鄒叢柳
摘 要:物理概念是整個物理學(xué)知識體系的基礎(chǔ),概念教學(xué)是學(xué)生掌握物理知識的重要基礎(chǔ),是物理教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。教學(xué)中要強調(diào)過程、遵循規(guī)律,幫助學(xué)生建立概念、理解概念。
關(guān)鍵詞:來龍去脈 過程 理解
物理概念是物理學(xué)科的重要組成部分,各種檢測都會涉及到對概念的考查,概念教學(xué)是學(xué)生掌握物理知識的重要基礎(chǔ),是物理教學(xué)中的重要環(huán)節(jié),起著舉足輕重的作用。如果從以下幾個方面進行教學(xué),能取得較好的教學(xué)效果。
一、清楚概念的來龍去脈,知道概念的引入過程、定義過程
每個概念的引入都不是平白無故的,是有原因的,是為了描述某一現(xiàn)象或解決某一問題而產(chǎn)生的。如為了比較物體做功快慢而引入功率;為了描述質(zhì)量相等的不同物質(zhì)吸收相同熱量,升高的溫度不等的熱學(xué)性質(zhì)而引入了比熱容。教學(xué)中要讓學(xué)生體會到確實需要這么一個物理量來解決目前的問題,而且引入的過程也都是非常自然的。例如,在壓強概念的引入過程中,通過演示實驗和實例講解讓學(xué)生看到壓力大小和接觸面積大小都影響壓力作用效果,壓力一定時,受力面積小效果強;受力面積一定,壓力大效果強,那怎樣描述壓力作用效果呢?顯然只用壓力和受力面積都不行,只能把兩個量組合起來,形成一個新的物理量,才能解決怎樣描述壓力作用效果的問題。壓力和受力面積怎樣組合呢?有了前面速度、密度概念引入過程的基礎(chǔ),學(xué)生很自然的想到用控制變量法組合,組合形式為F/S或S/F,兩個式子都能比較壓力作用效果,物理上采用第一個式子描述。這樣其實已得到了壓強的定義式,定義式得到后,類比速度定義的方法可得到壓強的定義為:物體所受的壓力與受力面積的比。從壓強的引入到定義、定義式的得出一氣呵成,非常自然,學(xué)生真正理解了引入過程,則對壓強這個概念其實已掌握了一半。[1]
二、正確理解概念
1.定義式得出后,通過對公式的討論,進一步加深對概念的理解。
例如對密度公式進行討論的結(jié)果有三個:
(1)密度一定時,即同種物質(zhì),質(zhì)量與體積成正比。換句話說,質(zhì)量成倍增加,體積也成倍增加,它們的比值卻不變,即密度不會隨質(zhì)量、體積的變化而變化,密度與質(zhì)量、體積無關(guān)。比如一杯水和一桶水密度相同;一實心物體懸浮在水中,截成大小不同的兩塊后,仍能懸浮在水中。類似的量還有電阻、比熱容、熱值概念。若定義式中的物理量不是決定因素,該物理概念不會隨定義式中的物理量而變化。
(2)質(zhì)量相等的不同物質(zhì),體積與密度成反比。(提醒學(xué)生注意:不能寫成密度與體積成反比,否則就變成密度與體積有關(guān),密度會隨物體體積的變化而變化了,與第一個討論結(jié)果不符。)如比較經(jīng)典的練習(xí):冰熔化成水或水凝固成冰,體積怎么變?學(xué)生如果能找到題中的隱含條件:質(zhì)量不變,根據(jù)上述討論結(jié)果很快就能得出答案。
(3)體積相同的不同物質(zhì),質(zhì)量與密度成正比。(強調(diào):與討論結(jié)果2一樣,不能寫成密度與質(zhì)量成正比,因為密度與質(zhì)量無關(guān)。)密度瓶就屬于這種情況。例:用天平、水、瓶子測牛奶的密度。多數(shù)學(xué)生能想到要利用體積不變的條件,如果對第三個討論結(jié)果又很熟悉,寫出牛奶密度的表達式也就不再困難。
下面這種題型在力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)中經(jīng)常出現(xiàn),對比熱容、熱值、電阻概念的考查也常采用這種方式。
例:對于密度公式ρ=m/V,下列說法正確的是( )
A.當(dāng)質(zhì)量不變的時候,密度與體積成正比
B.當(dāng)體積不變的時候,密度與質(zhì)量成正比
C.物質(zhì)密度一定,質(zhì)量與體積成正比
D.密度與體積成正比,密度與質(zhì)量成正比
分析:如果學(xué)生理解上述結(jié)論,利用討論結(jié)果2、3就可以把A、B、D排除。但受數(shù)學(xué)的影響或是沒有真正領(lǐng)會“密度與體積成正比”,與“體積與密度成正比”的區(qū)別,學(xué)生在這個點上是屢做屢錯,老師就要屢錯屢講,不斷強化,直到學(xué)生領(lǐng)悟為止。
2.在寫討論結(jié)果時強調(diào):
(1)先擺出條件,再寫結(jié)論。一定要寫某個量一定時,另外兩個量成正比或反比。沒有條件,結(jié)論不成立。如要說壓力越大,壓強越大,要有受力面積一定這個條件。
(2)因果關(guān)系不能顛倒。比如對歐姆定律進行討論時,不能說成電阻一定,電壓與電流成正比。因為電壓是使電荷定向移動形成電流的原因。先有電壓才有電流。
3.對公式進行討論有四個好處:
(1)加強了對概念的理解,學(xué)生不容易犯類似“物體運動越快,通過的距離越長”的錯誤。
(2)直接利用討論結(jié)果做比例題更快。
(3)提高解決實際問題的能力。例如,對壓強公式進行討論后學(xué)生很容易找到增大或減小壓強的方法。
(4)培養(yǎng)舉一反三的學(xué)習(xí)能力。學(xué)生第一次接觸的是對速度公式的討論,在此,老師要多做示范、講解,讓他們掌握討論公式的方法。學(xué)習(xí)后面的概念可教學(xué)生依葫蘆畫瓢,自己學(xué)著討論,老師再指導(dǎo)。其實每一次對新概念的討論,都是對討論方法的再一次鞏固。
三、得出概念的單位
物理上不僅數(shù)字參與計算,單位也參與計算,得出公式后單位也自然得出。例如,從比熱容定義式: ,很容易得出比熱容單位為:J/kg.℃。通過同學(xué)練習(xí)說各種物質(zhì)比熱容含義,既熟悉了單位,又加深了對比熱容概念的理解。
四、檢查學(xué)生的掌握情況
怎樣衡量學(xué)生把一個概念建立起來了呢?以壓強概念的建立為例,當(dāng)提到壓強的時候,學(xué)生能說出它的物理意義、定義、定義式、單位及意義;能進行相關(guān)的計算;能用壓強的知識解釋、解決有關(guān)壓強的實際問題,壓強的概念才算基本建立起來了。
教學(xué)中認(rèn)真、扎實的做好以上幾個步驟,學(xué)生對怎么學(xué)習(xí)物理概念,應(yīng)從哪些方面去掌握一個新的物理量能做到心中有數(shù),并且可以舉一反三,物理概念的教學(xué)也就達到事半功倍的效果了。
參考文獻
[1]顧建元.中學(xué)物理.2012,30(12):11-12.