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如何加深學生對物理概念的理解

2015-11-10 16:34楊清
博覽群書·教育 2015年7期
關鍵詞:高中物理教學策略

楊清

摘 要:物理概念不僅是物理基礎理論知識的一個重要組成部分,還是構成物理規(guī)律和物理公式及理論的基礎。中學是系統(tǒng)正規(guī)物理教學的開始,因此,如何進行中學物理概念的教學,在教學中遵循什么樣的規(guī)律,就是中學物理教學的一個核心問題。

關鍵詞:高中物理;抽象概念;教學策略

物理概念是反映物理現(xiàn)象、物理過程本質屬性的一種抽象,是在大量觀察、實驗的基礎上,運用邏輯思維的方法,對一些事物本質的、共同的特征集中起來加以概括而形成的。物理概念不僅是物理基礎理論知識的一個重要組成部分,也是構成物理規(guī)律和公式的理論基礎,它是整個物理學知識體系的基礎,它既是人類智慧的結晶,又使人們在紛繁復雜的物理世界中,把握事物的本質特征,成為物理思維的有力工具。所以,李政道在回答怎樣才能學好物理這一問題時強調:學習物理的首要問題是要弄清物理學中的基本概念。

一、引入物理學史

只有了解了物理概念產生、形成和發(fā)展的歷史過程,才能更深刻地理解它們的本質。教學實踐中的難點,往往也是物理學發(fā)展史上長期未能克服的困難;歷史上物理大師們與之辯論和斗爭的錯誤觀點,往往也保留在學生的概念之中,認識上的反復和曲折正可反襯出正確理解物理概念的重要。物理學歷史上關鍵性的突破和物理學家的偉大貢獻,也正是物理學的重點。例如,“動量”和“動能”是物理學中兩個極其重要的概念,它們都和質量、速度這兩個概念有關。如果只講述定義,即使詳細羅列兩者的區(qū)別,學生仍不能深刻領會這兩個概念的物理本質。在分析具體問題時,經常會混淆不清,究竟是動量還是動能才真正是機械運動的量度呢?這個問題在物理學史上曾經有過長期的爭論,在教學過程中如能恰當?shù)囊靡恍┪锢韺W史資料,讓學生在真實的歷史背景下認識“動量”和“能量”這兩個概念有時會起到意想不到的效果。新課程改革強調從生活走向物理,從物理走向社會,更關注將人文的因素滲透。薩頓提倡的新人文主義將科學和人文結合在一起,科學發(fā)展史就是一部完整的科學家奮斗史,通過學習體會到合作的重要性;熟悉了定量、定性等思維方式;形成獨立思考,分析問題,解決問題的能力。

二、由淺入深

人們正確地認識事物并接受概念是需要一段過程的。人們對于外界的客觀事物,首先會形成一個直觀的表象的認識,這是認識的第一步。然后隨著對于事物的慢慢了解,其認識也會隨之由淺入深,由表及里,從表象認識達到理性認識的飛躍。學生對于高中物理概念的認識、理解和掌握也必須經過這一由淺入深的過程。因此,教師在平時的課堂教學中,必須充分認識到這一客觀規(guī)律,幫助學生透過現(xiàn)象認識客觀事物的本質。比如,在講授慣性定律以及摩擦力的概念時,教師可以首先向學生演示伽利略的斜面實驗(僅通過對課本上相關插圖進行口述講解往往起不到較好的效果),一來可以利用學生對于新奇事物的好奇感來激發(fā)學生的求知欲,二來也可以通過對于該實驗的演示來使學生獲得有關摩擦力的初步直觀認識,讓學生了解到小球通過斜面滑下來之后,之所以最終會停下來是由于受到了地面對其施加的力——摩擦力。然后固定小球下滑的起始高度,通過不斷改變斜面的材質,便可以發(fā)現(xiàn)小球向下滑動所通過路程的長遠會各不相同。至此,學生心中便會產生諸多的疑團,這時教師便可以趁熱打鐵地引導學生去逐漸認識這一現(xiàn)象的本質。小球在下滑的過程當中,會有一定速度的動能,但是其還會受到地面對其的摩擦力,此力的方向與其前進的方向相反,而其在前進的方向上卻沒有被施加額外的其他的力(這一點可以輔之以小球的受力分析圖來給學生更為直觀的認識),因此,其運動速度會逐漸減緩直至最終停止下來。然后再加以適當?shù)耐评?,如果地面無限光滑,小球就會一直向前做勻速直線運動。這種講解方法也符合科學發(fā)展的客觀過程,因此,這種由淺入深,透過現(xiàn)象認識本質的方法能夠加深學生對于物理概念的理解和掌握。

三、類比、設疑創(chuàng)設情景

任何一個概念的教學都應首先創(chuàng)設一定的情景,使學生產生求知的欲望,同時能夠很自然地引入新課,只不過不同的概念采用的手段不同。抽象物理概念用實驗的方法設疑引入是不可能的,一般多運用與所學知識類比的方法引入,或者與掌握的與本概念知識相聯(lián)系的手段設疑引入。例如:講電場時,我們可以用學過的重力場類比引入;講磁感應強度可用電場強度類比的方法引入。這樣的引入法,能克服學生感性認識不足的缺點,找到這些抽象知識的聯(lián)系,讓新知識有一個較為穩(wěn)固的生長點,符合學生的認識規(guī)律,通過教學實踐,表明效果良好。

四、借助物理實驗和各種多媒體教學手段

僅憑普通的黑板板書加上老師的口頭講解,這樣的物理概念教學所起的效果往往不太理想。尤其是對于電磁和微觀物質結構這兩個板塊的物理概念,學生在初中的物理課本中幾乎沒有接觸過,加上它們本身便比較抽象,老師講解起來會比較麻煩。這時,如果老師能夠動手示范或者帶領學生做相關的電磁實驗,通過圖像和模型的形式來講解微觀物質的結構,便能夠加深學生對這些抽象模糊的物理概念的理解和掌握。

五、訓練加深理解

只有經過訓練,釋疑解難,學生才能運用已經掌握的概念來解決實際問題,使概念的掌握更加精確,更加透徹,從這個意義上說,訓練釋疑也是形成概念的延續(xù)。因此訓練也是教學上必不可少的。例如:講完氣體壓強后,提問大氣壓強的由來以及初中壓強的定義與高中壓強的定義有何異同、是否矛盾,又如講速度和加速度這兩個概念時,我們提出速度大的物體加速度是否一定大,加速度大的物體速度是否一定大,速度為零加速度就一定為零嗎?加速度為零速度就一定為零嗎等?教師可以一邊提問一邊釋疑歸納,使學生提高認識,當然訓練、總結要圍繞重點,不可全面開花。學生只有運用物理概念去分析和解決問題,才能深刻理解和牢固掌握概念,強化訓練是分析和解決問題的重要途徑,所以說釋疑解難是鞏固概念必不可少的一環(huán),但習題的選擇要具有針對性和典型性,才能達到鞏固概念的目的。

總之,教學既是科學,又是藝術,教無定法,但教學有法,在抽象物理概念教學過程中,從概念本身的特點出發(fā),從學生的實際出發(fā),不斷探索、不斷完善、不斷創(chuàng)新、不斷改進教法,提高教學水平、技巧,精心安排,科學處理,抽象概念教學一定會有所突破,教學質量也會不斷提高。

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