物理概念转变(共7篇)
物理概念转变 篇1
建构主义学习理论认为,学生是在原有的认知结构和知识经验基础上进行学习的,学习是一个主动建构的过程,而不是被动地吸收和储存教师所提供的零散的知识信息。因此,了解学生知识、经验的状况以及思维习惯,尤其要了解学生已有概念中那些不全面甚至错误的想法与观点,是进行科学教育的基础和前提,对提高化学教学质量有着重要的意义。
前科学概念与“相异构想”
前科学概念(前概念)亦称为日常概念,指未经专门教学,在同其他人进行日常交际和积累个人经验的过程中掌握的概念,其内涵受狭隘的知识范围限制,往往被不适当地扩大或缩小。学生正式学习某一学科前形成的前概念,有些与科学概念一致,有些与科学概念相悖,这些偏离或背离科学概念的观点与认识即为“相异构想”。
学生正式学习化学前已形成大量的前概念,其中包含众多的“相异构想”,由于学生大脑中的“相异构想”作用,输入学生大脑的有关化学教学信息往往失真和畸变,并错误地支配着学生的学习行为,对化学学习有着很大的负面影响,教学中清除一种“相异构想”要比传授一个概念、原理困难得多。因此,发现并采用一定教学方法帮助学生转变这些“相异构想”,是教育工作者迫切需要解决的课题。
中学生化学“相异构想”的现状调查及成因分析
中学生化学“相异构想”的现状调查
调查方法和对象。我校自进入新课程改革以来,在每学年开学初一周内对初三新生进行摸底调查,旨在了解学生在没有正式接受化学学科教育之前对化学的认识程度。本次调查于2007年9月第一周进行,调查的问卷共分两部分,第一部分主要围绕一些常见物质、现象,如纯净物与混合物、溶液及溶解、燃烧、生锈等内容来设计。第二部分主要针对本地的实际情况及化学学科的特点进行设计,旨在了解学生对环保知识、化学职业的了解、化学课堂教学及化学教师的期望进行简答。调查对象为本校初三的七个班,共收回有效问卷342份。
统计结果。初步统计结果表明,初中生在学习化学之前就已经拥有较强的前科学概念,对多数化学核心知识的一致性概念和相异性概念都十分显著(“一致性”表示学生的看法与参考答案相一致,“相异性”表示学生的看法与参考答案不一致),尤其是比较抽象的知识如溶液的均一性、溶解过程、物质的组成、分子的性质等的相异性更为突出。
现摘几项归纳(见附表1)
从第二部分回答的情况看,大多数学生对环保知识有一定的了解,能说出治理汽车尾气排放、治理水体污染、进行垃圾分类等环保措施,仅有6.2%的学生不能说出。对化学职业的了解,有11.9%的学生说不知道或不能回答。对化学课堂教学及对化学教师的期望,有52.6%的学生希望能多做实验、多动手实践,有58.8%的学生希望化学教师能幽默风趣、态度和蔼,使化学课上得生动活泼。
中学生化学“相异构想”的成因分析
从调查研究和教学实践中发现,学生产生化学“相异构想”的途径有很多,其中有的是由于学生对自然现象的观察或生活经验的积累,有的来源于日常用语与科学用语之间的差异,有的则由于学生的抽象思维能力的不足……现将学生形成“相异构想”的心理途径归纳为以下几点:
先入为主的日常生活经验。学生在日常生活中,由于知识经验有限,辩证思维还不发达,思维的独立性和批判性还不成熟,考虑问题容易产生表面化,往往会被表面现象所迷惑,看不到事物的本质,容易形成一些错误的前概念。如“纯净”与“混合”是学生日常生活中较为熟知的概念,因而有的学生认为“纯净物只含一种物质,混合物由几种物质混合而成”,“纯净物不含杂质、混合物含杂质”等。也有很多同学认为“白色”即“无色”“透明”等。
旧有概念的局限。实验告诉我们,使学生明确概念的外延是深化对化学概念的理解、正确运用概念解决实际问题的关键。而概念的形成往往是一个内涵不断丰富和外延不断发展的过程,学生常常会受到原有概念的局限而产生不全面的甚至是错误的概念。如生物课程中涉及到这样的知识点:“淀粉、蛋白质和脂肪都含有碳,并且都能燃烧,这样的物质叫做有机物。水分和无机盐不含碳,并且不能燃烧,这样的物质叫做无机物。”因此有些学生从名称中判断“一氧化碳是有机物”或“纤维素是无机物”等。
词语与化学用语带来的曲解。化学概念通过词语说明和定义,使直观材料的特征更鲜明、更突出,弥补了直观材料的不足,提示事物之间的内部联系。但实践告诉我们,学生常用在生活中形成的对词语的理解来理解化学概念,并由此产生对化学概念的曲解。另外,化学用语的直观性和缺少附加说明是造成“相异构想”的一个重要原因。化学用语是化学特有的语言,能准确、简练地表达化学含义,在学生眼中它代表着正确的化学认识。但化学用语的简练使学生难以把握其内涵和外延,容易形成相异构想。
不恰当的类比推理及知识的负迁移。学生在学习一些化学概念时,运用类比思维可得到很大帮助,但有时用其他概念来类比推理一些化学概念时,会导致错误的结论。例如学生在日常生活看到的金属多为固态,感觉比较坚硬,有的学生认为“金属都是固态的”,多数同学认为“金属是硬的、比较坚固、比较重”等,甚至有学生认为“金刚石是金属”。又如受日常用语的影响,少数学生认为“盐”是“食盐”的简称、“金”即“金属”等。
媒体或教师的误导。学生除在化学教学的课堂、课本、资料中获取信息外,通过广播、电视、报纸杂志、因特网等渠道,也可以获取大量的化学知识,但其中不少是错误的。如广告语“本饮料由纯天然物质配制而成,绝对不含化学物质”就是不科学的。有些“相异构想”可能是由于在教学中教师过分强调正确的概念而没有突出强调导致学生误入歧途的一般性概念。也就是说教师过分强调问题的某一侧面时,会暗示学生忽略对其它方面的思考。如初中教学中教师过分强调最外层电子对元素性质的决定作用,给学生造成的暗示是原子结构的其它部分对元素的性质无影响。
促进学生“相异构想”转变的教学策略
转变学生“相异构想”的策略多且复杂,教学策略的选择也应视具体教学内容、不同学生“相异构想”形成的特点而定。因此,教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生认知结构主动建构的组织者、帮助者、促进者。如果教师能够按照学生思维建构过程实施素质教育,必将取得良好的效果。
注重课前分析。在新课讲解前,设法了解清楚学生对研究课题的“相异构想”和思维方式,弄清与新知识间相融和相悖之处,以便授课时有针对性地重点讲解,帮助学生形成科学概念。为此,可采用各种诊断措施,例如:提问、谈话、讨论等,主动搜集反馈信息,使“相异构想”的纠正具有针对性。教师对学生的“相异构想”应持一种正确的态度,应该鼓励学生勇于表明自己的“相异构想”,即使错误也不能打击讥笑。学生的很多“相异构想”可能是人类普遍存在的,只有揭示这种现象,才可能找到解决问题的方法,否则很容易打击学生的积极性,从而使学生失去学习化学的兴趣。
引发认知冲突。教学过程不是简单地用正确观点代替错误观点的过程。教师应在时机成熟的情况下,再提出科学的观点,而不能一味地用所谓的正确观点来全面否定学生。较好的途径是先分析预测学生可能带到课堂上的错误概念,在教学中有针对性地设计各种途径诱导学生“暴露”自己对概念的理解,即引发学生的认知冲突,然后采用相应的教学策略帮助学生修正错误概念,形成科学概念。
通过创设问题情境引发认知冲突。设置与学生“相异构想”产生冲突的问题情景,可以让学生充分暴露错误观念,反思自身观点与科学观点之间的差异,激发其探求新知的热情。在教学中可以通过与日常生活联系紧密、能产生与学生原有观点相矛盾的化学实验等暴露学生的错误认识,引发认知冲突。例如,教师可通过“水果电池使音乐卡片发出声音”的实验,激发学生思考电能的来源,通过实物情景促进学生转变“电池中的电是通过外界充进去的”“电池本身带电”等“相异构想”。
通过揭示差异产生认知冲突。当学生看到自己认为“正确”的观点被教师宣布为“错误”时,易引起认识和情感的强烈反差,促使学生找出原有观点错误的原因。如针对学生“金属不能燃烧”的错误观点,教师可以在讲授金属有关特性或铁丝与镁条的燃烧时,呈现出错误观念,并给予纠正,再与学生讨论,总结出正确的观点与解释。教学中教师也可直接呈现出易使学生产生错误观点的情景(绿色植物通过什么作用吸收二氧化碳,又通过什么作用将二氧化碳释放到大气中),激活学生头脑中与新信息有关的“相异构想”(如分不清光合作用与呼吸作用,光合作用与蒸腾作用等),然后教师给出正确答案,解释光合作用与呼吸作用、蒸腾现象的区别与联系。该方法在引发学生认知冲突的同时,也帮助学生清晰地理解概念间的关系。
通过合作与讨论引发认知冲突。在教学中,教师可引导学生与他人(同学或老师)就某一问题进行讨论或合作,在讨论或合作中,当学生发现他人观点与自己不同,且比自己的观点更适合解决问题时,往往会对自己的观念提出怀疑,产生认知冲突和求知心理,此时,学生较易接受新的、正确的科学观念。
注重方法引导。学生在学习概念时可能产生两种常见错误:一是把非本质属性当作本质属性;二是人为地增加或减少概念的内在因素,从而改变了概念固有的内涵和外延。如学生对“十字交叉法”的错误使用。要解决此类问题,可采用“变式”教学,即从不同角度、不同方向和不同情境改变概念的非本质属性及适用范围。同时,学生“相异构想”的转变也需要学生去反思已有认识、调整已有思维方式,使学生不断地对自己的思维过程和状态进行总结和调整,在自我监控下使自己真正实现“相异构想”的转变。
物理概念转变 篇2
当我拿起蔡铁权教授的《概念转变的科学教学》时,初看标题,让我感到有点陌生和难以理解。而当我看完整本书以后,我感到书中所谓的概念转变,不仅仅是科学中的概念学习方法的转变,也是对教师教育概念的方法的一种转变。
在进行概念转变的科学教学之前,首先对教学用书和教师的素质就有很高的要求。书中提到,作为一名科学教师,在进行教学的同时,首先应该深刻的理解和把握什么是科学本质。然而现实情况是,作为一名科学教师,我感到十分惭愧,我思索良久依然无法表达出到底什么才是科学本质。是实事求是的态度与精神,还是利用工具去认识自然,还是将经验转化为理论的认识呢?如果从课标上入手的话,科学本质的学习更偏向于科学自然的认识和学习以及科学素养的培养。对于处于初中阶段的学生而言,我认为要让学生理解什么是科学本质是不切实际的。在我看来,只有教师理解了什么是科学的.本质之后,才能在教学和生活中潜移默化的影响学生。如果能对学生的科学学习和理解产生一定的影响,就算影响甚微,也是值得欣慰的一件事情。
初看科学概念的学习,我想当然的认为在初中阶段是没有特别难以理解的科学概念,这是我对初中科学的认识的第一个不足。殊不知每一个学生都对自然界充满自己的认知,而这种认知是现在的我难以想象的,学生的想法总是让我十分惊讶。回顾我过去一年的教学,最初,我把学生的认知水平和理解能力估计太高,学生常常跟不上我的思路。之后,我常常把学生当做一张“白纸”,最终还是没能正确把握学生的学情。而有意义的教学正如书中所提到的,了解学生的前概念,发现学生的迷思概念,解决学生的迷思概念,从而建立起新的科学概念。
这样的教学首先就会带来一个问题,如何了解学生的前概念?书中提到的方法有许多,如:诊断式传统测验题、概念图法、访谈法、关系图法、V形图、二段式测验、DoE访谈等。但书中重点介绍了概念图法、访谈法、二段式测验和观察法。
对于概念图法,在去年的一年中我已有所尝试,我在单元复习课堂上曾给学生建立概念图,但当时都是以我为中心,并未对学生加以过多的指导。而且当时我在黑板上罗列出的概念图更像是一种知识条目而非书中所阐述的概念图,这是我对概念图认识不清所导致的第二个认识上的不足。况且最让我难以把握的是,概念图对学生到底有没有作用,至今我还不甚了解。在学习了书中的概念图的做法以后,我开始对概念图的设计有了大概的了解,比起去年的懵懂,今年的我打算继续尝试,将书中所阐述的理论应用与课堂当中。
如果真的能对学生的概念转变起到一定的作用,那真是大有益处。对于概念图的教授,在我看来,第一步还是应该从教师指导出发,让学生了解什么是概念图,以及概念图的做法。之后再让学生建立自己的概念图,交给老师批阅。最后在新课结束时,学生再根据概念图寻找概念理解中的不足,建立新的概念。这一点就带来了新的问题,如果将概念图作为新课的预习和复习,那么科学作业就显得相对比较多。但是如果作为最后的期末复习,那么对于概念前后的比较就会有所不足,但是还是能对教师如何开展更好更有针对性的复习会有所把握。而且每个学生的迷思概念因人而异,考虑到去年每个班49人的情况下,我还是对概念图法抱有一定的忐忑和疑虑。
书中还详细介绍了访谈法、二段式测验和观察法。这几种方法看似简单,但经过我的学习以后我还是似懂非懂,书上介绍的相关理论以及方法我还没能够深刻理解,需要我再以后的时间里不断积累经验的同时再来回顾。
在引发认知冲突的过程中,书中所指的很重要的环节便是合作学习法。在课堂中,常见的合作学习便是课堂讨论。然而在我看来,我当前课堂上的讨论过于形式化,而且还没有引起学生思想上的碰撞。而合作学习并不仅限于课堂讨论,时间也并不仅限于课堂上,有意义的合作学习是可以延伸向课外的。这里的课外既包括课外知识,也同样包括课外时间。首先由教师给出明确的任务,教师的指导十分重要。再由学生自己通过查阅各种资料来获得新的知识,再将这些知识分享给其他同学,这时关于知识的分享也能帮助其它学生展开思考和讨论。
如果能将这样的科学课堂交给学生,那这种课堂的未来是难以想象的。对于教师的考验就是,如何有效设计合作学习,让学生获得新知,解决迷死概念。说实话,将课堂还给学生我还是有些畏手畏脚。李孝昂老师的一句话让我印象深刻,“知识来得及,体验等不及。”虽然我也想让课堂形式放开,但又担心学生太多,可能会收不拢,知识点可能无法落实。而且我也有学生成绩的压力,虽然说如果让学生体会到科学的兴趣,那么成绩自然而然就会上来,但是我对于这些未知的情况依然充满恐惧。这一点让我意识到,将课堂还给学生以及概念转变的科学教学,最为关键的一步就是我是否有勇气踏出这一步。
这本书还有一个比较大的优点是有很多例子,与浙教版的科学教学在一定程度上具有相关性。我已经做好标记,以帮助我在遇到类似的课题时可以先用它的例子进行参考和实验,在实践中不断的感悟。
注重学生前概念的转变 篇3
[第一次教学]
常规状态下的教学,笔者完全按照教材的设计意图,一步一步循规蹈矩地走下来。
第一步:出示几幅生活中常见框架铁塔的图片,引导学生比较、猜想:从形状结构上来看,哪些特点使它们不容易倒?学生也许是受到图片的暗示,很快就“猜想”出了教材和教师需要的答案,就连结构是框架式的特点都和盘托出。
第二步:研究物体不容易倒的秘密。当教师提出“怎么做,才能让瓶子不容易倒?”时,学生很容易就想出了将瓶子的底放在下面,或在瓶子里灌水和沙子的方法,教师组织学生做实验验证自己的猜想。
第三步:建造不容易倒的“高塔”。教师提出活动要求和评价标准,学生利用准备的材料,根据先前猜想的铁塔特点和物体不容易倒的秘密动手建高塔。在学生活动结束后,教师负责检验学生所建高塔的高度和稳定性,对各个小组的高塔进行比较、鉴定。
第四步:铁塔不容易倒的再思考:哪些特点使铁塔不容易倒?思考先前的猜想,进一步总结和提升。
[教后反思]
这样的教学过程,教师大可不必担心会出现什么意料之外的情况,学生们非常顺利地在教师设定的圈子里完成了预定的任务。认真反思后,笔者感觉到看似非常顺利的课堂,却有着许多不尽如人意的地方。
比如:第一步教学中,教师直接出示几幅生活中的框架式铁塔的图片,无形中就告诉了学生,塔一定是框架式的好,学生自然也会提到框架结构。看似学生的回答与教师设定的标准答案很契合,但那并不符合学生真实的认知基础,学生并不明白高塔为什么大多要建成框架结构,教师也不了解学生对高塔具体特点的前概念是怎样的。
又如:第二步教学中,教师在引导学生猜想、验证瓶子怎么放最不容易倒后,没有再作更深入的研究,此环节的教学也就到此为止,没有为后面的教学做出最佳的认知基础。
再如:第三步教学中,教师提出要求后,学生就开始分组建塔。学生的头脑中有没有一个要建的塔的模型,有没有先去设计合理的结构,即使学生的塔都建成了,是不是一定是最好的呢?教师和学生自己都无从得知。
带着以上反思的问题和不足,在“做中学”教学研讨活动中,笔者更加关注挖掘和尊重学生的前概念,培养和训练学生的思维品质,使《建高塔》的教学更加科学,更加符合“做中学”的教学理念。
[第二次教学]
第一步:学生用简图画出印象中高塔的样子,教师选择几幅具有代表性的图进行展示,引导学生比较、猜想高塔不容易倒的原因。
第二步:想办法验证自己的猜想,教师提供材料,比较得出更加合理的结构。
第三步:根据高塔的特点,利用教师提供的材料建高塔。建塔前,小组讨论制作方法,绘制出设计图。然后动手建高塔,教师参与、引导比较各小组高塔的高度和稳定性。
第四步:出示几幅生活中常见框架铁塔和砖木结构高塔的图片,引导学生比较它们的不同,从而得出框架铁塔“风阻小”的特点。
[教后反思]
第二次教学和第一次相比,有了如下改进:
1. 注重挖掘学生的前概念
“做中学”科学教育实验项目的教学,在一定程度上比平时的科学课教学更加关注学生的前概念,把课堂教学完全建立在学生的前概念基础之上。因此,了解学生的科学前概念是进行概念转变教学的前提。
课开始时,笔者没有给学生出示塔的图片,而是让学生画出自己印象中的高塔,利用画图唤醒学生的前概念和生活经验。教师让学生画出印象中的高塔,除了能够了解学生的前概念,还促进了学生思维的深入。学生不需要猜测教师心中的想法,只要把自己生活中观察到的实际情况用图画的形式表现出来即可。这时,学生就需要调用大脑记忆中的塔,并把实际的塔抽象成一个简单的平面图形,在作画的过程中,既要回忆,又要概括,比起教师直接告知要好得多。从实际情况来看,多数学生画出的塔是金字塔式和中国式的古塔,很少有学生画出了框架结构的塔。对于学生来说,这才是真正的前概念,基于学生这种前概念基础上的教学才是有意义的。
2. 优化学生的前概念
在“物体不容易倒的秘密”环节教学中,当学生说出“瓶底在下方,瓶子里装上沙子或水”的方法后,笔者没有直接进入下一个环节,而是将学生的这种前概念认知进一步优化。笔者分别出示了装有二分之一瓶沙和三分之一瓶沙的瓶子,通过猜想、验证,得出了装有二分之一瓶沙的瓶子更不容易倒的结论,也更有利于学生将这个原理用于后面的建高塔活动中。
3. 关注学生探究过程中思维的发展
在科学课的教学中,动手有余、思维不足的现象普遍存在。在很多情况下,学生在热热闹闹的活动结束以后,头脑依然是一片空白,他们在知识和能力上并没有得到真正意义上的提升。
第三步教学中,笔者并没有像第一次教学那样,提出建塔的要求后就放手让学生直接开始活动,而是要求学生先以小组为单位,像工程师那样先设计高塔的图纸,用老师提供的材料进行简单的验证后再修改图纸,最后才是动手建高塔。在这样一个思考—设计—验证—完善—操作的过程中,学生不仅仅是动手做了,更重要的是动脑思考了。好多小组经过反复的思考、验证,找到了建高塔的最佳结构和方案,而不是仅仅停留在前面得出的那些最基本的结构特征上。
4. 调整教材,引导形成全面的科学概念
为了引导学生对高塔不容易倒的特点形成更加全面的认识,在学生建好高塔后,笔者出示了课本上的几张框架铁塔的图片,将学生自己画的高塔和框架铁塔放在一起比较,引导学生思考:为什么现在的铁塔大多建成框架结构的?学生们也很快得出了节省材料和增强抗风能力的结论。
到这里,学生通过调用前概念、猜想、比较和动手实验,对高塔的特点有了更加全面的认识,也使得原有的前概念得到更加全面的转变和提升。
通过两次教学《建高塔》一课,笔者深深地感到,好的科学课教学并不在于教师是否运用多媒体教学,更不在于教师是否教给学生多少科学知识,而在于教师是否用心设计教学,是否注重了学生科学前概念的转变,是否注重了对学生科学思维的培养。
高中化学“迷思概念”的转变 篇4
笔者从事高中化学教学工作多年, 深感学生正确理解和掌握化学概念对新知识的学习及化学问题的解决至关重要。在课堂教学中, 教师常遭遇这样的情形:认真研究过教材、教法, 学生也似乎听懂了所讲的化学概念, 并能用精确的语言或表达式给予准确的表述, 自我感觉效果不错。而在检测中教师却发现, 学生对某些概念的理解并不到位、全面, 甚至是错误的, 并且出现“屡做屡错、屡教不改”的情况。例如在电解质的教学中, 经过反复强调, 学生对“电解质是指在熔融状态下或在水溶液中能导电的化合物”这句话可以说是“滚瓜烂熟”了, 但在解决具体问题时, 还是错误地把铁、氯气或二氧化碳等当作电解质。
究其原因, 学生并不是脑袋空空地进入学习情境的, 很可能是学生头脑中原有的“迷思概念”在起反作用, 影响了学生对化学概念的正确认识。
2. 迷思概念
对于“迷思概念 (misconception) ”一词, 学者有很多不同的解释, 但每种学说的核心均是指学生在某一特定学科中, 对某事件或现象所持有的一些有别于目前科学家所公认的想法, 即是指学生对某一科学概念的解释与教材内容部分不完全相同或不相同。
建构主义理论认为, 学生总是以已有的知识经验为基础来构建对新知识的理解, 不同的学生对同一概念可能会有不同的理解。在学习中, 学生可能记住了科学概念的定义, 但没有真正理解科学概念的实质, 存在着一些模糊甚至是错误的认识。在学生头脑中存在的与科学概念不一致的认识就叫做“迷思概念”。迷思概念的存在会影响学生对新概念的正确理解, 从而造成学生学习的困难。
3. 化学迷思概念的成因
3.1 日常感觉的印象
来自日常经验的概念通常是根深蒂固的, 尤其是基于感觉体验的概念更是如此。但由于实践认知的局限性, 有的认识是表面的、片面的, 甚至是错误的, 有的则是一知半解的, 这是形成化学迷思概念的一个重要来源。
例如:有不少学生通过纸烧成灰的现象, 认为燃烧是一个质量减少的过程;铁锅容易生锈而铝锅不容易, 从而得出铁比铝活泼的结论。
3.2 习惯称呼的曲解
化学概念通过语词说明和定义, 使直观材料的特征更鲜明, 更能揭示事物之间的内部联系。但人们在日常生活中对一些化学现象习惯的概括或称呼, 往往有很多是不科学甚至是错误的。学生常用在生活中形成的对语词的理解来理解化学概念, 并由此产生对化学概念的曲解。
例如, 很多人认为铅笔芯的成分就是金属铅;“催化剂”则因“催化”的原因, 肯定是加快反应速率的。这些称呼导致的迷思概念会影响学生对化学概念的学习。
3.3 类化概念的负迁移
化学中有许多类化概念即字面相近、含意相似或属性相关的概念。它们之间相互对比度小, 会导致学生的感知结果接近, 学生在思维过程中就会产生误导性的负迁移, 往往会出现概念间本质属性的混淆与迷思。例如:一些学生在学习物质结构与性质时, 将电负性与非金属性混为一谈;从原子半径变化规律出发得出相同周期的离子半径应从左向右依次减小的错误规律;依据“相似相溶”规律推出离子晶体易溶解于水。
3.4 不科学的媒体信息影响
在信息技术高度发达的今天, 学生通过各种媒体如电视、广播、报刊、书籍, 尤其是网络和与别人的交往中, 获得了大量的有关化学的知识, 从而形成了自己对事物的各种看法和认识。但是, 这样形成的看法及思维方式不全是正确的, 与科学的概念往往存在着很大的差别。
例如有些报纸曾这样报道:“一种新技术……可以将水变油。”文中不仅把这种新技术吹作解决能源的重要方法, 还列举了一些数据和有关权威的评价, 使很多人信以为真。学生受自身知识经验和思维能力的限制, 对类似的报道缺乏鉴别能力, 很容易因此形成一些错误的化学迷思概念。
3.5 学科之间概念的相互渗透
在正式学习化学前, 学生已学过小学科学、初中物理和生物等多门课程, 这些学科中讨论过的一些问题也会在化学学科中进一步学习到, 但研究的角度会发生变化, 但一些学生仍然会用其他学科的知识来解释化学问题。
例如生物课中涉及:“淀粉、蛋白质和脂肪都含有碳并且都能燃烧, 这样的物质叫做有机物。水分和无机盐不含碳, 并且不能燃烧, 这样的物质叫做无机物。”一些学生因此错误认为“一氧化碳是有机物”或“纤维素是无机物”等。
4. 化学迷思概念的特征
4.1 隐蔽性
学生大脑中的迷思概念是潜移默化地形成的, 它以潜在的形式存在, 平时并不表现出来。但在解决实际问题时它往往会自动形成一种思维定势, 造成对科学概念的理解困难。
例如学生已熟悉了“酸雨”这个名词, 没人问他们什么叫“酸雨”, 他们自己一般也不会加以深究。但当你问他什么叫“酸雨”时, 他可能马上就会不假思索地回答出“酸雨就是呈酸性的雨水”这一错误的结论来。
4.2 顽固性
来自日常经验的错误概念通常是根深蒂固的, 让学生承认自己已有的某些化学迷思概念是错误的是一件非常困难的事。因为学生曾经运用它成功地解决或解释过一些问题, 这种成功的体验会使学生不愿意轻易否定自己, 尤其是对基于感觉体验的概念更是如此。
研究证明:一些学生在学习结束后仍固执地坚持自己的看法, 另有一些学生只是在课堂教学的情境中运用科学概念解决问题, 而一旦换个情境则还是运用自己的迷思概念去解决问题。这就说明学生通过学习, 可能记住了化学科学概念的定义, 但并没有真正理解和接受新的概念。
4.3 直观性
人们在认识化学的过程中, 开始大多依赖于直觉经验, 因为这适合人生理及心理的需求, 也符合人的认知发展规律。而要真正地揭示和理解这些“现象”的本质, 我们必须从化学科学的研究角度出发, 因为化学科学探讨的主要是分子层面上的微观领域。教师通过微观粒子的行为来阐述宏观现象的变化, 对于学生来说是一个难点。很多学生对微观粒子的变化及其对应的宏观现象的关系总是混淆, 例如学生经常把电子绕核运动看成是圆周运动。
4.4 差异性
学生持有的化学迷思概念是多种多样的。不同的学生对同一现象的解释不同, 这是因为不同的学生会以不同的方式内化外部经验来构建其思维体系。这种“个体化”的方式会影响他们信息的获得, 观察事物的方式和角度, 以及对所观察到的现象的解释。另外年龄层次、文化背景等的不同, 描述时所使用的术语的不同, 也会使迷思概念存在较大的差异。
5. 化学迷思概念的转变
5.1 观念上要重视学生的化学迷思概念
教师要想促进学生对化学科学概念的理解, 转变其已有的化学迷思概念, 首先要摒弃“白板说”, 重视化学迷思概念, 要充分了解学生已有哪些化学迷思概念, 要尊重学生的化学迷思概念并承认其“局限的”合理性。这就要求教师在观念上进行转变, 在科学概念教学中不能忽视学生已有的非科学观念, 采取适当方式激起学生对原有错误观点的不满, 或提供比学生原有观点更合理、包摄性更强的材料, 促进学生化学迷思概念的转变。
5.2 行动上要多角度促进化学迷思概念的转变
5.2.1 诱导学生在知识联接点上暴露化学迷思概念。
化学概念是化学知识结构中的一个“结点”, 化学概念的正确性不可能孤立地体现在概念本身上, 而应具体体现在与其他化学知识的联系上。所以教师诱导学生在不同的知识联接点上暴露化学迷思概念, 并加以纠正就显得十分必要。
例如在讲化学平衡时, 学生在开始学习时易与物理上的“受力平衡”概念相混淆, 认为“化学平衡状态是反应物和生成物的浓度相等的状态”, 这时教师可以让学生通过实际计算起始时和平衡时的浓度来分析, 让学生暴露迷思概念。
5.2.2 引导自主探究, 建构完整的认知结构。
在化学科学概念的教学中, 教师若只向学生提供形成概念的感性材料, 而不让学生参与思维加工活动, 掌握建立科学概念的思维方法, 尽管教师在引出概念时讲得很清楚, 但对学生来说, 表面联系和本质联系、感性认识和理性认识、生活经验和科学概念仍处于“分离状态”, 对科学概念的认识也只能是肤浅的、片面的, 在解决实际问题时就会出现迷思概念。
教师引导学生自主探究应包括以下四个步骤: (1) 让学生对某一化学问题或现象发表自己的看法, 充分暴露迷思概念; (2) 使学生充分了解自己和其他学生所持有的观念; (3) 让学生运用自己的观念尝试解释一种与其认识构成矛盾的事件, 引起概念冲突; (4) 鼓励和引导学生自己探究并进行认知的调整, 建立与科学观念一致的新概念。在具体教学中, 基本模式可以归纳如下:
例如在“盐类水解”的新授课中, 教师可以先请学生对“盐溶液的酸碱性”充分发表自己的观点 (教师诱错, 学生暴露错误) 。可能有一部分学生知道盐溶液不一定呈中性 (因为初中教师可能会介绍纯碱 (Na2CO3) 溶液是碱性的) , 但对于什么样的盐溶液会显酸碱性, 纯碱溶液显碱性是否因为溶液中有OH-等这一系列问题都存在着迷思概念。紧接着, 教师可以通过测定一组盐溶液的酸碱性的实验, 来揭示事实与学生认知间的冲突, 引起学生构建新概念的兴趣。然后, 教师可以把学生进行分组, 鼓励和引导他们通过从几种不同的实验来自主探究溶液显酸碱性的微观过程 (自主探究) , 最后请各组代表上台展示讨论结果, 全体讨论, 并达成共识 (认知调整) , 让每一位学生都能完整地建立起“盐类水解”的科学概念, 摒弃以往所存的迷思概念 (建立科学概念) 。
5.2.3 适当运用正迁移, 同化理解新概念。
当新概念形成时, 人的大脑要把新概念同已有知识相比较, 为新概念在大脑里已有的知识结构寻找适当的位置, 使新概念被消化吸收, 这就是同化。中学生大脑里的知识结构比较简单, 同化新概念的能力不强, 教师首先要选择适当的教学策略, 针对学生的认知结构进行教学, 即要善于同化和重组学生的观念。这就要求教师努力调动学生已有的知识, 调整学生头脑中的认知结构, 帮助学生加强新旧概念间的联系, 进行适当的正迁移, 同化理解新概念。
例如:物质结构与性质中电子云的概念很抽象, 学生很难从绕核作圆周运动的迷思概念中转变过来, 教师可以把电风扇旋转时叶片的状态迁移过来, 这概念就容易被学生理解。
5.2.4 合理变式练习, 强化化学科学概念的内涵和外延。
准确的概念是学生建立知识结构进行思维活动的基础。学生对每个概念既要掌握其内涵, 又要明确其外延。为此, 教师可以充分发挥变式的作用。变式是指从不同角度、方面和方式变换事物的非本质属性, 以便揭示其本质属性的过程。教师通过变式, 列举典型的、恰当的、学生熟知的肯定例证, 抽象出科学概念, 然后列举足够多的、恰当的否定例证, 比较与科学概念无关的特征, 可使学生真正掌握化学科学概念的内涵和外延。
例如, 在弱电解质的电离平衡中教师要想把“醋酸是弱酸, 醋酸溶液中存在着电离平衡, 其平衡的移动、电离度和导电能力与溶液浓度的关系”这些问题讲透, 不至于在新课讲完后学生头脑中还存在着各种迷思观念, 可以设计以下一系列的变式问题:
(1) 在醋酸溶液中分别加水、冰醋酸、烧碱、醋酸钠固体并进行加热, 该溶液中电离平衡如何移动, 溶液中电离度、阴阳离子浓度、物质的量如何变化?
(2) 醋酸的下列性质中, 可以证明它是弱电解质的是 (%%) 。
A.1 mol·L-1的醋酸溶液的p H值=2
B.醋酸能与水以任意比互溶
C.1 mol·L-1的醋酸溶液恰好与1 mol·L-1的烧碱溶液完全反应
D.在相同条件下, 醋酸溶液的导电性比盐酸溶液弱
E.醋酸能与碳酸钠反应放出二氧化碳
F.锌粉与同浓度的盐酸和醋酸溶液反应, 盐酸产生氢气快
(3) 如何设计简单的实验证明在醋酸溶液中存在着电离平衡? (要求写出简要的操作步骤、现象及结论)
(4) 在一定温度下, 冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力如图所示, 请回答:
(1) 加水前导电能力为零的理由是:______;
(2) a、b、c三点溶液p H值由小到大的顺序是______;
(3) a、b、c三点中电离程度最大的是______。
(4) 若要把c点溶液中c (CH3COO-) 、c (OH-) 均减小, 可采用的方法有______。 (至少填三种)
以上变式问题的设计从最基本的电离平衡移动规律开始, 通过讨论, 学生能加深醋酸溶液中存在电离平衡的概念, 接着教师请他们从实验事实上进一步进行论证。第三题是在前面科学概念形成的基础上, 让学生思维发散, 进行概念的运用, 起到巩固消化的作用。第四题则是把前面的概念与相关学科的概念综合起来, 让学生演绎、推理, 有利于提高学生的思维能力和学科间综合运用的能力, 进一步拓宽学生的视野, 纠正头脑中已经存在的或即将可能存在的化学迷思概念。教师通过改变问题的外延, 可以进一步使学生认清楚概念的内涵, 做到真正掌握化学科学概念的内涵和外延。
摘要:学生头脑中原有的“迷思概念”会影响学生对化学科学概念的正确认识, 本文作者通过探讨化学迷思概念的成因、特征, 提出了有效促进学生化学迷思概念转变的策略。
关键词:高中化学,化学概念,迷思概念,转变
参考文献
[1]毕华林.化学新课程理念与实施[M].济南:山东教育出版社, 2004.
[2]袁维新.西方科学教学中概念转变学习理论的形成与发展[J].比较教育研究, 2004, (3) .
[3]曲慧娴, 毕华林.化学学习中的概念转变研究[J].山东师范大学学报 (自然科学版) , 2004, (2) .
初二物理上物理概念总复习 篇5
第一章《声现象》清大学习
2010 12 25
一、声音的产生与传播 1.一切发声的物体都在。用手按住发音的音叉,发音也停止,该现象说明振动停止发声也。振动的物体叫声源。
☆蝉鸣是蝉的发音肌收缩时,引起发音膜的而产生的。
☆在桌上撒些碎纸屑,敲打桌子时纸屑会。说明桌子发声时在振动。2.声音的传播需要,真空不能。
声能在中传播的事实:水中的鱼,被岸上人说话的声音吓跑。声能在液体中传播的实验:在水槽中盛入适量的水,两只手分别拿两块石头在水中相互撞击,我们可以听到声。
3.声音在介质中的传播速度简称声速。声速的大小等于声在每秒内传播的距离。声速的大小与的种类和温度有关。
一般情况下,V
> V
> V气
声音在15℃空气中的传播速度是
m/s合 km/h ☆运动会上进行百米赛跑时,终点裁判员应看到枪发烟时记时。若听到枪声再记时,则记录时间比实际跑步时间要晚
s(当时空气15℃)。
☆回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而形成的。如果回声到达人耳比原声晚
S以上,人耳能把回声跟原声区分开来,此时障碍物到听者的距离至少为17m(当时空气15℃)。在屋子里谈话比在旷野里听起来响亮,原因是屋子空间比较小造成回声到达人耳比原声晚,不足
S,最终回声和原声混合在一起使原声加强。
☆测距离:利用回声可以测定海底、冰山距离、敌方潜水艇的远近。测量中要先知道声音在海水中的传播速度,测量方法是:测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t,查出声音在介质中的传播速度v,则发声点距物体S= vt。
☆测声速的方法:站在高大建筑物远处,大喊一声。记下喊话到听到回声的t,测出喊话人与建筑物之间的距离s。即可算出空气中的声速v,v=st
二、我们怎样听到声音
1.声音在耳朵里的传播途径:外界传来的声音引起鼓膜,这种振动经听小骨及其他组织传给听觉神经,听觉神经把信号传给大脑,人就听到了。
2.耳聋:分为神经性耳聋和传导性耳聋。前者不能治愈,后者可以治愈。
3.骨传导:声音经头骨、颌骨传到听觉神经,引起听觉。这种声音的传导方式叫做。一些失去听力的人(传导性耳聋),可以用这种方法听到声音。4.双耳效应:(人有两只耳朵,而不是一只。)声源到两只耳朵的距离一般不同,声音传到两只耳朵的时刻、强弱及其他特征也就不同。这些差异就是判断声源方向的重要基础。这就是。
三、声音的特性
1.乐音是物体做振动时发出的声音。
2.音调:指声音的。音调与发声体振动的频率有关,振动频率越高,音调越。物体在1s振动的次数叫,物体振动越快频率越高。频率单位是Hz。
声音可分为次声、可声、超声。可闻声:频率在 Hz之间。次声:频率低于20Hz。超声:频率高于20000Hz。☆解释蜜蜂飞行能凭听觉发现,为什么蝴蝶飞行听不见?(蜜蜂翅膀振动发声,频率在20~20000Hz之间,在人耳听觉范围内;蝴蝶振动频率低于
Hz,不在人的听觉范围内。)☆长的空气柱产生低音,短的空气柱产生高音。长笛、箫等乐器,吹奏时靠空气柱振动发声。倒开水时听到声音的大小,与热水瓶内的空气柱有关。3.响度:指声音的。
敲鼓时,撒在鼓面上的纸屑会跳动,且鼓声越响跳动越高;将发声的音叉接触水面,能溅起水花,且音叉声音越响溅起水花;扬声器发声时纸盆会振动,且振动越大声音越响。根据上述现象可归纳出:声音的响度与物体(发声体)的振幅有关,振幅,产生的响度越大。增大响度的主要方法是:减小的发散。例如,医生的听诊器。
☆男低音歌手放声歌唱,女高音为他轻声伴唱:女高音音调高、响度小,男低音音调低、响度大。
4.音色:与发声体的材料结构有关.人们根据能辨别乐器或区分人。
5.区分乐音三要素:闻声知人──依据不同人的音色来判定;高声大叫──指;高音歌唱家──指。
四、噪声的危害和控制
1.当代社会四大污染:噪声污染、水污染、、固体废弃物污染。2.从物理学角度看,噪声是指发声体做发出的声音。
从环境保护的角度看,噪声是指妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音产生干扰的。
3.人们用分贝(dB)来划分声音等级;分贝计量的是声音的响度。人刚能听到的最微弱的声音(听觉下限)为0dB;为保护听力,应控制噪声不超过90dB;为保证工作和学习,应控制噪声不超过70dB;为保证休息和睡眠,应控制噪声不超过
dB。
4.减弱噪声的方法:在声源处减弱噪声、在传播过程中减弱噪声、在人耳处减弱噪声。☆中午要午休时,邻居家里大音量播放的优美动听的音乐,就会变成。
五、声的利用
1.声可传递信息的例子: a.用声呐技术探测海底的。b.判断雷声有多远。c.医生用超声波检查。
☆回声定位――蝙蝠在飞行时会发出超声波,这些声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来,根据回声到来的方位和时间,蝙蝠可以确定目标的位置和距离. 2.声可传递能量的例子:
a.工人用超声波清洗钟表等精细的机械。
b.外科医生用超声波把结石击成细小的粉末。第二章《光现象》
一、光的传播
1.光源:能够的物体叫光源。月亮本身不会发光,它光源。分类:,如太阳、萤火虫;
人造光源,如篝火、蜡烛、油灯、电灯。2.规律:光在同种均匀介质中沿传播。3.光的直线传播的应用及现象:
①激光准直。②日食月食的形成③射击时瞄准目标。④小孔成像。(小孔成倒立的实像,其像的形状与孔的形状无关。)⑤影子的形成。(光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体的后面形成黑色区域即影子。)⑥排纵队看齐。⑦木匠检查木条刨得直不直。
4.光速:在我们的计算中,真空或空气中的光速取为C = 3×108m/s = 3×105km/s。光在水中速度为真空中光速的3/4,在玻璃中速度为真空中速度的2/3。
与声速相反,光在中传播的速度最快。一般情况下,V气
V液
V固。
二、光的反射
1.光的反射:光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
☆光射到任何物体表面上都会发生。
2.反射定律:三线同面,法线居中,两角相等。即:反射光线、入射光线和法线在同一平面上;反射光线、入射光线分居的两侧;反射角入射角。3.光路可逆:在光的反射现象中,光路是的。
4.我们为什么可以看见物体?因为光进入我们的。分为两种情况:(1)物体本身发光(光源),发出的光直接射入我们的眼睛;
(2)物体本身不发光,是由于物体表面反射其它光源发出的光,进入我们的眼睛。5.反射分和
⑴镜面反射:射到物面上的平行光反射后仍然。条件:反射面平滑。
应用:迎着太阳看平静的,特别亮。黑板“反光”等,都是因为发生了反射。⑵漫反射:射到物面上的平行光反射后向着四面八方。条件:反射面不平
应用:能从各个方向看到本身不发光的物体,是由于光射到物体上发生的缘故。(把桌子放在教室中间,我们从各个方向能看到它原因是:光在桌子上发生了。)镜面反射和漫反射的每条光线都遵守光的。
☆请各举一例说明光的反射作用对人们生活的利与弊。有利:生活中用平面镜观察面容;我们能看到的大多数物体是由于物体反射光进入我们眼睛。有弊:黑板反光;城市高大的楼房的玻璃幕墙、釉面砖墙反光造成光污染。
三、平面镜成像
1.平面镜成像特点:等大,等距,垂直,虚像。即: ①像、物相等。
②像、物到的距离相等。③像、物的与镜面垂直。
④物体在平面镜里所成的像是。(实像:实际光线会聚点所成的像。虚像:反射光线反向延长线的会聚点所成的像。)☆平面镜成像原理:光的。☆平面镜的作用:(1)(2)2.球面镜:
1)用球面的外表面作反射面的面镜叫。凸面镜性质:凸面镜对光线起作用。(凸镜所成的像是缩小的虚像。)
凸面镜应用:汽车镜,街头拐弯处扩大视野。2)用球面的内表面作反射面的面镜叫。
凹面镜对光线起会聚作用。从焦点射向凹面镜的反射光是光。凹面镜应用:太阳灶、手电筒、汽车头灯。
☆牙医内窥镜是平面镜;五官科医生的额镜是凹面镜。
☆在研究平面镜成像特点时,我们常用平板玻璃、直尺、进行实验。选用两根相同蜡烛的目的是:便于确定成像的位置和比较像和物的大小。选用平板玻璃而不用平面镜的目的是:平板玻璃是半透明的,便于看到蜡烛的。
四、光的折射
1.定义:光从一种介质入另一种介质时,传播方向发生偏折;这种现象叫光的折射现象。2.光的折射定律:三线同面,法线居中,空气中角大。即: ⑴折射光线、入射光线和法线在同一平面内。⑵折射光线、入射光线分居法线两侧。
⑶光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角入射角,折射光线向法线方向偏折。☆光从空气垂直射入水中或其他介质,传播方向
(折射角=入射角=0度)。3.光路可逆:在光的折射现象中,光路是的。
4.应用:从空气看水中的物体,或从水中看空气中的物体看到的都是物体的,看到的位置都比实际位置高。
☆池水看起来比实际的浅是因为光从水中斜射向空气中时发生折射,折射角大于入射角。☆蓝天白云在湖中形成倒影,水中鱼儿在“云中”自由穿行。这里我们看到的水中的白云是由光的反射而形成的虚像,看到的鱼儿是由光的折射而形成的虚像。
五、光的色散
1.色散:一束太阳光通过玻璃三棱镜后,被分解成七种色光的现象,叫做色散。白光的组成:红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫。
2.一束太阳光照在红玻璃上,只透过红光,吸收其它颜色的光;一束太阳光照在红纸板上只反射红光,吸收其它颜色的光.一束太阳光照在蓝玻璃上,只透过蓝光,吸收其它颜色的光;一束太阳光照在蓝纸板上只反射蓝光,吸收其它颜色的光.这说明: 透明的物体只透过与它颜色相同的色光,吸收其它颜色的光; 不透明的物体只反射与它颜色相同的色光,吸收其它颜色的光.也就是说:透明物体的颜色由通过它的色光决定(物体通过什么色光,它就是什么颜色); 不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的.(物体反射什么颜色,它就是什么颜色)3.色光的三原色:。等比例混合后为白色光。
颜料的三原色:品红,黄,青。等比例混合后为黑色。
☆绿光照在绿色的菠菜上,菠菜呈绿色;照在白纸上,白纸呈绿色;照在红纸上,红纸呈黑色。
☆白纸上印有黑字,每个人都看得特别清楚。是因为白光照在试卷上,白纸反射出白光进入眼睛,而黑字不反光。
☆如果一个物体能反射所有色光,则该物体呈现白色;如果一个物体能吸收所有色光,则该物体呈现黑色;如果一个物体能透过所有色光,则该物体是无色透明的。
六、看不见的光
1.光谱:把七色光按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列起来,就是。2.红外线:在光谱中的红光以外存在,人眼看见。
红外线热作用强,穿透云雾的能力强,可以用来烘烤、遥控、拍照等。
红外线辐射到物体上,可使被照的物体发热;一般物体都会向外辐射红外线,物体辐射红外线的本领与物体本身的温度有关,物体温度越高,辐射红外线的本领越强。红外线夜视仪是根据夜间人的体温比周围草木或建筑物的温度高,人体辐射的红外线比它们强的原理制成的。
3.紫外线:在光谱中的紫光以外存在,人眼看见。
紫外线化学作用强,可用来杀菌,促进骨骼生长,应用它的荧光效应还可以进行防伪。太阳光是天然紫外线的重要来源.适当的紫外线照射有助于合成 D,过量的紫外线照射对人体有害。
阳光中的紫外线大部分被大气层的臭氧层吸收,不能到达地面。
第三章《透镜及其应用》
一、透镜
1.通过光心的光线传播方向。
2.凸透镜能使平行于主光轴的光线在焦点(F)。
3.凸透镜焦距越短,会聚作用越强(光线通过后偏折得厉害)。同种材料制成的凸透镜,表面越凸,越短。
4.凸透镜对光线有作用;凹透镜对光线有作用。5.测焦距:(1)将凸透镜正对着太阳光。
(2)调节凸透镜与纸屏的位置,直到纸屏上出现最小最亮的。(3)用刻度尺测出透镜中心到光点的距离即为。
二、生活中的透镜
1.照相机:照相机的镜头相当于,暗箱中的胶卷相当于光屏.当物距大于两倍焦距时,它能成、缩小的实像。投影仪:投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头。当物距稍大于焦距时,它能成倒立、的实像。放大镜:放大镜本身就是一个短焦距的凸透镜。当被观察的物体在其焦距以内时,它能成、放大的虚像。
2.凸透镜成实像时,物体和实像分别位于凸透镜的侧;凸透镜成虚像时,物体和虚像分别位于凸透镜的侧。
3.平面镜成像与凸透镜所成的虚像有何异同:
不同点:平面镜是通过光的成等大的虚像;凸透镜是通过光的成放大的虚像。相同点:都是由光线的反向的交点组成,都不能用光屏来承接。而且都是的。
三、探究凸透镜成像的规律
1.实验时点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在,目的是:使烛焰的像成在光屏中央。
若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能的原因有:①蜡烛在以内;②烛焰在上;③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一;④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置。2.凸透镜成像规律
一倍焦距分虚实,两倍焦距分大小,实倒正。物距等于像距(u = v = 2f),成倒立、的实像。
照相机:物距大于像距(u > 2f,f < v < 2f),成倒立、缩小的。投影仪:物距小于像距(f< u < 2f,v > 2f),成、放大的实像。放大镜:物距在一倍焦距以内(u < f),成正立、放大的。3.对规律的进一步认识:
⑴u=f是成实像和虚象,正立像和倒立像,像物同侧和异侧的点。⑵u=2f是实像放大和缩小的点
⑶当像距大于物距时成放大的实像(或虚像),当像距小于物距时成倒立缩小的实像。⑷成实像时:
四、眼睛和眼镜
1.成像原理:眼球好像一架照相机。从物体发出的光线,经过和角膜的共同作用,在视网膜上形成倒立、缩小的实像。分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激,把这个信号传输给,我们就看到了物体。
2.近视眼产生的原因是晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,使像成在视网膜的。因此应该利用凹透镜对光有发散作用的特点,在眼睛前面放一个,使像成在视网膜上。
3.远视眼产生的原因是晶状体太薄,折光能力太弱,或者眼球在前后方向上太短,来自远处一点的光还没有会聚成一点就达到视网膜了。因此,应该利用凸透镜对光有会聚作用的特点,在眼睛前面放一个,使像成在视网膜上。4.透镜焦度用ф表示,f表示焦距,则ф=。眼镜片的度数T=×100
凸透镜(远视镜片)的度数是正数;凹透镜(近视镜片)的度数是负数。5.取一副老花镜,测定它的两个镜片的度数。器材:一个白纸屏、一把刻度尺、一副老花镜 步骤:
(1)将两个镜片分别正对着太阳光
(2)调节凸透镜的位置,直到纸屏上出现最小最亮的的光点(3)用刻度尺分别测出镜片到光点的距离f1、f2(4)用公式算出镜片的度数.T=×100
五、显微镜和望远镜
1.显微镜:显微镜镜筒的两端各有一组每组透镜的作用都相当于一个凸透镜。靠近眼睛的凸透镜叫,靠近被观察物体的凸透镜叫。
来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像;目镜的作用是把这个像再放大一次。经过这两次作用,我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。显微镜物镜焦距短,目镜焦距稍大。
2.望远镜:有一种望远镜也是由两组凸透镜组成的。望远镜物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成一(缩小的)实像;目镜的作用相当于一个,用来把这个像放大。望远镜物镜焦距较长,目镜焦距较短。
3.物体对眼睛所成视角的大小不仅和物体本身的大小有关,还和物体到眼睛的有关。☆简述测焦距的三种方法(近似值)
办法一:把凸透镜正对着太阳光,使另一侧有一个很小很亮的光点,量出光点到凸透镜的距离即焦距;
办法二:把凸透镜作放大镜使用,透过放大镜看书本上的字,当字很模糊不清时,量出字到凸透镜的距离即焦距;
办法三:利用凸透镜成像,当光屏上得到清晰等大的像时,量出物到凸透镜的距离,再除以2即为焦距。
☆简述区别凸透镜与凹透镜的几种方法
方法一:看外观,中间厚、边缘薄的是凸透镜,否则是凹透镜。
方法二:对着课本上的字看,能把字放大的是凸透镜,否则属于凹透镜。方法三:正对太阳光,能会聚太阳光的透镜是凸透镜,否则是凹透镜。方法四:能使蜡烛在光屏上成倒立的实像的透镜是凸透镜。
方法五:让一个远视眼透过镜片去看近处的物体,能看清楚的是凸透镜。第四章《物态变化》
一、温度计
1.我们把物体的叫温度.常用单位是摄氏度(℃):在一个标准大气压下冰水混合物的温度为0摄氏度,沸水的温度为100摄氏度,它们之间有100个等份,每个等份代表1
。某地气温-3℃读做:零下3摄氏度或负3摄氏度
2.热力学温度与常用温度的换算关系T=t+273.15 K 3.常用液体温度计: ①温度计构造:下有玻璃泡,里盛水银、煤油、酒精等液体;内有粗细均匀的细玻璃管,在外面的玻璃管上均匀地刻有刻度。
②家庭和实验室里常用的温度计原理:根据液体的规律制成的。③分类及比较:
分类:实验用温度计、寒暑表、体温计 用途:测物体温度、测室温、测体温
量程:-20℃~110℃、-30℃~50℃、35℃~42℃ 分度值:1℃、1℃、0.1℃ 所用液体:水银、煤油(红);酒精(红);水银 特殊构造:玻璃泡上方有缩口 使用方法:
使用时不能甩,测物体时不能离开物体读数 使用前甩,可离开人体读数
④使用温度计测量液体温度的方法:
使用前:观察它的量程,判断是否适合待测液体的温度;并认清温度计的,以便准确读数。使用时:①温度计的玻璃泡浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁;②温度计玻璃泡浸入被测液体中后要稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数;③读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中液柱的上表面。
◇温度计的玻璃泡要做大目的是:温度变化相同时,体积变化大;上面的玻璃管做细的目的是:液体体积变化相同时液柱变化大。两项措施的共同目的是:读数。
二、熔化和凝固(熔化吸热凝固放热)1.熔化:物体从固态变成的过程叫熔化。晶体物质:海波、冰、各种金属。
非晶体物质:松香、石蜡、玻璃、沥青。晶体熔化时的特点:固液共存,温度不变。熔点:晶体时的温度。
晶体熔化的条件:⑴达到熔点。⑵继续吸热。2.凝固:物质从液态变成固态叫凝固。
晶体凝固时的特点:固液共存,放热,温度不变。凝固点:晶体形成时的温度。
晶体凝固的条件:⑴达到凝固点。⑵继续放热。
3.晶体物质在熔化或凝固过程中,温度保持不变;非晶体物质在熔化或凝固过程中温度发生。
同种晶体的熔点与凝固点相同。非晶体没有确定的熔点和凝固点。☆雪天路面有厚厚的积雪,在路面上喷洒盐水,盐水使雪的熔点,积雪很快可以熔化。
三、汽化和液化(汽化吸热液化放热)1.汽化:物质从液态变为气态叫汽化。
蒸发和沸腾是汽化的两种的形式。它们都需要。①沸腾:在一定温度下(达到沸点),在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。沸点:液体沸腾时的温度。
沸腾条件:⑴达到沸点。⑵继续。
沸点与气压的关系:一切液体的沸点都是气压减小时降低,气压增大时升高。②蒸发:在任何温度下,只发生在液体表面的汽化现象叫蒸发。影响蒸发快慢的三个因素: ⑴液体的高低; ⑵液体表的大小;
⑶液体表面空气流动的。
蒸发的作用:蒸发(吸空气、依附物、留下的液体的热量),具有致冷作用。2.液化:物质从气态变为液态叫液化。液化有两种方法:
⑴(所有气体在温度降到足够低时都可以液化); ⑵。
液化的好处:体积缩小,便于储存和运输。☆用小纸锅烧水,能使水沸腾,而纸锅自身不会燃烧的原因是:由于水沸腾吸热,温度保持,使得纸的温度低于着火点。
☆一块金属在冰箱中被冰冻后,取出放置一会儿,可以发现变湿了。如果马上用干毛巾擦,能擦干吗?为什么?
擦不干。因为空气中水蒸气遇冷(的金属)发生液化,形成小水滴附着在金属表面。擦去这层水,又有新的水蒸气在温度低的表面发生,所以一时擦不干。
四、升华和凝华(升华吸热凝华放热)升华:物质从固态直接变成气态的过程。易升华的物质有:碘、冰、干冰、樟脑、钨。凝华:物质从气态直接变成固态的过程。
☆要使洗过的衣服尽快干,请写出四种有效的方法。⑴将衣服展开,增大与空气的接触面积; ⑵将衣服挂在通风处;
⑶将衣服挂在阳光下或温度较高处; ⑷将衣服脱水(拧干、甩干)。☆解释“霜前冷雪后寒”?
霜前冷:只有外界气温足够低,空气中水蒸气才能放热成霜,所以“霜前冷”。雪后寒:化雪是熔化过程,熔化吸热,所以“雪后寒”。☆冻肉出冷库后比进冷库时重,这是为什么? 因为空气中水蒸气遇冷(0℃以下)凝华成(霜),附着在冻肉上。
第五章《电流和电路》
一、电荷
1.摩擦过的物体具有吸引的性质,我们就说物体带了电(荷)。
(轻小物体指碎纸屑、头发、灰尘等。)2.使物体带电的方法:
①摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电。原因:不同物质原子核束缚电子的本领。
实质:电荷从一个物体转移到另一个物体使正负电荷分开。
②接触带电:物体和带电体接触带了电。如,带电体与验电器金属球接触使之带电。3.两种电荷
正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电。实质:物质中的原子失去了。
负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电。实质:物质中的原子得到了。
4.电荷间的相互作用规律:同种电荷相互,异种电荷相互。5.验电器构造:金属球、金属杆、金属箔等。验电器作用:检验物体是否带电。验电器原理:同种电荷相互。
6.物质是由分子、原子组成的。原子由原子核和电子组成。原子核带,电子带。电子绕核运动。
7.电荷量:电荷的多少叫。单位:(C)元电荷
1e=
C
8.在通常情况下,原子核所带的正电荷与核外所有电子总共带的负电荷在数量上,整个原子呈中性,也就是原子对外不显带电的性质。9.电荷在导体中定向移动
1)导体:导电的物体。导电原因:导体中有大量的自由移动电荷。常见材料:金属、石墨、人体、大地、酸碱盐溶液。
2)绝缘体:
导电的物体。不易导电原因:几乎没有自由移动的电荷。常见材料:橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
☆导体和绝缘体之间并没有绝对的界限,在一定条件下可相互。一定条件下,绝缘体也可变为导体。(原因是:加热使绝缘体中的一些电子挣脱原子的束缚变为自由电荷。)3)“导电”与“带电”的区别
导电过程是自由电荷定向移动的过程,导电体是导体;带电过程是电子得失的过程,能带电的物体可以是导体,也可以是绝缘体。
☆金属镁的原子核带有12个元电荷,它的原子核外带有12个电子;这些电子总共带1.6×10-19C ×12 =1.92×10-18C的电荷.二、电流和电路
1.电流形成:电荷的移动形成电流。
2.电流方向的规定:把移动的方向规定为电流的方向。
当电路闭合时,在电源外部,电流的方向是从电源的经过用电器流向负极。3.获得持续电流的条件:1.电路中有,2.电路是。4.电路组成: ①:提供电能 ②:消耗电能 ③:输送电能
④开 关:控制电路的 5.三种电路: ①:接通的电路。②开路:断开的电路。
③短路:电源两端或用电器两端直接用连接起来。(电源短路,电路中有很大的电流,可能烧坏电源或烧坏导线的绝缘皮,引起火灾。)
三、串联和并联 串联:
定义:元件逐个连接起来的电路
特征:只有一条电流路径,一处断开所有用电器都工作。开关作用:控制整个电路 并联:
定义:元件的连接起来的电路
特征:电路中的电流路径至少有两条,各支路中的元件独立工作,互不。开关作用:干路中的开关控制电路。支路中的开关控制该。实例
装饰小彩灯、开关和用电器 家庭中各用电器、各路灯
1.串联电路的特点: ①电流只有一条路径。②各个元件之间相互影响。
③开关能控制整个电路的电流通断,其控制作用与它所处的位置无关。2.并联电路的特点:
①电流有两条或两条以上路径。②各元件之间互不影响。
③开关的控制作用取决于它所处的位置。干路的开关控制整个电路的电流通断;支路开关只能控制本支路电流的通断。
3.识别电路串、并联的常用方法(选择合适的方法熟练掌握)
①电流分析法:在识别电路时,电流:电源正极→各用电器→电源负极,若途中不分流,用电器串联;若电流在某一处分流,每条支路只有一个用电器,这些用电器并联;
②断开法:去掉任意一个用电器,若另一个用电器也不工作,则这两个用电器串联;若另一个用电器不受影响仍然工作则这两个用电器为并联。
③节点法:在识别电路时,不论导线有多长,只要其间没有用电器或电源,则导线的两端点都可看成同一点,从而找出各用电器的共同点。
④观察结构法:将用电器接线柱编号,电流流入端为“首”电流流出端为“尾”,观察各用电器,若“首→尾→首→尾”连接为串联;若“首、首”,“尾、尾”相连,为并联。
⑤经验法:对实际看不到连接的电路,如路灯、家庭电路,可根据他们的某些特征判断连接情况。
四、电流的强弱
1.电流的单位:A mA、μA
1A=
mA
1mA=
μA 2.测量方法:
㈠读数时应做到“两看清”即看清接线柱上标的量程,看清每大格电流值和每小格电流值。㈡使用时规则:两要、两不
①电流表要在电路中;
②电流要从电流表的正接线柱,负接线柱,否则指针反偏。
③被测电流不要超过电流表的最大。(被测电流超过电流表的最大测量值时,不仅测不出电流值,电流表的指针还会被打弯,甚至表被烧坏。)
选择量程:实验室用电流表有两个量程,0~0.6A和0~3A。测量时,先选,用开关试触,若被测电流在0.6A~3A可测量;若被测电流小于0.6A,则换用小的量程;若被测电流大于3A,则换用更大量程的电流表。
④绝对不允许不经用电器直接把电流表连到电源上。原因:电流表相当于一根。
高一学生速度概念转变的研究 篇6
关键词:速度;概念转变;有意义学习
根据多年教学经验,发现学生从初中进入高一学习速度相关概念时,因高中用位移与时间的比值定义平均速度,不同于初中用路程与时间之比来定义,由于位移的大小不一定等于路程,因此导致学生产生诸多困惑。学生要么生硬地记住高中概念并努力忘记初中概念,要么认为初中的概念是错误的,甚至有教师也这么告诉学生。学生需要反反复复很长时间才能理清这些概念。
究其原因,是因为初中的学习在学生的头脑中形成了稳固的前概念,成为影响高中概念学习的阻碍,要让学生掌握好高中的概念,意味着要实现“概念转变”。所谓概念转变(conceptual change)指个体原有的某种知识经验由于受到与此不一致的新经验的影响而发生的重大改变。
为了了解学生的关于速度的前概念,笔者设计了两个前测题,在学习高中速度概念之前,对我校高一年级5个平行班级进行了测试:
前测1.某班同学去参加野外游戏。该班同学分成甲、乙、丙三个小组,同时从营地A出发,沿各自的路线搜寻目标,要求同时到达营地B,如图所示为其运动轨迹,则下列说法正确的是( )
A.甲、乙、丙三组的平均速度大小相同
B.甲组的平均速度最大
C.乙组的平均速度最大
D.丙组的平均速度最大
从统计结果看,选B的人数占68.21%,说明这些学生头脑中的速度概念是初中学习的路程与时间之比。其中选A的人数占23.49%,通过访谈了解到这部分学生已经对教材进行了预习。八年级《物理》上册第一章第三节运动的快慢中速度的定义为:把路程与时间之比叫做速度,公式为v=。学生在反复应用中便形成了牢固的观念:速度一定等于路程除以时间,如果是变速运动,则是指平均速度。在高中物理必修一第一章第四节中对于平均速度的定义是:物体的位移s与发生这段位移的时间t的比值。在学生看来,在曲线运动中位移的大小不等于路程,高中却用直线距离除以时间,似乎完全否定了初中的定义,初学时难以接受。
为了了解学生关于瞬时速度的前概念,选择了下面问题:
前测2.一位女士由于驾车超速而被警察拦住,警察对她说:“太太,您刚才的车速是60英里每小时!”这位女士反驳说:“不可能的!我才开了7分钟,还不到一个小时,怎么可能走了60英里呢?”“太太,我的意思是:如果您继续像刚才那样开车,在下一个小时里,您将驶过60英里。”“这也是不可能的,我只要再行驶10英里就到家了,根本不用开60英里的路程。”下面是四位同学对警察与女士对话内容的看法,判断下列说法的对错。
A.警察判断女士超速是指某个时刻的速度达到了60英里每小时 [ ]
B.警察判断女士超速是指女士某段时间内一直按60英里每小时的速度开车 [ ]
C.女士可能把“60英里每小时”误解为“必须实际行驶60英里,同时,时间恰好用了1小时” [ ]
D.女士可能把“60英里每小时”曲解为割裂开的“60英里路程”和“1小时时间”[ ]
从统计数据看,有61.05%学生认为B正确,由此可以推断,在学习高中速度概念之前,这部分学生头脑中还没有瞬时速度的概念,不能区分瞬时速度与平均速度。当然,初中阶段教材考虑到学生认知水平有限,没有讲授瞬时速度概念。
由于学生头脑中“速度等于路程与时间之比”这个观念很深刻,在以往教学中发现学生用这个定义来理解瞬时速度,他们认为某个时刻或某个位置,既没有时间又没有路程,哪来的速度。
笔者认为,速度相关概念的学习无论采取何种方式,学生最终必须在头脑中建立起相应的知识结构来,与其在冲突中建立概念形成知识结构,还不如先呈现结构,在避开冲突基础上建立概念。其理论依据是奥苏贝尔的有意义学习理论。
有意义学习的机制是同化。同化是指把新观念纳入已有的认知结构中去,使已有的认知结构发生变化(重组、修改、扩充、深化等),形成新的认知结构的过程。奥苏贝尔认为,同化的实质是新知识通过与已有认知结构中的起固定作用的知识与观念,建立起实质性的非人为性的联系,进而被同化到已有认知结构中来,其结果是使新知识被学生理解,获得心理意义。有意义学习的同化模式有三种:下位学习、上位学习以及并列结合学习。
奥苏贝尔的接受—同化学习理论在教学上的理论与主张主要体现在两个教学基本原则以及先行组织者的教学策略上。其中逐渐分化原则是指学生应该学习包摄性最广、概括水平最高、最一般的概念,然后逐渐学习概括水平较低、较具体的知识,对它加以分化。
而先行组织者的策略是指在实际教学活动中,教师在讲授新知识之前,先给学生提供一些包摄性较广的、概括水平较高的引导性材料(先行组织者),用学习者能理解的语言和方式来表述,以便给学习者在学习新知识时提供一个较好的固定点,将它与原有的知识结构联系起来。
依据上述理论,如果把初中所学平均速度叫做平均速率(没有方向),则高中所学平均速度与之就是并列关系,这两个概念都是描述平均快慢的,而瞬时速度和瞬时速率都是描述瞬时快慢的,这二者也是并列关系。后二者与前二者则是并列关系,从属于描述运动的快慢。
基于以上认识,笔者决定采用先行组织者的策略,对高一速度教学进行一次实验。实验所选5个班级是按中考成绩均衡派位生成的,各班中考物理均分很整齐,具有可对比性,将笔者任教的班作为实验班,其他4个不同教师分别任教的班作为对照班。笔者在实验班教学中先呈现下述知识结构。
首先告诉学生初中所学路程除以时间之比叫平均速率,主要用于描述曲线运动,再讲述平均速度、瞬时速度的概念。并且在课堂小结与下一节课的课前复习中多次重复这一结构图,目的就是为了让学生对初中与高中对平均速度的定义上不产生冲突,让新旧知识找到恰当的固着点。除了这张知识结构图外,所有班级授课内容相同,按教材顺序先讲解平均速度,再讲解瞬时速度,最后进行知识归纳,并把初中概念与高中概念进行对比,布置相同作业,以保证实验的有效性。在单元测验中,笔者设计了两道后测题,来检验实验效果。
后测1.如图,甲、乙、丙三人在圆形操场上散步,他们同时由A点出发,甲沿圆弧D,乙沿圆弧C,丙一直沿直线。一段时间后,甲乙两人第一次相遇于B点,此时丙也正好到达B点,以下说法正确的是( )
A.甲乙丙三人的平均速率相同
B.甲乙的平均速度大小大于丙的平均速率
C.甲的平均速度大于乙的平均速度,乙的平均速度大于丙的平均速度
D.甲的平均速率大于乙的平均速率,乙的平均速率大于丙的平均速率
后测2.下列说法中正确的是( )
A.瞬时速度描述的是物体在一段极短时间内的快慢
B.瞬时速度描述的是物体在一段极短位移内的快慢
C.物体在某一时刻,因为时间为零,研究物体的速度没有实际意义
D.如果时间趋近于零,平均速度就等于瞬时速度
为方便对照和数据分析,对前测与后测设置每题5分,总分10分,用SPSS软件进行实验班与对照班概念测试成绩显著性差异检验,如下表。
从表中可知,实验班与对照班概念前测成绩差异性不显著,概念后测成绩差异性非常显著,说明实验有效促进了学生的概念转变。
虽然课堂教学只是一个小小的变化,先呈现知识结构,再按知识结构进行教学,但是取得了显著的效果。分析原因,其一,通过知识结构的呈现,将初中平均速度的概念找到了归宿,既避免了先讲授高中平均速度概念马上带来的冲突,又给高中平均速度的概念提供了一个较好的固定点。其二,从知识上、下位关系来看,如果先学习高中平均速度、瞬时速度等概念,再归纳出知识结构,属于上位学习。而先呈现知识结构再学习高中概念属于下位学习。把上位学习变成下位学习,降低了难度。
参考文献:
张建伟.概念转变模型及其发展.心理学动态,1998(03):33-37.
注:本文系广州市荔湾区教育科学“十二五”规划课题《高中物理概念转变的实践研究》,课题批准号:YB2012-7。
促进学生前概念转变的教学技巧 篇7
一、了解学生前概念成因的方法
1. “预测一观察一解释”法
课前先由学生对给定情境做出预测(他们会以自身的前概念作为判断标准),再由学生对其判断做出解释。这种方法适宜应用在利用实验创造认知冲突情境的时候。 例如,在教“种子里面有什么”这一课的时候,先请学生在不打开蚕豆的条件下,预测蚕豆里面有什么。
学生的答案五花八门:如1. 蚕豆是由卵变化而来的;2. 蚕豆里面有核,也有一些芽;3. 蚕豆里面有一些蚕;4. 里面有一些糖;5. 里面有一些硬的肉;6. 认为里面有胚。在听取了学生的不同答案之后,我让学生打开种子,看看里面究竟是什么样子的,同时验证自己的预测是否正确。学生在兴奋激动的心情下打开蚕豆,观察得非常仔细,这时,他们会发现有很多内容跟想象中是不同的,教师再出示大挂图,和学生们一起认识讨论种子内部各部分的名称和用途,并再次让学生做出预测,种下去的种子,各个部分会长成植物的哪一部分。
2. 实例访谈
实例访谈是指访谈者设计情境或举出某一实例对被试学生进行开放式访谈,并对学生的回答做弹性回应。如就“水的蒸发”对学生进行访谈。
问题(1):把装满水的玻璃杯放在窗户的阳台上,过几天后杯子里的水会发生什么变化?
学生:水不会发生变化(持这种观点的较多)。
学生:水可能会变少,如果要问他们水变少的原因时,可能是小动物或人把它喝了。
学生:水变少,因为水跑到空气里了(极少数学生这样认为);
学生:水会变多(但是他们给不出理由)。
问题(2):用湿粉板擦擦黑板,黑板上留下一道水痕,但不久以后水痕就消失了,那么这些水究竟都到那里去了?
学生:水转进了黑板里,被黑板吸收了。
问题(3):衣服晾在屋子里和晾在外面阳光下,哪个干得更快?
学生:在阳光下干得快些。(如果要他们进行解释,他们说因为外面热一些,很少有人说温度加快了水蒸发的速度。)
3. 图示法
使用图示法也是了解学生思想的方法。学生通过画图的方式表达出他们对某一概念或某一实验过程的理解。这种使思维可视策略相比于传统的访谈、问卷有其不可替代的优势。它更易把握出低年级学生的前概念。人类的认知发展经过动作表征、映象表征和符号表征(其中最主要的符号是语言)。当学生的心理发展还不十分完善时,他们自己的意思有时不能完全清晰地通过语言传达,而画图可以更加简易地让孩子表达出自己的真实想法。其次,在对学生一些似是而非的模糊概念的把握上,通过学生的绘图,教师可以探查到学生更深层的想法。
4. 问卷法
对于高年级学生,通过传统选择问卷也是了解学生前概念的有效方法。传统选择题可以分为单项选择题和多项选择题两种。选项一般由学生对相关内容的开放式问题的回答中较为典型的答案构成。由选择题组成的问卷,相比于弹性回应访谈更加准确。在大量的测试样本中可以归纳也关键问题,因而具有更高的效率。这一类问卷在现行的搜集方法中应用最为广泛。
二、促进学生前概念转变的途径
要转变学生的前科学概念,仅仅告诉学生正确的科学概念是不够的,学生可能记住了科学概念的定义,但并不意味着就彻底放弃了原有的错误概念。概念转变过程不是一个简单的知识替换,研究表明,要实现概念转变必须满足下列四个条件:(1)学习者必须对现有的概念感到不满意,即现有的概念不能解释新的事件或者不能解决当前遇到的问题,从而引发认知冲突;(2)新的概念必须是可理解的,学生能明白新概念的涵义,理解其意义,发现表征它的方式;(3)新的概念必须是合理的,被学习者认为是正确与科学的,并能够与学习者所认同的其他观念相符;(4)新的概念必须是有效的,能解决学生原有概念所不能解决的问题。
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