浅谈物理概念的教学

1、浅谈物理概念的教学第25卷第3期V01.25No.3开封教育学院JournalofKaifengInstituteofEducation2005年9月20日Sept.2O2O05浅谈物理概念的教学张彩霞(洛阳市吉利第一初级中学,河南洛阳471012)摘要:物理概念是某类物理现象或物理过程的共同性质和本质特征在人们头脑中的反映,是对物理现象和物理过程的抽象化,概括化的思维形式.物理概念教学是物理教学的重要内容.本文试从引入概念,建立概念,巩固和深化概念,运用概念四个环节,谈谈如何搞好物理概念教学.关键词:物理概念;感性认识;抽象化;概括化;概念教学中图分类号:G633.7文献标识码:A文章编号:

2、10089640(2005)030072一o2物理概念是某类物理现象或物理过程的共同性质和本质特征在人们头脑中的反映,是对物理现象和物理过程的抽象化概括化的思维形式.它是物理基础知识中最重要最基本的内容.因此,教好物理概念,并使学生的认识能力在形成概念,掌握概念的过程中得到充分发展,是物理教学的一项重要任务.物理概念一般可分为两类:一类是有质的规定性的概念.如运动,静止,电场,光等;另一类不仅具有质的规定性,还有量的规定性,这种概念又叫物理量.例如:速度,功,动能,动量,场强,电流强度等.物理量的定义应包括描述性定义和测量性定义两部分.由于物理学是一门定量科学,所以物理量在物理学科中占有重要地

3、位.我们认为,物理概念教学,一般要经过四个环节,即引入概念,建立概念,巩固和深化概念,运用概念.一,引入物理概念概念的引入是物理概念教学的必经环节,这一环节的核心是创设物理环境,提供感性认识.概念的基础是感性认识,只有对具体的物理现象及其特征进行概括才能形成物理概念.因此,教师必须在一开始就给学生提供丰富的感性认识,并通过这一过程使学生明确"为什么引入这一概念",以及"如何建立这一概念".(一)从生活实际中引入例如:力的概念可以从推土机推土,人提水,马拉车,汽车压路面等现象引入.这实质上是帮助学生提取储存在头脑中的感性认识,以便对其进行思维加工形成概念.

4、这种方式简便易行,学生感到亲切自然,而且从生活实际中引入概念,使学生感觉到生活中处处有物理,有助于培养学生的学习兴趣和注意观察,勤于思考的习惯.(二)从实验现象引入对于某些表达物质属性的概念(如密度,比热,电阻,电势,惯性等),学生对建立概念所需要的感性认识比较缺乏,这时可以通过一些典型的实验,使学生获得真实而鲜明的感性知识,并在此基础上进行归纳总结,形成概念.经常运用实验,不仅能提供概念教学所必须的感性材料,还可以激发学生兴趣,活跃课堂气氛,培养学生的观察力,理解力,并建立物理是一门实验科学的观念.(三)利用直观教具引入有些简单的物理概念,不需要用举例子,做实验等较为复杂的教学手段给学生以感

5、性认识,用现成的教具让学生进行观察,帮助学生在头脑中形成感性认识,再经过思维加工形成概念.利用教具引入,不仅直观形象,让学生容易接受,而且通过教具可以加深概念在学生头脑中的印象,进一步培养学生观察现象,总结问题的能力.(四)在复习旧知识的基础上引入如果在学生已经具备一定的物理知识,并已建立了一些物理概念,物理感性知识也较丰富时,可在复习有关旧知识的基础上引入概念.方法大致分两类,一类是过渡型,一类是类比型.1.在复习旧知识的基础上,过渡引入新知识,这是物理教学中常用的一种方法.这种方法容易体现物理知识阃的内在逻辑性,便于学生系统全面地掌握新旧知识,使学生能利用所学知识有效地解决实际问题.2.利

6、用旧知识.通过类比,对比引入新知识.适合这种情况的新旧知识关系可以是多样化的,如可以是类比的(如重力势能和电势能,电流与水流),对比的(如功率与速度),类属的"下位关系"(如能到分子能,核能等)或归纳推广的"上位关系"(如由机械能,电能,内能概念概括出能的概念)等等.这种依靠旧知识同化新知识的方法有利于强化知识的内在联系,对于形成结构清楚,联系紧密的物理知识结构具有重要意义.收稿日期:2005一Ol一10作者简介:张彩霞(1976一),女(汉族),河南洛阳人,吉利区第一初级中学教师.-72-(五)从理论需要引入这种方法强调知识的内在逻辑性和知识体系的整体

7、性,有利于形成良好的认识结构,对于能,热量,理想气体的三个状况参量,场强,电流强度等概念,都可用此法引入.在引入概念时,无论采用什么方法都要注意以下几点:一是选择的感性材料要典型,全面,要突出与概念有关的本质特征和属性,尽量减少非本质特征的干扰;二是选择的旧知识一定要与新知识有实质性的联系,并讲清区别.否则,容易形成模糊的,错误的概念,或者在知识结构中形成不正确的联系.二,概念的建立物理概念的建立是人脑对物理现象和过程等感性材料进行科学抽象的过程.它是在获得感性认识的基础上,通过提出问题引导学生进行分析,综合,概括,排除次要因素,抓住主要因素,找出一系列所观察到的现象的共性,本质属性的过程,该

8、环节主要可分为以下三个阶段.(一)揭示概念的本质特征这一阶段的教学大致分两种情况.一种情况是学生已有感性知识或通过实验提供了足够的鲜明生动的感性材料.在这种情况下建立概念不会有太大的阻力,通过分析,比较,概括等思维步骤可以摒弃非本质的东西,提取出本质特征或属性,从而实现认识的飞跃.另一种情况是因为学生生活在丰富多彩的物理世界中,在正式学习物理以前,就形成一些概念,但由于知识经验,思维水平的局限,这些慨念往往是片面的,甚至是错误的(如重的物体下落快,力是物体运动的原因,速度快的物体惯性大等等).在这种情况下,直接讲授新概念往往令学生难以接受.因为学生对其以前的概念深信不疑,并已习惯于用原有的概念

9、去理解事物认识事物.当他们从以前的概念出发来听老师讲课时,往往只接纳了那些与原知识结构相似或相容的部分,而无法理解与原知识相矛盾的内容.即使勉强记住了一些概念,但在遇到实际问题时,也难以用科学的概念进行思考和解决.在这种情况下首要的任务就是让学生转变观念,放弃他们曾经坚信不移的旧观念,接受一种全新的观念.但这是一个极其艰难的过程,必须设法给学生一个巨大的"震颤".我们可以通过下述三个步骤,来促成学生观念的彻底转化.1.诱导学生暴露其原有概念与现实生活的相互矛盾,给其原有的错误理论以沉重的一击.常用的方法是"预测一实验一解释法",也可以精心设计诊断性题目,

10、运用延迟评价的原则,即待所有学生的观点都充分暴露后,再提出矛盾,并解释出现矛盾的原因,帮助学生建立新的概念.2.组织学生讨论,设法使他们自己揭露以前概念的不合理陛,让他们尝到成功的喜悦,使学生自愿放弃旧的观念.但这种变化决非轻而易举的,只有在主体意识到以下情况时,才能自觉放弃原概念:(1)遇到新的问题,原概念无法解释,无力解决;(2)原概念比较片面,可以用更根本更深刻的概念来取而代之;(3)发现原概念在某些方面违背了常理或已被公认的原理;(4)从原概念推出的结论是荒谬的,让人无法接受;(5)原概念与其它领域的知识相冲突,相矛盾.3.要引导学生接受(或尝试建立)新的概念,必须要求新概念具备以下优

11、越性:(1)能够解释旧概念无法解释的现象和问题,而且不会出现新的矛盾;(2)新概念比旧概念包括更多具体的本质内容;(3)新概念及其推理是合理的,可以接受的;(4)新概念与认知结构中其它知识没有冲突.以上三步是紧密联系的,不能截然分开.另外对有些概念的转化,也不一定需要如此复杂的程序,但要体现概念教学的精神.(二)明确定义揭示出事物的本质属性后.概念的定义也就是水到渠成的事了.这时可启发学生用恰当的,简洁的文字准确地表达出这些本质属性的内容.另外,在给物理量下定义时,除文字表述外还需要导出定义式,并明确式中符合所代表的含义及各量的单位.(三)讨论物理意义很出概念的定义,并不是认识概念的结束,还要

12、从定义出发,讨论概念的内涵,处延,物理意义,用途等,进而从不同角度丰富对概念的认识.特别是对于物理量的定义式,更要强调它的物量意义,避免数学化的理解.因为只有清楚了物理量的含义,才能准确的理解概念,正确地运用概念.三,巩固和深化物理概念教学实践证明,要使学生牢固,清晰的掌握物理概念,必须经过概念的巩固和深化阶段.这一阶段主要任务是引导学生讨论慨念的适用范围和辨析易混的概念,因为有比较才有鉴别.因而将易混的概念加以对比,辩析明确它们之间的区别与联系,是帮助学生纠正错误慨念,进一步理解,巩固和深化概念的有效措施.例如:温度和热量两个易混淆的概念,在讲解时,应着重指明"温度"这个

13、概念,从宏观上讲是对物体冷热的感觉,从微观上讲是物体分子平均动能的标志,是处于热平衡的物体所具有的共同的宏观性质,而"热量"是指在仅有温度差引起热传递过程中被传递的能力,前者是状态量,而后者是过程量.通过对比,使学生明确了概念的界限和概念间的关系,有利于形成清晰的概念和层次清楚的认知结构.四,运用物理概念一个完整的教学过程必须经过两个阶段,即由感性的具体发展到抽象的规定,再由抽象的规定发展到思维中的具体,前者是概念的形成和建立,后者是概念的运用,两者紧密相连,密不可分.因而教会学生运用概念也是物理慨念教学不可缺少的重要环节.在这一环节中.一方面要用典型的问题,通过教师的示范和师生共同探讨,深化对所学概念的理解,慢慢学会分析,处理和解决物理问题的思路和方法;另一方面,就是要组织学生进行运用知识的练习,帮助和引导学生在练习的基础上,逐步总结出在解决问题时一些带