謝勇林
【摘要】 物理思維只有借助于概念才能提高推理和判斷能力,才能深刻揭露物理現(xiàn)象和物理過程的本質(zhì)和規(guī)律。高中物理難教難學(xué)似乎是一個較為普遍的問題,原因是絕大多數(shù)同學(xué)沒有弄清楚物理概念,概念教學(xué)在物理教學(xué)中起到至關(guān)重要的作用。
【關(guān)鍵詞】 概念特點 概念教學(xué)策略 概念圖
【中圖分類號】 G633.7 【文獻標(biāo)識碼】 A 【文章編號】 1992-7711(2015)03-057-01
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引言
物理概念是物理現(xiàn)象、物理過程的概括化和抽象化的思維形式,它反映的不再是個別的物理現(xiàn)象和具體的物理過程,而是物理世界中具有相同本質(zhì)屬性的一類物理現(xiàn)象、物理過程。在物理教學(xué)過程中,教師試圖僅通過簡單的語言描述就能幫助學(xué)生建立起物理概念,在頭腦中形成正確的物理模型,這是很難做到的。為此,教師應(yīng)明白物理概念特點以及影響概念教學(xué)因素才能對癥下藥,下面介紹筆者的拙見,以求拋磚引玉。
一、物理概念的特點
1.物理概念是觀察、實驗和科學(xué)思維相結(jié)合的產(chǎn)物
一個概念的建立常常需要在觀察和分析一系列事實或?qū)嶒灥幕A(chǔ)上,抽象概括一系列具體現(xiàn)象的共同特征。例如,我們觀察到下列一些現(xiàn)象,天體在運動,車輛在前進,機器在運轉(zhuǎn)等等,盡管這些現(xiàn)象的具體形象不同,但是經(jīng)過分析、比較,就會發(fā)現(xiàn)其共同特征,即一個物體相對于另一個物體的位置隨時間在改變。于是我們把這一系列具體現(xiàn)象共同特征抽象概括出來,叫機械運動。進而還要判斷,在共同特征中,哪些因素和研究問題有關(guān),哪些因素?zé)o關(guān),抓住的特征是不是共同的本質(zhì)特征,對于所做的判斷,還要通過實踐或者實驗,跟其它概念聯(lián)系起來加以檢驗。在復(fù)雜概念的形成過程中往往還需要有一定的科學(xué)推理??傊?,可以說物理概念是觀察、實驗與科學(xué)思維相結(jié)合的產(chǎn)物。
2.物理概念大部分具有定量的性質(zhì)
物理概念中除了具有反映物體的物理定性性質(zhì)如機械運動、干涉、衍射等;還有許多物理概念所反映的客觀事物的本質(zhì)屬性具有明顯定量的性質(zhì),即概念可以用一個可測量的量來表示,如速度、加速度、電阻等,這些概念被稱做定量性物理量。以速度為例,它反映物體某時刻運動的快慢和方向這一屬性的,然而物體運動快慢程度只有用一個量才能準(zhǔn)確的反映出來,例如某人某時步行速度是5m/s,向東,這就能準(zhǔn)確反映這個人走的快慢和方向。由于這種物理量有確定量的性質(zhì),它總是與數(shù)學(xué)和測量聯(lián)系在一起。
二、影響高中物理概念教學(xué)的主要因素
1.教材因素
高中物理與初中物理相比較,對知識和思維能力的要求都有一個較大的跨越。高中物理不僅要求學(xué)生會觀察、實驗,還要具備分析歸納和綜合等思維能力,也要求很高的數(shù)學(xué)水平。對于多個研究對象、多個狀態(tài)、多個過程的問題,從物理現(xiàn)象到構(gòu)建物理模型,從物理模型到數(shù)學(xué)化的描述,建立一系列的方程,學(xué)生接受難度大。另外,高中教材與所需數(shù)學(xué)知識的銜接不當(dāng),也對學(xué)生的物理學(xué)習(xí)造成了困難,例如學(xué)生尚未學(xué)到極限的概念,在學(xué)習(xí)瞬時速度時就難以理解;高一新生沒有三角函數(shù)知識,就不能靈活處理力的合成與分解。
2.學(xué)生因素
高中學(xué)生由于對物理感性知識不足、概念的片面或錯誤干擾、抽象思維能力不足等從而感覺學(xué)習(xí)物理概念比較困難。少數(shù)學(xué)生由于在初中學(xué)習(xí)時形成了被動接受的習(xí)慣,主動思考能力較差,學(xué)習(xí)物理概念時習(xí)慣于機械記憶,往往被個別表面現(xiàn)象所迷惑,形成一些片面的、膚淺的概念。
三、高中物理概念教學(xué)的策略
1.科學(xué)合理的概念引入教學(xué)
(1)通過日常生活經(jīng)驗引入概念
學(xué)生在日常生活中觀察和接觸過許多有關(guān)物理現(xiàn)象的事例,教師要善于恰當(dāng)?shù)乩脤W(xué)生已有的生活經(jīng)驗,要能創(chuàng)設(shè)良好的物理環(huán)境。這種引入方法易使學(xué)生感到親切,容易接受。同時,從生活經(jīng)驗引入概念,也有助于培養(yǎng)學(xué)生注意觀察,勤于思考、善于分析問題的能力。例如:在講述力的概念時,應(yīng)首先舉一些學(xué)生日常生活中熟悉的實例。如:①手提水桶;②馬拉車;③腳踢足球等。然后對這些例子進行分析、比較、概括和總結(jié),得出力的定義為“力是物體對物體的作用”,使學(xué)生明確力是兩個物體之間的相互作用。
(2)通過物理實驗引入概念
有些概念所涉及的物理現(xiàn)象和物理過程并不是學(xué)生在日常生活中見到的,在學(xué)生頭腦中尚未形成概述,這類概念的引入可以借助實驗。運用實驗展示物理現(xiàn)象和過程,可以使學(xué)生對物理現(xiàn)象及過程產(chǎn)生必要的感性認(rèn)識。實驗中,學(xué)生在老師的指導(dǎo)下,通過自己的動手動腦和親自操作,把實驗感知與思維活動緊密結(jié)合起來,從而獲得直接經(jīng)驗。因此,實驗不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,動手能力和思維能力,而且可以使學(xué)生對物理現(xiàn)象和過程獲得生動、深刻的印象,這對形成和理解物理概念有著積極的意義。
(3)通過復(fù)習(xí)舊知引入概念
新概念有時與以往學(xué)習(xí)過的概念之間在本質(zhì)上存在著有機的聯(lián)系,教師在教學(xué)中可以引導(dǎo)學(xué)生從已有的知識出發(fā),通過邏輯展開,把新概念自然地引入。這樣可以使學(xué)生認(rèn)識到引入新概念的客觀性和必要性,使知識系統(tǒng)連貫,便于學(xué)生理解和掌握。
2.正確利用概念圖,加深概念認(rèn)識
概念圖可以將有關(guān)某一主題不同級別的概念置于方框或圓圈中,再以各種連線將相關(guān)的概念連接,形成了關(guān)于該主題的概念的網(wǎng)絡(luò),達到合理的知識結(jié)構(gòu)。學(xué)生通過畫概念圖,可以自行判斷在不同時期所學(xué)物理概念,對自己所學(xué)過的概念加以組織及整理,而使自己的知識結(jié)構(gòu)更加完整。
總之,如果物理概念不清,就不可能真正掌握物理基礎(chǔ)知識,不可能有效構(gòu)建物理模型,不可能形成清晰的思維過程。在解決物理問題時,常常表現(xiàn)出選擇題選不全,計算題審題時,導(dǎo)致挖掘不出有效信息、不能建立未知量與已知量之間的聯(lián)系。因此,在高中物理教學(xué)中,概念教學(xué)是一個重點,也是一個難點,搞好物理概念的教學(xué),使學(xué)生的認(rèn)識能力在形成概念的過程中得到充分發(fā)展,是物理教學(xué)的首要任務(wù)。