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流体力学中对流的概念

时间:2024-01-01 15:44:12

流体力学中对流的概念

流体力学中对流的概念范文1

关键词:错误前概念;先入为主;实验;反例

一、错误前概念及对物理教学的影响

学习者在接受正式的科学教育之前,在日常生活中按照自己的习惯、经验、思维方式而获得的一些感性印象、积累的一些缺乏概括性和科学性的经验,称之为“前科学概念”,简称“前概念”。前概念有两面性,有些前概念是正确的,对学生学习物理科学概念有正面促进作用,然而有些前概念是错误的,我们称之为错误前概念,它会阻碍学生构建正确的物理概念,阻碍学生学习物理。“错误的物理前概念运用到物理学习中,会导致学生对物理现象的错误理解,得出错误的结论,影响科学物理概念的建构和物理学习。”在物理教学中,教师要了解学生的前概念,尤其要纠正学生错误的前概念,把正确的前概念转化为科学的物理概念,发现并改正学生的错误前概念,为学生学习物理扫除障碍,从而实现物理课堂的有效性、高效性。

二、错误前概念产生的原因

学生错误前概念的产生主要有:先入为主的日常生活经验;知识的负迁和旧有概念的局限;由语词带来的曲解;进行不当的类比等几个方面的原因。先入为主的生活经验中存在错误前概念,比如在落体运动的学习中学生根据生活经验认为,越重的物体下落得越快;在牛顿第一定律的学习中学生根据生活经验认为力是维持物体运动的原因;在牛顿第三定律的学习中学生认为马能拉动车,是因为马对车的拉力大于车拉马的力;在摩擦力的学习中,学生认为运动的物体才受到滑动摩擦,静止的物体才受到静摩擦力,摩擦力是阻力做负功等等。知识的负迁中存在错误前概念,例如学生在学习竖直上抛时,有两种分析方法分段处理和整体法,分段处理上升阶段是匀速减速,下降阶段是自由落体,而且通过例题学生知道了竖直上抛的对称性,物体从抛出点到最高点的时间等于从最高点落回抛出点的时间,于是学生在分解竖直上抛时分解为:“向上的匀减速和向下自由落体”,还振振有词“两个分运动时间相等”;再比如,数学是知识的掌握是学习物理的基础,但是完全从数学的角度理解物理就会经常出问题,在学习万有引力时认为当两个物体间距离趋于零时,不考虑万有引力公式适用条件,从数学角度分析物体间的万有引力趋于无穷大。由语词带来的曲解,比如加速度的概念,学生认为是增加的速度,还有学生认为加速度是描述匀加速直线运动速度变化快慢的,匀加速直线运动速度变化的快慢应该是“减速度”;还有,学生根据字面意思,认为匀速圆周运动是匀速运动。进行不当的类比,比如物体的速度就是物体移动的速度,电荷定向移动的速度就是电流传导的速度。另外有学生把电流与水流类比,“McDermott和Shaffer在研究中发现,学生对于电流概念的理解会受到‘流’的影响,学生认为越靠近电源正极的元件其流过的电流越大,位于后方的元件得到的电流是前面元件用完剩下的,灯泡和其他的用电器,是让电流“流进”并将电流消耗的终端设备,而并不只是让电流‘流过’。”

三、纠正错误前概念的艰巨性

错误前概念由学生长期根据生活经验和一些感性材料积累而成,且多与日常生活中的一些表面现象相符合,所以前概念在学生头脑中根深蒂固,要纠正学生错误前概念的任务十分艰巨,是一个复杂而长久的过程,不是一朝一夕之事,也非一劳永逸。“有位特级教师在讲到纠正学生前概念的困难时,打了一个比喻:一拳打去,它(指错误的前概念)动都不动;一脚踢去,它摇一摇;一棍打去,它退后一步;一刀刺去,它还不倒下;再来一刀,再补一刀。”“这些物理前概念是学生从小时候开始,长期以来通过观察、感悟形成的,在学生认知结构中先人为主而且根深蒂固,不容易被解构.如果教学中只是把正确的概念强加给学生,他们只能暂时接受,经过一段时间后,又会回到原有的前概念上去。”

四、纠正学生错误前概念的策略

要纠正学生的错误前概念,一般要经历“暴、破、立”三个阶段。“暴”是指暴露学生的错误前概念,教师要发现、了解学生的错误前概念,还要让学生意识到自己原来的认知是有错的。“破”是指让学生知道自己错在哪儿,这需要教师为学生构建认知冲突的情景,并引导学生分析错在哪里,为什么错。“立”是指引导学生建立正确的物理概念,知道怎样才是正确的,自己原来为何出错。

(一)暴露学生的前概念策略

1.交流对话中发现学生的错误前概念

课堂教学是师生交流对话的过程,是生生交流探讨的过程。这些交流可以是课堂学生发言,可以是课堂上物理问题的讨论,也可以是学生的提问,还可以是教师在对学生作业面批时的对话,在这些交流中教师可以发现学生的错误前概念,或者同学之间互相发现,甚至学生自己发现自己的错误前概念。

2.在学生作业和考试中发现学生的错误前概念

在对学生的作业批改中或者考试卷的批改中,教师可以通过学生答题情况,分析出学生的错因,发现学生的错误前概念。

(二)纠正学生错误前概念的途径

1.通过实验纠正学生的错误前概念

实验所呈现出来的直观的现象往往给人造成深刻的影响,纠正学生错误前概念时,讲解半天不如设计一个小实验在学生面前呈现出来。

案例1:在学习自由落体运动时,有学生根据生活经验得到与亚里士多德观点一致的认识,即越重的物体下落得越快。用演示实验来纠正学生的错误认识可以起到很好的教学效果。通过硬币、纸片的实验让学生发现亚里士多德的观点是错误的,再根据牛顿管的演示后,经过教师引导,学生讨论、分析最后得出结论:生活中我们看到越重的物体下落越快,是因为受到空气阻力的影响。越重的物体,其受到的空气阻力与其重力比越小得多,空气阻力的影响越小,甚至小到可以忽略,然而轻的物体,空气阻力与重力相比小不了太多,所以空气阻力对轻的物体影响很大。从而纠正了学生错误前概念。

2.利用习题教学情景

物理习题不仅可以巩固物理知识,在物理教学中,教师还可以利用习题教学的情景和例子,来破除学生的错误前概念。

学习摩擦力后,很多学生认为“摩擦力与运动方向相反,是阻力”、“静止的物体才能受到静摩擦力”,虽然多次纠正但是效果不佳。要纠正学生的这一错误认知,还得在今后的教学中见缝插针式的渗透,尤其是在习题教学中要抓住每一次可以利用的机会。

案例2:如图所示,光滑水平面上静止放着长L=1.6m,质量为M=3kg的木块(厚度不计),一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端,m和M之间的动摩擦因数μ=0.1,今对木板施加一水平向右的拉力F,(g取10m/s2)(1)为使小物体不掉下去,F不能超过多少?(2)如果拉力F=10N恒定不变,求小物体所能获得的最大动能?(3)如果拉力F=10N,要使小物体从木板上掉下去,拉力F作用的时间至少为多少?

本题第(1)问中,小物体与与木板一起向右加速运动,二者相对静止,二者之间产生静摩擦力。所以:运动的物体也可以受到静摩擦力。本题的教学中可以引导学生分析受力,然后破除“只有静止的物体才能受到静摩擦力”这样的错误认知。在第(1)问中,小物体受到的摩擦力向右是动力,做正功,木板受到的摩擦力向左是阻力,做负功。第(2)问中小物快和木板之间产生滑动摩擦力,小物体受到的滑动摩擦力做正功,木板受到的滑动摩擦力做负功。利用本题情景可以让学生明白:静摩擦力、滑动摩擦力既可以做正功也可以做负功。到此学生可能有疑问:摩擦力是否可以不做功呢?这一疑问要是能得到解决,学生对摩擦力做功的认识会更准确,有利于学生错误前概念的破除,正确认知的建立。这一疑问可以在学习圆周运动后案例3的情境中解决。

案例3:水平圆盘绕竖直中心轴匀速转动,一小木块放在圆盘上随盘一起转动,且木块相对于圆盘保持静止,如图所示。以下各说法中正确的是( )

A.木块做匀速圆周运动,运动中所受摩擦力方向与其线速度方向相反

B.木块质量越大,就越不容易在圆盘上滑动

C.木块到转轴的距离越大,就越容易在盘上滑动

D.圆盘转动的周期越小,木块就越容易在盘上滑动

在圆周运动中,经常遇到例题2这样的情景。小木块随圆盘一起做匀速圆周运动。圆盘对小木块的摩擦力提供向心力,静摩擦力不做功。

3.列举反例

反例是指要说明一个命题是假命题,通常可以举出一个例子,使之具备命题的条件,而不具有命题的结论,这种例子称为反例。在纠正学生的错误前概念时,列举反例可以很好地引起学生的认知冲突,从而破除前概念,构建正确认知。

案例4:在学习滑动摩擦力公式f=μFN,学生根据一些生活经验和课后习题的经验先入为主地认为:FN正压力等于物体的重力。要纠正这一错误认识,可以列举反例:(1)以拉力F斜向上拉物体在水平面上运动,倾角θ,物体与水平面正压力为FN=mg-Fsinθmg;(3)擦黑板时,板擦与黑板之间的正压力大小与重力没有关系。

[参 考 文 献]

[1]李燕.转化“前概念”实施有效教学[J].化学教与学,2012.

[2]陈庆军,吴能平.物理前概念研究,对构建科学概念的启示[J].物理教师,2011.

流体力学中对流的概念范文2

一、高中物理概念的特点

高中物理概念的特点主要有:(1)物理概念具有抽象性,物理概念都是从实践中总结出来的,同时又高于实践,例如力的概念、场的概念及能的概念,它们与客观事物相联系,又超越了具体的事物和过程;(2)物理概念具有客观性,理解物理概念的主要方式是通过观察和实验,尤其是具有普遍意义的物理概念,与相应的物理实验息息相关,通过实验的验证和进一步应用来更加完善和丰富物理概念的内容;(3)不少物理概念具有可测性,例如力、速度、电阻率和质量等,能够用数学公式来表达,具有可测量的性质;(4)物理概念具有发展性,随着人们对物理学科的深入研究,掌握的物理知识越来越多,对物理问题的思考更加深入,这必将进一步完善物理概念,因此,物理概念处于不断的发展和变化中。

二、高中物理概念的教学策略

1.丰富学生对物理学科的感性认识

感性认识是学生掌握物理概念的基础,教师要运用一些措施来引导学生思考问题,自觉探索事物的共同特征和本质属性,在浓厚的物理学习氛围中,获得必要的感性认识。教师可以通过实验来积累学生的感性认识,例如讲述“自感现象”时,教师可以在课前准备两节干电池,在课堂上将两节干电池串联后组成电池组,选一位学生用手触摸电池的正负极,问有无感觉?学生的回答是无感觉。再将电池组与镇流器串联,让学生用手触摸镇流器的两端,教师再将电键断开,这时学生会发出叫声,学生就会对这种现象产生好奇心。接下来教师就在这种氛围中结合书本上通电自感和断电自感的实验,引出对自感现象的讲解,通过这种方式增强学生对物理概念的记忆力。

2.引导学生掌握正确的学习方法

正确的学习方法是掌握物理概念的关键,如果学生仅仅依靠物理教材进行学习,而不开展必要的思维活动,就很难真正理解物理概念。教师要引导学生将感性认识上升为理性认识,建立正确的概念。在实际教学中,教师可引导学生通过比较、分析、推理及判断等思维活动,深刻理解概念的本质。例如教师在讲解“导体的电阻”时,学生缺乏真实的生活体验,可以通过演示实验来丰富学生的感性认识。通过导体的电流随着导体两端的电压的变化而变化,如果导体不变,电流强度与电压的比值成正比,为衡量,换一个导体做一样的实验,结果一样,只是数据不同。从而可知,任何一个导体的电压和电流强度比值都为衡量,即R=U/I。通过对两次实验结果的对比,能够发现不同导体两端加上同样的电压,通过导体的电流强度不一样,即对电流的阻碍作用不同。R值越大,电流通过的难度越大,因此,可以得出结论,R是表示导体对电流阻碍作用的物理量,其大小为电压与电流的比值。需要注意的是,同一个导体,电压和电流发生改变时,其比值不变,这就说明导体的电阻是由于其本身性质决定的,而不是电压和电流的强度决定的。

3.分层理解策略

物理概念中的分层理解策略是指先掌握一个概念所阐述现象的核心问题,然后抓住事物的本质特征,归纳出这类现象的本质,经过抽象概括,进而更加深刻地应用概念。例如,在讲解“动量”这一概念时,可以先提出一个问题,大人与孩子相撞,谁会被撞倒?分析概括出物体的运动效果是由质量和速度的乘积来决定的,进而得出结论,物体的动量为物体的质量和运动速度的乘积,即P=mv。最后,引导学生深入理解和运用,动量是矢量,它的方向和速度方向相同,动量具有相对性,它对应某一位置或某一时刻,属于状态量,动量的物理意义是,描述物体的运动状态和运动效果。

三、结语

总而言之,物理概念的学习对学生掌握物理知识有着重要的作用,教师要精心设计教学方案,运用多种教学策略来提高学生对物理学习的兴趣,在多种实验对比和观察中掌握物理概念。

参考文献

[1]王双维,王震.元认知理论对物理实验教学研究的启示[J].物理实验,2003(8):103-105.

流体力学中对流的概念范文3

关键词:小学数学 概念教学 基本策略 模式

一、研究小学数学概念教学有效策略的必要性

小学数学教学从内容上可以分为概念教学、计算教学以及空间图形教学等多个部分,其中,概念教学是小学数学教学中的基础和前提,是小学生进入数学领域的第一步。许多小学数学教师对概念教学照本宣科,简要定义,学生理解一知半解,给学生今后的数学学习道路上设下很多障碍。因此,许多数学教师开始对小学数学概念教学进行反思、改革与创新,而且也取得一定的研究成果。但这些成果并不具体与系统,没有对小学数学概念教学的基本策略和模式进行系统的研究。

基于此,本文在此浅谈小学数学概念教学的有效策略,以期能够为教育同仁提供有益参考与借鉴,提高小学数学概念教学的质量和效率,切实推动小学数学教学的发展。

二、小学数学概念教学有效策略

1.开展生活化教学使数学概念具体化

从小学数学概念教学的实践情况来看,大部分教师在教学过程中发现学生对数学概念的理解较为困难,无法取得较高的学习效率。究其原因主要分为两点,首先是因为小学生的认知能力和生活经验能力较弱,导致学生很难将数学概念联系生活实际,并在脑海中形成具体、形象的感知。其次,数学概念相对模糊和抽象,换言之,小学数学概念是严谨、抽象和模糊的,学生很难依靠教材内容对相应的数学概念进行深层次的认识,也就很难对其真正的理解与掌握。

在这种背景下,学生的学习概念难度增强了,甚至部分学生感觉到数学学习的枯燥和无味,失去数学学习的兴趣和信心,进一步降低小学数学概念教学的质量和效率。

因此,教师首先需要将小学数学中的概念形象化与生动化,必须要让学生能够结合自身的生活实际找到具体的参照物,将抽象的概念和具体的事物进行对比,帮助学生更有效率地理解数学概念。

教师可以在小学数学概念教学中开展生活化教学,通过与学生现实生活紧密相关的事物帮助学生理解和掌握抽象的数学概念。例如,在小学一年级《比一比》这一单元的学习中,其中涉及的数学概念是比较,教师需要学生理解长与短、大与小等多方面的具体含义,能够切实掌握比较这一数学概念。对于小学生而言,比较这一数学概念相对模糊和抽象,小学一年级的学生也很难通过教学上的解释深刻理解比较的含义和本质。此时,教师可以利用生活化教学开展概念教学,例如,教师可以在讲台上摆放一大一小两个苹果,并且询问学生:“同学们,这里有两个苹果,大家想要哪一个,为什么?”此时,学生会毫不犹豫的回答要大的苹果,因为它比另一个大。在此基础上,教师可以融入比较的数学概念,引导学生树立具体的数学概念。同时,教师也可以让不同身高的学生来到讲台,让学生按照高矮顺序排列;让学生用笔、尺子、绳子感受“长、短”的概念。使学生在真实的场景中领悟比较的概念。

在此过程中,教师就通过具体的事例开展小学数学概念教学,使学生能够将具体的事例与抽象的数学概念相互融合,在对比与参照的过程中获得更深层次的领悟和感受,进而提高概念教学的质量和效率。

2.引导学生在交流与讨论过程中加强理解

在小学数学概念教学中,教师要善于激发学生的学习热情,引导学生进行交流与讨论,让学生在充分的讨论与交流中对数学概念有具体的认识,并且能够有效提高学生的数学学习能力。

从某种程度而言,小学生的理解能力、逻辑思维能力和学习能够都相对较弱,在面对数学概念时,学生也无法通过自身的能力有效的进行理解和学习。通过相互之间的讨论与交流,教师就是在引导学生通过合作探究和分享,利用团队的力量进行学习,提高概念教学的质量和效率。例如,在《平移和旋转》这一章节的学习中,学生无法通过教材中的内容对平移和旋转进行正确的理解,也就无法对相关的数学概念进行深层次的感悟。此时,教师可以将学生进行分组,引导学生在小组中讨论平移和旋转的具体概念,通过小组中演示,列举生活例子,教师的适时评价,让学生亲身体验平移和旋转的具体现象,从而增强对概念的理解。

教学实践证明,在学习小组中,在同伴旁边,学生思想压力小,思维更加活跃,敢于在小组中积极发表自己的观点与看法,并分享同学的见解。通过小组讨论与交流的形式,学生就能在思维与观点的碰撞中对数学概念有更加清晰和深刻的认识,就能达到提高教学质量的目的。同时,通过小组交流与讨论,学生的探究能力、交流能力和团队协作能力也能够得到有效提升。

3.利用有效的课后练习对数学概念进行巩固

除了课堂教学外,课后练习是不能忽视的学习环节,有着巩固与提高的实际效能。换言之,课后练习作为教学中的重要组成部分,承担了巩固学生所学的重要作用。因此,教师要结合所教的数学概念,布置相应的课后练习,指导学生通过课后练习对数学概念进行巩固,要避免学生在时间的推移中遗忘所学的数学概念,或者使数学概念变得模糊。

教师必须对课后练习的方法和内容进行改革。在传统的小学数学教学中,教师往往给学生布置大量的课后习题,增加了学生的负担,却无法获得较好的效果。因此,教师在小学数学概念教学中布置的课后练习应该能够针对概念教学的特殊性,应该帮助学生对数学概念有深层次的理解和认识,而不是提高学生的应试能力和答题效率。

例如,在《梯形》的教学后,教师可以让学生在课后总结生活中那些形状是梯形、梯形的特征等,通过寻找生活中实例,建立起数学与生活的联系,帮助学生解决认识的具体性、形象性与数学概念的抽象性、逻辑性之间的矛盾;其次,教师可以让学生动手操作,将梯形剪成一个平行四边形和一个三角形;把平行四边形剪成两个大小完全一样的梯形,通过简单地实践活动,学生进一步加深对概念的理解。

小学数学概念是学习数学的基石,其作用不言而喻。小学数学概念教学是基础性的教学内容,直接关系到学生的数学基础、兴趣和信心。如何有效地进行小学数学概念教学,仍是一个值得研究的课题,这就需要许多教师在实践教学过程中不断总结与交流,进一步丰富小学数学概念教学的模式和策略,提高概念教学的质量,为学生学习数学知识打下更扎实的基础。

参考文献

[1]邵丽萍. 浅谈小学数学概念教学的基本策略与模式[J]. 内蒙古教育 ,2010(20)

流体力学中对流的概念范文4

【关键词】 概念 教学 策略

建构主义理论认为:概念是由主体主动建构的,而不是从外界被动地吸收的。主体在概念形成过程中,不是去发现独立于他们头脑之外的知识世界,而是通过先前个人的经验世界,重新组合,且建构一个新的认知结构,认识具有建构性。学生是认知行为的主体,不再是知识被动的接受者,而是积极主动的建构者。教师是教学过程中建构活动的设计者、组织者、参与者、指导者,不再是知识的说教者和灌输者。因此,教学设计强调以学生为中心,强调学习过程的最终目的是完成知识的意义建构。

新课标下教学设计的目标在于通过对各种过程和资源的设计支撑学生的建构活动。笔者按照以下思路进行科学概念的教学设计,具体流程如下图所示:

一、分析概念的知识线索,确定概念形成的知识脉络

科学概念教学要分析学生头脑中概念建构的知识线索,按着知识的内在联系,理清知识脉络成为学生概念建构的关键。把握知识的脉络,使书本中的知识"活"起来,用一系列的思维活动把知识贯穿起来形成有条有理的知识线索,搭建成概念的知识脉络。这样的教学符合学生的循序渐进地认知规律特点和心理发展特点,能促进学生概念的形成和建构。

例如在 "滑动变阻器的原理"这一概念的教学中,其中的知识线索是:

1、滑动变阻器的结构教学

(1)以学生实验引入:如下图所示:用金属夹改变连入电路中的导线长度。

(2)遵循知识线索,设置问题:

灯的亮度发生怎样的变化?说明通过这盏灯的电流变大还是变小?刚才是用什么方法使流过这盏灯的电流改变了呢?是改变了导体的哪一个因素来改变电阻的?若电阻线很长,使用起来会很不方便,如何解决这个问题呢?笔者拿出圆纸筒,引导学生想出将电阻线绕在纸筒上,制作成简易变阻器。

(3)滑动变阻器的结构教学。同样遵循滑动变阻器的结构知识脉络,让学生带着问题去探究,去建构滑动变阻器的结构

2、滑动变阻器的工作原理教学

(1)请同学们连接如下电路图:

(2)启发引导建构滑动变阻器的工作原理

因此,注意分析本概念建构所必须经历的知识线索,确定概念建构的知识脉络,学生在建构概念的过程中思维富有逻辑性,层层拨开,层层深入到要建构的概念中去;学生知道这个概念原理为什么是这样;科学概念在学生的头脑中牢固地建立起来。

二、遵循认识方式的建构,理顺概念形成的认知脉络

科学概念和其相应的认识方式是相辅相成的,要想达到对科学概念的真正理解,需要建立起相应的认识方式,改变原来科学概念教学中存在的过多关注具体概念辨析和概念的识记,忽视科学概念的认识功能和指导作用。重视学生认识方式的建构,重视概念在学生认识中的作用,即从具体知识的教学转化为关注认识方式的教学。

在建构概念的形成过程中重视认识方式的建构之下,教师和学生共同经历下列概念的认知脉络过程:

例如,在学习"电阻"概念时,可安排下列认识电阻概念建构的认识过程,形成建构电阻概念的认知脉络。

1、呈现一类事物的不同例证。出示甲、乙、丙、丁四段导体,甲、乙、丙三段导体都是锰铜合金线做的,甲与乙导体的长度相同,甲比乙粗。乙与丙导体的粗细相同,乙比丙短。丙与丁导体长度、粗细相同,材料不同,丁是镍铬材料。学生能判断这四段导体的电阻不相同,学生基本能辨别同一类事物的不同例证,但不知其所以然。

2、启发引导,概括出各个例证的共同属性。

(1)怎样知道这四段导体的电阻大小不同,通过讨论,设计如下实验,电流越大,表明这段导体的电阻越小。反之,表明这段导体的电阻越大

(2)通过实验讨论分析交流,归纳得出结论:导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料有关。其实,这时学生对电阻的概念大致形成,但为了真正达成,还需反馈矫正。

3、反馈矫正。再设计实验:同一段锰铜导线,随着电压的升高,电流也逐渐升高。

引导学生建构 "电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的长度、横截面积、材料,而与电压和电流无关。

因此,关注认识方式的教学过程是一个关注学生深层思维技能,才能理顺概念建构的认知脉络,有效地促进学生概念的形成和建构。

三、创设形成概念的情境,确定概念形成的问题线索

科学概念的形成是由特殊到一般、由具体到抽象、由现象到本质的认识过程,是在这种由感性认识到理性认识的不断循环所进行的归纳、演绎等逻辑推理过程中逐渐产生建构的。教师在进行概念教学设计时,要创设概念建构的学习情境,从实际问题的解决需要,从自然现象的解释需要去创设情景,在一个个形成概念的问题线索下,运用各种直观手段,使抽象的科学概念形象化,采取一系列促使概念建构的问题线索,促成概念的建构。即采取如下教学流程,现以"压强"概念的教学为例:

1、创设情境

课件展示下列图片情境,

问:这两个小孩对地面的压力差不多,为什么女孩每步陷得很深,行走艰难,男孩却行走如飞呢?

2、激发思维

(1)力的作用效果是什么?(2)压力的作用效果主要表现为什么?(3)你认为压力的作用效果与哪些因素有关?

3、直观手段

(1)学生体验实验:用两只手的食指顶住圆珠笔的两端,稍稍用一下力,两个手指的感觉和形变一样吗?说明了什么? 再稍稍增大一下力,两手指的形变一样吗?说明了什么?

(2)设计实验和进行实验,归纳小结,压力的作用效果与哪些因素有关。

4、问题线索

根据前面的实验,你认为比较压力的作用效果的方法有哪些?你觉得哪种方法比较压力的作用效果较方便?你选取多大的面积能保证受力面积相同?在科学上,用压强来表示压力的作用效果。你认为应该怎样给压强下定义呢?

5、概念建构达成

压强概念可以定义为:单位面积上受到的压力。压强是用来表示压力作用效果的科学量。"压强"概念就在学生的头脑中形成和建构了。

因此,把握好创设形成概念的情境这一环节,确定概念建构的问题情境和问题线索,有助于促进学生科学概念的形成建构。

四、开展多种建构概念的活动,收集解决问题(形成概念)的证据

在建立科学概念的过程中,应从具体事物、事例、或从实验出发,使学生对科学现象获得清晰的印象,然后通过分析,抓住现象的本质,使学生从具体的感性认识上升到抽象的理性认识,从而形成科学概念。

1、采取实验手段

通过实验,可以提供生动的实验过程、丰富多彩的实验现象,提高学生对概念的感性认识。通过启发引导学生对实验过程的获得的事实、现象进行思考、辨认和总结,通过思维加工和科学抽象,实现从感性认识向理性认识的升华,实现科学概念的形成。科学中如密度、压强、浮力、比热、电阻、欧姆定律、电功、电功率、物质的性质、溶解度等等概念的建构,离不开实验探究活动。通过实验探究活动建构科学概念,可以弥补概念的抽象性和生活经验的欠缺,也可以使学生有目的地观察和探究,体验过程,丰富感性认识,便于建构科学概念。

2、引导讨论活动

在科学概念学习中让学生参与对概念意义的交流,其中包括对疑点,假设以及论点的提出与评价,可以增进学生原先的科学概念理解。如果学生对某领域的科学理论或观念把握有误或是错误的,那么最适当的纠正方法是引出他们的想法,然后使这些想法面对矛盾的证据。这样学生不仅在自己谈论和思考一些现象方面有所进展,而且会在叙述这一领域中的一些特征的方式上变得更趋一致。师生间的交流能逐渐修正和完善科学概念,促进学生科学概念的建构。

3、充分运用生活材料

新课程呼吁科学教学要回归生活,也只有回归生活,才能体现科学的价值。科学学科是研究自然现象、物质性质结构和运动规律的一门科学。很多概念、原理、规律都源于自然,和生产生活实际联系紧密。多数概念是对自然现象及生产生活实际现象的抽象,生活是科学教学的源泉,科学教学是生活的有机组成部分。通过选取真实的生活实际材料,感性强,加深了学生对概念的印象,使学生对概念的理解不是表面的臆测,不是停留在表面的感觉,而是内心真正地内化,促进学生对概念的进一步建构。

4、找准概念"最近发展区"

在概念的建构过程中,我们一方面要认真分析教材,从知识结构体系、教材编写意图上整体把握教材;把握好学生的"最近发展区"。即在进行教学时,必须注意到学生有两种发展水平:一种是学生的现有的发展水平;另一种即将达到的发展水平。苏联教育家维果斯基把两种水平之间的差异称为"最近发展区"。概念形成时,所选的感性材料既不能让学生感到高不可攀,也反对过分容易。

例如在教学"欧姆定律"概念时,为了让学生更好地理解欧姆定律内容:"导体中的电流,与这段导体两端的电压成正比,与这段导体的电阻成反比。"学生常常有这样的错误理解:"导体的电阻,与这段导体两端的电压成正比,与通过这段导体的电流成反比。",笔者就选取了"电阻"这一概念为学生建构欧姆定律概念的"最近发展区"。学生前面刚学过"电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体的电压、电流无关"。通过对电阻概念的回忆,促进和实现了欧姆定律的更好建构。

因此,科学概念教学应着眼于概念的最近发展区,从而调动学生的积极性,发挥其潜能,超越其最近发展区,然后在最近发展区的基础上进行下一个发展区的发展,促进概念的建构。

5、将日常概念科学化

学习科学新概念之前,学生逐渐形成了对各种事物的感知,对多种科学现象便已有了自己的认识,其中有正确的概念和不完全正确的概念,是学生在日常生活实践中形成的概念,一般从直观出发,注重事物的外部特征,因此具有主观性、模糊性的特点。它往往是科学概念形成的重要基础,对科学概念的形成起促进和帮助作用,但有时也会起干扰和抑制作用。例如"铁比棉花重" "放大镜能使东西放大,所以它也能使光变大" "嘴巴产生的吸力将饮料吸进嘴里" "力是物体运动的原因"等前错误日常概念。在教学中应明确学生的日常概念与科学概念间的异同,日常概念为基础,去粗取精,去伪存真,对正确的前概念加以巩固和提高,对错误的前概念弄清它的实质和形成的原因,采用适当的教学措施,将日常概念科学化,从而最终形成正确的科学概念。

五、增强科学概念的应用,促进概念的形成达成内化

概念应用是指学习者将习得的概念应用与解决有关问题,符合感性――理性――实践的认识过程,是概念的具体化过程。概念是否真正建构还要通过概念应用去检验,并且通过概念的应用反过来促进概念的形成和建构。在概念教学中,引导学生经历"从科学走向生活"的过程,实质就是经历科学概念的应用过程,从而实现科学概念的建构。

例如在学习"浮力"概念后,为了促进学生概念建构的真正达成,可设计问题:"有一段木桩插入河床里,有否受到浮力?为什么?大桥的桥墩受到浮力吗?"在学习"质量守恒定律"之后,提出疑问:"木炭燃烧后质量减轻了,铁燃烧后质量增加了,是否不遵循质量守恒定律呢?"其实学生仅凭以前的经验会作出错误的结论,但是在刚刚建构概念之后,提出恰是疑惑的问题,通过应用概念原理,能得出正确的结论,既是对概念的及时同化和顺应,又进一步促进了概念的建构。通过对概念的应用使学生对概念的理解更清晰、更全面、更深刻,能更全面地把握概念的内涵和外延,使概念的建构划上圆满的句号。

参考文献

[1] 袁维新,概念转变学习的内在机制探析[J],教育研究与实验,2003,2

[2] 陈志伟 《中学科学教育》浙江大学出版社 2004,8

[3] 肖 红 《新概念学习中认识方式的研究》北京教育出版社 2005,12

流体力学中对流的概念范文5

    物理概念准确地反映了物理现象及过程的本质属性,它是在大量的观察、实验基础上,获得感性认识,通过分析比较、归纳综合,区别个别与一般、现象与本质,然后把这些物理现象的共同特征集中起来加以概括而建立的,是物理事实本质在人脑中的反映。任何一个物理概念的学习又会与其他概念相联系,概念之间的这种关联着的逻辑关系,是构成物理规律和公式的理论基础。物理概念不仅是物理基础理论知识的一个重要组成部分,也是学生通过逻辑推理方法,构建知识体系的基本元素,学生学习物理知识的过程,就是要不断地建立物理概念,弄清物理规律。如果概念不清,就不可能真正掌握物理基础知识,不可能有效构建物理模型,不可能形成清晰的思维过程。在解决物理问题时,常常表现出选择题选不全,计算题审题时,由于对某些概念理解不到位,导致挖掘不出有效信息、不能快速建立未知量与已知量之间的联系,解题效率低下。因此,在中学物理教学中,概念教学是一个重点,也是一个难点,搞好物理概念的教学,使学生的认识能力在形成概念的过程中得到充分发展,是物理教学的重要任务。

    二、影响高中物理概念学习的主要因素 

    1、教材因素

    初中物理教材与高中教材相比较,对知识和思维能力的要求都有一个较大的跨越,存在一个较大的台阶。高中物理教材所讲述的知识不仅要求采用观察、实验,更多的要求具备分析归纳和综合等抽象思维能力,要求能熟练的应用数学知识解决物理问题。对于多个研究对象、多个状态、多个过程的复杂的问题,从物理现象到构建物理模型,从物理模型到数学化的描述,建立一系列的方程,学生接受难度大。初中、高中物理教材对知识的表述也有很大差别。初中物理教材文字叙述比较浅显通俗,学生容易看懂和理解,而高中物理教材对物理概念和规律的表述严谨简捷。对物理问题的分析、推理、论述科学严密,学生不易读懂、阅读难度大。另外,高中教材与所需数学知识的衔接不当,也对学生的物理学习造成了困难。如学生尚未学到极限的概念,在学习瞬时速度时就难以理解;高一新生没有三角函数知识,就不能灵活处理力的合成与分解;没有函数图像的知识,用图像法研究各种问题就会比较困难。由于学科之间的横向联系的失调,也加大了高一物理学习难度,使高一学生成绩分化。

    2、学生因素

    高中物理概念有些是从直观的实验直接得出的,有些概念则需要学生从已有的物理概念出发,或从建立的理想模型出发,通过观察、分析、归纳和推理建立起来。虽然高中学生具有一定的认知能力及逻辑思维能力,但由于他们物理基础知识有限,物理思维方法不足,个别高中学生由于在以往的学习过程中形成了被动接受知识的习惯,积极主动思考问题的能力较差,不善于将陌生、复杂、困难的问题转化为熟悉、简单、容易的问题,不善于将实际问题转化为物理问题,不善于根据具体问题灵活选择方法,学习物理概念时习惯于机械记忆,盲目练习,往往被个别表面现象所迷惑,形成一些片面的、肤浅的概念。主要表现在解决物理问题时对于隐含条件的分析,临界状的把握,多过程的衔接等分析不完整,顾此失彼,答案不全面,条理不清楚。如个别学生不理解加速度及电阻率的概念,造成“加速度大速度就大;电阻率大电阻一定大”的错误认识。

    3、教师因素

    教师在教学过程中,往往将大量的时间用于备课做题,缺乏分析研究学生的现有知识状况、接受知识的能力,对于学生的知识能力有时估计过高,自己常常觉得有些物理概念很简单,学生自己一看就懂,没有必要花费时间去探讨、挖掘物理概念的内涵和外延,造成学生在最初就没有真正理解有些概念,致使学生不易建立各个物理概念之间的联系。为了更有效的搞好概念教学,需关注以下几个环节。

    三、引入物理概念的常用方法

    (1)实验法

    物理学是一门实验学科,大多数物理概念是通过实验演示,让学生透过现象剖析揭示其本质而引入的,学生通过直观观察形成深刻印象,强化了对概念的理解和记忆。例如在引入弹力的概念时,通过演示实验:小车受拉伸或压缩弹簧的作用而运动;再演示:弯曲的弹性钢片能将粉笔头推出去。引导学生观察在这些实验过程中,弹簧及弹性钢片发生了什么形变,弹簧在恢复原状时要对与它接触的物体产生力的作用,让学生自己总结弹力产生的条件及弹力的概念。

    (2)类比法

    类比法是在科学研究中常用的方法,在物理学中不少的概念是用类比推理方法得出的,让学生借类比事物为“桥”,从形象思维顺利过渡到抽象思维,有助于接受理解新概念。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类比,建立磁感应强度;将电流类比水流,建立电流概念;将电压类比水压,建立电压概念;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,建立电磁振荡概念。

    (3)逻辑推理法

    物理概念大多数是在已有认知结构的基础上建立起来的,新概念的建立主要依赖于认知结构中相关的概念,要充分发挥已有的旧知识的作用,通过新旧概念之间的逻辑关系引入新概念。例如引导学生复习初中学过的功的概念,指出物体能够对外做功,则物体具有能量。在此基础上,讨论运动物体能够对外做功,则运动物体就具有能量,这种能量叫动能,进一步用做功的多少来确定动能与那些量有关系,使学生真正理解动能的表达式。

    总之,物理概念引入的方法很多,无论采用什么方法一定要注意:使学生明确一个概念的物理意义,知道这个概念到底有什么作用;根据学生认知结构中相应知识状况和新概念的不同特点,选择的感性材料要典型全面,要突出与概念有关的本质特征,尽量减少非本质特征的干扰,避免先入为主和消极的思维定势的影响;能起承前启后,建立知识联系的作用,选择的旧知识一定要与新知识有实质性联系,否则容易形成模糊或错误的概念,或在认知结构中形成不正确的联系,有碍于培养学生抽象与概括能力;引入概念时,要尽量能激发学生学习的兴趣,使其积极活动,充分体现学生的主体作用。

    四、引导学生理解、深化物理概念的方法

    1、细化物理概念对应的知识点

     一般情况下,可以从以下几点细化一个概念(1)名称:记住物理量的名称是了解一个物理量的第一步,就像了解一个人就要先记住这个人的名字一样,教材上物理概念的名称,是用黑体字印刷的,这正是要引起同学们注意和重视。(2)定义及物理意义  物理概念的定义是用科学严谨的叙述给出的,教材中常用加点字来表示,定义要熟练准确记忆,不能有半点差错。物理量所表示的物理意义不同于定义,如速度的物理意义是表示物体运动的快慢,其定义是位移跟发生这段位移所用时间的比值。(3)符号  物理量的符号大多采用英语的第一个字母,一般情况,每个物理量都有特定的字母,要求学生记准物理量的符号,这样,有利于规范运算过程。 (4)表达式  一个物理概念的定义用数学语言来描述,就写出了对应的定义式,因为任何一个物理量往往会和其他量建立联系,它们之间的关系又会写出不同的表达式,这时就要弄清哪个是决定式,哪个是定义式。(5)单位  物理量的定义式,既给出了物理量之间的数量关系,又决定了它们之间的单位关系,要分清国际单位和常用单位,并记准其单位符号及不同单位制之间的换算关系。在做题时要求同学们统一单位。(6)矢量和标量  每讲一个物理概念,要求弄清它是失量还是标量。只有明确其特性,才能按相关规则进行运算。 (7)状态量和过程量  每讲一个物理概念,要求弄清它是状态量还是过程量,如何通过状态量的变化把状态量和过程量建立起联系。(8)最后还要提醒学生弄清物理表达式的适用范围。

    2、突破难点

    课本中的物理概念,文字叙述严谨、简洁,多数同学能够读懂字面意义,但不能把握准确深刻的含义,运用概念解决问题时就容易出现错误。如讲述超重与失重时,个别学生认为超重时物体重力增大,失重时物体重力减少,完全失重时物体重力为零。如果在学习这一概念时指导学生做下列实验:在弹簧秤下挂上钩码,静止时记下示数,然后提着弹簧加速上升,观察指针位置,记下示数,此时发现弹簧秤示数增大了,最后观察物体加速下降时弹簧秤指针位置,记下示数减小,此时发现弹簧秤示数减小了,分析实验结果,引导学生总结出超重和失重概念,这样既留下深刻的印象,又可以轻松地突破难点。再如,惯性这一概念,部分同学难以理解,老师必须通过举例说清,惯性与速度无关,与力无关。我是这样处理的……     又如,磁通量这一概念,教材中的定义是这样叙述的:设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,磁感应强度为B,平面的面积为S,我们定义磁感应强度B与面积S的乘积叫穿过这个面积的磁通量,简称磁通。粗看这段话就是磁通量等于磁感应强度与面积的乘积,即Φ=BS,深入分析概念,应强调计算磁通量的两个重要条件:一是B与S垂直,不垂直要用投影面积;二是面积S必须是在磁场中的有效面积;三是若平面内有两个或多个磁场且方向不同,则必须用合磁感应强度;四是磁通量的物理意义直观形象地说是指穿过某面积的磁感线条数,故对于穿过线圈截面的磁通量,B越大,截面积S越大,穿过这个线圈截面的磁感线条数就越多,磁通量就越大,与缠绕线圈的匝数无关;五是磁通量是标量,但磁感线穿入同一面积时,却有不同的穿入方向,尤其在讨论磁场不变,平面反转时磁通量变化这一问题,必须弄清磁感线的穿入的方向,有的学生容易把磁通量当成矢量,这时,可以用水流、电流的概念去类比。

    只有搞清物理概念的定义,才能有效建立不同量之间的联系。如热学中理解了温度是物体分子平均动能的量度,内能是物体内所有分子动能和势能的总和这两个概念及理想气体模型,知道做功和热传递是改变内能的两种方式,就能掌握一定量的理想气体内能只与温度有关,内能是温度的单值函数,与体积及压强无关,温度升高,内能增加,若体积也增大,则这个过程气体对外做功,必然吸收热量,但气体压强不一定改变;若温度不变,内能一定不变,此时体积增大,仍然是气体对外做功,必然吸收热量,气体压强减小;可见只要把体积与功、温度与内能联系起来,就能顺利解决热力学第一定律的有关问题。

    3、矫正错误点

    物理概念理解不清,在做题时很容易出现错误,只有深入挖掘其内涵,通过各种题型的反复强化,搞清楚一个物理量的特征,才能避免错误,提高做题准确率。例如,研究电源的电动势及内电阻实验中,对实验数据的处理常采用图像法,用纵轴表示外电压,横轴表示闭合电路的电流,画出了一条倾斜的直线,直线的斜率等于电源的内电阻,有的同学认为斜率是图线与横轴夹角的正切值,造成这种错误的原因是把数学中求直线斜率的方法照搬过来,没有考虑物理问题中纵横坐标的标度不同,纵横坐标交点也不一定是(0、0)等因素。再如,原子核物理中质能方程E=mc2 ,在计算核反应中释放的能量时,有的学生错误地认为质量亏损是质量消失了,消失的质量变成了能量,这时,要通过练习使学生明确核反应过程中不仅质量数守恒、电荷数守恒、动量守恒、能量守恒、而且质量也守恒。又如用功的表达式W=FS计算功时,有的同学把力的作用点的位移与物体的位移混到一块儿,出现如:人走路时摩擦力做了正功,上楼梯时楼梯做了正功等错误结论。

    另外,洛仑兹力是带电粒子在磁场中受到的作用力,它的表达式是通过安培力的公式推导出来的, 洛仑兹力是安培力的微观反映,安培力是洛仑兹力的宏观表现。带电粒子在磁场中运动时洛仑兹力对运动电荷始终不做功,有些学生就不清楚既然安培力是洛仑兹力的宏观表现,为什么通电导体在磁场中运动时,安培力做功?出现这个问题的原因是学生不明白,只有通电导体静止时,安培力才是导体内所有粒子所受洛仑兹力的合力;当通电导体在磁场中运动时,洛仑兹力分力的合力才与安培力等效。洛仑兹力不做功,但洛仑兹力的分力都做功,所以安培力做功。

    4、辨析易混点

    物理上有许多相近的概念,它们既相互联系又有区别,学生学习时容易理不清其关系,混到一块。因此在进行物理概念教学时,要从不同的角度进行比较、辨析,突出概念的差异,明确概念的内涵和外延,加深理解,避免混淆。如物理量的变化量与变化率,一字之差,含义不同,要讲清变化率和时间建立了联系,是变化量与时间的比值,体现了这个物理量的变化快慢,这个比值常常定义了一个新的物理量。位置的变化率是速度;速度的变化率是加速度;动量的变化率是物体所受的合外力;磁通量的变化率反应了电动势。                                                                                                        再如电阻和电阻率、自感和自感系数、冲量与动量、动能与动量及热学中热量与温度、分子力随分子间距离变化的图像与分子势能随距离变化的图象等都容易分不清。电学中表征交流电的几个物理量电流、电压、电动势,它们的最大值、瞬时值、有效值、平均值,只有弄清其定义、决定因素及表达式,才能理解为什么计算电热、热功率、电功、电功率及电表示数时用有效值,计算某段时间内流过导体的电量时用平均值。学习时要深入比较这些相近物理量的异同点及联系,避免死记硬背公式,做题时乱套公式,不能快速有效选择公式,解题效率低下。另外不清楚物理量正负号的含义,易造成矢量和标量的混淆。实际上研究同一直线上矢量问题时,在规定正方向之后,正值表示该量方向与正方向相同,负号表示其方向与正方向相反,若多个矢量不在同一条直线上,取正负号就没有意义;对于势能这种标量正负号不仅可以表示大小,也反应了这个位置比零势能面的势能高还是低。

    五、设计思考题是应用概念建立知识网络的有效途径

    学习物理概念是为了能运用概念进行思维,运用概念解决问题。通过练习巩固概念,形成良好的思维品质,提高学生分析问题、解决问题的能力。如何在课堂教学中,指导学生快速准确地把概念、定律用于解答具体的物理习题,教师的分析示范和归纳总结很重要,选择典型习题,引导学生对问题的分析主要集中于“已知信息是什么?”“要达到的目的是什么?即求什么物理量?”在解决问题的过程中,概念和原理就是建立未知量与已知量联系的桥梁。教师先带着学生分析问题,深入挖掘题目的隐含条件、临界条件、多过程结合点等,再引导学生分析、领会、思维过程,然后和学生一起分析问题,最后让学生独立分析问题,并且自己独立总结出解决这一类问题的思路和方法,提高解决问题的能力,避免陷入题海,浪费时间精力。

    如讲摩擦力概念时,为了使学生对摩擦力有正确的理解,能对各种情况下物体所受的摩擦力作出准确的分析,在课堂上提出了十个问题让学生讨论判断:

    ①静止的物体只能受静摩擦力,运动的物体只能受滑动摩擦力,对吗?

    ②摩擦力的方向是否总是与物体运动的方向相反,对吗?

    ③在粗糙水平面上滑动的物体一定受摩擦力作用,对吗?

    ④摩擦力的方向总是与物体运动的方向在同一直线上,对吗?

    ⑤摩擦力总是阻力或者总是阻碍物体运动的吗?

    ⑥压力越大,摩擦力一定越大吗?

    ⑦计算滑动摩擦力公式F=μ 中的等于物体重力,对吗? 能否与重力无关?

    ⑧物体间接触面积越大,滑动摩擦力也越大?

    ⑨滑动摩擦力与物体运动的速度大小有关吗?

    ⑩最大静摩擦力与滑动摩擦力有什么关系呢?

    每个概念讲完以后,引导学生仿照上面列出问题的模式,提出与这个概念相联系的各种问题,讨论解答的过程中进一步巩固概念,加深理解。

    在复习课上,为了使各个概念建立联系,形成知识“网络”,把相关的知识编成一个知识集成块,以题目的形式展现出来(用多媒体展示),让学生在解题时,大脑高度集中反复回忆、搜索头脑中储存的知识、概念,通过发散思维与聚合思维,达到重温概念,重组知识,形成更科学有用的知识模块。

    如矩形线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动的交流发电机模型,可以把力、热、电磁、光学和原子物理学方面的知识贯穿其中,编织成知识“网络”。如图所示:在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,匝数为N的矩形线圈,ab、ad边长为L1 、L2,线圈绕垂直于磁场的中心轴   匀速转动,角速度为ω,线圈通过滑环与阻值为R的外电路相连,若线圈电阻忽略不计,则:

    1、ad边、bc边匀速圆周运动的线速度为多少?

    2、线圈转动过程中,磁通量最大,磁通量变化率最大的位置分别在哪里?

    3、线圈转动过程中,ad边、bc边产生的感应电动势的瞬间表达式怎样?

    4、线圈转动时,为什么会产生按正弦规律变化的交变电流?线圈在如图所示的位置开始计时,试写出其感应电动势的瞬时表达式?画出感应电动势的瞬时值随时间变化的图象。

    5、写出流过电阻R的交变电流的瞬时值的表达式。

    6、线圈转动过程中,通过电阻R的交变电流的周期、频率、最大值和有效值各是多少?

    7、电阻R在t秒钟内放出了多少热量?

    8、线圈从图中位置转过 角的过程中,流过电阻的电量有多少?流过电阻R的电流每秒钟变化几次?

    9、从线圈位于图中位置开始计时,t= 时刻,线圈所受的磁力矩为多大?

    10、线圈匀速转动过程中,发电机的输出功率是多少?

    11、线圈匀速转动过程中,跟电阻R并联的伏特表的示数是多少?

    12、线圈匀速转动一周的过程中,外力对发电机做功消耗的能量为多少?

    13、若该发电机用柴油机来带动,已知柴油的燃烧值为q,柴油机及发电机的效率为η1和η2 ,则t秒内柴油机消耗了多少柴油?

    14若该交流发电机用核动力来驱动,使用的核燃料为铀U235,其核反应式为 +6    +10  ,设中子( )质量为mn ,  原子质量为mu, 原子质量为mx , 原子质量为ms ,设核发电机析效率为η,求t秒内消耗的核燃料的质量是多少?

    15、若用水轮机带动该发电机,设水轮机的效率为η1发电机的效率为η2,则水轮机的输入功率为多少?

    16、若上题中的水轮靠从h高处由静止流下的水来驱动,则水轮机的输入功率为多少?

    17、在保持发电机转速不变的条件下,用该交流发电机对某学校直接供电,已知该发电机的输出电压大于u0,要使电灯正常发光,应选用横截面积为多大的铜导线(铜的电阻率为ρ0 )输电?这时发电机的输出功率是多少?

    18、若学校与发电机间的距离L较大,需要采用高压输电,现设计的升压变压器和降压变压器的匝数分别为1:nB和nB:1,则要使学校的n0盏白炽灯全部发光,应选用面积 为多大的铜导线输电?这时发电机的输出功率是多少?

    19、若上面的白炽灯正常发光时,发出波长为λ的光,电灯的发光效率为η,则每盏灯在t秒钟内辐射出多少个光子?

    20、发电机从发电到输电至用户的整个过程中,能量是怎样转化的?

    ……等等,还可以设计出很多问题。

流体力学中对流的概念范文6

为了引领学生准确理解数学概念的内涵和外延,让课堂充满生命的活力,我们在日常教学中不断对此课型进行实践研究,并在探索的过程中总结出了基于动手实践的情思交融概念课教学模式,让学生在动手实践中积累活动经验,获得情智发展。

一、创设情境引入概念,激感启动思维

不论学生所要理解的数学概念是数与代数领域的,还是图形与几何领域的,也不论数学概念是描述式的,还是定义式的,对以具体形象思维为主的小学生来说都是非常抽象。因此教师在概念课教学的引入阶段一定要结合学生的生活实际,也就是要基于学生的生活经验创设问题情境。

如在教学《认识方程》时,我们从学生熟悉的“跷跷板”入手引导初步感受平衡,接着引出天平进而引导学生在感受“平衡”的基础上理解方程左右恒等的性质;在教学《长方体的认识》时,先让学生寻找一些生活中形状是长方体(正方体)的物体,借助这些实物,引导学生观察并探索长方体的特征;在教学《体积与容积》时,可以让学生准备生活中大小各异的一些物体,进而在比较两个物体大小的问题情境中逐步引出体积的概念。

创设一些贴近学生生活的情境,能迅速激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,愉悦的的投入的学习活动中,不知不觉开启自己思维的大门,从而为后面深入有效的探究做好铺垫。

二、实践体验形成概念,点燃情感促进思维

苏霍姆林斯基说过:“儿童的指尖上跳跃着智慧。”的确如此,学生是很喜欢操作活动的,具体形象的操作活动在学生理解数学概念的过程中是必不可少的。因此教师在结合生活情境引出概念之后,一定要为学生提供足够的学习活动材料,安排相应的具体操作活动,使学生能在动手实践的过程中去探究去体验,进而在思辩中完成对数学概念的建构。

例如在教学《长方体的认识》一课时,学生认识了长方体的面、棱和顶点之后,教师引导学生观察自己手中的长方体物体并有序数出面、棱、顶点数量,在初步认知的基础上再进行“制作长方体”的活动。【小组材料为:卡纸、直尺、剪刀、胶带、信封(内有2个或3个已知的面)。】同时要求学生边制作边思考:长方体面的形状和大小关系?长方体棱的长度关系?

在这样的动手制作操作活动中,学生不断思考交流,面、棱的特点及相对关系在他们的头脑中越来越清晰,之后通过小组讨论和全班交流,学生完全能够发现并总结出长方体的面和棱的具体特点,从而长方体这个概念的内涵就逐渐完备了。

再比如在教学《体积与容积》时,面对两个无法用肉眼比较出盛水量的杯子,我们为学生提供了大量的杯子、水等材料,使学生能在小组内进行实验操作,让学生在多次操作的过程中体会“容器容纳物体的体积”,逐步建立容积的概念。

动手操作的过程实际上就是概念的还原过程。这些丰富的学习材料和动手实践活动充分点燃了学生的激情,促进他们思维的碰撞,学生在兴趣盎然的动手实践中逐步完成了对基本数学概念的认知建构。

三、强化练习巩固概念,分享情感提升思维

学生基于实践体验形成的数学概念毕竟是浅显的,仍需要教师设计一些活动使学生能进一步辨析、深化概念理解。

比如在揭示了“含有未知数的等式是方程”这个概念后,我们要呈现一些含有未知数的不等式和不含未知数的等式让学生来辨析,还可让学生自己写出一些方程;在揭示了“容器所能容纳的物体的体积就是容器的容积”这个概念后,我们可以呈现没有装满水的容器让学生指出其容积,还可给学生提供大量的盛满物体的容器实物让学生说一说什么是这些容器的容积。

通过类似于这样的强化练习活动,学生对概念的理解不仅更加清晰了,同时他们也在交流中与同伴分享着自己的情感体验,提升着自己的思维认知。

四、拓展延伸应用概念,升华情感放飞思维

流体力学中对流的概念范文7

【关键词】楞次定律 教学设计 电磁感应现象

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)21-0154-01

物理概念是物理知识的重要组成部分,是学好物理定律、公式和理论的基础。在物理教学中正确建立物理概念是学生学习过程中的一个质的飞跃,是物理教学的任务,也是提高物理教学质量的关键。

物理概念来源于物理实践、物理事实,它是将实践得来的感性认识上升为理论认识,再回到实践中去,用来指导实践,并予以检验和深化。若学生只知道物理事实,而不能上升到物理概念,就不能说学到了物理知识;若学生对物理概念不理解或理解片面,也就谈不上对物理概念的认识掌握;若学生对物理概念理解不透、混淆不清,就难以进行判断、推理等抽象活动,更不能正确地应用定理、公式来解决实际问题。

一 教学准备

在电磁感应现象中,确定感应电流的方向是一个重要问题,因此,对楞次定律的学习必须要有足够的重视。

关于楞次定律的教学安排一般有以下两种。(1)先进行一系列的实验,如将磁铁插入线圈或由线圈中抽出,观察线圈中感生电流的方向;再分析线圈中磁通量的变化,还要分析感生电流所产生的磁场的方向,进而研究感生电流的磁场的方向和原磁场变化之间的关系;最后将各种情况进行综合得出结论。这样安排的优点是能使学生了解这一定律在实验基础上建立的过程,但由实验到结论,现象多、过程复杂,效果不理想,所以教师要注意引导学生。(2)直接运用能量守恒定律来分析感应电流的方向,得出结论后再用实验验证。

众所周知,楞次定律是电磁学的一个重要定律,教师普遍感到难教,学生感到难学。要如何上好这一节推荐课呢?课堂教学不仅为了使学生知道实验的结论和规律的内容,更重要的是让学生知道结论和规律是如何得出的,因此教学重心要从结论的学习上转移到概念和规律的形成过程的学习,以及形成这些概念和规律所用的方法的学习中。

二 引导学生建立概念

物理概念教学是物理教学中重要的教学环节,教师应根据认识论的规律,首先帮助学生形成表象,然后在诸多表象的基础上,引导学生经过抽象和概括、分析、综合,通过类比的思维方式,建立物理概念。如在讲电场、电势能这两个概念时,电场和重力场很相似,但电场作用的效果必须在实验室才能看到,而重力场是我们非常熟悉的,我们身边重力场的现象都是可以直接观察到的,所以在学习电场前,应先复习重力场。重力场是力的性质,用重力加速度来描述;重力场能的性质用重力势能来描述。这样通过比较、对比,使学生从表象认识上升到理论认识,再经过教师的引导使学生头脑中建立起电场、电势能概念,这样学生在学习概念时就不会感到空洞,也不觉得物理概念太抽象,反而可以轻松掌握物理概念。

物理本身就是一门实践性很强的自然学科,物理概念都是从实践中总结出来的,所以只有把物理概念应用于实践,应用于解决实际问题才能体现出物理概念的价值与作用,才能提高学生学习物理的兴趣,使物理课不再抽象、难懂。

三 拓展延伸,深化理解

楞次定律的文字表述概括性强,学生常常理解错误。这就要求教师在教学中要使学生明确:感生电流产生的磁通量是阻碍原磁通量的“变化”,不是和原磁通量相反;“阻碍”不是“阻止”,而是“延缓”。如果磁通量的变化被“阻止”了(即不变了),则感生电流也就无从产生。

楞次定律和右手定则是一致的。在教学中,教师要举一些实例要求学生分别用右手定则和楞次定律来判断感生电流的方向,让他们通过自己的“实践”来认识两者的一致性,从而在具体应用时能作出正确的选择。在具体运用时一般可以这样选择;如果是闭合电路的部分导体作切割磁力线运动,则常用右手定则,如果是由于磁场变化引起整个闭合回路磁能量的变化,则常用楞次定律。

这节课利用演示实验和多媒体增强了教学的直观性和趣味性,提高了学生的学习积极性,大大地提高了教学质量和效果。学生对“楞次定律”有了一个比较完整的认识,给后面的教学奠定了基础。

流体力学中对流的概念范文8

识、又掌握了方法,培养能力,从而真正实现物理概念教学的目的。

一、呈现物理情景,引入概念

建构主义认为:“学生的知识不是通过教师传授获得的,而是学生在一定的情境中,借助教师和同学的帮助,利用必要的学习资源,通过一定建构的方式获得的。”因此,在物理概念引入教学中,运用信息技术呈现物理情景,能使学生在视觉、听觉等多种感官上全方位地受到刺激,从而有效激发学生的好奇心,点燃学生的思维火花。

如,“动能”教学时,我把龙卷风、海啸、水库放水等动态视频组合在一起加以呈现,学生看到大树拔起、车辆掀翻、堤坝冲毁、房屋倒塌的画面后非常震感,也提了许多问题:“龙卷风怎么形成的?力量怎么样厉害?” “水狂泻下怎么会如此厉害?这是什么能量?”……这样以信息技术呈现物理现象,无论是视觉效果还是听觉效果,都能给学生深刻的印象,让学生对自然界物体具有的某种“能力”获得一种强烈的感受和直观的认识,从而为建立“动能”的概念打下基础。

因此,在物理概念教学中初中物理,创设与形成物理概念有关的生动的、新颖的情境,使学生感知大量的感性材料,对物理现象有一个明晰的印象,有利于学生形成正确的物理概念,加深理解物理规律。

二、揭示本质属性,理解概念

物理概念的建立过程是在物理环境中学生通过观察、实验获取必要的感性知识,并与自己认知结构中原有的概念相联系的基础上,通过同化或顺应不断加深认识和理解概念的。因此,在教学中运用信息技术为学生提供充分的感性认识的基础上,引导学生进行分析、综合、抽象,摒弃现象和过程中那些表面的、偶然的、次要的等非本质的东西,以揭示现象和过程的本质属性。

如,“重力”教学时,我先播放铅球和跳高比赛的视频录像,然后提出问题:奋力投出的铅球和跃过横杆的运动员最终会处于怎样的状态?这样的竞技项目挑战的是人类的什么极限?问题的提出,激起了学生浓厚的兴趣。待学生回答之后,再播放神舟七号航天飞船成功升上太空和宇航员在飞船舱内的生活和工作情景的视频,再一次提出问题让学生思考:在远离地球的太空中,宇航员可以用任意的姿势“漂浮”在船舱中,这又是什么原因呢?

这样,借助信息技术展示现实生活中的重力现象,丰富了学生的感知,激发了学生积极思维,在鲜明对比的情境中,抽象概括出重力概念的本质属性,使学生深刻认识到:重力是由于地球的吸引而产生的。

三、突破教学难点,深化概念

将物理学科教学与信息技术整合,利用信息技术辅助教学无疑为课程目标的实现提供了近乎完美的渠道。信息技术独有的“模拟”作用,不仅能真实生动地再现各种难以理解的、抽象的物理知识,激励学生参与教学过程,而且可以有效突破物理教学中的重点和难点问题,深化概念规律的理解。

如,“电流”一节,难点是学生无法观察到电流的形成与方向,因此,电流的概念理解起来比较困难。在教学时,我利用Flash软件进行仿真“模拟”,把电池组、小灯泡、开关、导线连成实物电路。然后闭合开关,电流(用红色线条表示)从电源正极(用“+”表示)流出,通过小灯泡时,灯泡发光,最后回到负极(用 “一”表示),形象、直观一目了然。师生通过对这一直观模拟实验的观察、分析、归纳和总结,很快就能够理解电流的形成、方向这一重点、难点,对“电流”的概念也就有了更深层次的理解。

因此,在物理教学中,教师应充分利用信息技术教学手段,根据教学内容精心设计,把抽象的、枯燥的物理知识原理转化为生动的、具体的图像,帮助学生在头脑中建立正确模型免费。从而有效突破教学难点,加深对物理概念的理解。

四、动态分析过程,活化概念

物理概念与规律的教学是物理教学的核心。物理现象、物理过程的相互联系及其发展趋势是靠物理规律建立的。在物理规律教学中拓展概念教学,运用信息技术的动态变化功能,进一步揭示和理解相关概念之间的相互关系,形象直观地“顿悟”概念 的内涵。这有利于概念知识沿网状同化,从而达到活化概念的目的。 如,有关滑动变阻器的滑片移动时初中物理,电流表、电压表示数变化情况的判断以及变化范围的计算问题,一直是历年中考物理试题和各种物理竞赛中的热点。而学生普遍感到此类题难度大,得分率也较低。 如右图所示的电路中,滑动变阻器R 2 的

滑片P向右移动。请分析电流表和电压表的变化情况。教师在引导学生分析时,可充分利用信息技术的动态变化功能,制成课件进行以下动态分析:把电压表和电流表等效替换,电压表等效于开路,电流表等效于一条导线。由此不难看出,电路中的电流只有一条道路,即串联电路,电压表测量的事滑动变阻器的电压。

这样,运用信息技术对电路进行动态分析,既让学生充分理解了电路的规律,也加深学生对电学部分相关概念的具体认识,深化和活化了物理概念,收到良好的教学效果。

五、加强练习反馈,巩固概念

课堂练习的检测与反馈是打造高效课堂的重要环节。通过反馈练习可以使学生深化概念,提高学习效率,加强对所学概念的理解和巩固。利用现代信息技术贮量大、速度快的特点,对学生进行有针对性的训练和检测,为学生创造了一种悦目、悦耳、悦心的效果,高效率地提高理解概念的程度。

如,九年级“惯性”一节复习检测中,我用多媒体播放飞机正确投掷救灾物质的动画视频,同时提出问题:飞机投掷救灾物质为什么要提前投掷?让学生用本堂课所学知识来回答。这样就把学生思维引向深入,不仅培养了学生分析问题和解决问题的能力,而且通过练习深化了对“惯性”概念的理解。

因此,利用多媒体信息技术图文并茂、生动直观的特点巧设练习,不仅突出了联系的针对性、有效性,而且还能极大地激发学生学习的积极性、主动性和创造性,为培养学生的创新精神和实践能力开辟了广阔途径。

【参考文献】

[1]物理课程标准(实验稿).[M].北京师范大学出版社,2001.7

流体力学中对流的概念范文9

关键词:小学数学;概念教学;有效策略

数学概念是数学知识的基本组成元素,只有正确理解和完善概念,才能有效解决数学问题,是学生学好数学的前提。本文以小学数学概念教学为例,研究概念教学的有效性。

一、巧设问题,激发学生的想象力

概念教学对小学生来说具有一定的难度,小学生很难在一开始就能正确的理解数学概念,需要教师适当指导,设置一个简单的相关性问题,激发学生的思考能力和想象力,慢慢引出数学概念,逐渐加深学生对数学概念的印象及认识。

在学习“圆”这一课时,教师可以首先提出一个问题:“同学们,你们知道轮胎是什么形状吗?”学生肯定都知道是“圆形”,教师在黑板上画出轮胎的形状,告诉学生这就是我们所要学习的“圆”,经过教师结合实际生活的逐步指导,学生会不自觉地对“圆”的形状进行想象,让学生加深对“圆”概念的理解,达到了学习数学概念的教学目的。

在课堂上,随着教师提出的问题和学生积极想象,不断开阔了学生的思维,让学生思考和与教师互动的过程中学习了新知识,掌握了新概念。教师通过利用学生身边所熟知的物品,使学生建立正确的数学概念,并可以较好地运用数学概念,有效提高了学生学习数学的能力。

二、分组讨论,加强学生之间的交流

在小学的课堂教学中,每个班的学生都普遍较多,严重影响了教学效率和学生的学习效率。教师不可能对每一个学生都亲自指导,更不可能及时帮助学生解决学习中的问题。而进行分组讨论,并以小组为单位得出一个统一的结论,教师在此基础上进行点评与指导,是目前解决上述问题的最佳途径。

在学习“体积”这一课时,教师可以组建互补型小组,每组成员为6个,根据学生的学习成绩、性格等具体情况来分配组员,确定小组后,选取一个组长组织学生关于体积的问题进行探讨,也可以让组长通过故事性的讲解来深化学生对体积的理解。教师指导组长可以给学生讲“乌鸦喝水”的故事,问学生乌鸦为什么喝到了水?在学生有趣的讨论时,总结出一个统一的结论报告给教师,教师让学生对石头在水中占有一定的体积进行初步认识,在循序渐进中以生活物品为对象,组织学生进行实验演示,并分析实验目的得出结论。

在分组讨论的学习中,加强了学生之间的交流,使学生的思维不断发生碰撞,在学生互动与交流的过程中不仅学习了数学概念,还加强了学生之间的团结友谊,让学生明白合作共赢的学习方法,小组讨论的学习方法可以有效加强学生之间的互动交流,更为学生指出一个友好的学习策略,极大发挥了概念教学作用。

三、强化学生动手能力,体验概念的本质

小学生学习数学概念都是比较被动接受知识,不能加深对数学概念的理解,很容易导致学了就忘,特别是针对一些比较抽象的数学概念。为了有效提高学生的学习效率,教师可以对一些复杂难懂或过于抽象的数学内容,尽可能提供学生自己动手进行学习的机会,通过学生亲身体验,从本质上理解数学概念,加深学生对数学概念的理解,提高学生的学习效率。

学习“三角形”这一课程时,教师可以实现让学生准备3、4、5、6cm的尺子或小棒,通过2人一组自己动手实验,看看这些尺子能不能组成三角形,对于可以组成三角形的尺子,记录它们的长度,指导学生思考,为什么有的尺子可以组成三角形有的却不可以呢?学生之间思考交流,促进学生对三角形性质知识的理解。

教师通过给学生提供自己动手实践的学习机会,指导学生自主交流和思考。教师不要过早告知学生正确的答案,给学生充足的时间,让学生思考、讨论、实验验证。在学习过程中出现的疑问会激发学生进一步学习的兴趣,学生通过自己动手实践获取的知识远远比教师直接传授有价值,不仅加深了学生对概念数学知识的理解,更在动手学习的过程中体会到学习的乐趣,激发了学生的学习兴趣,有利于提高小学数学概念的积极作用。

概念数学教学对小学生的学习难度较大,需要教师进行有效的教学方法指导,教师可以通过巧设问题,进行分组学习,强化学生动手实践能力等策略来激发学生的学习兴趣,加深学生对概念数学知识的理解,进而提高学生的学习效率,尽可能发挥概念教学的积极作用。

参考文献:

[1]王彩.提高小学数学教学有效性的策略研究[J].新课程:小学,2015(04):87.

[2]李颖.提高小学数学概念教学有效性的策略[J].甘肃教育,2015(09):106.

流体力学中对流的概念范文10

关键词:信息技术;初中物理;概念教学

《物理课程标准》指出:“应当重视将信息技术应用到物理教学中。”在物理教学中,教师通过运用信息技术手段和方法把容易混淆或是难以理解的物理概念加以展示,使静态的知识生动化,促使学生动手、动脑,不断揭示概念所反映的客观世界的多种矛盾,分清主次、搞清楚各种矛盾的相互依存关系及发展方向,让学生既获得了知识、又掌握了方法,培养能力,从而真正实现物理概念教学的目的。

一、呈现物理情景,引入概念

建构主义认为:“学生的知识不是通过教师传授获得的,而是学生在一定的情境中,借助教师和同学的帮助,利用必要的学习资源,通过一定建构的方式获得的。”因此,在物理概念引入教学中,运用信息技术呈现物理情景,能使学生在视觉、听觉等多种感官上全方位地受到刺激,从而有效激发学生的好奇心,点燃学生的思维火花。 如,“动能”教学时,我把龙卷风、海啸、水库放水等动态视频组合在一起加以呈现,学生看到大树拔起、车辆掀翻、堤坝冲毁、房屋倒塌的画面后非常震感,也提了许多问题:“龙卷风怎么形成的?力量怎么样厉害?” “水狂泻下怎么会如此厉害?这是什么能量?”……这样以信息技术呈现物理现象,无论是视觉效果还是听觉效果,都能给学生深刻的印象,让学生对自然界物体具有的某种“能力”获得一种强烈的感受和直观的认识,从而为建立“动能”的概念打下基础。

因此,在物理概念教学中初中物理,创设与形成物理概念有关的生动的、新颖的情境,使学生感知大量的感性材料,对物理现象有一个明晰的印象,有利于学生形成正确的物理概念,加深理解物理规律。

二、揭示本质属性,理解概念

物理概念的建立过程是在物理环境中学生通过观察、实验获取必要的感性知识,并与自己认知结构中原有的概念相联系的基础上,通过同化或顺应不断加深认识和理解概念的。因此,在教学中运用信息技术为学生提供充分的感性认识的基础上,引导学生进行分析、综合、抽象,摒弃现象和过程中那些表面的、偶然的、次要的等非本质的东西,以揭示现象和过程的本质属性。

这样,借助信息技术展示现实生活中的重力现象,丰富了学生的感知,激发了学生积极思维,在鲜明对比的情境中,抽象概括出重力概念的本质属性,使学生深刻认识到:重力是由于地球的吸引而产生的。

三、突破教学难点,深化概念

将物理学科教学与信息技术整合,利用信息技术辅助教学无疑为课程目标的实现提供了近乎完美的渠道。信息技术独有的“模拟”作用,不仅能真实生动地再现各种难以理解的、抽象的物理知识,激励学生参与教学过程,而且可以有效突破物理教学中的重点和难点问题,深化概念规律的理解。

如,“电流”一节,难点是学生无法观察到电流的形成与方向,因此,电流的概念理解起来比较困难。在教学时,我利用Flash软件进行仿真“模拟”,把电池组、小灯泡、开关、导线连成实物电路。然后闭合开关,电流(用红色线条表示)从电源正极(用“+”表示)流出,通过小灯泡时,灯泡发光,最后回到负极(用 “一”表示),形象、直观一目了然。师生通过对这一直观模拟实验的观察、分析、归纳和总结,很快就能够理解电流的形成、方向这一重点、难点,对“电流”的概念也就有了更深层次的理解。

因此,在物理教学中,教师应充分利用信息技术教学手段,根据教学内容精心设计,把抽象的、枯燥的物理知识原理转化为生动的、具体的图像,帮助学生在头脑中建立正确模型免费。从而有效突破教学难点,加深对物理概念的理解。

四、动态分析过程,活化概念

物理概念与规律的教学是物理教学的核心。物理现象、物理过程的相互联系及其发展趋势是靠物理规律建立的。在物理规律教学中拓展概念教学,运用信息技术的动态变化功能,进一步揭示和理解相关概念之间的相互关系,形象直观地“顿悟”概念的内涵。这有利于概念知识沿网状同化,从而达到活化概念的目的。

如图所示的电路中,滑动变阻器R2的滑片P 向右移动。请分析电流表和电压表的变化情况。教师在引导学生分析时,可充分利用信息技术的动态变化功能,制成课件进行以下动态分析:把电压表和电流表等效替换,电压表等效于开路,电流表等效于一条导线。由此不难看出,电路中的电流只有一条道路,即串联电路,电压表测量的事滑动变阻器的电压。

这样,运用信息技术对电路进行动态分析,既让学生充分理解了电路的规律,也加深学生对电学部分相关概念的具体认识,深化和活化了物理概念,收到良好的教学效果。

五、加强练习反馈,巩固概念

课堂练习的检测与反馈是打造高效课堂的重要环节。通过反馈练习可以使学生深化概念,提高学习效率,加强对所学概念的理解和巩固。利用现代信息技术贮量大、速度快的特点,对学生进行有针对性的训练和检测,为学生创造了一种悦目、悦耳、悦心的效果,高效率地提高理解概念的程度。

流体力学中对流的概念范文11

一、学情的分析

高三学生对晨昏线的理解有一定的基础,同时,学生进过学习培养了一定的读图、析图、绘图能力,但在实际应用中仍存在一定的困难。因此,本节复习课通过对地球光照图的分析,帮助学生更加深入理解晨昏线的含义及特征,并使学生能够在教师的引导下进行变式分析和总结。本节课的教学目标是:(1)理解晨昏线的概念;(2)运用相关概念进行晨昏线判读;(3)掌握晨昏线的特点;(4)掌握晨昏线的应用。依据加涅学习分类理论,可将《晨昏线》的知识内容归为概念性知识。依据布卢姆认知目标分类修订框架,上述的教学目标所对应的认知过程维度如下:目标(1)属于理解的陈述性阶段;目标(2)属于智慧技能;目标(3)属于分析的智慧技能;目标(4)属于评价的智慧技能。

二、概念的功能

概念是知识的细胞。在哲学上,概念被定义为事物本质特征的反映;在逻辑学上,概念被定义为反映事物本质属性的思维形式;在心理学上,概念指符号(主要是词语)标志的具有共同关键特征的一类客体、事件、情境或属性。概念在认知活动中具有重要的功能。(1)分类:概念是人们对环境的简化反应;(2)理解:当人们见到某个新事物时,只要他们能把这个新事物归入某个已知类别(即概念)之中,则他们就能理解新事物;(3)预测:例如当人们已知有禽流感概念时,他们就能预测这种疾病能在鸟类和家禽之间传播,而且可以传染给人,并采取相应的预防措施;(4)交流:人们在日常生活中通过语言交流,而概念则是知识传递、交流的基础;(5)概念联合:将概念联合起来,可以产生新概念、形成原理或规则;(6)产生新例子:人们可以从概念的定义中推导出概念的新例子。

三、课例的试评

本节课教学环节、概念功能以及所属的认知阶段如下所示。

教学环节(1)思维导图:这一环节主要体现分类、交流(以教师为主)的概念功能,是记忆的陈述性阶段和运用的智慧阶段;教学环节(2)晨昏线的判读:这一环节主要体现分类、理解、交流(以教师为主)的概念功能,是理解的陈述性阶段、运用的智慧阶段;教学环节(3)晨昏线的特点:这一环节主要体现联合、交流(以教师为主)的概念功能,是运用、评价的智慧阶段;教学环节(4)实战演练:这一环节主要体现预测、交流(以学生为主)的概念功能,是理解的陈述性阶段和运用的智慧技能;教学环节(5)晨昏线应用:这一环节主要体现概念联合、交流(以学生为主)的概念功能,是运用、评价的智慧阶段;教学环节(6)变式练习:这一环节主要体现产生新例子、交流(以学生为主)的概念功能,是创造、运用的智慧阶段。

从上述分析中可以看出:本节课的教学活动分为6个环节,晨昏线(概念)在教学认知活动中凸显了分类、理解、预测、交流、概念联合、产生新例子的功能,其中,交流功能贯穿教学始终。基于以上的分析,高三地理《晨昏线专题》有如下特点:

交流功能,贯穿始终。本节课最凸现的概念功能是交流的功能。交流是通过语言进行的。语言只是交流的工具。人们之所以能用语言这个工具来交流思想,是因为人们所使用的词语代表概念。不同的人使用相同的词语来指代大致相同的概念。

流体力学中对流的概念范文12

理论应用于实践才能显示出其强大的生命力,因此,探索如何围绕重要概念组织生物学教学,成为许多一线教师的关注点。笔者以人教版七年级下册“血流的管道——血管”为例,尝试围绕重要概念进行教学设计、实施并反思。

1 教学背景分析

1.1 课程标准及教材分析

本节要落实的是10个主题中第五个主题“生物圈中的人”中“血液循环系统包括心脏、动脉、静脉、毛细血管和血液,其功能是运输氧气、二氧化碳、营养物质、废物和激素等物质”中血管的相关内容。对于血管的认识,学生会感到比较抽象,所以本节教材在编排上从学生的感性认识入手通过“观察小鱼尾鳍内血液的流动”的实验,让学生通过观察活动亲眼看到不同血管中血液流动情况,从而认识到高等动物体内有不同的血管,并加以区分。至于人体内具体有哪些血管以及它们各自有哪些特点和功能,教材按照血流方向,进行了编排。这一过程符合从感性到理性的认知过程。

1.2 学情分析

学生在生活中都有因创伤而出血的经历,因此对于出血的现象是熟悉的,但是学生对于不同的创伤为什么会有不同的出血现象则认识比较模糊。教师可以以此为切入点,激发学生的兴趣;通过前面的学习学生具备了一定的实验操作和观察能力,让学生亲自观察到血液流动情况,既提高了兴趣又锻炼了实验操作能力,通过问题串的提出,使学生观察有的放矢。

2 本节课的重要概念。

《义务教育生物学课程标准》在“生物圈中的人”主题下,建议教师帮助学生形成的重要概念为“血液循环系统包括心脏、动脉、静脉、毛细血管和血液,其功能是运输氧气、二氧化碳、营养物质、废物和激素等物质”具体到本节课,重要概念为“血管包括动脉静脉和毛细血管”。

为了突破该重要概念,在阅读教材和资料的基础上,确定了如下4条次重要概念,并提取出支撑每一条次重要概念的事实性知识。

2.1 把血液从心脏送到身体各部分去的血管叫动脉

(1) 动脉的管壁较厚,弹性大,管内血流速度快。

(2) 动脉一般分布较深,也有些分布较浅。颈部及腕部内侧能够摸到搏动的血管就是分布较浅的动脉。

(3) 与心脏相连的动脉较粗,远离心脏后动脉不断分支变细,管径有大变小,最小的动脉在分支成毛细血管。

2.2 静脉是将血液从身体各部分送回心脏的血管

(1) 静脉的管壁较薄,弹性较小,管内血流速度较慢。

(2) 静脉有些分布深,有些分布浅。手臂上的“青筋”就是分布较浅的静脉。

(3) 血液流经毛细血管后,接着进入小的静脉,然后逐级汇集到较大的静脉,再送回心脏。

(4) 在四肢静脉的内表面,通常具有防止血液倒流的静脉瓣。

2.3 毛细血管是连通于最小的动脉与静脉之间的血管

(1) 它数量大,分布最广,遍布全身各处组织中。

(2) 它内径很小,只允许红细胞单行通过。

(3) 它管壁很薄,有一层扁平上皮细胞构成。

(4) 管内血流速度最慢。

2.4 毛细血管的功能是血液与组织细胞间充分进行物质交换

(1) 血液中的营养物质与氧,可穿过毛细血管到达组织细胞,最后被细胞利用。

(2) 组织细胞中产生的二氧化碳与其他废物,可穿过毛细血管壁而进入血液被运走。

其中“血管包括动脉、静脉和毛细血管”属于较上位概念,而属于核心概念。其中,概念2.3中4条内容的概念就是概念事实,但这个过程需要通过观察“小鱼尾鳍内血液流动”帮助学生认识理解。

3 教学目标

针对核心概念制定了以下教学目标。

(1) 知识目标:描述三种血管的结构与功能特点。

(2) 能力目标:尝试观察小鱼尾鳍内血液流动现象。

(3) 情感目标;形成结构与功能相适应的观点。

4 教学过程及策略

4.1 利用生物学前概念激发认知冲突,引导学生主动构建概念

在学习本节内容之前,学生根据生活经验已经对血管有所了解,但是认识不够全面准确,应用前概念解释一些生活事实比较困难,可以利用这一点激发学生的进一步的学习兴趣。如本节的导入采用“视频《报天下》新闻:一人打蚊子右手臂动脉被割破,血液喷射而出险些发生生命危险”。这则材料既与新教材中“想一想,议一议”内容相似,激发学生兴趣;通过进一步提出疑问:平时我们不小心割破了手或者手臂血液并没有喷射而出,这是怎么回事儿呢?这样可引发学生对前概念的思考,进而引出本节课题。

4.2 所有教学活动(包括探究)都应该帮助学生建立和理解概念

4.2.1 利用概念事实帮助学生构建概念

在概念教学时,教师要注意提供给学生可供分析的图片、模型或情景材料,而不要只是让学生空洞地想象。在学习本节内容之前,学生并没有机会真正观察过血管,所以笔者按照教材顺序首先安排了“观察小鱼尾鳍内血液流动情况”的实验。鉴于此时大多数学生并不知道动脉、静脉、毛细血管的具体概念,而显微镜下只能观察到小鱼尾鳍内有三种血流速度、血流方向和管径大小各不相同的血管,如果直接提问“毛细血管中红细胞是单行通过的吗”显得有些突兀,所以笔者对新教材上的问题进行了改动,提醒学生观察的过程中应思考的问题为:(1) 血液在小鱼尾鳍内血流速度一样吗?流向尾鳍的血流速度快,还是流出尾鳍的血流速度快?(注意显微镜下成的像为倒像)(2) 小鱼尾鳍内血管内径一样吗?最细的血管中,红细胞是呈单行移动的吗?这样的问题符合学生的认知水平,并且又起到引导作用,使实验观察有的放矢,避免漫无目的的观察。

又如实验后,选择完成比较快的学生利用讲台上的电子显微镜的大屏幕透镜功能给全班学生进行展讲,其他组的学生质疑,最后全班共同形成概念。

4.2.2 对关键性的概念要进行认真的分析和比较,找出容易弄混和弄错的地方

如三种血管的学习就是让学生以小组为单位,通过阅读课本,观察图片以及实验现象,从概念、结构、功能几方面比较对三类血管进行列表比较学习。在此处笔者改变了课本的呈现方式,采用先动脉静脉对比学习,然后再学习毛细血管的方式。

4.2.3 理解概念的目的是应用概念

在理解概念之后,应该设置一些小反馈使学生学会应用概念。如在知道三类血管概念之后让学生在自己身上找血管;让学生试着解释为什么静脉注射血管为什么会鼓起;尝试用不同方法区分三类血管……笔者在最后又引入导课时的事例,以表演的形式让学生帮助伤者进行包扎,既使得概念得以运用和巩固,又教给学生一定的急救知识。

4.2.4 帮助学生在章节的学习中形成概念之间的内在逻辑联系,形成良好的知识结构

本节学生以心脏、动脉、毛细血管、静脉关系图进行总结,进一步明确三者的关系,又为下一节血液循环做铺垫。

5 教学反思

本节围绕概念教学以“血流的管道——血管”为例设计了环环相扣的教学活动。该课在设计上有以下几个特点:

(1) 学生学习科学不能仅仅是背诵一些事实或孤立的信息。概念的形成应该基于概念事实,从现象入手进而提炼概念,所以笔者在一开始遵循课本顺序先让学生观察“小鱼尾鳍内血液流动情况”,从而认识到小鱼尾鳍内存在三种血管,且三种血管管腔、血流速度等特点各不相同,先让学生有一感性认识,并且以问题串的设计使学生观察时有的放矢。

(2) 在学生自主探究的过程中,教师充分发挥了引导作用。教师设计了以学生的知识、能力和心理特点能够完成且乐意完成的活动,巧妙创设问题和探究情景,始终以重要概念为中心引导学生在课堂展开猜想、取证,通过师生之间的互动引导学生去主动探知和自我建构概念。在小组合作探究的基础上,让学生观察视频、电子显微镜等手段并且适时回归课本加强学生对知识的理解,多种手段并用,达到了较为有效的课堂效果。