淺談高中物理概念的教學(xué)

?贠繼洲

淺談高中物理概念的教學(xué)

?贠繼洲

概念是思維的基本形式之一，反映客觀事物的本質(zhì)特征。人類在認(rèn)識(shí)過(guò)程中把所觀察到的事物的共同特點(diǎn)抽象出來(lái)，加以概括就成為概念。物理概念來(lái)源于物理實(shí)踐和物理事實(shí)。它由實(shí)踐得來(lái)的感性認(rèn)識(shí)而上升為理論認(rèn)識(shí)，又回到實(shí)踐中指導(dǎo)實(shí)踐，并給予檢驗(yàn)和深化。所以物理概念的教學(xué)是提高物理教學(xué)成績(jī)的重要一環(huán)。

高中物理；概念教學(xué)

物理概念是從物理現(xiàn)象和事實(shí)中抽出來(lái)的，是物理定律、公式和學(xué)說(shuō)的基礎(chǔ)，學(xué)生如果不能掌握物理概念就不可能進(jìn)一步學(xué)習(xí)和掌握物理定律和公式。所以只有學(xué)好物理概念，學(xué)生才能學(xué)好物理。關(guān)于物理概念的教學(xué)，談?wù)剛€(gè)人的幾點(diǎn)看法。

一、建立概念——要由現(xiàn)象到本質(zhì)

教育心理學(xué)告訴我們：教師根據(jù)教學(xué)目的和要求，從教學(xué)內(nèi)容實(shí)際出發(fā)，結(jié)合學(xué)生身心發(fā)展的特點(diǎn)，運(yùn)用實(shí)際的操作、模型演示、生活中熟悉的實(shí)例等進(jìn)行直觀教學(xué)，是體現(xiàn)“從生動(dòng)的直觀到抽象的思維”的認(rèn)識(shí)規(guī)律，是提高教學(xué)質(zhì)量的一個(gè)重要方法。物理概念是物理現(xiàn)象的本質(zhì)在人們頭腦中的一個(gè)反映，任何物理概念都盡可能從具體事例或演示實(shí)驗(yàn)出發(fā)，給學(xué)生提供足夠的感性材料，然后通過(guò)分析、概括，抽象出其本質(zhì)，上升到理性認(rèn)識(shí)，形成物理概念。

例如：“加速度”這個(gè)概念的形成，可以通過(guò)列舉實(shí)例來(lái)引入：火車開動(dòng)時(shí)，它的速度從零增加到幾十千米每時(shí)，需要幾分鐘；汽車開動(dòng)時(shí)，它的速度從零增加到幾十千米每時(shí)，需要幾秒鐘；步槍射擊時(shí)，子彈的速度從零增加到幾十千米每時(shí)，需要千分之一幾秒。可知：常見的許多變速運(yùn)動(dòng)，其速度變化的快慢不同，為了表示速度變化快慢，引入加速度這個(gè)物理概念。

二、掌握概念——要抓住要點(diǎn)，突破難點(diǎn)

概念是反映物質(zhì)的本質(zhì)屬性，具有高度的概括性，有的概念很抽象，要掌握概念，就要抓要點(diǎn)，突破難點(diǎn)。例如：電場(chǎng)強(qiáng)度E=F/Q，我們絕不能受數(shù)學(xué)公式的影響，錯(cuò)誤的認(rèn)為E與F成正比、與Q成反比；F越大，E越大；F=0，E=0的結(jié)論。一定要明確比值F/Q是表示電場(chǎng)強(qiáng)度大小的量度式，而非決定式，E與F、Q不存在正比、反比的關(guān)系。電場(chǎng)強(qiáng)度E是反映電場(chǎng)本身性質(zhì)的物理量，只有電場(chǎng)本身決定，與F、Q無(wú)關(guān)，抓住這個(gè)物理量的要點(diǎn)，就突破了難點(diǎn)。這樣可以避免學(xué)生產(chǎn)生“不放試探電荷，電場(chǎng)強(qiáng)度為零”的錯(cuò)誤理解。又例如：磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度B=F/IL，也是表示磁場(chǎng)強(qiáng)度的量度式，而非決定式，B與F、I、L也不存在正比和反比關(guān)系，B是反映磁場(chǎng)本身性質(zhì)的物理量，只由磁場(chǎng)本身決定，與F、I、L無(wú)關(guān)。“無(wú)電流B=0”，同類的還有物質(zhì)的密度ρ=M/V、電容定義式C=Q/U、電阻定義式R=U/I等。

三、深化概念——要找出聯(lián)系，運(yùn)用類比

許多物理概念既有本質(zhì)不同，又有內(nèi)在聯(lián)系，教學(xué)中既要注意某一概念本身，又要注意不同概念之間的聯(lián)系，通過(guò)類比，找聯(lián)系，使學(xué)生區(qū)別異同，澄清概念，加深理解。例如：磁通量、磁通量的變化、磁通量的變化快慢，可通過(guò)一個(gè)例子類比三個(gè)概念的異同。在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)矩形導(dǎo)線框，長(zhǎng)1m，寬0.5m，線圈平面垂直于磁場(chǎng)方向，磁場(chǎng)應(yīng)強(qiáng)度為0.04T。通過(guò)線圈平面的磁通量是多少？如果線圈平面轉(zhuǎn)到磁場(chǎng)平行的方向，線圈的磁通量又是多少？在這一過(guò)程中，磁通量的變化是多少？若完成這個(gè)過(guò)程，第一次用時(shí)0.1s，第二次用時(shí)0.01s。哪次磁通量變化快？通過(guò)這個(gè)例子使學(xué)生認(rèn)識(shí)線圈平面到任一位置都對(duì)應(yīng)一個(gè)磁通量，磁通量是狀態(tài)量。磁通量變化的快慢可用單位時(shí)間的磁通量的變化來(lái)表示，即磁通量的變化率。又如速度和加速度，在教學(xué)中就要對(duì)兩個(gè)概念進(jìn)行比較，找出區(qū)別和聯(lián)系。使學(xué)生理解：速度是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，或者說(shuō)是描述位置變化快慢的物理量，速度越大，表示物體運(yùn)動(dòng)越快，或者說(shuō)位置變化越快。加速度是描述速度變化快慢的物理量，加速度越大，表示速度變化越快。速度等于位移和時(shí)間的比值，而加速度等于速度的變化和時(shí)間的比值。速度的大小決定于位移和所用的時(shí)間，位移大速度不一定大。而加速度決定于速度的變化的大小和發(fā)生變化所用的時(shí)間，而不決定于速度的大小和速度變化的大小。速度和加速度都是矢量。在直線運(yùn)動(dòng)中，速度的方向就是位移的方向，而加速度的方向可能跟速度方向相同，也可能跟速度方向相反。速度增大時(shí)，加速度方向跟速度方向相同；速度減小時(shí)，加速度方向跟速度方向相反。把兩個(gè)概念放在一起分析，便于學(xué)生深入理解。

四、完善概念——要分好層次，抓好階段

教育學(xué)告訴我們，在教學(xué)中遵從循序漸進(jìn)的原則，也是學(xué)生認(rèn)識(shí)能力發(fā)展規(guī)律的要求。物理概念必須按照循序漸進(jìn)的教學(xué)原則，注意形成概念的階段性，學(xué)生對(duì)概念的認(rèn)識(shí)，只能從簡(jiǎn)單到復(fù)雜逐步加深，不可能一下子就理解得很透徹。例如：在整個(gè)高中階段，對(duì)靜摩擦力教學(xué)要循序漸進(jìn)。開始只要求學(xué)生知道靜摩擦力產(chǎn)生條件：①物體相互接觸；②有壓力；③接觸面粗糙；④物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。能用二力平衡的知識(shí)判斷靜摩擦力是否存在、大小和方向，知道存在最大靜摩擦力。如果初學(xué)時(shí)就要求對(duì)靜摩擦力的各種情況的認(rèn)識(shí)都一步到位，有悖于認(rèn)識(shí)規(guī)律。就會(huì)事倍功半，欲速則不達(dá)。隨著學(xué)習(xí)的深入和學(xué)生能力的提高，他們對(duì)靜摩擦力的認(rèn)識(shí)會(huì)逐漸加深。學(xué)習(xí)了參照物的概念后，可判斷相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向。學(xué)習(xí)“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”后，又知道了由物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)解決靜摩擦力的大小和方向。學(xué)習(xí)了“機(jī)械能”后，再討論摩擦力做功和能量的轉(zhuǎn)化問(wèn)題。只有把靜摩擦力這個(gè)概念分散到整個(gè)力學(xué)教學(xué)過(guò)程，逐步拓寬，層層深入，才能使學(xué)生較全面的掌握靜摩擦力作用規(guī)律。

五、鞏固概念——要巧妙設(shè)疑，做好習(xí)題

通過(guò)置疑法，先給出對(duì)物理概念的錯(cuò)誤說(shuō)法，經(jīng)過(guò)辨析，進(jìn)一步揭示概念的內(nèi)涵，從而使學(xué)生在練習(xí)過(guò)程中，運(yùn)用已掌握的概念來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，使對(duì)概念的掌握精確與透徹。

六、創(chuàng)設(shè)情景，營(yíng)造氛圍

創(chuàng)設(shè)概念教學(xué)的情境是物理概念教學(xué)的必經(jīng)環(huán)節(jié)。如果教師在概念教學(xué)過(guò)程中去創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)摹熬场?，激發(fā)學(xué)生的“情”，不僅能幫助學(xué)生比較容易地進(jìn)入概念，而且能充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)物理概念學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生由好奇轉(zhuǎn)變?yōu)榕d趣愛(ài)好，由興趣愛(ài)好轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)物理概念知識(shí)的渴求.讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與到教學(xué)活動(dòng)中來(lái)，很快就能靈活掌握物理概念，達(dá)到良好的教學(xué)效果。

七、了解過(guò)程，感知內(nèi)涵

任何一本教科書都不可能孤立地講述物理知識(shí)而不涉及物理學(xué)史。只有了解了物理概念產(chǎn)生、形成和發(fā)展的歷史過(guò)程，才能更深刻地理解它們的本質(zhì)。教學(xué)實(shí)踐中的難點(diǎn)，往往也是物理學(xué)發(fā)展史上長(zhǎng)期未能克服的困難；歷史上物理大師們與之辯論和斗爭(zhēng)的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，往往也保留在學(xué)生的概念之中，認(rèn)識(shí)上的反復(fù)和曲折正可反襯出正確理解物理概念的重要。物理學(xué)歷史上關(guān)鍵性的突破和物理學(xué)家的偉大貢獻(xiàn)，也正是物理學(xué)的重點(diǎn)。

例如，“動(dòng)量”和“動(dòng)能”是物理學(xué)中兩個(gè)極其重要的概念，它們都和質(zhì)量、速度這兩個(gè)概念有關(guān)。如果只講述定義，即使詳細(xì)羅列兩者的區(qū)別，學(xué)生仍不能深刻領(lǐng)會(huì)這兩個(gè)概念的物理本質(zhì)。在分析具體問(wèn)題時(shí)，經(jīng)常會(huì)混淆不清，究竟是動(dòng)量還是動(dòng)能才真正是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的量度呢？這個(gè)問(wèn)題在物理學(xué)史上曾經(jīng)有過(guò)長(zhǎng)期的爭(zhēng)論，在教學(xué)過(guò)程中如能恰當(dāng)?shù)囊靡恍┪锢韺W(xué)史資料，讓學(xué)生在真實(shí)的歷史背景下認(rèn)識(shí)“動(dòng)量”和“能量”這兩個(gè)概念，有時(shí)會(huì)起到意想不到的效果。

新課程改革強(qiáng)調(diào)從生活走向物理，從物理走向社會(huì)，更關(guān)注將人文的因素滲透。薩頓提倡的新人文主義將科學(xué)和人文結(jié)合在一起，科學(xué)發(fā)展史就是一部完整的科學(xué)家奮斗史，通過(guò)學(xué)習(xí)體會(huì)到合作的重要性.熟悉了定量、定性等思維方式，形成獨(dú)立思考問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

八、循序漸進(jìn)，加深鞏固

有些物理概念，必須按照循序漸進(jìn)的教學(xué)原則，注意把握形成概念的階段性。有的概念牽涉的面很廣，學(xué)生對(duì)這些概念的認(rèn)識(shí)不可能一下子就理解得很透徹，這樣的概念的教學(xué)，我們只能按照從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的順序，分階段地逐步地幫助學(xué)生加深理解。

例如“力”的概念，初中只講力是物體間的相互作用，而高中階段有關(guān)“力”的概念可以說(shuō)貫穿了整個(gè)高中物理，高中階段進(jìn)一步把力和物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化聯(lián)系起來(lái)，指出力是使物體產(chǎn)生加速度的原因，強(qiáng)調(diào)力的矢量性，由重力到彈力、摩擦力，進(jìn)而到萬(wàn)有引力。由力學(xué)中的常見三種力到熱學(xué)中的分子力；由電場(chǎng)力到磁場(chǎng)力；由宏觀上的引力到微觀里的核力；由物體直接接觸相互作用產(chǎn)生的力到物體與物體不直接接觸而通過(guò)場(chǎng)發(fā)生相互作用產(chǎn)生的力。對(duì)這么多有關(guān)力的概念的理解只能依據(jù)教材，依據(jù)學(xué)生認(rèn)識(shí)規(guī)律逐步加深。

甘肅省白銀市靖遠(yuǎn)縣第二中學(xué) 730600)