提高物理教学质量的重要途径之一：加强概念教学

时间：2023-01-16 22:55:45 论文范文我要投稿

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摘要：物理概念在高中物理教学中非常重要。本文主要从物理概念的重要性，物理概念的特点，形成物理概念的途径进行了分析，旨在帮助学生理解物理概念。
关键词：物理概念；重要性；特点；形成途径
        在教学中经常遇到这样的现象：学生们在分析物理现象或处理物理问题时，常常出现错误的判断或者束手无策，也有的学生对概念倒背如流，但一用就错。究其原因，其重要的一条是没有正确理解物理概念。物理概念既然重要，那么，什么叫物理概念？物理概念有哪些特点？掌握基本物理概念的过程及如何进行物理概念教学等等，是提高物理教学质量的重要途径之一。
        概念是反映客观事物本质的一种抽象。某一物理概念，就是某一事物、现象的本质在人的大脑中的反映，它是在大量观察、实验，获得感觉、知觉，形成观念的基础上，通过分析、比较、综合、归纳、想象，区别出个别与一般、现象与本质，把一些事物的本质的、共同的特征集中起来加以概括而建立的。一切概念都要通过词语来表现，定义是对概念内涵(物理意义)的揭示，条件是对概念外延(适用范围)的限制。
        本文根据物理概念的特点，结合平时课堂教学实践，就加强概念教学谈谈自己的切身体会。
        一、物理概念的重要性
        物理概念不仅是物理基础知识的重要组成部分，而且是构成物理规律，建立物理公式和完善物理理论的基础和前提。对物理概念的理解和认识是教学要达到的目标之一，也是教学的出发点。物理概念是反映物理现象，物理过程本质属性的一种抽象，是在大量观察、实验的基础上，运用逻辑思维的方法，把一些事物本质的，共同的特征集中起来加以概括而形成的。它是人类智慧的结晶，它又使人们在纷繁复杂的物理世界中，把握事物的本质特征，成为物理思维的有力工具。所以，如何突破对物理概念的理解是物理教学的主要任务之一，也是提高物理教学质量的重要途径。
        二、物理概念的特点
        1.物理概念是观察、实验与科学思维的产物
        例如，我们观察到下列一些现象：月亮会升起，汽车会前进，机器在工作，人在行走等等。尽管这些现象的具体形象不同，但是我们可以撇开它的具体形象，从它们的共性去考虑时，就会发现其共同的特征，即一个物体相对另一个物体的位置随时间变化。于是，我们把这个从一系列具体现象中提炼出来，又反映着这一系列具体现象本质特征的抽象，叫做机械运动。机械运动就是一个物理概念。
        总之，任何一个物理概念，都是观察、实验与科学思维相结合的产物。
        2.定量的物理概念，是可以用数学和测量联系起来的
        许多物理概念，如力、质量、速度、温度……都具有定量的表示，如某个力是100牛顿，某物体的质量是１千克，……然而，也有许多物理概念，表面看来，是不定量的。实际上，它们也具有定量的含义。如“平衡”的概念，其定量含义是：如果研究对象是质点，则意味着质点的加速度等于零，故其平衡条件为合外力等于零，即F合=0。
        3.物理概念还具有各自的特征
        中学物理涉及的概念约四百余个，大致可以分为以下四类：
        第一类是反映物质属性的。如：运动、惯性、质量、能量、电、磁、波粒二象性等，这类概念的特点是：其含义深刻，富有哲理性，很难从其表面定义上获得深入理解。只有随着知识学习的积累和发展才能由表及里、由浅入深地加深对概念的理解。
        第二类是反映物质及其性质的。如：速度、加速度、密度、电场强度、电势、电动势、电阻、电容等。它们的共同特点是：用两个或几个物理量的比值来表示它们的定义。
        第三类是反映物质间相互作用关系的。如：力、压强、冲量、功、热量。这些概念的特点是：与物质间相互作用密切关联，对于单个物质是毫无意义的。
        第四类是一些描述物理现象的名称。如：匀速直线运动、圆周运动、简谐运动、反射、折射、干涉、静电感应、电磁感应、反射性、核反应、质量亏损等。这类概念的特点是：就其概念本身而言，并不难理解，难理解的是这些物理现象产生的原因、条件、及规律。
        能否使学生真正地理解概念直接影响到某一章乃至整个物理学的学习，下面就讨论一下掌握物理概念的途径。
        三、形成物理概念的途径
        物理概念是反映物理现象，物理过程本质属性的一种抽象。教学设计时必须通过感知活动、观察实验、科学抽象、归纳总结、理解运用等一系列实践活动，才能获得研究物理问题的感性材料，在这个基础上，经过认识加工，思维整理，从而突破对物理概念的理解。
        1.通过感知活动，为概念的形成提供认识基础。概念的形成是极为复杂的认识过程，教学中要引导学生在日常生活中对身边的物理问题勤观察，勤记录，勤比较，以收集丰富的感性材料，形成具体的感性认识。通过大量的现象和事例，调动学生的积极思维，对感知事物或现象经思维加工，剔除次要的、非本质的因素，从而揭示事物的本质以形成概念。
        2.通过观察实验，为概念的形成提供科学依据
        物理知识来源于实践，特别来源于观察和实验，物理学是一门实验性科学。意大利伟大的物理学家伽利略就是通过比萨斜塔上著名的自由落体运动实验，来推翻亚里士多德关于重的物体下落快，轻的物体下落慢的错误结论的。在教学中，教师要根据概念形成的需要，有计划、有目的地精心设计实验，通过实验来揭示隐含的不易察觉的规律，从而形成稳固的概念。例如，用两张相同的纸片，一张摊开，一张揉成团，在同一高度同时释放，让它们自由下落，结果同样重的纸片下落也有快慢之分，亚里士多德的观点瞬间就被质疑了，学生的好奇心、求知欲瞬间就被调动起来了。
        3.通过科学抽象，突出本质，摒弃非本质，使认识由感性上升到理性。这是学生形成概念的关键
        物理概念是人脑对物理现象和过程等感性材料进行“科学抽象”的产物。教学中，在介绍或学生已获取的有关感性材料的基础上，要引导学生通过比较、分类、类比、归纳和演绎、分析和综合等抽象思维的方法，参与“科学抽象”活动，概括总结得出结论，而不是一字不漏地背诵课文的定义。这就需要教师在教学过程中引导学生逐步深入分析，才能纠正一些错误认识。        4.通过讨论归纳，掌握概念的内涵和外延
        物理概念的内涵是反映在概念中的物理现象的本质属性，是该事物区别于其他事物的本质特征。例如，在“电势”教学时，必须让学生明白电势是描述静电场能的性质的物理量，电场中某点的电势用置于该点的检验电荷所具有的电势能与检验电荷电量的比值来度量，电场中不同的位置有不同的电势，它决定于电场本身的性质，但与置于电场中的检验电荷q无关。电势同电势能、电场强度的概念不同，电势能是用来描述电荷在电场中所具有的势能，其大小既与电场有关，又与引入电场中的电荷有关。电场强度反映静电场力的性质的物理量，电场强度的大小也只与电场本身有关，而与检验电荷无关。电势和电场强度都是从不同角度描述电场性质的物理量，它反映了电场与其它事物的本质区别。
        物理概念的外延则是指所反映的物理现象本质属性的对象的适用条件和范围。如电势的概念只适用于静电场，而不适用于交变电场。
        5.通过多种途径和方法，使学生着重理解概念的物理意义
        第一，对于所得到的结论，要用学生容易理解的语言文字或数学式子来表达。一般先用语言文字表达，再“翻译”成数学表达式。这使学生对有关的概念获得一个明确、完整的认识。
        第二，对于概念的文字表达，不应要求学生机械地记忆，重要的是要及时地将其“返回”到具体事例中，使抽象的东西“物化”，并在具体与抽象反复结合的过程中，使之对有关概念的物理意义不断加深理解。例如：一火车在平直轨道上匀速行驶，坐在车厢里的人，竖直向上抛出一个物体，此物体下落后会落到原来的抛出地点吗？对于这个问题，学生不断争论的过程，就是具体与抽象反复结合的过程，学生通过争论对惯性的理解就会深入一步了。
        第三，容易混淆的概念，可采用对比的方法，明确其区别与联系，以加深理解。在物理学中，有些概念看来很相似，但其意义却不相同。对于这些概念，我们可采用对比的方法，弄清其区别与联系。例如电压是反映静电场力做功，把电能转变成其它形式的能的物理量；电动势是反映非静电力做功，把其它形式的能转变成电能的物理量。这是它们质的区别，在量值上它们都是以移动1库仑电荷做功的多少来量度的，二者单位都是“伏特”。所以，电压和电动势的物理意义是不同的，但它们之间又是有联系的。当学生对这两个物理量有了这样的理解后，在他们学习全电路欧姆定律时，从能量转换和守恒的角度来推导和理解这个定律就不困难了。
        第四，物理学的许多概念及其公式都有它确定的意义、前提条件和适用范围。应从物理量之间客观存在的依存关系上去全面理解，而不能只从它们之间所反映的数量关系来形式说明。例如密度，电阻，电容，加速度等均是定义式而不是决定式，分析它们的变化一定得寻找决定式；又如电功率，一定要注意这些公式的适用条件，领会只有在纯电阻电路中才是等效的。
        第五，通过阶段性的学习，让学生逐步形成概念。人的认识规律总是从简到繁、从易到难、从浅入深的过程。一个完整的概念的形成和掌握也需要有一个发展的过程。因此，强调一次讲深讲透的做法是不符合学生的认识规律的。正确的做法应随着学习的进展，逐步扩大和加深对概念的理解，而每一个阶段的学习都应有明确的要求；同时，不同阶段的学习，又必须相互联系，形成一个整体，以最终形成一个相对完整的概念。此外，要学生牢固掌握概念，还必须让学生在运用知识、解决实际问题的过程中不断加深。
        总之，一个概念的形成，理解并掌握是一个较为复杂的过程，是一个特殊认识和一般认识、感性认识与理性认识的反复结合、相互作用的辩证发展过程，是认识不断深化的过程。作为一名物理教师，要想提高教学质量，必须加强物理概念教学。
参考文献：
[1]李新民.物理教学论[M].北京：科学出版社，2005.
[4]封小超.物理课程与教学论[M].北京：科学出版社，2005.

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