认知冲突概念教学例子
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数学课堂教学中认知冲突的实践与思考数学课堂教学中,认知冲突是指学生在学习过程中,遇到与已有知识和经验相冲突的新概念、新理论、新方法等。
认知冲突的存在,可以促使学生思维的重组和转变,进而促进学生的学习和发展。
本文将探讨数学课堂教学中认知冲突的实践与思考。
在数学课堂中引入认知冲突。
老师可以通过提出反常识的问题、呈现矛盾的事物、引入不同的解题方法等方式,来引起学生的认知冲突。
在教学中讲解圆的面积时,老师可以提问:“一个半径为2的圆的面积是多少?”大部分学生可能会立刻回答是4π,而事实上,正确答案是4π。
这样的问题能够引起学生的注意和思考,使其对原有的知识产生疑问和质疑,从而进一步加深对圆形和面积的理解。
积极引导学生认知冲突的解决。
在学生遇到认知冲突时,教师应该及时给予指导和帮助,引导学生主动思考和探索解决方法。
在上述圆的面积问题中,老师可以提供一些提示,如:“你能否找到其他方法来计算圆的面积呢?”或者鼓励学生用纸模拟出一个半径为2的圆,然后进行切割重组,再测量面积等。
通过引导问题的提出和解题思路的引导,学生可以逐步突破认知冲突,深入理解数学概念和方法。
营造积极的学习氛围。
在数学课堂中,教师需要创造一个开放、尊重和包容的学习环境,鼓励学生主动提问、交流和分享。
当学生遇到认知冲突时,教师和同学应该给予积极的评价和支持,激发学生的学习动力和探索欲望。
课堂上的合作学习和小组讨论也可以为学生提供更多的启示和帮助,促进认知冲突的解决和知识的构建。
教师应该合理安排课堂教学的内容和任务。
认知冲突是一种复杂的心理过程,需要一定时间和空间进行思考和转化。
教师需要根据学生的学习特点和发展水平,合理安排课堂教学的进度和要求,给学生足够的时间和机会进行认知冲突的思考和解决。
教师还可以充分利用课外时间和资源,提供一些扩展活动和课外阅读,让学生继续发现和探索数学的美妙。
数学课堂教学中认知冲突的实践与思考是一项复杂而具有挑战性的任务。
认知冲突在小学数学课堂教学中的设置探讨【摘要】认知冲突是指学习者在思维过程中遇到的矛盾或对立,激发学生思考、探究和解决问题的能力。
本文旨在探讨认知冲突在小学数学课堂中的设置。
首先介绍认知冲突的概念和特点,分析其在小学数学教学中的作用。
其次探讨认知冲突在小学数学课堂中的设置方法,以及对学生学习的影响。
然后就认知冲突在小学数学教学中的反思和调整进行深入探讨。
最后总结认知冲突在小学数学课堂中的实践意义,展望未来研究方向。
通过本文的研究,可以为小学数学教学提供新的思路和方法,促进学生的认知发展和学习效果。
【关键词】认知冲突、小学数学课堂、教学、概念、特点、作用、设置方法、影响、反思、调整、实践意义、展望、学习、学生。
1. 引言1.1 研究背景认知冲突在教育领域一直是一个备受关注的话题。
随着社会的发展和教育理念的更新,人们对于学习方式和教学方法有了更高的要求。
在小学数学教学中,如何引入认知冲突,促进学生的思维发展和能力提升,是当前亟需解决的问题。
传统的数学教学往往强调背诵和机械运算,缺乏对学生思维能力和创造力的培养。
而认知冲突理论认为,当学习者遇到矛盾和不确定情况时,会激发其思维的活跃性和探索欲望,进而促进认知结构的变化和发展。
在小学数学教学中引入认知冲突,可以帮助学生超越传统的机械运算,培养他们的逻辑思维和问题解决能力。
本文旨在探讨认知冲突在小学数学课堂教学中的设置方法和作用,希望通过研究认知冲突对学生学习的影响,为教育教学提供新的思路和方法。
1.2 目的和意义认知冲突在小学数学课堂教学中的设置探讨引言通过对认知冲突在小学数学教学中的设置探讨,可以更好地了解认知冲突的概念和特点,明确认知冲突在小学数学课堂中的作用,探讨认知冲突对学生学习的影响,以及对教学实践的反思和调整。
这也有助于探讨认知冲突在小学数学教学中的实践意义,并为未来相关研究提供新的思路和方向。
本文旨在深入探讨认知冲突在小学数学课堂教学中的应用,以期为提升小学生数学学习质量提供有效的教学策略和方法。
幼儿园认知冲突解决教案教案主题:幼儿园认知冲突解决教案目标:1.帮助幼儿了解认知冲突的概念,并能够识别和理解认知冲突的情境;2.培养幼儿的解决问题和冲突解决能力;3.通过游戏和角色扮演,提高幼儿的合作能力和社交技巧;4.培养幼儿的自我控制和情绪管理能力。
教学准备:1.幼儿教具:拼图、积木、数字卡片等;2.游戏和角色扮演道具;3.认知冲突解决故事书。
教学活动:活动一:认知冲突的引入(20分钟)1.教师出示一张拼图,把其中一块拼图放错位置,让幼儿观察;2.引导幼儿发现拼图有错误,并与他们讨论这种错误是因为什么,为什么会产生认知冲突;3.让幼儿尝试纠正拼图的错误,引导他们思考如何解决认知冲突。
活动二:认知冲突故事分享(20分钟)1.教师引导幼儿一起阅读认知冲突解决故事书,例如《小狼学画画》;2.在阅读过程中,引导幼儿思考和讨论故事中的认知冲突,以及主人公是如何解决冲突的;3.引导幼儿回忆和总结故事中的解决方法,并与他们讨论如何在生活中应用这些方法。
活动三:认知冲突解决游戏(30分钟)1.教师准备一些认知冲突解决游戏,如“找出不一样的东西”、“数字排序游戏”等;2.将幼儿分成小组,每个小组进行一次游戏,观察和识别认知冲突,共同解决问题;3.在游戏结束后,引导幼儿讨论游戏中的认知冲突和解决方法,分享他们在游戏中的体验和感受。
活动四:幼儿角色扮演冲突解决(30分钟)1.教师准备一些角色扮演道具,如医生服装、服务员服装、消防员服装等;2.引导幼儿选择自己喜欢的角色扮演,并分成小组进行游戏;3.在角色扮演中,引导幼儿模拟认知冲突的情境,让他们尝试解决冲突的方法,并与其他角色互动;4.在游戏结束后,引导幼儿讨论游戏中的认知冲突和解决方法,分享他们在游戏中的经验和感受。
活动五:认知冲突总结与反思(20分钟)1.通过一个简单的绘画或手工制作活动,让幼儿总结今天学到的认知冲突解决方法;2.引导幼儿回顾今天的教学活动,讨论他们在学习中遇到的认知冲突和解决方法;3.鼓励幼儿提出问题和想法,并进行讨论和分享。
激发认知冲突,碰撞出思维火花的一堂数学课——袁晓萍老师《平行四边形的面积》
教学赏析
平行四边形的面积是数学课堂中的一个重要的知识点,袁晓萍老师在《平行四边形的面积》一课中,以精彩的教学内容,激发了学生们的求知欲望,受到了学生们的一致好评。
袁晓萍老师在课堂上,以“几何和代数的结合”为主题,引导学生们从实物出发,从多角形的性质出发,探究平行四边形的面积。
袁老师用实物模拟的方式,将数学概念融入到教学中,从而让学生更加明白平行四边形的特点,知道如何求解它们的面积。
袁老师更是采取一种“碰撞式”的思维方式,将几何和代数这两个学科的知识结合起来,引导学生们从图形的角度去探究面积的计算方法。
袁老师不断提出问题,并结合实际模拟情境,让学生们自己去发现规律,推导出面积的计算公式,锻炼学生们的推理能力,让他们更好地理解这一概念。
袁晓萍老师的这一堂课,让学生们在轻松愉悦的氛围中,全面掌握平行四边形的面积的概念,知道如何求解它们的面积,也让学生们对几何和代数的交叉应用有了更深入的理解。
袁老师用生动形象的教学方式,激发学生们的认知冲突,碰撞出思
维火花,让学生们有了良好的研究体验,也让这一堂课成为数学课堂中的一枚璀璨明珠。
案例赏析2024年4月下半月㊀㊀㊀以 认知冲突 促成 概念生成以 加权平均数 教学为例◉北京市第一ʻ一中学怀柔分校㊀熊娟霞㊀㊀摘要:加权平均数是描述数据集中趋势的一种定性表达形式, 加权平均数 的教学价值重在创设真实的统计情境,促成加权平均数概念的生成,彰显学生在统计内容的学科素养发展,实现加权平均数的教育价值.关键词: 权 概念的生成; 权 的价值;案例教学1教学价值分析1.1课标价值统计学是一门关于收集㊁整理和分析数据的方法论科学,其目的是探索数据内在的数量规律为制定决策提供依据.统计与其他数学内容相比有其独有的两个特点,一是数据的变异性,二是统计强调背景的重要性.«义务教育数学课程标准(2022年版)»强调数据观念是指对数据的意义有比较清晰的认识,理解数据整理㊁分析和推断的作用,知道在现实生活中,有许多问题应当先做调查㊁收集收据,再通过数据分析作出判断和决策,知道数据中蕴含着信息,对同样的数据有不同的表达方式和分析方法.1.2大数据时代价值在大数据时代下,教学中应注重培养学生感知数据分析能力的重要性.加权平均数的计算公式,在形式上是表示加权平均,而在程序上是分别计算,而分别计算这种方法是分布式计算的最简单形式,是当下大数据计算的热门算法.因此在加权平均数公式的推导过程中,教师应在大数据时代的宏观背景下强调对加权平均数公式的解读.1.3概念价值学生对数学概念的正确理解是掌握基本知识的关键.概念是学生学习数学的起点,也是学生开展数学推理活动的重要依据[1].因此,在 加权平均数 的课堂教学中要不断渗透 权 的概念,发展学生理性思维.2教材分析不同版本的教材对 权 概念的解释各不同.人教版教材将加权平均数总结为两个公式:第一个公式x -=x 1w 1+x 2w 2+ +x n w nw 1+w 2+ +w n,强调每个数据的 重要程度 及每个数据的贡献率;第二个公式x -=x 1f 1+x 2f 2+ +x n f n n ,强调 和 与 个数 的辨析.青岛版教材对加权平均数用一个公式来解释权 的概念:一般地,在k 个数据x 1,x 2, ,x k 中,如果各个数据出现的次数分别为w 1,w 2, ,w n ,记w 1+w 2+ +w n =n ,那么比值w 1n ,w 2n, ,w k k 分别叫做这k 个数据的权,把x 1 w 1n +x 2 w 2n + +x nw n n 叫做k 个数据的加权平均数.青岛版教材中加权平均数的公式结构特点与当今大数据下分布算法相一致.从统计意义上来讲,权即为频数或次数,这样更加贴合学科特点.人教版教材基于 权 站位于 频数 和 重要程度 进行解释,本文中以人教版«义务教育教科书•数学»八年级下册第二十章第1节中的 加权平均数 教学为案例进行分析.3以教育价值为导向的教学过程设计情境主线:以第32届夏季东京奥运会为活动背景,分三个小组分别调查㊁收集本班同学日观看奥运会的平均时间(取整数),并对调查数据进行整理,选择合理的数学统计图表进行描述,计算全班同学的日平均观看时间.创设意图:以学生熟悉的生活情境为载体,让学生亲历收集数据㊁整理数据㊁描述数据㊁分析数据等统计调查的过程,依据调查结果让学生快速回忆统计量 平均数 的计算方法.622024年4月下半月㊀案例赏析㊀㊀㊀㊀3.1过程一:与 权 冲突问题1㊀根据表1,计算八年级三个班所有同学日人均观看奥运会时间.表1班级1班2班3班日均观看时间/h423㊀㊀生成预设:有部分学生得到的结果是x-=13ˑ(4+2+3),师生讨论交流,并让学生判断该结果是否正确.如果不正确,该如何计算?教学说明:教师要抓住学生认知冲突的拐点,让学生在认知上产生冲突.学生发现之前计算平均值的方法不能解决此问题,认识到三个班的日人均观看时间不仅与 每个班的日均观看时间有关 还与 每个班的人数有关 , 每个班的人数 即为概念 权 .问题2㊀增加每个班级的总人数(见表2),计算八年级三个班所有同学日人均观看奥运会时间.表2班级日均观看时间/h班级总人数/人1班4422班2423班342㊀㊀教学说明:教师通过创设合适的教学情境,为学生搭建 脚手架 ,让学生初步感知 权 的计算过程,体会 权 的公式结构.问题3㊀改变每个班级的总人数(见表3),计算八年级三个班所有同学的日人均观看奥运会时间.表3班级日均观看时间/h班级总人数/人1班4432班2423班341㊀㊀生成预设:依据对问题2的理解,学生可以轻松求解问题3,即x-=4ˑ43+2ˑ42+3ˑ4143+42+41ʈ3.008.师生对运算结果进行探讨.教学说明:对于问题1㊁问题2,从学生计算结果着手进行分析,辨别x-=4ˑ42+2ˑ42+3ˑ4242+42+42=3, x-=13(4+2+3)=3两个算式,让学生解释不同的算式为何计算结果一样?目的是再一次引发学生的认知冲突,进一步结合问题3,让学生感受 班级总人数 对算式结果的影响程度,初步感知 权 的重要性.3.2过程二:探 权 感知情境主线:奥运会受到全世界人们的关注,现有A,B,C三个网站分别对网友上网看奥运会的时间进行统计.问题4㊀根据表4,求出三家网站所有客户的日人均上网时间.表4网站日人均上网时间/h日人均上网人数/万人A370B420C510㊀㊀生成预设:经过对问题2的探究,多数学生得到结果是x-=3ˑ70+4ˑ20+5ˑ1070+20+10=3.4.同时让学生思考计算生成的结果与已知数据之间的关系,进一步感知 权 .活动探究:(1)拟定三组w1,w2和w3的值,根据表5进行思考㊁计算;(2)改变w1,w2和w3的值,对计算结果产生了怎样的影响?表5网站日人均上网时间/h日人均上网人数/万人A3w1B4w2C5w3㊀㊀生成预设:本次活动探究的生成空间较大,教学过程可以从两方面进行预设.一是比值关系:当w1ʒw2ʒw3为同一固定比值时,对w1,w2,w3赋予同一比值的数据,得到的结果均相同.二是大小关系:当w1=w2=w3时,结果为4;当w1远大于w2,w3时,结果更接近3;当w3远大于w1,w2时,结果更接近于5.教学说明:由问题4到活动探究的过程,是学生思考 日人均上网人数 由 特殊 到 一般 的过程,活动探究要给予学生充分思考 权 的生成过程㊁体会 权 对结果的影响,即数据的权越大对平均值的影响越大.在知识形成过程中,为了突出 权 的特征,可以对问题4进行变形x-=3ˑ70+4ˑ20+5ˑ1070+20+10=3ˑ7070+20+10+4ˑ2070+20+10+5ˑ1070+20+10=3ˑ70%+4ˑ20%+5ˑ10%=3.4,由此可以突出数据 3,4,5 的相对重要程度,进一步凸显 权 的影响,同时引出 权 的另一种表现形式即百分数的形式.问题5㊀根据表6,求出n家网站所有客户的日人均上网时间.72案例赏析2024年4月下半月㊀㊀㊀表6网站日人均上网时间/h日人均上网人数/万人A x1w1B x2w2N x n w n㊀㊀生成预设:通过类比,学生可以得到x-=x1w1+x2w2+ +x n w nw1+w2+ +w n,即得到加权平均数的另一算计算公式,进一步理解 权 的概念. 权 古义为 秤砣 ,«孟子 梁慧王上»书中记载有 权,然后知轻重 .教学说明:学生再次经历从 特殊 到 一般 的归纳过程,得到加权平均数的计算公式,同时要注重数学文化对 权 概念的解读,达到突出重点㊁突破难点的教学目的.3.3过程三:辨 权 答疑问题6㊀尝试解释问题1与问题3的结果为何相同?教学说明:利用新知帮助学生解惑,并且厘清加权平均数与算术平均数之间的关系,充分体会加权平均数的内涵与本质,同时让学生在探究过程中体会成功的喜悦.3.4过程四:知 权 应用问题7㊀北京冬奥会在即,奥组委招募语言服务志愿者(语言翻译),甲㊁乙两位同学的各项成绩(百分制)如表7所示:表7应试者听说读写甲85788573乙73808283㊀㊀(1)如果要选一名综合能力较强的翻译,应该选谁?(2)如果要选一名笔译能力较强的翻译,能否同等看待听㊁说㊁读㊁写的成绩?若分别按20%,10%,30%,40%来计算他们的平均成绩,该选谁?(3)如果要选择一名口语能力较强的翻译,应该如何选择请你制定选拔标准,选出你认为合适的人.教学说明:从不同层次设计问题,并通过设计开放性问题,让学生经历 知权 用权 赋权 等环节,加深对 权 概念的理解,应用 权 解决问题,培养学生数据分析观念,提升数学素养.3.5过程五:对 权 总结问题8㊀利用思维导图的形式对本节课进行总结.师生共建知识框架,如图1:图14教学思考4.1基于认知冲突的概念自然生成数学概念具有高度抽象性㊁概括性和严密性,数学概念是数学思维的起点[2].初中生正由形象思维向抽象思维过渡,教学过程中利用学生原有的认知结构与新概念产生认知结构的矛盾,即认知冲突,将会有效提高学生对新概念的理解水平.教师在教学设计中应该有意识地建构以认知冲突为生长点的新概念的生成,促进学生对新概念的理解和应用.本教学案例中设置的 问题1 与 问题2 , 问题1作为学生认知思维的出发点, 问题2 作为学生认知冲突的生长点,极大地激发了学生对新知的探究兴趣.4.2创设合适的统计教学情境统计 教学注重将生活化的教育与实践贯穿于教学过程中.因此在教学过程中,教师要有意识地让学生体会数据分析的实践作用,培养学生应用统计知识的实践能力.在学生所熟悉的生活情境中,以案例分析的形式让学生体会利用数据统计方法处理㊁解决实际问题的作用,着力培养学生的数据统计素养,提升学生对统计学知识的理解和应用能力.本教学案例,通过设置学生熟悉的 奥运会 问题情境,呈现不同的信息表达形式,提高学生利用所学新知分析并解决实际问题的能力,掌握 加权平均数在实际问题中的重要价值,整个教学情境设置中,力求呈现 低起点㊁高立意㊁有梯度 的总体设计教学流程.参考文献:[1]刘召生.基于数学核心素养的加权平均数的数学[J].中国数学教育,2017(21):21G23.[2]卜以楼.让 权 递进式地彰显理性价值 加权平均数 的教学分析及思考[J].中国数学教育,2016(23):5G8,11.Z82。
巧设认知冲突激发学生思维在教育教学中,激发学生的思维能力是非常重要的,因为思维能力是学生终身受益的重要素质。
要想激发学生的思维,就需要在教学过程中巧设认知冲突。
认知冲突是指在接触知识时,个体对新知识与原有知识的矛盾、对立或者不一致而导致的一种心理状态。
有效地巧设认知冲突,能够引发学生对问题的思考,激发他们的创造力和想象力,使他们不断地探索和突破自己的认知边界。
本文将探讨如何巧设认知冲突,以此激发学生的思维。
一、利用对立观点教师可以在课堂上引导学生就某一问题或现象提出对立的观点。
比如在一些有争议性较大的话题上,教师可以让学生分成两个小组,分别提出对立的观点,然后让他们进行辩论。
通过这样的方式,学生可以更加全面地理解问题,思考问题,提高思维的灵活性。
学生也可以通过对立的观点判断选出更加合理的观点,使得自己的认知水平得到提高。
二、引导学生主动追问在课堂上,教师可以让学生提出问题,并积极地追问。
这种方式能够让学生自己去思考问题,并提出疑问,不断追问直至理解为止。
当学生在认知上出现矛盾时,就会激发他们的思维。
比如在数学课上,教师可以给学生出一道比较难的题目,然后引导学生通过一系列的问题和思考过程来解决问题。
这样不仅能够增强学生的思维力,还能够提高他们对问题解决的能力。
三、引导学生进行自我反思在学习的过程中,教师可以让学生主动进行自我反思,评价自己的学习过程并找寻不足。
这种方式可以让学生不断地检验自己的认知水平,从而激发他们的思维。
通过自我反思,学生能够意识到自己的认知局限性,从而寻求突破和提高。
比如在写作课上,教师可以让学生交换作文,并进行互评。
通过这种方式,学生不仅能够接受他人的批评,也能够对自己的作文进行全面的反思,不断提高自己的写作能力。
四、鼓励学生进行探索在教学中,教师可以鼓励学生进行课外的知识探索和研究。
这样能够让学生不断地开拓自己的知识边界,激发他们的思维。
比如在开放式的实验课上,教师可以给出一个问题,要求学生进行独立思考和设计实验。
例谈“认知冲突”在小学科学教学中的运用□陈斌【摘要】认知冲突能够引发学生的学习动机,点燃学生的思维火花。
在小学科学教学中,教师可以运用“设计悬念实验”“纠错生活经验”“对比实验反差”“营造争论氛围”等教学策略,使学生在解决“冲突”的过程中主动参与学习,促进科学思维的发展。
【关键词】认知冲突;学习动机;科学思维德国教育学家第斯多惠说:“教育的本质不在传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞。
”可见,唤醒学习动机的最佳方法就是引发学习的新知与学生原有认知的冲突,使学生在矛盾和疑惑中高速运转思维、在质疑问难中自主探究、在冲突高潮中探索解决问题的最佳方法。
因此,教师在小学科学教学中应该积极了解学生原有的认知,运用“设计悬念实验”“纠错生活经验”“对比实验反差”“营造争论氛围”等教学策略,使学生在解决“冲突”的过程中主动参与学习,促进科学思维的发展。
一、设计悬念实验,制造冲突蕴含悬念的实验情境,像是在学生脑海中投下的一颗石子,所制造的冲突能产生“一石激起千层浪”的效果——激活学生思维。
【案例1】《马铃薯在液体中的沉浮》教师准备了1杯清水,请学生猜测马铃薯在水中是沉还是浮,然后把马铃薯放入清水中验证,结果看到马铃薯沉入水中。
教师又提供了3杯不知名液体(盐水、糖水、食用苏打水),请学生依次把同一个马铃薯放入3杯液体中,观察马铃薯的沉浮。
生:马铃薯浮起来了,第2杯肯定是盐水。
师:你为何这么肯定?生:书上有答案。
师:我们来验证一下。
一般情况下,对于未知的物品是不能用尝的方法来辨别的,但今天教师准备的液体都是安全的。
请你用棉签蘸一点尝尝,是力、重力和压力之间的关系,形成了概念体系。
绘制思维导图,既梳理了概念体系,也梳理了探究思路,使学生的思维体系和思维能力清晰外显。
抽象思维是学生科学学习的基础,是科学教育的终极发展目标。
在教学中,教师在实施操练进阶、辅助进阶、体系进阶的教学策略时,还需注意以下问题:一要在猜测中强调因果关系的讨论,让猜测具有科学性,体现思维的系统性。
认知冲突概念教学例子(总1页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--利用物理实验的直观性引起认知冲突物理实验能为物理概念的建立提供科学的感性认识。
如人们在生活中普遍认为“重物体比轻物体下落得快”,针对这一点先拿一铁锁和一鹅毛从同一高度同时下落,结果毫无疑问;再用一张信纸代替鹅毛并问学生重复刚才的实验会怎样学生肯定回答“信纸下落慢”,答案是对的;但当信纸质量没变教师把它紧紧地揉成团,并让它和锁同时从同一高度下落,其结果又会如何学生毫不犹豫地同声回答“信纸慢”,这时别急着给出答案,可让一个学生上讲台演示给其他同学看,大家会发现结果并不是预期的那样,它们几乎同时落地。
利用实验现象引起的这一认知冲突否定了生活中形成的“重物体一定比轻物体下落快”的错误观念,在解释清楚引起这一现象的原因后引出“自由落体”概念,再用毛钱管做自由落体实验。
这样处理后,学生对“自由落体” 运动的概念清楚了,探究“自由落体运动”的规律也就顺利了。
又如对牛顿第一运动定律的理解,生活中确实可以看到很多“物体的运动需要力来维持”的现象,那么这个结论真的是正确的吗取一玻璃小球先让它在水平桌面上滚动,不久就停了;再把玻璃球放在一块长长的水平玻璃板上滚动,会发现小球一直滚出玻璃板。
两次实验同样没有推力作用,让学生思考产生不同结果的原因:假设球与板间无摩擦,结果又是如何师生经共同分析可得结论:“光滑的玻璃小球和玻璃板在水平方向并没有受到力的作用,而竖直方向受到的是一对平衡力”,因而“运动并不一定要力来维持”即“力不是维持物体运动的原因”。
到此,多数学生即可真正理解牛顿第一定律了。
对牛顿第三定律所说作用力与反作用力之间的大小关系问题,学生们普遍认为主动施力肯定更大,这时只要给学生每人一把弹簧秤,让两人互相对拉实验 (提醒他们注意弹簧秤的测量),他们会立即得到结论“作用力与反作用力大小相等”。
类似的物理实验还可做很多,都可利用其现象引起的认知冲突来加深学生对物理概念的理解。
利用物理实验的直观性引起认知冲突?物理实验能为物理概念的建立提供科学的感性认识。
如人们在生活中普遍认为“重物体比轻物体下落得快”,针对这一点先拿一铁锁和一鹅毛从同一高度同时下落,结果毫无疑问;再用一张信纸代替鹅毛并问学生重复刚才的实验会怎样学生肯定回答“信纸下落慢”,答案是对的;但当信纸质量没变教师把它紧紧地揉成团,并让它和锁同时从同一高度下落,其结果又会如何学生毫不犹豫地同声回答“信纸慢”,这时别急着给出答案,可让一个学生上讲台演示给其他同学看,大家会发现结果并不是预期的那样,它们几乎同时落地。
利用实验现象引起的这一认知冲突否定了生活中形成的“重物体一定比轻物体下落快”的错误观念,在解释清楚引起这一现象的原因后引出“自由落体”概念,再用毛钱管做自由落体实验。
这样处理后,学生对“自由落体” 运动的概念清楚了,探究“自由落体运动”的规律也就顺利了。
又如对牛顿第一运动定律的理解,生活中确实可以看到很多“物体的运动需要力来维持”的现象,那么这个结论真的是正确的吗取一玻璃小球先让它在水平桌面上滚动,不久就停了;再把玻璃球放在一块长长的水平玻璃板上滚动,会发现小球一直滚出玻璃板。
两次实验同样没有推力作用,让学生思考产生不同结果的原因:假设球与板间无摩擦,结果又是如何师生经共同分析可得结论:“光滑的玻璃小球和玻璃板在水平方向并没有受到力的作用,而竖直方向受到的是一对平衡力”,因而“运动并不一定要力来维持”即“力不是维持物体运动的原因”。
到此,多数学生即可真正理解牛顿第一定律了。
对牛顿第三定律所说作用力与反作用力之间的大小关系问题,学生们普遍认为主动施力肯定更大,这时只要给学生每人一把弹簧秤,让两人互相对拉实验 (提醒他们注意弹簧秤的测量),他们会立即得到结论“作用力与反作用力大小相等”。
类似的物理实验还可做很多,都可利用其现象引起的认知冲突来加深学生对物理概念的理解。
再如对于“电流”概念,由于受到“流”字的影响,学生会认为灯泡等用电器是让电流“流进”并加以消耗的终端设备;对此,教师只需引导学生用多个一样电功率的小灯泡串联起来接入电源,让学生们看灯泡的亮度是否会因距离电源正极越远而越暗,这样他们就会明白电流只是“流过”用电器并未被消耗。
这样处理不仅使学生理解了电流概念,也为理解电能与其他形式能的转化提供了感性基础。