较大,整个班都可以听到。使学生亲身感受到门铃发出声响的明显变化的现象。说明和分析什么是放大的概念,通过学生对“放大”现象切身的体会来理解掌握这一概念。利用振荡电路组成的闪光灯电路即提高了学生的学习兴趣,有利于学生对电路的分析对知识的掌握。

五、循序渐进法

循序渐进,通过复习旧知识引入新知识,是实际教学中常用的一种教学方法。通过复习已掌握的电子技术概念,并对此概念加以扩展,延伸,或使其内涵、外延发生变化从而得到新的概念。

第8篇:流体力学基本概念总结范文

关键词:桥梁;概念设计;教与学

中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0147-05

一、引言

土木工程从17世纪中叶诞生开始,经历了最初近300年的“奠基时期”和一战前后的“成熟时期”,并以计算机和信息技术为标志,进入了现代桥梁工程发展阶段。这一时期,中国桥梁经历了“80年代的崛起”和“90年代的腾飞”两个阶段,取得了举世瞩目的成就,但在设计创新、桥梁美学和经济性方面存在一些问题,这三个问题与设计人员的素质直接相关。桥梁设计人员的素质与其所接受的工程教育密切相关。传统桥梁工程的教学是按照不同材料讲授结构原理,按照不同规范教授设计方法。这种传统的教学方法使得学生容易形成思维定式,限制了学生的创意思维。同时,在教学当中缺少桥梁美学、桥梁经济性能比选这两方面的教育。学生在学习完《结构力学》、《材料力学》和《理论力学》等基础课程,《桥涵水文》、《桥梁施工》、《桥梁工程》等专业课程之后,所学知识是一堆分散的、凌乱的知识点,在毕业设计阶段,学生常常感觉到毕业设计难以着手展开。为了加强学生对桥梁设计的整体理解,整合学生本科学习的知识,培养学生的在桥梁设计时在创新理念、工程质量和美学考虑三方面的能力,同济大学桥梁系在本科生中增加了《桥梁概念设计基础》的课程。本文着重介绍了本科《桥梁概念设计》课程的教学目的和课程设置,并就教学特色谈谈作者的体会。

二、课程设置

桥梁的概念设计就是选择满足桥梁功能、结构、施工、耐久、环保、经济与美观要求和设计原则的最佳设计的过程。学生学完结构力学、材料力学、土力学等力学知识以及桥梁工程、桥涵水文、基础工程、桥梁施工等专业知识后,如何让他们学到《桥梁概念设计》所必须的基础知识是课程设置中必须考虑的问题。概念设计首先要分析设计环境,即分析该桥建设的自然条件、人文条件,社会条件和技术条件;然后生成一系列概念方案,针对不同桥型确定桥梁的各个层次的基本参数;最后根据《桥梁概念设计》的六个基本原则——“安全、适用、经济、美观、耐久、环保”,从这六个角度对概念方案逐一对比分析,比选出最优的案。图1较为直观地介绍了《桥梁概念设计》的设计流程。

根据桥梁概念设计基本流程和本科阶段的特点,《桥梁概念设计基础》课程主要设置以下内容。

1.概念设计概论。概论当中,首先整合了桥梁工程的知识体系,介绍了桥梁的基本组成和分类;然后介绍国内外桥梁的最新发展动态。并从中国桥梁建设当中出现的问题的角度,说明概念设计的目的、意义和重要性。最后介绍了《桥梁概念设计》中安全、适用、经济、美观、耐久、环保的原则及其含义,并详细阐述了如何建立创新理念。

2.桥梁美学设计。美学是人们对于美和丑的认识,虽然不同人拥有不同的看法,但是美学还是有其一般性的规律。在桥梁美学设计当中,首先介绍了东西方美学的哲学基础,提出了桥梁美学的五个基本原则——“多样与统一”、“比例与匀称”、“平衡和和谐”以及“韵律与协调”。并针对桥梁,提出了概念设计中的美学考虑和处理方法。最后,介绍了桥梁美学设计的实例。

3.设计构思和总体布置。设计构思和总体布置是《桥梁概念设计》中最为关键的环节,是生成概念方案所必须有的过程。设计构思主要是分析桥位处的自然条件、技术条件、人文条件、社会条件,进而对桥梁总体设计进行设计。①自然条件。自然条件主要包括河势、水文、气象气候、地形地貌、地质水质和地震这七个方面。在概念设计阶段,这些资料的应用一般有两个方面:一方面,在理解消化这些资料的基础上,抓住核心要素和控制条件,形成构思和布局的雏形;另一方面,用于总体和关键构件的宏观、控制性的计算和分析,来验证和调整先前的构思和布置。②技术条件。经过近200年的发展,桥梁的上部结构和下部结构已发展形成了一些较为成熟的形式,在当今技术条件下,这些不同类型的上部结构和下部基础都有着各自的适用范围,在桥梁概念设计的初始阶段,我们应当尽可能地根据桥梁所处的自然条件,选择最为合适的上部结构和下部基础。③人文条件。人文条件主要是指桥梁所处地区的历史文化背景和该区域的桥梁使用者对于美的诉求。桥梁作为一种永久建筑物,除了跨越功能之外,其景观功能也是其功能的一个重要方面,在某些情况下,尤其是城市桥梁当中,桥梁的景观功能可能是其最为重要的一个方面。只有在这些准备工作做好之后,才能够根据“变化与统一”、“比例与匀称”、“平衡与和谐”,“韵律与协调”这些基本的美学基本原则,设计出满足人们人文诉求和美学要求的美的桥梁。④社会条件。社会条件主要是指桥梁的使用功能、桥梁的经济性。使用功能包括交通功能、航运功能。交通功能方面,对于公路桥梁、铁路桥梁和城市桥梁,其荷载标准和建筑界限不同;不同的航道等级和通航标准对应的通航净空也不相同。经济性方面,不同的桥型、总体布置、基础方案和施工方案对于桥梁的经济性能均有影响。

4.结构安全验证。在结构安全验证中,介绍了桥梁的荷载,讲解了结构分析的一般方法和结构的强度、刚度、稳定性、动力特性的验算,然后介绍了桥梁耐久性设计的一般原则和耐久性验算的方法。

5.工程案例分析。通过分析《桥梁概念设计》的工程实例,来完整的介绍桥梁概念设计的流程,以及各个步骤当中应当注意的问题,使学生在掌握全局的同时不忽略细节。

三、概念设计教学特色

同济大学桥梁系在国内土木工程专业首先开展了概念设计的课程,作为桥梁工程教学改革的一部分,这门课程尝试了一些新的教学方法。具有以下几个方面的特点。

1.强调桥梁创新和美学设计。通过概论,首先强调《桥梁概念设计》中创新的重要性,从总体布局、结构体系和局部构造三个层次引入创新理念。并分别配以工程实例,深入浅出,强化了创新和美学设计在桥梁设计中的重要性,引导学生在创新和美学方面进行思考。如在讲解从总体布局的角度创新桥梁设计时,列举了某高新区中央岛的桥梁概念设计。

由于该区域是交通道路上的重要视觉节点,连岛的两座桥梁需要表现出磅礴的气势和很好的视觉冲击力,常规桥梁无法表现这一特征。虽然可以通过大跨度悬索桥、斜拉桥凸显气势,但是桥位处没有大跨度斜拉桥的要求,同时,大跨度桥梁经济上也不合理。通过总体布局的创新,采用建筑学上借势造景的技法,将一座常规大跨度桥梁一分为二,分别放在南北两个河道处,中间道路形成虚拟的桥梁中跨,远处观看,如同一座十分宏伟的大跨度悬索桥,既凸显了气势,又满足了经济合理的要求。

2.注重讲解概念性的原理。传统的桥梁工程注重从力学计算方面推导出一些公式,通过公式里的参数分析来讲解桥梁工程中的基本力学原理。在《桥梁概念设计》的教学当中,复杂的力学计算不是重点,因为其与概念设计注重概念的理念背道而驰。相反,概念性的原理才是重中之重,一方面,概念性的原理便于理解性记忆;另一方面,如果概念设计不合理,将直接导致后续力学计算结果出现问题,进而需要返工或者通过额外措施解决出现的问题。例如,在讲解桥梁结构体系对于桥梁受力性能的影响时,列举了作者设计的昆山玉峰大桥的外部约束、内部链接和刚度分配处理方法的例子。

?摇?摇昆山某区域需建立一座城市桥梁,通过概念分析,拟建立一座斜靠拱桥。由于该区域为软土地基,无法承担水平推力。因此,主拱圈采用无水平推力的系杆拱(外部连接),主拱圈承担主要的恒载,主拱圈斜靠拱共同承担活载(刚度分配),进而解决了软土地基的问题。在讲解主拱圈和主梁之间的内部连接方式时,同样也采用了重视概念、简化计算的教学思路。由于主梁为双边箱钢箱梁主梁,在纵横梁上搭设混凝土预制桥面板,桥面板之间通过现浇段和横纵梁上的剪力钉连接,因此在拱梁交接处存在着负弯矩区段,会导致桥面板开裂。为了解决这个问题,主拱圈和主梁之间采用铰接的连接方式,释放了负弯矩;同时,等主梁支架拆除后再浇筑现浇段,通过让混凝土桥面板和钢主梁在不同的阶段参与受力,也减小了拱梁连接处的桥面板拉应力,防止了桥面板开裂。由于一般的系杆拱桥主梁为混凝土箱梁,可以张拉预应力,因此拱梁交接处主梁拉应力不是设计的关键因素,但是在玉峰桥中,在混凝土桥面板中张拉预应力较为困难,因此采用了释放拱梁之间弯矩的铰接的连接方式。

3.教学结合工程实际。以上两个例子,只是《桥梁概念设计》课程教学当中所举的众多例子的一个缩影。为了改变传统桥梁工程教学时,学生只知其然,不知其所以然的状况,在《桥梁概念设计》教学中加入了众多的工程实例,讲解出原因,让学生加深理解,加深印象。例如,在介绍悬索桥抗风问题时,列举了著名的“塔科马大桥风毁”事故,并从悬索桥的计算理论发展的角度,解释了塔科马大桥发生风毁的背景。在线弹性理论当中,不考虑结构变形对于平衡的影响,因此主梁高度很大;随着挠度理论的诞生,人们发现主梁的刚度对于悬索桥的整体刚度贡献不大,最终,从曼哈顿桥到金门大桥,悬索桥主梁高度越来越小。到塔科马大桥时,主梁高跨比只有1/350,主梁形式为抗扭性能差的双边主梁开口断面,最终导致主梁发生风致颤振破坏。这种结合工程事故发生的理论发展背景的讲解思路,让学生的理解更为深入。

4.整合知识体系。通过一个完整的桥梁概念设计流程,学生明白了本科所学课程在桥梁概念设计中的作用以及各个课程之间的关系,进而达到了整合学生的知识体系的目的;同时,概念设计当中历史文化、美学诉求方面的人文内涵需要学生提高综合素质,耐久性、环保以及全寿命设计思想要求学生进一步学习相关知识,从这个角度来说,概念设计也起到了引导学生学习方向的目的。

5.注重学习与实践相结合。让学生更深入地理解《桥梁概念设计》,最好的方式是让学生参与到真实的桥梁概念设计当中。在教师指导下,学生参加桥梁方案竞赛是一个很好的方式。从同济大学桥梁系开设《桥梁概念设计》课程以来,历届学生分别参加了广东省虎门二桥、北京长安街西延永定河桥、北京通州运河区北运河桥和通惠河桥的国际方案竞赛。在参与竞赛的过程中,学生对桥梁概念设计的流程有了更深入地理解,同时也增强了实践能力。下面介绍了长安街西延永定河桥梁的概念设计。桥位位于首钢工业改造区,该区域规划功能定位为北京西部综合服务中心和后工业文化创业产业区。桥位北部为被誉为“燕都第一仙山”的石景山,西岸为门头沟滨水商务区,功能以商业服务,文化娱乐为主。大桥跨越永定河莲石湖,该湖注水后,形成湖滨绿色生态走廊。概念设计当中,石景山、永定河和首钢是不可或缺的三个元素,桥梁应当与这三个元素相互融合,构建出“一山、一水、一桥,一部钢铁史”的和谐篇章。①跨径布置。桥位处控制桥梁跨径的主要因素有:路线与河道及两侧道路斜交53度;东侧跨越丰沙铁路和东滨河路(红线宽度40米);西侧跨越河堤路(红线宽度30米);河堤处不能设置桥墩。因此,采用东侧一跨跨越丰沙铁路、东滨河路和东河堤,西侧采用一跨跨越西河堤及西河堤路,最小跨径均为120米。河道中桥墩设置不受通航影响,但需要考虑排洪的作用,桥位处上下游桥梁跨径均为40米左右。②桥型选择。桥型选择考虑结构的外形与周边环境相符,控制结构的高度,是的结构与石景山和山下的首钢厂区高度协调,不遮挡永定河自南向北的视觉走廊。根据跨径布置,梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥都是可行的。③横断面布置。桥位处道路规划红线宽度为80米,若采用单层桥面布置,桥面宽度约为60米;若采用双幅桥面布置,桥型选择限制较多,如采用横向四片拱肋的拱桥,景观效果不佳;如采用双层桥边,可以使桥宽变为30米左右,同时具有许多优点。非机动车道、人行道和车行道分离,为互通立交的实现提供了很好的条件;双层桥面的下层人行道、非机动车道可以与东滨河路实现平交,方便了行人。④概念生成与选择。梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥都是可选桥型,根据上述分析,概念生成了十四个比选方案。从安全适用、结构布置的合理性与经济性、与环境的协调和美观、可设计性和可施工性、耐久环保五个方面进行综合比选打分,最终概念选择了五跨连续桁架拱桥方案、斜拉桥和梁桥组合方案、斜拉桥和拱桥组合方案,进行下一步的设计。以下为三个方案——锦绣河山(五跨连续桁架拱桥方案)、日月同辉(斜拉桥和梁桥组合方案)、龙凤呈祥(斜拉桥和拱桥组合方案)的效果图。

⑤概念设计。下面简略介绍锦绣河山方案极其概念设计。

美学处理方面,五跨连续桁架拱桥方案主梁和拱肋均采用钢桁架形式,厚实的金属质感让人们感受到首钢改造区曾经辉煌的钢铁文化。桥面以上主拱圈的高度近似按照黄金分割比设计,犹如连绵起伏的山峦,突出了锦绣河山的主题。桥头堡外形也同样进行了美学优化,参照石景山上宝塔的形象进行了处理。主桥为采用双层桥面的梁拱组合体系,各跨拱脚均采用固定铰支座约束。主梁宽度为32.6m,高度为6.5m。上下桥面每隔6m设置一道横梁,梁高1.5m。采用正交异性钢桥面板,主梁上吊杆间距为6m。除拱肋的风撑与弦杆,腹杆与弦杆采用高强螺栓连接外,其他钢构件采用焊接连接。基础采用钻孔灌注桩。永定河大桥概念设计是国际方案竞赛,有六家国际知名设计单位的十八个方案参加竞争,最终有六个方案入围。作者指导学生所完成的三个方案均得以入选。部分竞争者的方案因采用大跨、奇异的造型来标新立异而被淘汰,而学生们所完成的方案思路清晰、考虑的因素较为全面,创新性、经济性均较好,设计方案外形也比较优美,因此得以入围。在前面提到的另外两个国际比赛中,学生们的方案也获得了第二和第一名。参加比赛既提高了学生的学习积极性,也达到了《桥梁概念设计》的教学目的。

四、学生反应

本文第二作者作为《桥梁概念设计基础》课程的学生,也切身体会到了《桥梁概念设计》不同于传统的灌输式教学。传统的桥梁教学思路只重视结构计算,而《桥梁概念设计》重概念、重视原理、重视讲解思路,重视用实例说明抽象的问题。这些教学思路对于学生的理解十分有益。同时,提高了创新和美学考虑在桥梁设计中地位,让听课的学生认识到,新的桥梁设计理念需要工程师从传统的桥梁计算工程师转变到桥梁创新设计工程师甚至是桥梁建筑师,让其更为重视自身的人文修养和综合素质发展。《桥梁概念设计》的学习就是一个桥梁概念设计训练的过程,本科学习的知识经过梳理后成为了一个体系。在进行本科毕业设计,学生拿到一个桥梁基本信息后,处理更为得心应手。最后,参与方案竞赛的实践帮助学生从理论性的知识当中走出来,进行实际的概念设计操作,加深了学生对概念设计本身的理解,对概念设计流程也更加熟悉。

我们国家的桥梁在过去的三十年当中实现了跨越式的发展,但是,这种高速发展的背后也隐藏着很多问题,创新理念不足、桥梁不够优美以及经济性能不好是众多问题中比较突出的几个方面。

高校学生是未来青年工程师中的骨干力量,是未来桥梁设计的中坚。同济大学桥梁系率先开展《桥梁概念设计》这一课程,希望能够通过这门课程,加强学生对桥梁概念构思的重视,将创新思维和美学优化的理念贯穿桥梁设计始终。希望通过这种形式,在桥梁界中倡导一个重视概念设计、重视创新、重视美学优化的氛围,为中国桥梁的进步贡献出一份力量。

参考文献:

[1]项海帆,肖汝诚,徐利平,等.桥梁概念设计[M].北京:人民交通出版社,2011:39-41.

第9篇:流体力学基本概念总结范文

概念教学历来是物理教学的重点,成为重点的外显原因在于高中物理知识体系当中,概念都是最先出现,规律学习与问题解决都是建立在概念教学的基础之上的,体现在教材当中,就是概念的出现都在其它知识的前面;而从本质原因的角度看,我们会发现概念之所以重要,是因为在物理学发展史中,概念总是充当着打开物理研究思路,促进物理变革性发展的作用.譬如学生早在初中阶段就学过的质量与密度的概念,在历史上却是先有密度概念后有质量概念,这种历史顺序与学习顺序的不一致,让物理概念的教学充满着探究的味道.对于高中物理教学而言,重要概念的建构同样应当在一个过程中完成,而不应当是简单的讲授.

1高中物理概念的建构过程思考

当我们将建构当成是概念教学的关键词时,意味着学生成为了概念学习的主体――概念应当是在学生的主动建构活动中完成的.这一认识主要来源于建构主义学习理论,该理论认为,知识是学习者在原有经验基础上通过学生的主动建构活动来完成的.我们认为,这一理论对于科学学科的学习是有着积极意义的,同时也与物理学发展中概念形成的过程是一致的.

以“力”的概念为例,我们不妨来分析一下学生思维中“力”的概念的形成过程.在初中阶段,学生接受到的力的定义是“物体对物体的作用”,而其经历的过程是让学生在分析了生活中存在力的例子,如熊猫拉竹子、球拍击球等,通过分析综合,建构出了力的概念.自此,在初中近两年的物理学习中,学生头脑中的力就是物体对物体的作用.

到了高中阶段,则需要构建“力是改变物体运动状态的原因(力是产生加速度的原因)”的认识.显然,此时力的概念的构建,需要让学生认识到原有的“物体对物体的作用”已经不能解决新的物理问题,因而教师就必须向学生提供新的物理情境,如:同样受力的物体,为什么有的是匀速直线运动,有的作加速或减速运动等.以让学生认识到只有建立新的力的概念,才能解决问题.在这样的教学思路中,我们是通过激发学生的认知需要,来产生一种自主学习的欲望,在这种内驱力的作用下,建构概念的过程才有可能真正发生.

我们强调物理概念必须由学生自主建构出来,是因为我们自身对建构主义学习理论有着高度的认同,也是因为在教学实践中,我们看到凡是学生自建建构的概念,总能在长时记忆中得到较好的保存,且印象清晰、细节完整,迁移运用的能力也强.而被动接受状态下学得的概念,只能解答一些难度较低的题目,难以做到自如运用.

值得一提的是,在概念建构的过程中,我们可以借鉴历史,从历史中概念的发展过程中去汲取用于主动建构教学策略的智慧.如洛伦兹力概念的建立,可以介绍磁场对运动电荷有力的作用的发现史――历史的介绍是陈述性质的,其中辅以基于概念构建而设计的问题,可以促进学生有效思考,进而加深对概念的认识.

2高中物理概念的建构过程实践

在概念建构教学的实践中,我们取得了一些认识,下面结合“电磁感应”知识中的“自感”概念建立,来谈谈我们的思路与做法.

教前思考:自感是电磁感应现象的呈现形式之一.作为一种特殊的电磁感应现象,由于自感而产生的感应电动势其本质是由于电路自身的电流变化而引起.自感概念的重要性是不言而喻的,在学生的原有知识基础中,学生对相关的电磁感应现象发生的条件、感应电动势及感应电流都有了一定的认识,知道感应电流的产生条件是闭合电路中磁通量发生变化等.同时由于纯电阻电路知识的影响,学生一般都会认为电路中的电流严格受控于开关,这样的浅层次认识是自感概念构建过程中的良好契机.

教学设计与实施:基于上述思考,关于自感概念的建立,我们进行了如下设计与实施.

首先,呈现学生熟悉的电路,即在一个并联的电路中通过开关的通断,观察两条支路中电流的有无(通过灯泡发光情况来判断).

其次,在刚才并联电路的一条支路中接上一个线圈,然后闭合开关,让学生观察开关闭合后的现象.这个时候学生看到的是没有线圈的那条支路上灯泡发光如常,而有线圈的那条支路上的灯泡是“慢慢亮起来”,由于亮度由暗到明有一个明显的时间差,出乎学生的意料,从而打破了学生原有的认知平衡,为自感概念的构建打下了坚实的认知基础.

再次,在刚刚第二步实验的基础上趁热打铁:将一个灯泡与线圈并联,然后闭合开关,学生观察到灯泡正常发光;再然后断开开关,让学生观察实验现象,学生看到的现象是:灯泡竟然没有“立即熄灭”,而是“猛然变亮后慢慢熄灭”.这一现象又打破了学生的原有认识,使得刚刚被打破的认知平衡进一步得到强化.学生此时的求知欲望是十分强烈的.

相对于一般的探究教学设计而言,本教学设计中我们将实验前置,以让学生观察异常现象,从而产生自主构建的欲望,这就为自感概念的形成打下了基础.事实证明,在对上述实验现象的分析中,学生能够在教师的引导下,认识到在通电自感实验中,由于接通电路的瞬间,电路中电流增大,穿过线圈的磁通量增大,从而产生了阻碍原电流变花的感应电动势,因而我们看到的现象是灯泡慢慢变亮.“慢慢”是异常的,“变亮”是正常的,因而我们说感应电动势只是“阻碍”而不是“阻止”.对断电自感现象的分析与此类似,不赘述.

有了这样的教学设计,学生建立自感概念的过程基本上就是一个自主完成的过程,在这个过程中学生既调用了原有的旧知识,又生成了新知识,当新的认识被综合抽象后,就形成了自感的概念,从而完成了自感概念的自主构建.相比较于传统的先概念、后实验的教学思路,这种情形下的学习显然更有效果.

3概念建构的过程性意义

应试压力下的高中物理教学,常常让我们忽略了过程的重要性,总觉得应当赶紧学完概念,然后去培养学生的解题能力.从应试的角度来看,这样的教学选择确有必要且也能收到预期的效果.