浅谈中学物理概念的教学
◎ 李东华
中学物理教学的核心是如何理解和掌握物理概念,进而掌握物理规律、发展认知能力。研究学生学习物理概念的实践活动,总结自己在概念课教学中的体会,探讨物理概念课的教学方法是一个物理教师应具备的基本素质。物理概念贯穿于整个中学物理,是物理教学的基础,也是物理教学成败的关键。本文谈谈自己在这方面的做法和体会。
一、物理概念的引入
物理概念的引入要恰当,引入的方法可以多种多样,一般可以从日常生活中的物理现象,学生已掌握的物理知识,通过演示实验,运用类比的方法等引入。
从日常生活中的物理现象引入概念。由于学生对这些现象比较熟悉,因而学生比较容易理解和掌握概念,同时还可以使学生养成观察问题、分析问题的良好习惯和提高他们的观察能力与分析能力。因此,在进行概念教学时,应尽量挖掘日常生活中的力、电、光、热等现象,配合教材内容教学。例如:讲授力的概念可以通过人推车、拉物体、提东西、压物体等生活中的推、拉、提、压等现象引入力的概念,进而揭示力的本质:物质性和相互性。
从学生已学习和掌握的知识引入新的概念能起承上启下作用,并使知识系统连贯。如功率这一概念的引入,可通过复习功的概念后引入,即提出做功快慢问题,通过做相同的功所用时间不同,如某同学从一楼到二楼,可以慢慢走,也可以跑上,两种情况,他克服重力做功是相同的,但所用时间不同,因而效果也不同,这样就自然而然地提出做功的快慢问题,进而引入功率的概念,学生也易于理解掌握。
通过演示实验引入概念,直观明了。学生通过观察实验现象获得感性认识,再通过判断、分析、推理,找出现象的本质,即上升到理性认识。如自感现象和自感电动势,只要认真做好课文中的两个演示实验,引导学生明确实验现象的关键,即通过线圈的电流是变化的,再结合电流的磁场和电磁感应的知识,就可以成功地引入自感现象和自感电动势的概念。
通过类比的方法引入概念。主要用于一些比较抽象的概念,通过跟已学习过的有关概念相类比来引入概念。如讲述电场的有关概念,可以通过跟重力场中的有关概念相类比来引入,由电荷间的相互作用与地球和物体间的相互作用引入电场的概念,由电势与高度相类比引入电势的概念,由电势差与高度差相类比引入电势差的概念。
二、物理概念的形成
形成概念可以用文字叙述来概括,也可以通过数学公式来定义。用文字叙述时应注意概念的科学性和准确性,对文中的关键的字、词、句加以强调,以引起学生注意,加深对概念的理解和掌握。如“磁通量”的概念,在叙述时就要特别强调“磁感线的条数”。运用数学公式来定义概念时,要讲清楚数学公式所表示的物理意义、适用条件及各个物理量的单位。如电场强度的定义式为E=F/q,它并不依赖于检验电荷及检验电荷受到的电场力,它是客观存在的,它反映了电场的一种性质,E=F/q只不过是一种量度的方法。因此,在给出定义式之后,应向学生揭示电场强度的物理定义:电场强度是描述电场的力的性质的物理量,同时说明E=F/q适用于任何电场,使学生有一个明确的认识。明确物理概念的物理意义和适用条件,既能使学生加深对物理概念的理解和掌握,又能避免在应用时乱套公式。
三、物理概念的巩固
有效地巩固概念,可以加深学生对概念的理解和熟练掌握,利于学生进一步学习和掌握新的物理知识,提高运用物理知识解决物理问题的能力。在教学过程中,一般可以从下面几个方面去巩固概念。
1、重视抓好课堂小结这一教学环节。课堂小结并不是对教学内容的简单重复,而应是通过纲要信号图示或图表等方法对概念进行概括,进一步揭示概念的内涵和外延,使学生能较系统地理解和掌握物理概念并能运用物理概念解决相关的物理问题。
2、承上启下,对一些容易混淆的概念进行比较分析。如速度、速度的变化和加速度,磁通量、磁通量的变化和磁通量的变化率等,让学生在比较分析中进一步揭示物理概念的内涵。
3、通过习题讲解与练习巩固概念。习题讲解与练习的过程就是运用物理知识解决问题的过程,只有运用物理知识去分写和解决实际问题才能使学生深刻理解和掌握物理概念。习题讲解与练习,包括教师的例题讲解和分析,学生作业及讲评,课堂提问,考试考查及讲评等内容。因此,在课堂教学过程中,应重视对例题和习题的讲解和分析;应根据课堂教学的情况有目的地进行提问或进行课堂小测验。及时发现问题,及时解决问题。
4、概念的巩固要坚持常化。概念的巩固需要一个过程,因此,除在正常的教学中注意加强新旧知识之间的联系外,还要有计划地进行阶段复习与巩固,如单元复习、系统复习、专题复习和单元测试、期末考试、综合测试等,只有这样,才能有效巩固概念。
四、物理概念的理解与运用
得出物理概念后,还必须使学生对概念的属性、内涵和外延有全方面的理解,对某物理概念应知道:具备什么模型,适用条件和范围,表示什么物理意义、量度的单位、量值的多少等。例如,加速度的概念:适用于惯性参照系,其物理意义是表示运动的物体加速度的大小,数值上等于运动物体在单位时间内速度改变的多少,单位为米/秒*2,加速度与速度不存在什么必然联系,应从定义式a=△V/t和牛顿实验定律a=F/m找联系,从而才能正确全面地理解物理概念的物理意义。如a、△V、F都为矢量,因此a、F、△V必须同向,这样就具体得出:a与F总同向,在同一直线运动的物体:加速时V2>V1>0推出a>0,则加速度与速度同向;减速时:0<V2<V1推出a<0,则加速度与速度反向,从而可以避免下列一些错误说法:①加速度与速度同向;②速度为零,加速度不为零;③速度最大(最小)时加速度也最大(最小)等。
物理概念随着学习的深入与知识的增多而日益完善和深化,例如力的认识就是逐步深入的,而且进一步得出:作用力与反作用力的联系,指出力是矢量,力是改变运动状态(产生加速度)的原因,并得出牛二定律F=ma(适用于惯性系中的宏观低速物体);力的作用不仅存在宏观物体间,还存在微观粒子间。关于物理概念(物理量)的掌握与运用必须在解决问题中才能得到提高,这个就不多谈了。
(作者单位:山东聊城高新技术产业开发区韩集中学)
