高一物理概念教學(xué)淺談

沈志強(qiáng)

一、概念教學(xué)在高一物理教學(xué)中的地位

物理概念是反映物理現(xiàn)象、物理過(guò)程本質(zhì)屬性的一種抽象，表述是在大量觀(guān)察、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用邏輯思維的方法，把一些事物本質(zhì)的、共同的特征集中起來(lái)加以概括而形成的。人們只有以物理概念這一“基石”為平臺(tái)，才能通過(guò)分析、綜合、判斷、推理等思維活動(dòng)，對(duì)各種物理現(xiàn)象進(jìn)行探究，從而發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律。因此，概念的正確形成是構(gòu)建整個(gè)物理學(xué)知識(shí)體系的前提條件。對(duì)高一學(xué)生來(lái)講，掌握物理概念尤其重要。

1.概念教學(xué)是幫助高一學(xué)生跨越“臺(tái)階”的關(guān)鍵

高一學(xué)生普遍反映物理難學(xué)，究竟在哪個(gè)環(huán)節(jié)出了問(wèn)題呢？筆者通過(guò)對(duì)師生反映的問(wèn)題加以歸類(lèi)和思考，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題都出在概念的掌握上，對(duì)概念的認(rèn)識(shí)僅僅停留在文字的背誦、數(shù)學(xué)層面上的機(jī)械運(yùn)算。因此，要處理好高一物理的臺(tái)階問(wèn)題，教師應(yīng)該在概念教學(xué)上下工夫。只有使學(xué)生全面深刻地掌握概念，才能為學(xué)生的學(xué)習(xí)奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

2.物理概念教學(xué)的過(guò)程就是學(xué)生發(fā)展思維、培養(yǎng)能力的過(guò)程

新課程標(biāo)準(zhǔn)在教學(xué)目標(biāo)中明確提出，通過(guò)物理概念和規(guī)律的學(xué)習(xí)過(guò)程，了解物理學(xué)的研究方法，認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)、物理模型和數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中的作用。概念的形成是極為復(fù)雜的認(rèn)識(shí)過(guò)程，學(xué)生在概念的感知、理解、運(yùn)用等不同階段，不斷接受著科學(xué)研究方法的熏陶，發(fā)展著思維能力。所以，引導(dǎo)學(xué)生形成物理概念和促使學(xué)生對(duì)概念進(jìn)行理解，是掌握物理學(xué)研究方法、培養(yǎng)學(xué)生多種能力（特別是思維能力）的重要途徑。

二、學(xué)生概念學(xué)習(xí)中的障礙

概念的認(rèn)識(shí)和理解是一個(gè)復(fù)雜、曲折的過(guò)程。筆者就高一學(xué)生認(rèn)知特征和概念本身的特點(diǎn)角度分析了學(xué)生在學(xué)習(xí)概念中的一些障礙，總結(jié)起來(lái)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.前概念的負(fù)向遷移

高一學(xué)生經(jīng)過(guò)兩年的物理學(xué)習(xí)，淺層次地接觸了物理概念，但概念的內(nèi)涵、外延在深度和廣度上均不夠，不少好高騖遠(yuǎn)的學(xué)生抱麻痹心理，后悔莫及。例如，高中引入了矢量的概念，而學(xué)生受初中影響，在判別物理量的變化、計(jì)算時(shí)總是漏掉方向；計(jì)算滑動(dòng)摩擦力大小時(shí)總認(rèn)為正壓力等于重力；等等。

2.概念的抽象性

初中的概念多由學(xué)生熟悉的自然現(xiàn)象和演示實(shí)驗(yàn)直觀(guān)引出，記憶的較多，推理論證的較少，符合學(xué)生的形象思維特征，學(xué)生容易接受；而高中的概念很多是建立在前概念的基礎(chǔ)上通過(guò)縝密的邏輯推理、合理的抽象概括而間接得出的，需要學(xué)生既要有豐富的生活經(jīng)驗(yàn)，又要有一定的邏輯思辨能力和空間想象力，這就需要學(xué)生在思維方式上發(fā)生質(zhì)的變化，學(xué)生開(kāi)始一般很難適應(yīng)。

3.概念的連貫性、后續(xù)性

高中的概念多而相互緊密關(guān)聯(lián)，學(xué)生常常在某一個(gè)概念上理解不清，導(dǎo)致整個(gè)概念體系混亂。有的概念在特殊的階段其本質(zhì)特征無(wú)法講解完整，必須靠后續(xù)的概念進(jìn)行綜合對(duì)比，這樣才能構(gòu)成一個(gè)完整而清晰的體系。學(xué)生必須堅(jiān)持到底，才有“柳暗花明又一村”的體會(huì)。

4.數(shù)學(xué)知識(shí)的滯后

概念的表述和運(yùn)用離不開(kāi)數(shù)學(xué)工具。高一學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)相對(duì)滯后，表現(xiàn)在對(duì)一些抽象的數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ)一知半解，如線(xiàn)性、非線(xiàn)性、正比、反比、極限、斜率等等。這種學(xué)科之間的橫向聯(lián)系的失調(diào)，給學(xué)生的物理概念學(xué)習(xí)增加了難度。

三、概念教學(xué)的建議

1.將科學(xué)探究貫穿于概念教學(xué)中

新的課程目標(biāo)提倡探究教學(xué)，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的意義，嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問(wèn)題，驗(yàn)證物理規(guī)律。

（1）巧妙挖掘素材，激發(fā)學(xué)生的探究熱情。新課程強(qiáng)調(diào)，從學(xué)生熟悉而感興趣的生活實(shí)際中引出新內(nèi)容的學(xué)習(xí)。在教學(xué)中，將生活事例、懸念實(shí)驗(yàn)、多媒體素材等作為開(kāi)場(chǎng)白，可以激發(fā)學(xué)生的探究熱情。例如，在講“力的合成與分解”時(shí)，我做了一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)來(lái)創(chuàng)設(shè)沖突性的問(wèn)題空間：取兩塊相同的磚頭，一塊用單線(xiàn)系住，一塊用互成一夾角的雙線(xiàn)系住，把磚頭提起來(lái)時(shí)，哪根線(xiàn)易斷？學(xué)生肯定地回答是單線(xiàn)易斷，讓學(xué)生演示后，大家驚奇地發(fā)現(xiàn)結(jié)果與自己的猜想恰恰相反，這時(shí)學(xué)生腦子里產(chǎn)生了思維的碰撞求知欲激增。概念教學(xué)的首要任務(wù)是需要精心創(chuàng)設(shè)情景，以生動(dòng)形象的直觀(guān)感知，激發(fā)學(xué)生的探究熱情，使學(xué)生體會(huì)到物理概念的本質(zhì)。

（2）將實(shí)驗(yàn)探究貫穿于物理概念教學(xué)。許多物理概念和物理規(guī)律是通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出的。課堂上通過(guò)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生得出的結(jié)論或者檢驗(yàn)結(jié)論是最有說(shuō)服力的。例如，在講“自由落體”時(shí)，我讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室分組通過(guò)紙帶法來(lái)進(jìn)行探究，在得到信服結(jié)論的同時(shí)，及時(shí)鞏固了前概念，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ驳玫搅颂岣摺?/p>

（3）引導(dǎo)學(xué)生自主探究，在體會(huì)過(guò)程和方法的過(guò)程中形成概念。新課程強(qiáng)調(diào)了過(guò)程和方法的重要性，概念教學(xué)中當(dāng)然應(yīng)滲透進(jìn)去，這就要求教師要針對(duì)教材中的關(guān)鍵處、疑難點(diǎn)，精心設(shè)計(jì)，讓學(xué)生自主探索。例如，在利用“極限法”推導(dǎo)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移公式時(shí)，要得出“位移數(shù)值上等于面積”的結(jié)論，關(guān)鍵是要揭示：①當(dāng)時(shí)間分的越小的情況下，其面積總和在不斷增加；②但不是無(wú)限增大，而是在逐漸逼近于一個(gè)值（圖線(xiàn)與坐標(biāo)軸所圍的面積），因此筆者把課本上的四張圖并為一張圖，讓學(xué)生在圖上取不同的時(shí)間觀(guān)察面積的變化，然后讓學(xué)生自主討論發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，學(xué)生七嘴八舌，最終依靠他們的推理完成了上述①②的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。這樣的自主探究，學(xué)生得出了令人信服的結(jié)論，接受了科學(xué)思想方法的熏陶，樹(shù)立了學(xué)好物理的信心。

2.采用多種方法，加深對(duì)概念的理解

有的物理概念，限于數(shù)學(xué)水平，很難直接得出，但是如能恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用類(lèi)比法，借用學(xué)生熟悉的事例，自然地過(guò)渡到物理概念，可以達(dá)到抽象的概念具體化的目標(biāo)。例如，在講“瞬時(shí)速度”時(shí)，教材上采用微元的思想：當(dāng)所取的時(shí)間趨向于足夠小時(shí)，平均速度就可表示瞬時(shí)速度。學(xué)生很難理解。為此，在講平均速度之前，我先設(shè)置了如下問(wèn)題：若要計(jì)算你10歲到現(xiàn)在身高的增長(zhǎng)速度，如何計(jì)算？若要計(jì)算你10歲那一年的增長(zhǎng)速度，如何計(jì)算？若要計(jì)算你10歲生日那一天的增長(zhǎng)速度，如何計(jì)算？10歲生日吹滅生日蠟燭那一瞬間的增長(zhǎng)速度可以用上面哪個(gè)平均速度代替？為什么？這樣，使深?yuàn)W的數(shù)學(xué)原理淺顯化，瞬時(shí)速度的概念呼之欲出。這種類(lèi)比、等效的思想，有助于學(xué)生對(duì)概念的理解，對(duì)于學(xué)生知識(shí)的同化、思維方式的創(chuàng)新均有幫助。

3.通過(guò)對(duì)概念間、概念和規(guī)律間的聯(lián)系和區(qū)別，及時(shí)鞏固概念

學(xué)生經(jīng)過(guò)一段時(shí)期的學(xué)習(xí)，學(xué)過(guò)的概念往往會(huì)發(fā)生遺忘、混淆。對(duì)于一些較難理解的概念，若教師不組織學(xué)生階段性的回顧和總結(jié)，學(xué)生很難構(gòu)建概念體系。這就需要教師有意識(shí)地把前概念和新概念穿插于新的教學(xué)活動(dòng)中去進(jìn)行對(duì)比來(lái)揭示聯(lián)系和區(qū)別。例如，教師可以采用小循環(huán)的方式整合到習(xí)題中，也可以在階段性復(fù)習(xí)中搭出概念框架形式幫助學(xué)生回憶，或者把前概念放到與它相關(guān)的新授規(guī)律中，在不同的條件和要求下來(lái)加深、鞏固等。

總之，高一物理概念是學(xué)生步入物理之門(mén)的敲門(mén)磚。教師要領(lǐng)會(huì)新的課程理念，從概念教學(xué)的要求出發(fā)，認(rèn)真鉆研教材和了解學(xué)生，設(shè)計(jì)出符合學(xué)生認(rèn)知特征的教學(xué)流程，用科學(xué)的方法指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)概念，領(lǐng)會(huì)方法，為學(xué)生奠定良好的基礎(chǔ)。