浅谈中学物理概念教学.doc

浅 谈 中 学 物 理 概 念 教 学北京师范大学平谷附属中学 王宝明 内容摘要：物理概念是物理学的基础，也是中学物理教学的重点、难点。搞好物理概念教学是中学物理教学成功的关键。本文从：一、认真学习教学大纲，深入钻研物理教材；二、生动直观的引入概念；三、揭示概念本质、理解概念；四、找区别、抓联系，深化概念；五、加强练习，巩固概念等各个方面，论述了物理概念教学中的几个重点环节。 通过教育理论与教学实例相结合进行深入浅出的论述，阐明了物理概念教学的重要性和学生学习、掌握概念的认知过程。并提出了一些较有成效的具体做法，对物理教师进行概念教学有一定的参考价值。AbstractPhysics conception is not only the basis of physics, but the important and difficult factor in physics teaching. It is the key to the sucessful teaching in physics lessons as long as the edution of physics conception is well-performed. The following article discusses the different essential steps: study the curriculum carefully and learn the textbooks by heart; introduce the concepts vividly and directly; disclose the essential of the concept as well as comprehend it;find out the difference and contact,make the concepts clearer;doing more exercise to enhance the variant aspecets of the concepts,etc. The process of recognition is expounded as students study and try to master the concept, which is approached by the discussion of the profound theories explained in simple language, with the combination of teaching theories and practice. Some practical methods are also valuable as reference for physics teacher during the progress of conception teaching.关键词：物理概念 理解 掌握 中学物理教学大纲明确指出：中学物理基础知识主要是指物理概念和物理规律。物理概念是物理知识的一个重要组成部分。要实现中学物理教学目的，就必须重视和加强物理概念教学。 物理概念反映了大量物理事实及复杂物理现象中最本质的、最抽象的东西。而物理规律本身就表达了有关物理概念 间的相互联系和数量依存关系，物理概念是建立物理规律的基础。所以学生只有掌握好物理概念，才能正确理解物理事实、掌握物理规律和原理，提高分析和解决问题的能力。在物理教学中，应该认真把握教学大纲和教材的具体要求，针对学生的认知特点和心理需要，处理教学中的各个环节，使学生能够在理想的教学氛围中较好的掌握和理解物理概念。为物理规律、物理原理的学习奠定基础。一、学习教学大纲 深入钻研教材大纲中明确指出：教学中要重视引导学生学习基本概念和基本规律的广泛应用。对于物理概念，一般 都应使学生理解它的含义，了解概念之间的区别和联系。物理基础知识教学必须分清主次，突出重点，抓住关键。大纲中这些关于物理概念的精辟论述，应作为搞好物理概念教学的指南。根据大纲的要求，进行针对性分析教材中出现概念的目的性和科学性。既必须明确：物理学中为什么要提出这一概念？概念是怎样被科学的表述出来的？它在物理学中的地位和作用如何？具体的说应认真钻研以下几个方面：第一，弄清与物理概念有关的物理事实（包括实验事实），既弄清物理概念的依据。第二，要明确这些物理事实提出了哪些问题需要进一步研究，既明确引入概念的必要性。第三，研究中采用什么手段和方法。第四，对概念的意义要逐字逐句的推敲，从而全面准确的弄清它的物理意义，特别要明确概念的适用条件。对其中物理量的定义式、单位等也要有 所掌握。第五，弄清关系密切的概念之间的区别和联系，明确教材中的地位，它是否为重点、难点或关键。通过钻研教材要明确某个物理概念在整个教材中的地位，做到主次分明、突出重点，抓住关键、处理好重点。这样，物理概念教学就有了坚实的基础。重点概念就是概念中最重要最基础的部分，它既是联系物理基础知识的纽带，又是进一步学习的基础。例如力、加速度、速度、能、场等，这类概念的要求比较高，要多花力气多给课时，多安排实验，多做练习。使学生能达到深刻理解、牢固掌握、灵活运用的程度。重点概念不能太多，多了“重”不了。 有些概念虽然也很重要，但它们是在重点概念的基础上派生出来的概念，如简谐振动、交流电等，它们只能算一般的物理概念。还有一些概念，如雷达、激光等只能作为一般了解就可以了。就重点概念来说，也应进一步研究它在教材中的地位。例如，电场强度和电势是电学中的两个重要概念。但是按教材要求，必修课中电场强度的要求更高些，应重点教学，但在选修教材中，由于电势对理解电荷的能量的转化规律和学好整个电学的作用更大，因此就必须把电势作为重点概念加以重视。有的概念直接影响到下一阶段学习，关系到对某些知识是否能够掌握，这些就是关键性的概念。教材中出现的重点概念，一般都是关键性概念，但有些关键性概念并不一定是重点概念，这就要靠教师在钻研教材中去挖掘。应当在明确重点概念的同时，进一步弄清关键性概念。例如“单摆”一节的目的，在于通过对单摆振动的分析，使学生学会判断一个物体运动是否是简谐振动 ，从而掌握分析简谐振动的基本 方法。这样，简谐振动的特征式F=-kx中 k的概念就是关键。正确理解了k的物理意义，就能为学好有关“单摆”的知识创造有利的条件。所谓概念中的难点，就是指那些学生在感性知识的基础上比较难于建立的概念。对于难点要通过钻研教材和大纲找出难点难在那里？是难在理论上过于抽象、物理过程比较复杂，还是难在运用中的灵活多变？是由于学生不熟悉有关的研究方法，还是所需的基础知识没有建立起来？等等。再研究教材中，只有对难点进行细致分析，才能化难为易，找出突破难点的方法。例如“电动势”的概念是 教学中的一个难点，它难在概念的本身比较抽象，而且在讲述中又引入一个“非静电力”，学生学习时感到十分空洞。所以应从化“抽象为具体”的角度来突破难点，使学生认识电动势是表征电源特性的一个重要的物理量。在教学中可以采用以下一些方法：第一，利用化学电源进行演示实验，让学生观察到“金属板插入酸溶液中，板与溶液之间出现电势差，而且电源的极性与电场力移动电荷的方向相反”这一事实。从而对化学电池中存在“其它形式的能（化学能）转化成电能”这一论断表示信服。第二，从能量守恒定律分析以化学电池为电源构成的闭合电路中发生的能量转化过程，阐述电源内部存在静电力及非静电力做功的必然性。在此基础上提出电源的 电动势就是表明电源内部非静电力移动电荷做功，把其它形式的能转化为电能的本领的物理量。第三，从能量守恒定律分析电源的电动势等于内外电路电势差之和，同时借助实验反映这一关系，从而使学生确信电源电动势的存在，而且它是表征电源特性的一个重要物理量。第四，运用电动势的概念来分析一些具体问题，这样学生对电动势的概念就不会感到空洞难懂了。总之，在概念教学中，教师 要深入学习大纲，领会大纲的要求，并且用大纲的精神去钻研教材，吃透教材。这样搞好概念教学才有坚实的基础。二、生动直观地引入概念概念引入是概念教学中的一个重要环节。引入工作做得好，一开始就能激发学生学习概念的积极性，使他们的思路纳入正轨，对正确理解和掌握要领有着直接影响。物理概念是物理现象的本质抽象，它是在感知大量材料的基础上，经过分析、综合、抽象、概括等 思维活动中形成的。引入概念时也应依据这一特点从直观到抽象。例如：在讲述力的概念时，应首先举一些学生日常生活中熟悉的实例。如： 手提水桶；马拉车；脚踢足球；磁铁吸引铁块等。然后对这些例子进行分析、比较、概括和总结，得出力的定义为“力是物体对物体的作用”。使学生明确：力是两个物体之间的相互作用。如手和水桶；马和车；脚和足球；磁铁和铁块。更应清楚两个孤立的物体之间并非一定有力存在，这两个物体之间必须发生相互作用。再如：再讲“导体的电阻”时 ，学生没有直接的生活体验，就要从演示实验入手，丰富学生的感性认识。让学生观察：通过导体的电流 随导体两端 电压的变化而变化，且当导体不变时，电流强度与电压成正比，即U/I是一个恒量；换另一个导体做同样的实验，学生又会发现U/I仍是一个恒 量；但是不同于前者的另一个恒量。由实验知：对任一导体，电压和电流强度的比值为一恒量，用R表示。这个恒量就表征了导体的一种物理性质。比较两次实验结果发现，导体两端加同样电压时，通过导体的电流强度不同，也就是说电流通过两导体的难易程度不同，即导体对电流的阻碍作用不同。U/I的值越大，电流越难通过。于是得到结论：R是表征导体对电流阻碍作用的物理量，它的大小可以用R=U/I量度。但要注意：对同一个导体U、I可以改变，U与I的比值不变，既导体的电阻不决定于电压和电流强度，而是由导体本身性质决定的。总之，在概念教学中，要针对概念的不同特点引入，或从熟悉的生活实例，或从简单直观的实验，或从新旧知识的衔接，生动灵活的引入概念。三、揭示概念的本质 理解概念物理教学实践表明，学生只有理解了概念，才能牢固的掌握概念。而要使学生理解概念，就必须使学生掌握概念的本质。直观材料是形成概念的基础，但概念不能从直观材料中直接得出。必须通过学生的思维才能把感性认识升华到理性认识，这是认识的飞跃，是使学生形成概念的关键一步。为实现这一飞跃，就必须启动学生的思维。在概念教学中，常用的思维方法有比较、分析、综合、抽象、概括、判断、归纳等多种，只有引导学生的正确思维，才能揭示概念的本质，使学生全面的掌握概念。例如：讲授惯性概念时，首先，从外力停止作用后的标枪、小车等物体仍能沿原来的方向继续运动这些事实出发，逐个分析，然后综合得出：运动着的物体若不受到外力作用 ，仍能保持直线运动。摒弃了“外力是使物体产生和维持运动的原因”的错误观点。然后分析小车沿斜面下滑这一实验：当小车从斜面上冲下来进入毛巾铺着的水平面上时，小车通过很短的距离就停下来了；而在其它条件不变的情况下进入光滑的水平面时，通过 的距离就要长的多。平面愈光滑，小车运动的愈远。对这一事实比较分析得：小车在水平面上运动速度减小是由于接触面对它的阻碍作用引起的。分析结果突出了“物体运动速度的变化是受到其它物体作用”这一本质，而摒弃了“物体不受其它物体的作用，速度会自动减小”这一习惯看法。再在小车实验的基础上，运用想象和推理的思维方法，设计一个理想实验：从斜面上冲下来的小车进入一个绝对光滑的平面，由于不受任何阻碍和牵引作用，可以判断小车将一直运动下去，既做匀速直线运动。突出了“物体不受其它物体作用将保持匀速直线运动”这一本质的联系，而摒弃了“物体要受其它物体不变的作用力才能保持匀速直线运动”的错误观点。最后举例说明：不仅小车是这样，其它物体也是这样，提出“一切物体都有惯性”，防止认为“惯性是某些物体所独有”的片面认识。把上面个别现象所得到的知识加以综合，并进行抽象和概括，就能得出“惯性”的概念。揭示概念的本质，不但要求学生能够了解定义、熟记定义，更为重要的是应以定义为基础，全面的理解概念的内涵和外延，并且认清概念与其它知识之间的联系。四、抓区别 找联系 深化概念 为了使学生更深刻地理解概念的本质，必须注重要领之间的区别和联系。对一些类似的有关概念进行同中求异，异中见同，反复深化概念。例如：“速度”和“加速度”是力学中的两个重要概念，要求学生必须有深科的理解，在教学中就要对两个概念进行全面比较，找出区别和联系。使学生知道，速度是描述物体运动快慢的物理量，或者说是描述位置变化快慢的物理量，速度越大，表示物体运动的越快，或者说位置变化的越快。加速度是描述速度变化快慢的物理量，加速度越大，表示速度变化的越快。速度等于位移和时间的比值，而加速度等于速度的变化和时间的比值。速度的大小决定于位移和发生变化所用的时间，位移大速度不一定大。而加速度决定于速度的变化的大小和发生变化所用的时间，而不决定于速度的大小和速度变化的大小。速度和加速度都是矢量。在直线运动中，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。速度增大时，加速度方向跟速度方向相同；速度减小时加速度方向跟速度方向相反。通过上述比较，就可以使学生对“速度”和“加速度”这两个概念有比较深刻理解。五、加强练习 巩固概念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=F/q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。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6.010-8库的正电荷时，此电荷受到的电场力为1.210-6牛。求