陈晓乐

摘要:物理概念是整个物理学的基石,同时也是学生学好物理这门功课的基础。物理概念教学是物理教学内容中的重要部分,它贯穿于整个物理学,学生能不能正确又全方位地理解物理概念,会直接影响整个物理学或某部分物理知识的理解和学习。随着高中新课改的不断深入,就如何在物理概念教学当中渗透新课程的理念和思想已经成为众多教师关注的问题。本文从高中新课程的理念和物理概念自身的特点出发,就物理概念教学提供自己的总结和一点思考。

关键词: 高中新课程 物理概念 教学

引言

高中物理新课程重视学生的全面发展,重视培养和提高全体学生的科学素养,要求从“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三个维度目标来全面培养学生的素质,但是基础的东西往往很重要, 1979年,李政道博士在北京大学讲学时,特别强调:“最重要的东西往往是最简单的”,“学习中一定要把基本的概念搞清、记牢”。这说明,我们教师怎样教好高中物理概念是非常之重要的。

1. 物理概念的定义及其特点

1.1 什么是物理概念

概念是对客观事物本质属性的抽象和概括。一切概念都要通过词语来表现。定义是对概念内涵(物理意义)的揭示,条件是对概念外延(适用范围)的限制。任何学科,如果没有一些概念作为分析、判断、综合、推理等逻辑思维的出发点,就不可能揭示这门学科的全部内容,也就失去这门学科存在的价值。

物理概念是物理现象、物理过程的概括化和抽象化的思维形式,又是物理学习或物理思维的基本单位。它反映的不再是个别的物理现象和具体的物理过程,而是物理世界中具有相同本质属性的一类物理现象、物理过程。

1.2 物理概念的特点

1.2.1 物理概念源于科学实践。例如,人们观察天体的运行、人的行走等等,形成了“机械运动”的概念,再如,“功”的概念是从大量机械的工作总结概括出来的。

1.2.2 物理概念的形成须经过科学抽象。例如,力的概念的形成,就曾经历从现象到本质这样一个认识过程。亚里士多德从“用力推车,车子才前进,停止用力,车子就要停下来”这些现象中得出结论:“力是维持物体运动的原因”。一直到17世纪,伽利略通过一系列科学实验,并对实验现象进行科学分析,才指出了亚里士多德观点的错误,抽象出“力是改变物体运动状态的原因”这一正确的概念。

1.2.3 物理概念经常可用数学形式来表达。自从伽利略开创了把物理实验同数学方法相结合的研究途径以后,物理学就迅速发展为一门“精密的定量科学”。反映在物理概念上即为大多数物理概念都是定量的,可以用数学形式来表达,例如电流、速度、加速度等等。

在进行概念教学特别是一些十分抽象或比较深奥的概念教学时,一些老师对概念的文字诠释非常精辟,讲得津津有味、面面俱到。但学生只是漠然而视,他们认为物理概念的学习,只要死记硬背就可以了,不需要去理解,茫

然而听。真是讲者欣欣然、听者昏昏然。

2. 影响学生物理概念学习的主要因素

2.1 先入为主的日常生活经验 。学生在日常生活中,已经从大量的物理现象中获得了不少物理方面的感性知识,积累了许多生活经验,但这些凭直观感觉学习到的东西不一定都是正确的.例如,平面镜成像的规律在初中物理就已经学过,可还是有很多同学认为“人照镜子,镜子里的人像会近大,远小。

2. 2 顽固的思维定势。例如,许多同学往往根据经过的某一特殊情况,顺势得出普遍的结论.由“合外力为零”顺势得出了“合外力作功之和也就为零”的情况还普遍存在.

2.3 不正确的课外渠道。学生在物理教学以外,通过广播、电视、报刊、杂志等渠道,可以获取大量的物理知识,但其中不少是错误的.例如,重量、重力、质量不分;路程和距离混淆;电容器概念与描述电容器容纳电荷本领的电容概念不分,等等.

3. 新课程物理概念教学的策略

3.1 以学生错误的前科学概念引入概念

由于每个学生原有经验和思维方式不同,所以在物理学习中,学生对物理概念的理解会有不同,甚至会出现一些理解错误,教师在教学中应创设问题情景,制造认知冲突,通过交流讨论,让学生有机会表述自己的思想和见解,以便发现错误纠正错误,拨乱反正进行物理概念教学。恰如打蛇要引蛇出洞,清除记忆深处的错误也要先诱导学生暴露错误,值得注意的是,教师应在所有学生的观点都充分展示后,再揭示矛盾,以免错误暴露不全面,解决不彻底。

3.2 用实验现象引入概念

一个物理实验就是一个完整的物理情境,让学生亲自看一些物理现象(演示实验),做一些物理实验(学生实验)来与理论学习相互对照、验证,加深理解,以便形成正确的物理概念。中学生抽象思维的能力较差,却有动手动脑的积极性,这是该年龄段学生的思维与心理特征。具有这种特征的学生对一味地讲授会产生疲倦情绪而影响教学效果。因此,结合学生的心理特征,采用适合他们特点的方法组织教

学是一个关键的环节。如高中力学中讲共点力的合成,学生很难理解,不妨让两个学生拉一条中间挂有重物的绳子,当二人用尽全力绳子也拉不直时,学生们才明白二力合成的道理。

3.3 通过物理故事和物理学史引入概念

综观物理学发展的历史,从某种意义上来说,它实际就是一部人类不断设疑、解疑的历史。这里面包括了人类感知物理现象,揭示物理本质,纠正错误概念,形成正确认识的过程。在引入某个物理概念时,若能向学生介绍该概念形成的历史,不仅使学生懂得了为什么要学习这个概念、有什么重要意义,而且这些科学家的事迹会在学生心中激发起探究的愿望,调动起学生主动掌握概念的积极性。

3.4 以现代前沿物理知识或热门话题引入概念

为了激起学生的兴趣和求知欲,增强学物理的时代感,可在每一章节学习之前,插入一些现代前沿的物理知识或热门话题为切入点,并说明这一章节的概念、规律可用于解决其中的一些问题,然后再组织教学.

3.5 由逻辑推理引人概念

如“电场”和“磁场”这两个概念是由逻辑推理的方法引入的。由力的概念可知:力是物体对物体的相互作用,通常物体问发生作用时都是直接接触的,而电荷对电荷的作用、磁极间的相互作用,没有直接接触。那么电荷问、磁体间是怎样发生相互作用的呢?由逻辑推理可知,电荷周围和磁体周围的空间存在着一种特殊的物质—— 电场和磁场。这样引入电场和磁场的概念,便于学生理解。

3.6 用类比法引入概念

类比是根据两个(或两类)不同对象的一些相同或相似属性,而推出这两个(或两类)对象的其他属性也可能相同或相似的一种推理方法,学生学习物理常把物理公式数学化,在物理量的比值法定义式的理解中学生常有这些错误观念,这是教学中的难点,若为该类新知识的理解寻找相同或相近的可以类比的依托的“熟点”,常可以实现错误观念的转化.如对电容器的电容的理解中,把两个不同的电容器与两个圆柱形的量筒类比。两个量筒的水位同时升高1 cm,横截面积大的需水多,因为其容纳水的本领大;若使甲、乙两个电容器的电压同时升高1 V,甲需电荷多,则甲电容器容纳电荷的本领大.

3.7 利用古典诗词引入概念

例如,讲授分子动理论的概念时,引用王安石的《梅花》:“墙角数枝梅,凌寒独自开.遥知不是雪,为有暗香来.”学生问为什么会有“暗香来”,稍作讨论后可顺水推舟引入分子动理论,可谓水到渠成,通过古诗词引入物理概念进行讲解,能收到事半功倍的效果.

4. 物理概念的巩固

所谓物理概念的巩固是指学生对所学概念的持久保持。我们知道,学生对所学的新概念首先进行感觉登记,然后进入短时记忆,而短时记忆只能将信息保持非常短的时间,要使学生长久地保持新学习的物理概念,学生必须对其信息通过编码进行组织,以便从短时记忆向长时记忆进行转化。尽管这一过程是由学生自己来完成的,但教师可采取一定的方法,来帮助学生完成这种转换。一方面,教师可采用提问、举例等方式对概念补充细节,使学生明确该物理概念的内涵和外延,明确其单位,明确其是标量还是矢量等等,特别是概念中的关键地方尤其是一些容易混淆忽略的要点要加以反复强调。

4.1对易混淆的概念进行辨析,进一步理解它们之间的区别与联系。

有比较才有鉴别,将易混淆的概念加以对比、辨析,明确它们之间的区别与联系,是帮助学生纠正错误概念,理解、巩固、深化概念最有力的措施。如:静电场与重力场,电场线与磁场线,库仑定律与万有引力定律、质量与重量、动量与动能,电场强度与电场力,电压与电动势等等,这些概念都有很多相似的地方,但是他们有时候在实质上却是完全不一样的。只有当学生弄清了这些易混概念的区别与联系,才能正确理解概念,防止错用概念,提高运用概念的能力。

4.2 通过练习形成运用概念的技能。

学生在形成概念的初期,对概念的掌握往往是不巩固、不完全、不深刻的。并且常和已学过的旧概念发生混淆。这就需要在练习过程中通过有关的练习,利用概念解决问题来巩固和加深概念。

例如:学过电场强度的概念后,学生对电场强度的定义式E: 容易记住,而对电场强度的真正物理意义、本质并不能很好的掌握。为了巩固“电场强度”这一概念,教学中要求学生完成下列练习:

① 电场中A点放入一电量为6.0 X 10-5库的正电荷时,此电荷受到的电场力为1.2 X 10 牛。求A点的场强。

② 上题中若在A点放一电量为3.0 X 10-5 库的正电荷,A点的电场强度多大?若此处放入电量为-0.6X 10-5库的负电荷,该处的电场强度是多少?若电场A点不放电荷,该处电场强度为零吗?此时电场强度多大呢?

再有,学过“弹力”和“摩擦力”这两个概念后,可以设疑:物体相互接触一定有弹力吗?两物体间存在摩擦力时一定有弹力吗?摩擦力一定阻碍物体的运动吗?然后结合生活中的具体实例进行分析,使学生深刻体会到弹力产生的条件是“两物体相互接触发生挤压而产生弹性形变时产生弹力”。而摩擦力必须是两物体间产生弹力后有相对运动或有相对运动趋势时才会产生。并且摩擦力也可以是使物体运动的动力,如传送带传送货物。

后记

其实,觉得“物理难学”、“物理学起来没味道”的学生,其主要原因就在于概念没有掌握好,从而影响到对整个物理知识不能融会贯通,碰到问题就无法用物理知识去分析、解决,越学越难学。相反,如果学生对物理概念搞清楚了,对概念与概念之间的异同点理解清楚后,学习物理就有了厚实的基础,所学的物理知识就能融会贯通,解决实际问题就会得心应手,学习兴趣就会越来越浓,也就不觉得物理难学。所以,想学好物理,必须先突破物理概念关。