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阶段 3

总督导组  
发表:  199711 网上发布 :  199811 中译:2002/03/28, ImageTech

1. 大纲
阶段
3 : 有关能量的来源和产生的简单例子;节约能量。

2. 与日常用语相关联的困难
日常用语中使用的“能量”一词,或者其形容词“有功效的”,常用来指人的行为,它常表示一个人很有能力和反应很快的意思:“非常失望”,“有效的反应”,等等。这些习惯用词使得学生很难理解能量的转移能够通过一些弱效应表现出来:例如通过电池来维持一块表的走动。

3. 与学生先验思想相关联的困难
对于能量概念的阐述需要通过对不同的情况和现象进行分析,但学生对这些情况和现象的先验知识常常是不正确的。

尤其对于电流的认识更是如此,学生常常认为电流的产生不需要消耗任何的东西:核电厂的神奇与不可思议的特性,在水力发电厂中水“转化”为电,一旦在一个房间中安装了插头,不需要与EDF(法国电力公司)的网络相连,它就能“给出电”。

同样,学生是以静态方式来看待光的,将其看作是空间中相对于黑暗的一种状态。由于缺乏光的连续发射和传播的思想,造成了他们将光与能量概念联系在一起的障碍。

4. 在观察和操作中应避免的几个障碍
通过实验或资料学习不同情况下能量的使用时,想要让小学生去思考能量转移的问题是徒劳的,让他们去考虑能量从一种形式转换成中一种形式更是可笑的。实际上,这一层次的思考只有在能量守恒的这一基本物理准则下才合理,这会导致一个量化处理和多种状态以及能量转换方式的理解,并需要使用太多相关的词汇(动能,机械能,势能,化学能,核能,热能,辐射能,等等)。这些词汇以及相关概念的学生显然超出了小学的范畴。需要学习的转换链只应该以单纯的因果关系去讲述,并且不应涉及与能量相关的词汇。

5. 知识
为了加热,照明和将某件东西置于运动之中,使用某种能源是必需的。

6. 其它相关的概念
"光线"""

7. 了解更多的知识
当一种能源被用于产生任何一种效应,它的能量
"贮藏" 就减少。 即便要获得很小的一个效应,也需要消耗一定数量的能量(“如果我们什么也没有,我们就什么也不能得到”)

Au 在转换中,能量保持守恒。“失去的”能量因此也对应于一些转换,而并不是能量的消失(这些知识不应在小学中涉及)。

技术和经济指数 : 自然界的能源是有限的。在法国,主要使用三种形式来发电:利用河水的水力发电厂,使用煤炭或天然气发电的火力发电厂和城市使用的核电。无论使用哪种方法,都会对环境造成一些不适,因而需要对它们进行分析从而做出理性的决定。

8. 学生观察的具体情况以及所做的实验
这两个方面是在小学中实施科学教育的教学方法的重要部分,但在“认知卡片”中并未涉及,因为它们不是实验卡片。
5段中谈到的知识对于学生来说是有意义的如果他在教师的引导下建立了相应的认识。

 

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