探索物理难点知识的有效教学策略——以“比热容”概念教学为例，本文主要内容关键词为：为例论文,难点论文,物理论文,概念论文,教学策略论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
物理概念是研究物理现象、揭示物理规律的科学抽象，是对事物共同特征做出归纳和概括的思维表象。物理概念是物理学的重要组成部分，是探索物理规律、建立物理理论的基础。事实上，学生要在头脑中形成正确的物理概念，必须经历一个非常复杂的认识过程，包括感知、分析、归纳、概括和抽象等。如何进行物理概念教学，是广大物理教师必须研究的重要课题。在初中物理教学中，比热容概念是一个教学难点，历来学生难以理解这一概念。究其原因，主要是学生不明白比热容的内涵，想当然式的习惯性思维在起着干扰作用，部分学生总是认为吸热升温快的物质比热容大。教学中教师若不采取有效措施，难以纠正其前概念的认识误区。笔者多年来教学比热容时，一直多渠道、全方位地在引导学生正确理解概念上下工夫，试图在彰显其物理本质方面有所突破，并突出比热容概念教学的合理逻辑。本文想谈谈笔者的拙见，以求抛砖引玉。 一、解析字义，铺垫比热容概念 为有效降低教学难度，回避教材中比热容概念生硬处理的引入方式，尊重和符合学生的认知水平，在这节课的教学中，我首先引导学生认识“比、热、容”这三个汉字的含义：“比”就是比较，“热”是指吸收或放出热量，“容”应该是容纳、包含的意思。那么把“比、热、容”这三个字联系起来又怎么理解呢？师生互动、讨论，即可得出：通俗地说就是比较：不同种物质在吸、放热方面所能容纳的量的大小。接下来，就可以引导学生学习比热容知识了。 二、经历探究，建立比热容概念 我们知道，在课堂教学中，教师试图通过简单的语言描述就帮助学生建立起物理概念，形成正确的物理模型，这是很难做到的。在实际课堂教学中如果这样做了，则难以激发学生的学习兴趣，反而会抑制他们的思维，课堂气氛也一定是沉闷的，因此，课堂教学应以学生已经获得的体验为基础展开。 在这节课之前，学生已经在物态变化相关实验中知道，通常情况下，在没有发生物态变化时，物体吸、放热对应着温度的变化。此外凭生活经验还知道，在同样的条件下，烧开一壶水比半壶水花的时间长，这说明物体吸、放热的多少还与质量有关，那我们怎么比较不同种物质在吸收或放出热量能力方面的差异呢？学生一般能说出要选取物体的质量相同，而且温度变化也相同，研究热量与物质种类的关系。学生也容易理解通过比较加热时间的长短，即采用转换法表示物体吸收热量的多少。接下来，学生设计实验，并在优化方案上展开讨论。 这里有一个重要问题要想办法解决，即要安排对不同种物质进行加热，如何保证热源的规格相同。找两个酒精灯当作相同的热源，这很难办到，如火焰的大小就很难调整到相同，那怎么办呢？其实可以这样达到要求，即仅选用一盏酒精灯，先对水加热，收集好数据后，再用这盏酒精灯在同样的环境下对食用油加热，收集数据，这样方便而巧妙地解决了相同热源这一难题。接下来学生照此方法实验探究，不难发现水吸热时间较长，而等质量的食用油升高相同的温度吸热时间则较短，这表明质量相同的不同种物质升高相同的温度时吸收的热量一般是不同的，即物体吸收的热量与物质的种类有关，反映出不同物质吸热性能的差异。 教学进行到这一步，是否可以建立起比热容的概念呢？教师可以适时提示：我们在之前学过密度概念，同学们可以回顾一下，密度概念是经过怎样的实验探究过程建立的？学生知道，在密度的实验过程中，分别测量多组体积不同的水、铁、铜、铝的质量和体积并记录数据，计算相应的质量与体积的比值。对比分析各组实验数据，得出结论：同种物质组成的物体质量与体积的比值相同，不同种物质组成的物体质量与体积的比值不同，这样才建立了密度概念。这样看来，我们通过实验仅仅知道不同物质吸热存在差别，单凭这一方面就草率地下结论，显然是不科学的。学生在教师的引导下受密度实验的启发自然会明白，还要进一步实验探究同种物质吸热性能是否相同。接下来各组继续探究，以水为对象，选取质量和升高温度不同的，收集并研究其吸热的相关数据，对比分析，可知同种物质的吸热性能表现出相同的特性。基于上述两个方面的认识，教师指出：物理学中用物质的比热容表示物质吸热能力的差异，以此体现不同物质在吸、放热方面的特性，其物理意义不言自明。 由此可见，在科学探究过程中，教师提供足够的感性材料和适当的引导，要做到有耐心，切忌越俎代庖，应该等待学生思维的提升。这样引导学生观察、体会、领悟，他们对知识就会有豁然开朗、恍然大悟的感觉。在本节实验过程中，教师引导学生观察、体悟多组实验数据之间的关系，学生探索数量变化之中隐含的不变关系，领悟到变化之中存在的规律。正是因为教师不断进行着“蓄水”和“挖渠”的过程，学生才会水到渠成地掌握比热容概念，从而自主完成知识的建构。也就是说，教师要有促成学生顿悟的教学意识。 三、联系生活，感悟比热容概念 事实上，学生的生活经验不可小视，在教学中恰到好处地利用，对理解比热容概念大有帮助。教师可以举例：爸爸花了4元买了1千克橘子，而妈妈花了12元买了2千克橘子，是否可以说爸爸买的橘子更划算呢？如果尝尝爸妈买的橘子对比一下，发现爸爸买的橘子入口很酸，而妈妈买的橘子口感好，看来用花钱多少评价买的橘子是否划算，应该选取相同的标准，而这里的相同标准不仅是买多少千克的橘子，还有一个评价标准是橘子的口感问题。通过融入生活情境的教学环节，具体而真切地表现了比热容概念与选取两个相对独立且相同标准比较橘子是否划算的一致性，让学生充分认识到比值法定义物质比热容的道理。再进一步引导学生将比热容和密度的定义进行对比，经过这样的教学过程，学生不仅能清晰理解比热容概念，而且会领悟比值法定义物理概念的重要意义，从而弥补教材中一贯隐性处理这种科学方法的缺陷。这样一来，比热容的定义式c=Q/mΔt自然会在学生头脑中留下深刻的印象。 四、运用推理，深化比热容概念 在学生切实理解比热容概念后，教师可分步提出以下问题：①m千克的物体温度升高或降低1℃时吸收或放出的热量怎样计算？②m千克的物体温度升高或降低Δt℃时吸收或放出的热量又该怎样计算呢？学生经过思考，通过对比热容定义式进行适当变形，容易得到热量的计算公式：Q=cmΔt。这样教学，学生不仅对同一知识内容深化了理解，而且也对今后继续学习获得了有益的方法指导，更重要的是学生一定不会仅凭比热容的定义公式c=Q/mΔt认为比热容与热量成正比，与质量、温度变化成反比。这样改进教学后，笔者认为比热容的教与学都比较容易，实际教学效果表明学生对这一概念理解准确且轻松。可见，课堂教学应贴近学生生活，遵循学生的认知规律，一定要让学生领会概念的本质，经历由具体到抽象、再由抽象到具体的认识过程，经过认识上的两次飞跃，让学生真正掌握物理概念的内涵。这样的课堂才是真正高效的物理课堂。