第 1 章 引 言

物理學(xué)作為一門基礎(chǔ)自然科學(xué)，它所涉及的是物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、最普遍的相互作用、最一般的運(yùn)動規(guī)律以及所使用的實(shí)驗(yàn)手段和思維方法。①高中物理作為一門重要的學(xué)科，與其他學(xué)科相比，其有著豐富的思想和方法�！镀胀ǜ咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)》中明確提出要重視發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力，其中包括“抽象與概括、分析與綜合、推理與判斷”等。由此可見，物理抽象與概括能力的培養(yǎng)是高中物理教學(xué)的重要目標(biāo)之一。高中物理知識具有高度的抽象性和概括性，更多的要求學(xué)生在抽象的基礎(chǔ)上進(jìn)行概括。很多學(xué)生在學(xué)習(xí)物理概念、規(guī)律時，不重視形成物理概念、規(guī)律的方法，從而不能真正掌握物理知識。其結(jié)果是，學(xué)生在運(yùn)用物理知識解決問題時，出現(xiàn)各種各樣的錯誤，如概念混淆不清、亂套公式、思路混亂等現(xiàn)象，反映出學(xué)生物理抽象與概括能力的薄弱。物理抽象與概括能力的培養(yǎng)要在學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的過程中實(shí)現(xiàn)。學(xué)生認(rèn)知物理現(xiàn)象本質(zhì)的過程就是對物理現(xiàn)象的感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識的過程，而感性認(rèn)識向理性認(rèn)識的飛躍不是自發(fā)實(shí)現(xiàn)的。首先，學(xué)生必須積極獲取豐富的物理現(xiàn)象。其次，學(xué)生必須對物理現(xiàn)象進(jìn)行思維加工，采用分析和綜合、抽象和概括、歸納和演繹等邏輯方法，達(dá)到對物理現(xiàn)象本質(zhì)的、內(nèi)部聯(lián)系的認(rèn)識�？梢�，學(xué)生在認(rèn)知物理現(xiàn)象本質(zhì)的過程中可以培養(yǎng)物理抽象與概括能力。

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第 2 章 理論基礎(chǔ)概述

2.1 形象化教學(xué)

感性認(rèn)識是人們通過感官對具體事物的初步認(rèn)識，是認(rèn)識的必經(jīng)階段。高中物理許多物理概念、規(guī)律都是從大量的具體事物中抽象出來的。在學(xué)習(xí)中，如果學(xué)生對物理現(xiàn)象的感性認(rèn)識不足，往往不能正確理解物理概念和規(guī)律。因而，物理教學(xué)必須重視豐富學(xué)生對有關(guān)物理概念的感性認(rèn)識。在教學(xué)中學(xué)生可以通過以下三種方式獲得感性認(rèn)識。（1）感知真實(shí)的物理現(xiàn)象或過程在教師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生直接感知物理現(xiàn)象或過程，形成鮮明的表象，為進(jìn)一步抽象出所要學(xué)習(xí)的物理概念打下基礎(chǔ)。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是學(xué)生感知的物理現(xiàn)象或過程是最真實(shí)的，最形象的，能夠使學(xué)生留下深刻的印象。（2）感知模擬的物理現(xiàn)象或過程學(xué)生無法在課堂上直接觀察真正的物理現(xiàn)象或過程情況下，可以通過模擬真實(shí)物理現(xiàn)象或過程，讓學(xué)生獲得感性認(rèn)識。常見的方式包括圖片、動畫、視頻等方式。但是，這種方式與真實(shí)的物理現(xiàn)象或過程相比缺乏一定說服力。所以，教學(xué)時要優(yōu)先考慮讓學(xué)生感知真實(shí)的物理現(xiàn)象或過程；如果不行，再考慮這種方式。

2.2 物理抽象與概括能力

物理思維從屬于思維，要明確物理思維是什么，必須先明確思維是什么。思維是人腦特有的活動，人們在感知客觀事物的基礎(chǔ)上，有意識地、主動地思索客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)部聯(lián)系和事物間的相互關(guān)系的認(rèn)識過程，也就是人腦對客觀事物間接的、概括的、能動的反映。大量文獻(xiàn)中涉及到的物理思維，大多引用了田世昆、胡衛(wèi)平著的《物理思維論》一書中對物理思維概念的界定�！段锢硭季S論》依據(jù)思維的定義界定了物理思維的概念。所謂物理思維，就是具有意識的人腦對客觀物理事物（包括物理對象、物理過程、物理現(xiàn)象、物理事實(shí)等）的本質(zhì)屬性、內(nèi)部規(guī)律性及物理事物間的聯(lián)系和相互關(guān)系的間接的、概括的和能動的反映。

第 3 章 形象化教學(xué)培養(yǎng)物理抽象與概括能力的教學(xué)策略............ 15

3.1 物理概念教學(xué)中，用形象化教學(xué)培養(yǎng)抽象與概括能力的教學(xué)策略 ................. 15
3.2 物理模型教學(xué)中，用形象化教學(xué)培養(yǎng)抽象與概括能力的教學(xué)策略 ................. 22
3.3 物理習(xí)題教學(xué)中，用形象化教學(xué)培養(yǎng)抽象與概括能力的教學(xué)策略 ................. 27
第 4 章 形象化教學(xué)培養(yǎng)物理抽象與概括能力的實(shí)驗(yàn)研究........ 31
4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計 ....... 31
4.2 教學(xué)實(shí)例 ............ 33
4.3 實(shí)驗(yàn)效果檢驗(yàn)................ 39
第 5 章 結(jié)束語................... 43
5.1 研究結(jié)論..... 43
5.2 思考........ 43

第4章 形象化教學(xué)培養(yǎng)物理抽象與概括能力的實(shí)驗(yàn)研究

4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計

實(shí)驗(yàn)選取江蘇省錫東高級中學(xué)高二年級兩個平行普通班作為實(shí)驗(yàn)比較對象，將高二（9）班作為實(shí)驗(yàn)班，高二（6）班作為對照班。實(shí)驗(yàn)班和對照班學(xué)生在學(xué)習(xí)成績、基本能力上沒有顯著差別，且實(shí)驗(yàn)班和對照班學(xué)生在教學(xué)實(shí)驗(yàn)前都沒有進(jìn)行過專門的物理抽象與概括能力訓(xùn)練。本實(shí)驗(yàn)采用比較實(shí)驗(yàn)法，給實(shí)驗(yàn)對象創(chuàng)設(shè)相同的教學(xué)環(huán)境，盡可能排除無關(guān)因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。教學(xué)實(shí)驗(yàn)效果檢驗(yàn)采用測試評分的方式，物理抽象與概括能力測試卷編制主要依據(jù)喬際平的《物理教育心理學(xué)》中物理抽象與概括能力的內(nèi)容以及相關(guān)文獻(xiàn)中選取的試題進(jìn)行編制，具體測試卷見附錄 1。

4.2 教學(xué)實(shí)例

《電容器的電容》是人教版高中物理選修 3-1 第一章靜電場第八節(jié)的內(nèi)容。教材首先介紹電容器的構(gòu)造和作用，，使學(xué)生認(rèn)識電容器有儲存電荷的本領(lǐng)。接著，介紹電容的概念及其定義式和單位，再探究平行板電容器電容的影響因素。最后，介紹常見的電容器及其擊穿電壓、額定電壓等相關(guān)信息。電容是靜電場這章中一個重要的物理概念，其建立過程中運(yùn)用的抽象、概括方法對其他物理概念的學(xué)習(xí)具有重要意義。本節(jié)的重點(diǎn)及難點(diǎn)是讓學(xué)生掌握形成電容概念的方法以及正確理解電容概念，所以電容概念的教學(xué)是本節(jié)內(nèi)容的關(guān)鍵。日常生活中，有的學(xué)生可能會接觸到常見的電容器，然而生并不清楚電容器的結(jié)構(gòu)及作用，更不知道反映電容器儲存電荷能力的物理量——電容。由于電容概念比較抽象，加之大多數(shù)學(xué)生缺乏對電容器的感性認(rèn)識，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)電容概念時普遍感到比較困難，因此在教學(xué)中，要充分利用實(shí)驗(yàn)或多媒體等直觀手段，讓學(xué)生易于理解和接受，加強(qiáng)教學(xué)效果。

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第 5 章 結(jié)束語

5.1 研究結(jié)論

通過本課題的研究，可以得出以下結(jié)論：1. 本課題通過“物理抽象與概括能力”的文獻(xiàn)研究，發(fā)現(xiàn)物理抽象與概括能力的培養(yǎng)缺乏系統(tǒng)性、全面性和深刻性。然后，進(jìn)行“物理抽象與概括能力”的理論研究，研究得出物理抽象與概括能力在建立物理模型、形成物理概念、解決實(shí)際問題方面起關(guān)鍵性作用，因而物理教學(xué)中培養(yǎng)物理抽象與概括能力有其必要性。2. 筆者通過文獻(xiàn)研究界定了“形象化教學(xué)”和“物理抽象與概括能力”的概念，提出了形象化教學(xué)在物理概念、物理模型、物理習(xí)題教學(xué)中培養(yǎng)物理抽象與概括能力的具體教學(xué)策略。通過實(shí)踐證明了形象化教學(xué)培養(yǎng)物理抽象與概括能力是有效的。3. 通過筆者提出的教學(xué)策略的實(shí)施，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的物理抽象與概括能力明顯優(yōu)于對照班學(xué)生。

5.2 思考

本課題的研究還存在著以下不足：1. 教學(xué)實(shí)驗(yàn)只進(jìn)行一學(xué)期，時間比較短，而物理抽象與概括能力的培養(yǎng)不是一朝一夕的事，需要用更長的時間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。2. 此次教學(xué)實(shí)踐內(nèi)容僅僅局限于人教版高中物理選修 3-1 中部分內(nèi)容，未能通過廣泛的教學(xué)實(shí)踐。3. 此次教學(xué)實(shí)驗(yàn)沒有對實(shí)驗(yàn)班和對照班學(xué)生進(jìn)行物理抽象與概括能力前測，使得此次實(shí)驗(yàn)不夠完整。

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參考文獻(xiàn)(略)

本文編號：234739