淺析物理教學(xué)中的物理概念
摘要：物理概念是整個(gè)物理學(xué)知識(shí)的核心，它是學(xué)習(xí)物理學(xué)，理解物理公式含意，掌握其法則、規(guī)律等知識(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)又能有效培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維和分析推理能力。物理概念是物理知識(shí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，在物理教學(xué)中有著舉足輕重的地位，可被稱為“最重要”的環(huán)節(jié)。學(xué)生能否形成清晰而準(zhǔn)確的物理概念，能否真正理解概念，直接影響到學(xué)生的認(rèn)識(shí)能力的發(fā)展和思維能力的培養(yǎng)。所以，在教學(xué)中重視概念的建立過(guò)程，對(duì)學(xué)好物理是很重要的，也是很有效的。在此對(duì)初中物理概念的教學(xué)做了一些粗淺的剖析。
一、概念的建立和規(guī)律的形成階段
初中物理中的概念和規(guī)律多為物理學(xué)中最基本的概念和規(guī)律，而這些概念和規(guī)律一般是從大量的物理現(xiàn)象中總結(jié)出來(lái)的。但由于初中學(xué)生抽象思維能力不強(qiáng)，又易受前科學(xué)概念的干擾，妨礙了正確物理概念的建立和規(guī)律的形成。那么，如何排除這些干擾，建立科學(xué)的概念和規(guī)律呢?
1.創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，明確建立概念和規(guī)律的需要和意義。
“在學(xué)生的相異構(gòu)想與新的物理知識(shí)相沖突時(shí)，怎樣才能促成認(rèn)知結(jié)構(gòu)的順應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)由前概念向科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變呢?關(guān)鍵是設(shè)法給學(xué)生一個(gè)巨大的‘震顫’，以動(dòng)搖其頑固信念的基礎(chǔ)。”所以，設(shè)置問(wèn)題情境，讓學(xué)生用以往的知識(shí)概念無(wú)法解決，或新現(xiàn)象與“前概念”產(chǎn)生矛盾時(shí)，他們就會(huì)體會(huì)到建立新概念和規(guī)律的意義和需要，主動(dòng)放棄“前概念”的影響，急于了解新的知識(shí)。如對(duì)速度概念的教學(xué)，可以設(shè)立這樣的問(wèn)題情境：①一般情況下，兔子和烏龜誰(shuí)跑得快?②在 “龜兔賽跑”的故事中，我們能說(shuō)兔子跑得快嗎?這樣接著引出常用的兩種比較物體運(yùn)動(dòng)快慢的方法和物理學(xué)中用單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程來(lái)比較運(yùn)動(dòng)快慢的規(guī)定，為速度概念的建立打下基礎(chǔ)。
2.清楚闡述建立概念和形成規(guī)律的思路。
在學(xué)生有一定的需要和積極的準(zhǔn)備狀態(tài)下，教師要利用各種適宜的方法，如實(shí)驗(yàn)探索、理論推導(dǎo)等，向?qū)W生闡明概念和規(guī)律的形成過(guò)程，建立新舊知識(shí)的鏈接。如在牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律的教學(xué)中，對(duì)斜面小車實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行充分的分析：在小車運(yùn)動(dòng)的方向上受到的阻力越小，小車運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn);再用外推法分析和介紹歷史上科學(xué)家對(duì)此問(wèn)題的研究結(jié)果，逐步得出牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律。這樣學(xué)生對(duì)該規(guī)律的認(rèn)識(shí)就有了一個(gè)清晰的過(guò)程。
在知識(shí)學(xué)習(xí)中，這樣的方法能讓學(xué)生知其“所以然”，為他們正確理解、靈活運(yùn)用概念和規(guī)律奠定基礎(chǔ)，而且印象深刻，記憶牢固，學(xué)習(xí)效果較好。“物理教學(xué)中常聽(tīng)到教師埋怨‘學(xué)生學(xué)得不活，只會(huì)死記硬背，遇到實(shí)際問(wèn)題一籌莫展，物理知識(shí)支離破碎’等等，其根源都在于概念教學(xué)之初沒(méi)有讓學(xué)生充分地歷經(jīng)概念獲得的全過(guò)程。”另外，概念和規(guī)律的建立一般都含有一定的物理思維方法，在闡述它們的建立過(guò)程時(shí)學(xué)生也學(xué)會(huì)了一定的思維方法，如牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律中的外推法，阿基米德原理教學(xué)的控制變量法等等，這對(duì)于提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的能力大有幫助。
3.準(zhǔn)確呈現(xiàn)概念和規(guī)律的內(nèi)容。
物理學(xué)中概念和規(guī)律的陳述語(yǔ)言或公式十分精煉和準(zhǔn)確，概括程度非常高。在教學(xué)中，向?qū)W生呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，不但要準(zhǔn)確，而且對(duì)一些關(guān)鍵字詞應(yīng)加以突出，給予適當(dāng)?shù)恼f(shuō)明，以引導(dǎo)學(xué)生足夠的注意和正確理解，并與其他類似的或易混淆的概念和規(guī)律進(jìn)行比較，建立類比聯(lián)系。如牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容中要強(qiáng)調(diào)“勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止”，其中“或”要提醒學(xué)生注意;又如壓力與重力的區(qū)別要加以比較。這樣學(xué)生在理解時(shí)不至于產(chǎn)生歧義，并能建立起多方聯(lián)系。
“人在利用概念進(jìn)行思維時(shí)都需要具體形象的幫助和支持”，所以，只給學(xué)生一個(gè)準(zhǔn)確的文字表述還不夠，還應(yīng)給學(xué)生一些典型的事例，幫助學(xué)生將抽象的概念和具體的事例聯(lián)系起來(lái)，建立范例模型，這也是呈現(xiàn)概念及規(guī)律的不可缺少的方面。
二、運(yùn)用、理解概念和規(guī)律的階段
概念和規(guī)律呈現(xiàn)出來(lái)之后，就必須對(duì)其加以運(yùn)用、練習(xí)，以加深理解，將陳述性知識(shí)向程序性知識(shí)轉(zhuǎn)變，使新知識(shí)與已有的其他知識(shí)鏈接起來(lái)，這就進(jìn)入了概念和規(guī)律教學(xué)的第二階段——運(yùn)用、理解概念和規(guī)律的階段。培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和綜合運(yùn)用能力是這一階段的教學(xué)目標(biāo)。考慮到學(xué)生的接受能力，一般應(yīng)采取循序漸進(jìn)、逐步加深的教學(xué)方法，具體可分為以下幾個(gè)梯度：
1.初步的直接運(yùn)用。如直接運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算，運(yùn)用概念和規(guī)律對(duì)物理性質(zhì)直接判斷等。這一內(nèi)容一般在教授新課時(shí)即可進(jìn)行，以對(duì)新學(xué)知識(shí)作初步鞏固。
2.逐步提高的間接引申。如公式的變形使用，隱含條件的挖掘，推論的形成等。
3.與其他物理概念和知識(shí)的交叉和整合。一是利用其他知識(shí)為本概念、規(guī)律提供條件;二是運(yùn)用本概念、規(guī)律為其他知識(shí)提供條件。梯度2和3宜在習(xí)題課、復(fù)習(xí)課中提出。
例如，“杠桿原理”在這一階段的教學(xué)習(xí)題可設(shè)置為：①直接運(yùn)用杠桿原理，如求力臂、力等;②運(yùn)用杠桿原理，但隱藏條件需要挖掘，如求動(dòng)力最小;③杠桿原理與其他知識(shí)的綜合運(yùn)用，如將杠桿兩端的物體浸入液體中，再判斷杠桿是否平衡。
這一階段的教學(xué)方法主要有教師的例題講解、學(xué)生的練習(xí)鞏固、運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等，要強(qiáng)調(diào)學(xué)生之間的交流討論。教學(xué)的原則和要求是：①題型設(shè)計(jì)應(yīng)典型，難度逐步加深，對(duì)較難的習(xí)題要進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟鸱郑越档屠斫獾碾y度，讓學(xué)生在成功的愉悅中輕松學(xué)習(xí);②留給學(xué)生時(shí)間，教給學(xué)生方法，要求他們領(lǐng)悟運(yùn)用知識(shí)的要點(diǎn);③練習(xí)的內(nèi)容應(yīng)多與學(xué)生所熟悉的現(xiàn)象相聯(lián)系，以增強(qiáng)學(xué)生的興趣。
三、概念、規(guī)律的整理階段
概念和規(guī)律的教學(xué)到第二階段，并沒(méi)有結(jié)束。學(xué)生對(duì)某一內(nèi)容的掌握，不能只停留在這一知識(shí)的本身和其零星的運(yùn)用上，對(duì)這一知識(shí)而言，應(yīng)形成這一知識(shí)本身的系統(tǒng)并將它納入已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)中去，這樣才能說(shuō)是對(duì)概念和規(guī)律的全面掌握，所以說(shuō)，對(duì)概念和規(guī)律的整理是必不可少的教學(xué)階段。
對(duì)概念和規(guī)律的教學(xué)要求整理的內(nèi)容主要有：①概念、規(guī)律的內(nèi)容;②概念和規(guī)律的運(yùn)用條件;③在練習(xí)中總結(jié)的推論;④與其他知識(shí)的關(guān)系。這個(gè)階段的教與學(xué)的主要要求有：一是教師做好整理示范，并長(zhǎng)期堅(jiān)持，教給學(xué)生方法;二是要重視學(xué)生的整理，并做好方法指導(dǎo);三要教給學(xué)生運(yùn)用整理提綱進(jìn)行結(jié)構(gòu)性回憶的復(fù)習(xí)方法，讓他們嘗到整理知識(shí)的好處。
總之，初中物理概念和規(guī)律三個(gè)教學(xué)階段，包含了近期的新課教學(xué)和遠(yuǎn)期的復(fù)習(xí)教學(xué)整個(gè)過(guò)程，它對(duì)大綱要求較高的重點(diǎn)物理概念和規(guī)律的教與學(xué)有著十分重要的指導(dǎo)意義。只有經(jīng)過(guò)這樣的三階段教學(xué)，才能充分發(fā)揮它們?cè)诎l(fā)展智力、培養(yǎng)能力方面的作用，才能讓學(xué)生對(duì)物理概念和規(guī)律熟練掌握，運(yùn)用起來(lái)才能得心應(yīng)手。
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