例談高中物理概念教學(xué)

唐剛

摘 要：高中物理教學(xué)中，概念教學(xué)是一個(gè)重點(diǎn)，也是一個(gè)難點(diǎn)，搞好物理概念的教學(xué)，使學(xué)生的認(rèn)識能力在形成概念的過程中得到充分發(fā)展，是物理教學(xué)的重要任務(wù)。

關(guān)鍵詞：高中物理；教學(xué)；概念教學(xué)

一、物理概念的特點(diǎn)

物理概念準(zhǔn)確地反映了物理現(xiàn)象及過程的本質(zhì)屬性，它是在大量的觀察、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，獲得感性認(rèn)識，通過分析比較、歸納綜合，區(qū)別個(gè)別與一般、現(xiàn)象與本質(zhì)，然后把這些物理現(xiàn)象的共同特征集中起來加以概括而建立的，是物理事實(shí)本質(zhì)在人腦中的反映。任何一個(gè)物理概念的學(xué)習(xí)又會與其他概念相聯(lián)系，概念之間的這種關(guān)聯(lián)著的邏輯關(guān)系，是構(gòu)成物理規(guī)律和公式的理論基礎(chǔ)。物理概念不僅是物理基礎(chǔ)理論知識的一個(gè)重要組成部分，也是學(xué)生通過邏輯推理方法，構(gòu)建知識體系的基本元素，學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的過程，就是要不斷地建立物理概念，弄清物理規(guī)律。如果概念不清，就不可能真正掌握物理基礎(chǔ)知識，不可能有效構(gòu)建物理模型，不可能形成清晰的思維過程。在解決物理問題時(shí)，常常表現(xiàn)出選擇題選不全，計(jì)算題審題時(shí)，由于對某些概念理解不到位，導(dǎo)致挖掘不出有效信息、不能快速建立未知量與已知量之間的聯(lián)系，解題效率低下。因此，在中學(xué)物理教學(xué)中，概念教學(xué)是一個(gè)重點(diǎn)，也是一個(gè)難點(diǎn)，搞好物理概念的教學(xué)，使學(xué)生的認(rèn)識能力在形成概念的過程中得到充分發(fā)展，是物理教學(xué)的重要任務(wù)。

二、影響高中物理概念學(xué)習(xí)的主要因素

1.教材因素

初中物理教材與高中教材相比較，對知識和思維能力的要求都有一個(gè)較大的跨越，存在一個(gè)較大的臺階。高中物理教材所講述的知識不僅要求采用觀察、實(shí)驗(yàn)，更多的要求具備分析歸納和綜合等抽象思維能力，要求能熟練的應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題。對于多個(gè)研究對象、多個(gè)狀態(tài)、多個(gè)過程的復(fù)雜的問題，從物理現(xiàn)象到構(gòu)建物理模型，從物理模型到數(shù)學(xué)化的描述，建立一系列的方程，學(xué)生接受難度大。初中、高中物理教材對知識的表述也有很大差別。初中物理教材文字?jǐn)⑹霰容^淺顯通俗，學(xué)生容易看懂和理解，而高中物理教材對物理概念和規(guī)律的表述嚴(yán)謹(jǐn)簡捷。對物理問題的分析、推理、論述科學(xué)嚴(yán)密，學(xué)生不易讀懂、閱讀難度大。另外，高中教材與所需數(shù)學(xué)知識的銜接不當(dāng)，也對學(xué)生的物理學(xué)習(xí)造成了困難。如學(xué)生尚未學(xué)到極限的概念，在學(xué)習(xí)瞬時(shí)速度時(shí)就難以理解；高一新生沒有三角函數(shù)知識，就不能靈活處理力的合成與分解；沒有函數(shù)圖像的知識，用圖像法研究各種問題就會比較困難。由于學(xué)科之間的橫向聯(lián)系的失調(diào)，也加大了高一物理學(xué)習(xí)難度，使高一學(xué)生成績分化。

2.學(xué)生因素

高中物理概念有些是從直觀的實(shí)驗(yàn)直接得出的，有些概念則需要學(xué)生從已有的物理概念出發(fā)，或從建立的理想模型出發(fā)，通過觀察、分析、歸納和推理建立起來。雖然高中學(xué)生具有一定的認(rèn)知能力及邏輯思維能力，但由于他們物理基礎(chǔ)知識有限，物理思維方法不足，個(gè)別高中學(xué)生由于在以往的學(xué)習(xí)過程中形成了被動(dòng)接受知識的習(xí)慣，積極主動(dòng)思考問題的能力較差，不善于將陌生、復(fù)雜、困難的問題轉(zhuǎn)化為熟悉、簡單、容易的問題，不善于將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為物理問題，不善于根據(jù)具體問題靈活選擇方法，學(xué)習(xí)物理概念時(shí)習(xí)慣于機(jī)械記憶，盲目練習(xí)，往往被個(gè)別表面現(xiàn)象所迷惑，形成一些片面的、膚淺的概念。主要表現(xiàn)在解決物理問題時(shí)對于隱含條件的分析，臨界狀的把握，多過程的銜接等分析不完整，顧此失彼，答案不全面，條理不清楚。如個(gè)別學(xué)生不理解加速度及電阻率的概念，造成“加速度大速度就大；電阻率大電阻一定大”的錯(cuò)誤認(rèn)識。

3.教師因素

教師在教學(xué)過程中，往往將大量的時(shí)間用于備課做題，缺乏分析研究學(xué)生的現(xiàn)有知識狀況、接受知識的能力，對于學(xué)生的知識能力有時(shí)估計(jì)過高，自己常常覺得有些物理概念很簡單，學(xué)生自己一看就懂，沒有必要花費(fèi)時(shí)間去探討、挖掘物理概念的內(nèi)涵和外延，造成學(xué)生在最初就沒有真正理解有些概念，致使學(xué)生不易建立各個(gè)物理概念之間的聯(lián)系。為了更有效的搞好概念教學(xué)，需關(guān)注以下幾個(gè)環(huán)節(jié)。

三、引入物理概念的常用方法

1.實(shí)驗(yàn)法

物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，大多數(shù)物理概念是通過實(shí)驗(yàn)演示，讓學(xué)生透過現(xiàn)象剖析揭示其本質(zhì)而引入的，學(xué)生通過直觀觀察形成深刻印象，強(qiáng)化了對概念的理解和記憶。例如在引入彈力的概念時(shí)，通過演示實(shí)驗(yàn)：小車受拉伸或壓縮彈簧的作用而運(yùn)動(dòng)；再演示：彎曲的彈性鋼片能將粉筆頭推出去。引導(dǎo)學(xué)生觀察在這些實(shí)驗(yàn)過程中，彈簧及彈性鋼片發(fā)生了什么形變，彈簧在恢復(fù)原狀時(shí)要對與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用，讓學(xué)生自己總結(jié)彈力產(chǎn)生的條件及彈力的概念。

2.類比法

類比法是在科學(xué)研究中常用的方法，在物理學(xué)中不少的概念是用類比推理方法得出的，讓學(xué)生借類比事物為“橋”，從形象思維順利過渡到抽象思維，有助于接受理解新概念。例如：與重力勢能類比，引入電勢能的概念；與電場強(qiáng)度概念的建立類比，建立磁感應(yīng)強(qiáng)度；將電流類比水流，建立電流概念；將電壓類比水壓，建立電壓概念；把電磁振蕩類比于彈簧振子或單擺，把電諧振類比于機(jī)械振動(dòng)中的共振，建立電磁振蕩概念。

3.邏輯推理法

物理概念大多數(shù)是在已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上建立起來的，新概念的建立主要依賴于認(rèn)知結(jié)構(gòu)中相關(guān)的概念，要充分發(fā)揮已有的舊知識的作用，通過新舊概念之間的邏輯關(guān)系引入新概念。例如引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)初中學(xué)過的功的概念，指出物體能夠?qū)ν庾龉?，則物體具有能量。在此基礎(chǔ)上，討論運(yùn)動(dòng)物體能夠?qū)ν庾龉?，則運(yùn)動(dòng)物體就具有能量，這種能量叫動(dòng)能，進(jìn)一步用做功的多少來確定動(dòng)能與那些量有關(guān)系，使學(xué)生真正理解動(dòng)能的表達(dá)式。

總之，只有搞清物理概念的定義，才能有效建立不同量之間的聯(lián)系。如熱學(xué)中理解了溫度是物體分子平均動(dòng)能的量度，內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子動(dòng)能和勢能的總和這兩個(gè)概念及理想氣體模型，知道做功和熱傳遞是改變內(nèi)能的兩種方式，就能掌握一定量的理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，內(nèi)能是溫度的單值函數(shù)，與體積及壓強(qiáng)無關(guān)，溫度升高，內(nèi)能增加，若體積也增大，則這個(gè)過程氣體對外做功，必然吸收熱量，但氣體壓強(qiáng)不一定改變；若溫度不變，內(nèi)能一定不變。