物理概念教学

谈物理概念及教学

束义福

摘要：物理概念是对物理结构及其运动规律认识的一种结晶，又

是解决物理问题的基础和出发点，物理概念教学是物理教学的重要内

容和任务。本文概述物理概念的涵义、特点、分类以及对物理概念教

学的目标、特点、环节、引入方式、基本方法与注意问题作尝试性探

讨。

关键词：物理概念物理概念教学

一、物理概念的一般涵义

物理概念是从大量的物理事实（实验结果）及逻辑思维结果的概

括、抽象出来的，是反映物理本质属性和共同特征的一种科学抽象。

是构建物理学理论体系的基本要素，是组织物理学领域的重要基础。

物理概念既是对物质结构及其运动规律认识的一种结晶，又是解决物

理问题的基础和出发点。

物理概念反映着人类认识物理世界艰难而漫长的智力活动过程，

它是人类对物理世界进行分析、综合、分化、整合的精细化、准确化

的产物。物理概念既是物理思维的产物，又是更高层次物理思维的工

具。物理思维只有借助于概念才能提高推理和判断能力，才能深刻揭

露物理现象和物理过程的本质和规律，物理概念不同于物理规律，它

既是物理大厦的砖石或物理学的细胞，又是把物理世界的数学描述、

物理现象本质物征词的表达以及实验测量联系起来的纽带，从而可以

说，物理概念是物理学的精髓。

二、物理概念的特点

（一）、拜明的家见性。物理概念在很大程度上区别于一般的科学概

念、物理概念建立在实验和测量的基础上，也就是说，几乎每个物理

概念都可以由某种实验和测量方法或者用操作定义来作出严格的规

定，例如规定单位正电荷、受力为该电荷所在处的电场强度；规定单

位时间内通过导线横截面的电量为电流强度等。

（二）、离度的抽象性。一个物理概念只有经过个体意义的智力活

动过程才能获得，不管是“接受学习”或者是“发现学习”，教师或教

材的干预绝对不能取代学生自己的观察、经验、知觉、操作、实验、

探索和思维等必要的心理活动，正是这种心理活动以及个体和环境间

的相互作用，才能找出我们所研究的物理现象或情境的异同点，抽象

出其本质和有别于其他特点的属性，籍此形成物理概念。

（三）、高度的概括性。物理概念不是具体物理实体的形象，也不

是主观的心理图象，而是有别于一种物理现象或一类物理过程的某一

种现象或过程的理解和概括，例如，物理学中的能量，作为一个概念

的实体，它既是一个抽象于基本物体、具体能量而存在的观念中的东

西，又是一个可以通过能对外做功而被察觉、被操作的“独立存在物”,

能量最显著的特点是多样性和守恒，中学物理中能量被描述为物体做

功本领的量度，“做功本领”是从物理世界千姿百态的能量中概括出来

的共同本质属性。

物理概念是科学的抽象，是物理学的科学语言，深刻地、真实地、

正确地反映自然。物理概念具有以下特点：

（8）、定义语词性。一般物理概念都是用词语来定义其物理意义

的，对概念常常是先下一个词语定义，然后揭示其内涵。如“惯性概

念”，把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的这种性质叫“惯性”。

其主体部分是“这种性质叫惯性”，而定义语体的修饰部分“……保持

匀速直线运动状态或静止状态……”，它不同于一般语句。出于表述的

精确的需要，用于定义物理概念的语词一般都很精炼，较之一般语句，

其句法结构相对复杂、异常，这在很大程度上掩盖了物理概念的本质,

导致一些学生对物理概念会背而不能真正理解。

（五人纵向衔接性。物理概念很大程度上是自然常识，初中物理

知识、数学知识的延伸、拓宽和进一步研究（如定量研究），物理概念

对它们具有一定的程度的继承性，重视物理概念与小学、初中相关知

识的衔接，要注意克服知识的局限性，避免因注意到衔接而造成思维

定势，影响对概念的物理意义的把握。

（六人渐次衍生性。物理概念一个常用定义的方法是属加种差，

即先找出与待定义概念最邻近的属概念属概念已被定义过，然后加上

待定义概念与属概念下其他概念的本质差别（种差），由此而引出待定

义概念的定义。例如以“力”作为属概念，用它加上不同的种差，就

可以引出重力、摩擦力、弹力的概念等。种差也可以看作概念之间的

本质差别。种差的来源有两个：一个来源是物理现象的发生条件。如

重力产生条件为地球与物体之间的相互吸引，而滑动摩擦力的产生条

件为物体接触面间的相对滑动。另一个来源是具体的物理量之比或之

积，如“速度”，作为标致物体运动属性的概念，就是由属概念“时间”

和“位移”衍生而来的。它在数值上等于运动物体在单位时间内通过

的位移。类似，“功量”概念就是由属概念“力量”和“位移”衍生而

来，数值上等于力和位移两者的乘积。这种用属概念加种差定义物理

概念的方法，使物理概论显示了它的衍生性和层次性。

（七人具体形象性。物理概念大多是从日常生活中经常耳闻目睹

的物理现象中总结出来的，实际生活中容易找到活生生的概念实例。

学生的生活经验丰富了有关概念的感性经验，为建立正确的物理概念

提供了一定的表象基础。物理概念的具体形象性在一定程度上降低了

概念的抽象性，使概念成了充实丰满的东西。当然，在“具体形象性”

的背后也存在着阴影，那就是生活经验又往往限制了学生对概念的进

一步理解，使学生不能摆脱具体表象的束缚，以致将具体材料当成了

概念的化身，或混淆了日常生活概念与科学概念。而物理概念的真正

掌握则应摆脱表象，使概念源于生活，高于生活，又能够回到生活。

（八）、特定性和可检除性。另外，物理概念的内涵是特定的、每

个概念都有明确的物理意义，它只是物理客体（或过程）某一个或某

几个方面的性质的抽象概念；它经得起实验验证，它是人类思维对物

体客体本质的认识，物理概念具有内涵的特定性和可检验性。

（九人可发展性。物理概念还具有可发展性，物理概念的内涵及

外延可陋着认识的深化和实验手段的发展而不断充实、扩大、发展，

从原来的物理概念可以产生出新的概念。如通过类比，电磁振荡概念

可以从机械振动概念中产生出来的。随着科学发展，旧概念不断扬弃,

新概念不断涌现。

三、物理概念的分类

物理概念按规定性分类：可分为实体概念——将反映客观存在的

一类事物、现象或过程的概念；属性概念——将描述物理变化过程中

表现出来的性质的概念；量化概念将从量的方面反映物体某些性

质的强弱或物理变化快慢、或某些物理量间关系的概念。按概念产生

方式分类：有理想化概念（如理想气体、简谐振动等）；有效概念（如

坐标轴合力、合力等）；有操作性概念（如力、振动的合成与分解、电

容器的充电与放电等）。

根据共同性将概念所涉及的各个对象归为较大的类，根据差异性

又将各个对象分割较小的类，从而使各个对象构成具有一定从属关系

的不同等级层次的系统，如物体的碰撞可分为弹性碰撞和非弹性碰撞

两类，而非弹性碰撞又可分为完全非弹性碰撞和一般非弹性碰撞两类,

即：弹性碰撞

碰撞r完全非弹性碰撞

非弹性碰撞

一般非弹性碰撞

根据定性、定量又可分为定性概念和定量概念两类。用文字语言

来定义和描述为定性概念，用数字语言定义和描述为定量概念。

对概念进行划分是揭示概念内涵外延的逻辑方法。概念划分的思

想和方法在物理解题中十分有用。

四、物理概念教学的目标

教育理论认为“抽象的东西是认识具体的东西的手段”。又认为“研

究从抽象到具体的教学过程，是提高教学质量的必要条件”。由此可见,

提高物理概念教学质量，对提高物理学科教学质量而言，无疑是十分

重要的。

在教学实践中，学生感到物理难学，其症结在于物理概念没有掌

握，因而“生吞活刹”地“咽下”了很多定律、公式之类，却“食而

不化”，结果必然是丰富的物理含义被形形式式的数学符号所淹没，使

生动活泼的内容变成了枯萎僵死的教条，结果是白费了精力。因此，

物理教学中，教师教好概念，学生学好概念是减负增效的重要措施，

是提高素质教育的具体内容，是提高教学质量的极为重要的课题。

物理概念教学的目标是教学设计依据之一，也是评价教学效果的

依据之一，概念教学过程中，要使学生切实地掌握每一概念的内涵和

外延，善于将概念运用到有关物理定律及理论之中，培养运用物理概

念求解物理问题的思维能力，为使物理概念教学目标具有可操作性，

应注意目标点与知识整体间的关系，重视内在联系，且有机结合各项

目标于教学中。

五、物理概念教学的特点

物理概念教学具有连贯性、重复性、递进性，对概念的认识是螺

旋式上升的，学生学习概念是循序渐进的，需要一个由浅入深，综合

概括、抽象思维的过程。

六、物理概念教学的环节

（一）引入环节——启动恩•维

某个概念的形成，首先要产生一个注意指向，明确为什么要学习

这个概念，引入它有什么用？它又是在什么知识基础上建立和发展起

来的，例如电功率概念的引入是在电功的基础上，通过不同电流在不

同时间内作相等的功和在相等时间内作不同电功的问题，而提出了需

要找一个能表示电流作功快慢的物理量——电功率的概念。这样就能

把思维活动引导到某一特定的方面，我们的物理思维活动也就启动了，

并沿着一定的思路去探索，随着围绕如何表达电流作功快慢的思维活

动的展开，自然形成电功率的概念，建立电功率的三种表达式。

（二）表象环节——感性思维

表现环节的教学包括三个方面：调动原有的正确表象，主要是有

教师发播刺激词，由学生相应的反应词调动出头脑中已有的感性经验;

纠正原错误表象，主要是借助实验、观察等手段，克服错误的先人之

见；树立新的、正确而丰满的表象，并从个别表象发展为一般表象。

表象的产生要利用学生的多种感官和已有经验，通过各种形式的

感知，丰富学生的直接经验和感性知识，使学生获得生动的表象，为

其进行抽象、概括提供充足的“原料”。

要建立生动的概念的表象，其手段大致有以下几种：

1、出示实物，进行实验，或组织现场观察，让学生身临其境，耳

闻目睹，躬影实践；

2、展示图片、图表、模型、幻灯片、教学影片、电视录相等电、

声、光教学技术媒体；

3、运用学生的亲身经验，列举实例，唤起学生记忆中的有关表象,

为建立概念创造条件；

4、对于抽象性相对较高的物理概念，精心选择学生熟悉的事例进

行类比，化抽象为形象，建立类比表象；

5、教师可用语言对有关的概念进行生动形象的描述，引起他们的

联想，展示丰富的想象，将概念与一幕幕活的物理图景联系起来。

表象是形成概念的基础，是认识物理概念的加工“原料”。所以在

物理概念教学中对表象环节要给予足够的重视。概念教学中重视实验

演示，固然有利于概念教学的设计，但不可在做完实验后紧接着就进

行分析以引出概念，而应该设法给学生留下深刻的印象，否则当学生

头脑中还是残缺表象时，教师就根据自己头脑中早已存在的表象进行

分析，致使有些学生跟不上教师的思路，不得已只好机械记忆。

（三）概括环节——抽象思维

概念的真正建立将是摆脱表象的束缚。

表象并非真实物的“高保真复写”，表象本身就对具体实物有了一

定的概括性。但在感性材料的基础上形成的个别表象，仅仅反映个别

事物的特征。个别表象经概括上升为一般表象，它反映许多事物的共

同特征。在概括的过程中，通过辨别各个别表象所反映的个别事物的

特征的异同，找出一类物理现象的共同特征。随着表象概括程度的提

高，这种共同特征的概括程度也越来越高，最终成为关于这类物理现

象的概念的本质特征。

实际上，对物理现象的概括过程，就是逐步获取物理概念本质、

特征的过程，比如“力”的概念，其表象材料就逐步深化、扩展概括

性程度不断提高的，从最初肌肉的感觉，到人对物体的推、拉、压、

提，扩展为物体与物体之间的直接作用。后来，表象进一步扩延、丰

富，扩展到彼此不接触的物体间的吸引、排斥作用。在这些丰富的表

象材料中，有一点是它们共同具有的，那就是它们都是物体对物体的

作用。因而，“力”概念是对这些表象材料的概括达到顶点的产物。

可见，这是由感性认识进入理性认识的过程，教师引导学生将获

得的感性认识，进行分析、综合、抽象、摒弃现象和过程中那些表面

的、偶然的、次要的非本质的东西，突出反映现象和过程的本质属性。

（四）定义环节——理性思维

在概括的基础形成的概念，最终将以精炼而严密的物理术语表达

出来。然而，由于表达的需要，使得物理概括语句的句法结构不同于

文字语言，又不同于日常生活语言。其限制性的修饰定语词使物理概

念变得常常难以理解。

在概念的表述语句中，并非所有的字词都起着传递本质特征的作

用。概念定义中的各语句组块对于本质特征的传递，其作用大小是不

一样的，其中起作用小的为相对冗余部分，这部分字词有时还会干扰

学生对本质特征的获取，但它们对于准确传递概念的全部信息又是必

不可少的。

这是将已经获得的关于反映现象和过程的本质属性用简明而准确

的语言形式和数学公式表述的阶段，看起来这已经是“水到渠成”的

事情，可是要使学生能够选用较好的表述形式，清晰地给出概念的定

义，仍存在一个教学过程，而不应该设想为教师在此作出一个简单的

小结就完了。在定义中，相近概念的比较概念体系的种属关系，也是

定义过程中要注意的问题，要避免出现定义上的逻辑错误。

（五）再认环节——强化思维

给出了定义，并不等于学生已经明确概念的意义。这是因为教学

过程中为了形成概念而设计的观察和实验有相当的局限性，如不引导

学生扩展对概念的认识的深广度就有可能造成对概念理解的片面性。

物理概念的本质特征，一旦在学生的记忆有序地、明确地、稳定

地贮存下来，就标志着概念已脱离了表象束缚，而成为真正理性的东

西了，这就为再认概念变式准备了最根本的条件。

一个概念所描述的是一类物理现象的共同属性，其概念正例往往

是无限不可数的，为了掌握一个概念，不可能去研究、考察所有的概

念正例。因而，概念教学往往以那些有代表性、典型性、基本性和基

础性的表象材料为支柱。然而，有些学生对于概念的理解也因而囿于

这些表象材料所“圈定”的范围，根本不考虑“圈”外变式或对“圈”

外的变式感到难以辨别，乃至把具体材料当成了概念的化身。如“惯

性”概念，教师和教材都讲汽车、石块等有惯性，很少甚至根本不提

及液体或气体，有些同学因而想不通为什么气体也有惯性。

所以，阐明概念的意义，实质上就是指出概念的内涵与外延。概

念的内涵是指概念所反映研究对象的本质属性的总和，一些概念的定

义不能包含其全部丰富的内涵，因此，讲授一个物理概念，还常常深

入阐明其物理意义，进一步揭示概念的内涵。概念的外延是指概念的

一切个别对象，它反映了概念的量，说明概念所指的范围和条件。要

深入掌握概念，以变式教学为主要内容的再认环节，通过对变式的再

认，可以使概念的本质特征更加显露，因为变式的“涨落”使得概念

非本质特征消失掉，而本质特征得以留存，所有的概念正例被其本质

特征高度地组织在一起，概念内部通过涨落达到了有序状态。

（六）应用见固环节——发散思维

学生大脑中所形成的概念往往是零碎的不稳固的，在认识新知识

时遗忘也就同时开始了，这就必须“温故知新”而加以巩固。巩固需

要反复，但这种反复不是机械地重复，而应是螺旋式上升。理论和实

践均证明：知识大都不是靠若干次重复学习就能掌握的，而是要靠知

识的扩展和加深，靠它与其它知识间的有机联系，靠在不同条件下不

断运用它解释新的现象和事实，解决实际问题，才能逐步掌握。

巩固概念不单是指记忆概念的定义，应引导学生将概念用于分析

物理现象和解决物理问题的过程中，在不同的问题中概念的内涵从不

同的方面得到反映，概念的外延也会从不同角度得到确定，在解决问

题的过程中将会构成一幅清晰的概念图象，并长期存留在脑海中。

怎样以概念为“钥匙”去打开问题的“锁”，这是学习概念的主要

目的，也是教学中最大的难点，而学生必须只有通过自身的实践活动,

才能提高学以致用的能力。

形形色色的自然现象，有很多事实生动而深刻地反映着物理的概

念和规律。教学中合理精选这类现象，既可达到巩固和加深对物理本

质的理解的目的，也可以使学生始终对概念知识的学习有一种新鲜感,

保持旺盛的求知欲。

（七）系统化环节——比较思维

概念的发展不仅表现在概念本身的不断充实和改造上，而且还表

现在概念系统的掌握上。任何一个概念总是与其他概念既有一定的区

别又有一定的联系。概念系统就是概念之间区别和联系的反映。每一

个概念都在相应的概念系统中占有一定的位置，也只有在概念系统中

去掌握概念，才能准确地掌握它。

每结束一个单元或几个单元的教学，都应对概念进行分类与归类,

根据它们的逻辑关系，用一定的图式组成一定序列的概念体系，把学

生感知“孤立"和“零散”的概念纳入相应的教学体系中。对一些邻

近或联系密切的概念，即相关相近概念、相对相反概念可用类比方法,

引导学生概括出各概念间的异同点，系统类比，总结规律，让学生获

得一个条理清晰的知识网络，认识它们既有本质上的不同又有内在的

联系，从而达到深化、强化概念的效果。

概念之间关系一般可概括从属、并列、对立、易混及转化等不同

角度去分析，以联系、沟通与组合。

1、以从属关系组合产子

波动性原子核《

原子曲子

微粒性核外电子

例如：光的波粒二象性：.

2、以并列关系组合

〃色散「吸气冲程

例如：波动性［干涉I压缩冲程

波动，成衍射内燃机四冲程做功冲程

、偏振I【排气冲程

3、以对立关系组合

~凸透镜「正电荷吸热存手定则

例如:

、凹透镜Q电荷放热（I手定则

4、以易混关系组合

例如:偿势面「感应电动热

〔自感电动热

I等势体

5、以转化关系组合

例如：熔解吸热升华吸热

固态v.液态固态v”气态

，疑固放热凝华放热

在放学过程中，还应做到能将新学的概念归入原有的相应组合方

面中去，无相应组合的可从另一角度另行组合，例如学习到某概念时,

可以从定性与定量的角度加以组合。

七、物理概念教学的三阶段

概念教学，必须遵循逻辑学的形成概念的客观规律，即先要让学

生了解概念的内涵，再由内涵到概念的外延，再发展到与之有关的其

他概念的联系。即概念教学一般需要经过认识、完善、扩展三个阶段。

（一）、了斛概念内涵。概念内涵就是指概念所反映的事物所特有的

物理属性，是该事物区别于其他事物的本质特征，是概念的质。学生

掌握概念时不论举例还是演示都要把研究对象所特有的物理属性通过

分析比较，反映到学生头脑中去，这样才能使学生在清晰正确的观念

的基础上形成科学的概念。

如力的概念要从学生亲身体会淡起，通过举例手提重物书压桌子,

磁铁吸引铁钉等事例，引导学生分析比较，找出这些表面不同的形形

式式的事物有何共同特征？让他们领悟其共同特征就是一个物体对另

一个物体的作用。然后师生共同归纳得出“一个物体对另一个物体的

作用叫力”，力就是一个物理概念，其定量表示就是物理量，而“在

物体之间发生”和“作用在物体上”即为力的内涵。教材中将“重力

势能”表述为“地面上的物体具有跟它的高度有关的能”，而没有通过

“重力做功跟经过的路程无关”引入，降低了对概念的理解要求，但

这样的表述仍具有重力势能的内涵。地面上的物体“是指地表附近在

不变重力作用下的物体,”当然它所做的功与高度变化（即重力方向的

位移）有关。如若对地面上的物体不作解释，则不可能揭示重力势能

的内涵，学生对其概念的理解也只能停在表面上。

（二）、了解概念的外延。所谓概念的外延，是指概念的适用范围（或

指具有相同特有的物理属性的事物的全体），是概念的量。教学中，当

学生初步了解概念的物理意义后，就必须引导学生了解其适用范围。

如速度是表示物体运动快慢和方向的物理概念，也是一个物理量。就

得由此引申，使学生了解不论物体做何种形式的运动，也不论物体在

运动过程中遇到何种情况，只要是想描述它在经过任一点或一时刻的

运动快慢程度和方向，就都得用速度这个概念，这样就加深了对速度

概念的理解。

强调了解外延同样重要，“地面上的物体”系指地球表面附近重力

作用的各种各类的物体，跟它的高度有关的“高度”则指地球表面上

空的有限范围内，确切些说，应该小于地球半径，弄清了重力势概念

的外延，就明确了重力势能公式：Ep=mgh的适用范围，也就不会发生

应用重力势能公式去计算人造地球卫星（及其他远离地球的物体）势

能的错误了。

（三）、了解林念与有关概念之间的联余。联系的观点就是认识事物

研究事物的一个基本观点。因此，使学生了解不同概念之间的联系，

就能加深和扩展对所学概念的认识，如电场强度的概念，就是从研究

电场中的电荷在不同位置所受到的力不同，在同一位置，电量不同，

力也不同，但在同一位置，电荷所受力与所带电磁之比都是一定的，

即电场强度是从它与电场力、电荷之间的联系中形成的。这样就不会

使学生认为E=S,当。=0时，E=8了。所以了解了概念与有概念

间的联系，就可以避免概念的真实意义被数学符号所淹没。

在教学中，部分教师对教材中有些概念的处理出现两种偏向，一

种满足于字面上的表述，不对文字表述作深刻的分析，讲起来平淡无

味；另一种则认为课本表述过于简单化，缺少对概念的严格定义，于

是不切实际地增补若干内容。两种偏向都会给教学效果带来不利影响。

课本中对电动势的表述，虽然不能作为对电动势的定义，但却具

有这一概念的内涵。首先强调了是电源的特性，同时还讲到了电动势

的值可用伏特表测出。不同电源，测得的电动势不同。可见，在外电

路相同情况下，提供的电能不同。于是得出了电动势是表征电源把其

他形式的能转化为电能的本领的物理量。上述问题讲清楚了，电动势

的物理意义就明确的，这样降低了电动势概念的理论要求，从而把学

生的主要精力引导到重点内容《闭合电路欧姆定律》的学习上。否则,

如果仅就教材上的字面进行解释，必然就事论事，问题的实质没有得

到剖析，自然就谈不上对概念的深刻理解；倘若为了追求理论上的严

谨，脱离教材去研究电源非静电力迁移电荷做功，给出电动势的确切

意义，则势必增大难度，加重学生负担，以影响了《闭合电路欧姆定

律》的教学，结果是事倍功半，显然两者都不可取的。

八、物理概念教学的基本方法

（一）、展现象，抓本质，建立概念。有计划、有步骤地精选典型事

例、实验、模型等进行直观教学，指导学生进行观察，帮助他们认识

事物的主要特征和本质，从感性认识上升到理性认识，培养学生的抽

象思维，建立概念。

如：“电场——电荷周围存在着一种物体”这样概念，学生感到很

抽象难以理解，可设计以下程序：A演示两个磁极间的相互作用，提

问：两个磁极没有接触就能相互作用，这跟“力不能离开物质而存在”

的结论是否矛盾？B演示两个带电体没有接触而发生相互作用。提问:

对比上述两个实验现象，得到什么启示？引导学生从磁极间相互作用

回忆磁极周围存在磁场的初中知识，再运用类比的方法启发学生认识

电荷周围存在着电场。C把金属小球放入悬浮着碎纸屑的茶麻油中，

小球带电时碎纸屑按某种曲线排列，说明了电场的客观存在。D对照

实验，把电力线投影到屏幕上，使学生看到电场在空间的分布形象。

这样由旧到新，类比启发，实验演示由抽象到具体，得出电场概念，

学生不仅易于接受，而且培养了学生抽象思维能力。

（二）、重直见，求感性，明晰概念。概念教学中，必须坚持唯物论

的反映论，即应对学生对物理现象和过程有必要的感性认识，以让学

生对研究对象建立起正确清晰的观念，这是形成概念的基础。所以，

教学中，应尽可能地从具体事物得出，至于要不要做实验以及做多少,

其客观标准是视学生是否具备了足够转化为明确概念的清晰观念为依

据。某些感性认识，可以通过“第二信号系统”召回来的，则不需要

做了。因此要在有关概念所包括大量事例中，精选那些包括主要类型

的本质联系明显的来进行教学。如果事例不当或实验不全面，会形成

错误或片面的观念，由此而建立的概念也是含混的或虚假的，且一旦

形成则很难纠正。所以概念的形成应从事实中“归纳”得出，力戒从

概念到概念、从理论到理论的简单“演绎”。

如在讲“共振”时，做共振的直观演示实验十分必要，可以使学

生亲眼观察到“A摆振动时，长度和A摆相等的B、G两摆幅最大”

的现象。还可以通过该实验形象化地讲解“A摆振动时，通过张紧的

绳向其余各摆施加周期性带动力，这个带动力频率等于A摆的固有频

率，又因为A、B、G摆长相同，固有频率也相同，所以这个策动力的

频率也等于B、G两个摆的固有频率。”从而使学生理解“在受迫摆动

中，策动力的频率跟物体的固有频率相等的时候，振幅最大”。

（三人分层次，抓要点，掌握枷念。很多概念都具有多层次含义，

概念教学，要注意对概念逐字逐句的推敲分析，善于剖析每个概念的

层次要点，让学生一层层逐步认识，多层次地启发学生理解掌握，最

后综合各层次内容，给概念下一个完整的定义。分层次抓要点，其优

点在于：每一层表述概念的一个含义；使概念通俗化；便于综合各层

含义给概念下定义。如自感现象这个概念，我们可以分这样几个层次

来分析理解：（a）通过含线圈电路的电流大小和方向在变化；（b）由于电

流变化，在线圈“自身”中将引起磁通量变化；（c）磁通量在线圈中变

化△6激发产生感应电动势和感应电流；（d）自感现象存在于一切变化

电路中，只不过在有线圈电路中表现明显。明确以上几点后定义：自

感现象是由于导体本身中的电流变化而产生的电磁感应现象。

又如磁感应强度这个概念，可以分这样几个层次：（a）在磁场中，

（b）垂直磁场方向的；（c）通电导线；（d）所受磁场力F跟电流强度I和导

线长度L乘积IL的比值，其中（a）（b）为条件，（c）为研究对象，（d）为结

论。如果我们在教学中通过如此分层次，抓住各个要点，不但了解这

个概念是如何表达的，而且了解描述这个概念的条件是什么，这才算

真正了解这个概念。在教学过程中，一方面要求每个阶段必须有十分

明确的要求，另一方面又要求注意各个阶段的联系，逐步加深认识，

最终形成一个比较完整的概念。

（四）、重推理，4•抽象，领会概念。有些概念的形成，要在实验的

基础上通过科学的抽象，也就是要通过思维和推理得到。所以我们要

让学生在学习这些概念的过程中领会什么叫抽象和怎样抽象。反过来,

懂得抽象是怎么回事，也有利于概念的形成。例如“机械运动”这个

概念的形成，就要让学生从生活中看到鸟在天上飞，轮子在机械上转

动，树枝在阵风中摆动等千差万别的现象中，抽象出它们的共同特征,

即“一个物体或物体某些部分相对于另一个物体的位置随时间而改变,

这个共同特征反映着这一系列现象的本质。”由抽象得到机械运动的意

义："物体相对于其他物体的位置变化”。

科学抽象的另一种形式是理想模型。它是在抓住某一类实际物体

在某一确定研究目的之下呈现出的主要的、本质的物理属性，忽略其

它次要的，非本质的物理属性之后，抽象出来的，如质点、点电荷，

就是这样抽象概括出来的物理模型。理想化方法主要有两种：一种是

把物体本身理想化或所处条件理想化，如：质点、理想气体、点电荷

等。第二类是理想实验，如伽利略论证惯性定律所设想的实验等。

对理想化的抽象，一定要使学生认识在一定的理想化条件下得出

的概念，只有在（或非常接近）这些条件下才适用。

（五）、揭本质，抓关键，活化概念。概念是对客观事物本质属性的

概括和反映，要正确地理解某一概念，就必须引导学生全力找出概念

的本质，把本质属性所反映的全体对象揭示出来，把本质属性由学生

搞清楚。一切物理现象与过程，常是相互联系的在形形式式的相互联

系中，有本质的必然的，有的是非本质的偶然的。然而非本质联系常

常是丰富多彩的、明显的，对感官刺激强烈。而本质联系却往往比较

单一，刺激不强烈，甚至是隐而且弱。因此形成十分复杂的情况，如

感应电流产生条件，本质联系是通过闭合线圈中的磁通量有无变化，

但从表面上却反映导线是否切割磁力线，磁场是否变化，线圈在磁场

中放置方向及线圈运动情况等有关。在概念教学中，要把学生从形形

式式的联系中排除各种非本质联系，而把本质联系揭露出来，使学生

透过表面掌握实质。又如磁感应强度这个概念，常用公式B=F/IL来表

示，对此公式，不少同学认为B跟F成正比，跟IL成反比，故得出了

F越大B越小，F等于零，B也等于零的错误结论，这是由于受数学公

式影响，死记硬背，对磁感强度的本质不清楚，不理解，只要能揭示

了磁感应强度表示磁场强弱，是由磁场本身性质决定这一本质，就会

清楚，它跟试验电流的通电导线受力大小通电导线的长短及电流大小

无关，从而避免受数学公式或实验手段的影响。

（六）、举反例，抓变灰，深化枷念。物理概念往往是从正面阐述，

从而导致教师讲解时机械地讲授物理概念，如果教学时，在学生正面

认识概念的基础上，引导学生从反面或侧面去剖析，可深化对要领的

理解，且这种理解从其广度上是正面达不到的。

物理概念十分严密的。它是人们在抽象出物理现象的共同属性后，

概括出来的结论，因此在教学中既可以从正面在概念意义上逐句推敲、

分析，也可用反例来深化理解。如磁力线概念，可以这样进行提问：“教

材及习题中都没有出现相交的磁力线，那么有没有相交的磁力线？”

这样激起学生的兴趣，然后通过解释，可以深化对磁力线概念的理解。

在教学中不依常规，寻求变异，即在变换问题的形式、角度去寻

求问题的答案的过程中引导学生从“变”的现象去发现“不变”的本

质，从“不变”中去寻找“变”的规律，这样可以逐步培养学生灵活

多变的思维能力，透彻理解概念。如公式£=等既可以用£=普;，也

可用£=6器来表示，两式区别在于前式是磁场it时间发生变化，而后

式是面积随时间变化，二者虽现象不同，但实质一样，故结论也一样。

在教学中，通过这样的变化，不仅可以使学生思维流畅，而且也加深

了对概念的理解。

在概念教学中，还要把日常形成的直观概念与科学概念的比较，

新学概念与原有概念的比较，相似相近概念的比较，相反相对概念的

比较等。在教学中，要克服直观概念的先入为主，准确分析他们与科

学概念的内在联系与区别，明确科学概念的内涵、外延，抓住其本质

特征，通过科学的比较分析，突破难点，提高直观概念和科学概念的

认识、理解，由于人们在思想方法上的习惯特点，对其共同的特征往

往容易记住，而对它们之间的细微差别却不易分辨清楚，所以，在对

相近相似概念比较时，要着重指出它们之间的区别。相反相对概念，

如正功、负功、竖直上抛和下抛，左手定则和右手定则等，由于思想

认识的特点，对这些概念往往记住最显著不同的点，而容易忽视它们

之间的内在联系。其实如果他们没有共同的地方又怎么会产生意义上

的相对呢，因此在比较相反相对概念时要特别强调它们之间的共同联

系。

（七）被陷井，求对比，强化概念。在概念教学中，要有针对性地抓

住具有普遍意义的典型错误，有意识地布置陷井，引导学生上当、受

挫，并启发学生发现问题，提出质疑，进行争论，从矛盾中发现问题,

进行辨析，增强刺激，使学生从“陷井”中挣脱出来，从而不仅使学

生准确、全面地强化对概念的理解，而且培养学生逐步养成用批判的

态度对待问题，提高学生准确、迅速辨明是非的辨别能力和推理能力。

（八）找取余，抓比较，见图概念。许多概念既有本质不同的一面，

又有内在联系的一面，教学中既要注重某一概念的本身，又要注重与

其他概念的联系，避免不同概念间的混淆不清。如对电场和磁场概念,

电场和磁场存在着不可分割的联系，正如一切运动和静止具有相对的

意义一样，电场与磁场也相互依存相互联系。静止电荷周围空间存在

一个不变的电场，而运动电荷的周围空间，不但存在一个变化的电场,

而且还存在一个磁场，也就是说，电可以产生磁，磁可以产生电，电

和磁构成一个不可分割的统一体——电磁场。磁和电又有区别，第一

是现象不同；其二，可以有独立存在的正电荷和负电荷，而没有独立

存在的磁单极。这个事实反映在电力线和磁力线上的区别：静电场中

的电力线不是闭合曲线，它是始于正电荷而终于负电荷的，而磁场中

的每一条磁力线都是闭合曲线。又如，在学习磁场概念后，可以指导

学生将电场强度和磁场强度两个概念运用列表方式进行如下层次的对

比：①产生；②特性；③方向确定；④表达式及单位；⑤描述方法；

⑥异同点。通过比较，使学生认识它们既有本质不同，又有内在的联

系，从而达到深化和巩固概念的效果。又如：B、AB.AB/^t这三个

概念可引导学生与V、AV.z\V/z\t和q、Aq.Aq/^t进行类比，

使学生很快地接受新概念，并对“B大，B的变化率不一定大”和“B

为零,B的变化率可能最大”等一类难点也就迎刃而解了。当我们从“异”

中求“同”找联系，“同”中求“异”抓对比，寻找联系，区别异同，

从而更好地了解概念的联系和区别，全面正确理解概念，而且能培养

学生逻辑思维、知识迁移方面的能力。

九、物理概念教学的引入方式

正确地引入概念，不仅对于学生牢固地掌握知识有很大的意义，

而且对于引导学生积极独立思考，培养科学态度和科学方法及发展学

生智力尤为重要。

引入概念，要明确地提出所要研究的问题。因为人的思维活动总

是为了解决某一问题开始的。当人们面临着不了解问题，而这些问题

对于人们又是有意义的时候，人们便想了解它，产生了解问题的愿望,

与此同时人们的思维便开始了。所以只有这样，学生才能积极独立地

进行思维。所以，在引入概念前，一定要使学生了解为什么要学习这

个概念？有什么重要意义？有什么必要性？即要把教师的教学目的转

化为学生的学习目的，使学生明确和具有学习该概念的目的性和积极

性。

（一）、从观察到物理现象引入。即联系学生生活实际和生产实际的

具体事例，使学生感到亲切而自然。

如介绍“离心现象”一节时，可提出这样的问题：杂技演员用绳

子拴住内有金鱼和水的金鱼缸，手抓住绳子使缸在竖直平面内作圆周

运动，为什么在最高点时水和鱼不从缸中落出？这时金鱼缸至少为多

大的角速度时，才能完成上述表演。

这样引入概念，能强烈地吸引学生去追求答案，激发他们积极思

维，用这种方法常常可以使一些平时对物理没有兴趣的学生，也能抱

着很大的热情参加对问题的讨论。

（二）、从演示卖睑结果引入。如引入“大气压”的概念时，可先做

一个演示实验，将酒精浸入棉球，点燃后放入广口瓶内，燃烧片刻，

使瓶中气体稀薄，然后将一只熟鸡蛋外壳剥去，并置于较蛋稍小的瓶

口，随后将看到鸡蛋掉在瓶内，由此引入“大气压”的概念。讲洛仑

磁力概念时，演示阴极射线在磁场中偏转，效果明显，令学生终生难

忘，有了生动的感性认识。再引导学生科学抽象，从而建立洛仑磁力

概念。这样的实验演示，所提供的现象新颖和生动，不仅符合认识规

律，易于学生理解接受，而且能激发学生解答问题的欲望，促进学生

积极地思考。

（三）、从间概念不能概括说明的诃题引入。日常生活中描写运动状

态用动、静、快、慢等词来进行，但它们不能正确地加以区别、比较

及量度真实的运动状态，因此要引入速度的概念；速度只能表示运动

快慢和方向，但它不能说明运动的变化，因此又要引入加速度概念，

等等。用这种方法引入，除了使学生感到引入新概念的必要性外，还

有助于理解概念的物理意义。

（四）、从概念间的内在联余引人。如即时速度的概念，可以从平均

速度的概念引入，功率的概念可以由功的概念引入。

（五）、从实际需要引入。引入串、并联电路的概念时，可先问学生

节日用的一串彩色电灯同时点亮或熄灭，应怎样连接？教室里的日光

灯怎样连接才能使一盏灯点亮或熄灭时不影响其他日光灯？从实际引

入概念，对于学生将理论用于实践有着很大的帮助，同时还使学生知

道理论是如何被用来解决实际问题的。

十、物理概念教学的注意问题

（一）、形成概念应注意阶段性。因为认识是一个从现象到本质，从

粗浅的本质到较深刻的本质的逐渐深化的过程。因此，完整概念的形

成有一个发展过程，故而应从教材和学生的实际出发，注意概念教学

的阶段性，逐步加深、增广，做到既使每个阶段具有十分明确的要求,

也使各个阶段相互联系，达到最终形成一个完整的概念。

在教学中，对物理现象、过程的本质揭露得越充分，也就越能使

学生深刻理解、牢固掌握，而不致被非本质的东西所迷惑。如力的概

念，学生刚接触它时，理解十分肤浅的。只有当接触到重力、弹力、

摩擦力以后，力的概念才趋于具体化，而当它运用于受力分析时，才

可以进一步理解其相互作用的性质；到了用它解决形变问题和动力学

问题时，就具体体会到了力的效果；将它运用到力的合成、分解之中，

才能理解其矢量性；而当它跨越力学范围、进入电磁学领域以后，力

的概念就进一步扩大了。又如关于电动势的概念，在《稳恒电流》一

章中，只讲它是反映电池这种电源的特性，是把化学能转化电能本领

的物理量。学过《电磁感应》和《交流电》后，明确了做切割磁力线

运动的导体及有磁通量变化的导体回路等其他形式的能转化为电能的

本领。这样既讲了电动势的外延，又进一步揭示了它的内涵，经过如

此反复，达到了对物理概念的深刻理解。对不同阶段有着不同的要求,

而不同阶段的学习又相互联系，成为一个整体，以至最终形成一个相

对完整的概念，这既符合学生的年龄特征，又遵循人们认识事物的规

律。教师如果企图过早地要求学生对力的概念有全面透彻的理解，即

所谓“讲深”、“讲透”，就违反了认识规律，效果则适得其反，即所谓

“少则得，多则惑”了。

（二）、理解概念要注意灵活性。为了让概念教学达到预期目的，即

使学生对所讲授概念能有全面、深刻的理解和牢固掌握，还必须在应

用它解决具体问题的实践中才能完成。教师必须有计划有目的地针对

性地认真选题，使选题具有灵活性和典型性。

虽然概念是物理解题的基础，但不同解答者在解题中对概念的运

用水平和能力是大有差异的，教学中应当引导学生学会灵活运用概念,

以使问题获得最为迅捷地解决，在具体解题中，根据概念的基本意义

及问题的特征，运用等效变换的思想方法来定义等效概念，是巧妙、

创造地运用概念的典型反映。物理学中所有的物理量的平均值，以及

等效重力场、等效重力加速度、等效质量、等效电动势、等效电阻，

等等，都属于等效概念，等效概念的运用，能使复杂的问题简单化，

陌生问题熟悉化。灵活性另一方面对概念不能只局限在某一个侧面，

而要从概念的各个侧面去提出问题，如学了电场强度的概念后，可向

学生提问，在电场中A点放入一个电量为q的点电荷，受到电场力是

F,现若在A点放一个电量为2q的点荷，该点电场强度是多大？若再

问，A点不放电荷，A点的电场强度又多大呢？让学生从中总结教训,

找出错误所在，有利于学生对所学概念的全面理解和掌握。

典型性是指所选题要突出概念的基本特征，并结合学习中存在的

难点和常常易混淆而出现的错误。例如，在平面上放一质量为5kg物

体，现用1N的力去推，动摩擦因数为0.1,问摩擦力多大？学生用F尸

MN计算，就说是4.9N。若再问物体做何种运动？学生计算出加速度

是负的，则说是与推力方面相反的加速运动。这显然是对静摩擦力和

摩擦力的概念没有真正理解。又如，一物体做直线运动，前一半位移

平均速度为V”后一半位移平均速度为V2,全移的平均速度是多少？

—2v/O

启发学生理解平均速度概念的意义，然后由v=十和t产"息=甘及

2，

t=t,+t2,得出卜=言"，绝不可写成V二告绝不能将平均速度与

速度平均值混为一谈。

（三）、认识概念注意区分不混淆。在学习一个容易和旧概念混淆的

新概念时，应及时指出它们的区别并适当教给他们区分的方法。例如,

讲到动量时要与已学过的动能对比，指出其区别：如两者本身物理意

义不同，和它们直接关联的其它物理量不同，动量的变化直接和冲量

相关联，而动能的变化直接和功相关联；它们的单位不同，动量是矢

量、动能是标量。

减少概念混淆的方法，是在学生运用概念中发生差错时，结合各

种错误的不同情况，有针对性地加以纠正。例如