淺談物理概念的形成與規律的掌握

楊 迪

[摘 要]本文對形成物理概念及掌握物理規律的方法進行初步的研究,從多個角度說明其重要性。物理概念和規律是中學物理基礎知識中最重要、最基本的內容,在中學物理教學中,使學生形成清晰的物理概念,準確地掌握物理規律,并使他們的智力,能力得到充分發展,是中學物理教學的核心問題。概念的形成和規律的掌握是一個由具體到抽象,再由抽象到具體的十分復雜的認識過程。

[關鍵詞]物理概念;物理規律;抽象;具體;感性;理性

在中學物理教學中,使學生形成清晰的物理概念,準確地掌握物理規律,并使他們的智力、能力得到充分發展,是中學物理教學的核心問題。

一、形成物理概念、掌握物理規律的重要性

(一)什么是物理概念和物理規律

物理概念是反映物理現象和過程的本質屬性的思維形式;物理規律(包括定律、定理、 原理、公式和法則等)是物理現象或過程的本質聯系在一定條件下必然發生、發展和變化的規律性的反映。

在一定意義上說,物理規律揭示了在一定條件下某些物理量間內在的、必然的聯系。

(二)形成物理概念的重要性

1.物理概念是物理學最重要的基石。

2.讓學生掌握好物理概念是物理教學的關鍵。

3.物理概念教學是培養能力、開發智力的重要途徑。

(三)掌握物理規律的重要性

整個中學物理是以為數不多的的基本概念和基本規律為主干而構成的一個完整的體系,物理基本概念、基本規律和基本方法及其相互聯系構成了物理學科的基本結構。其中,基本概念是基石,基本規律是中心,基本方法是紐帶。要使學生掌握學科的基本結構,就必須使學生學好基本規律。

二、學生自身對形成概念、掌握規律能力的培養

(一)區別客觀事物的本質聯系與非本質聯系

自然界的客觀物理事物是千變萬化的,各種不同的事物之間存在形形色色的聯系,其中有的是本質的,必然的聯系;有的是非本質的、偶然的聯系;也有的實際上是完全無關的東西,非本質聯系雖然也是事物的本質屬性在一定條件下的表現,但是,它們是片面的、不穩定的,或者是偶然的,單從現象看,有時甚至是本質屬性的反面的或彎曲的表現。

例如,一個物體只要受到一個不為零的合外力之間的作用,它就一定具有加速度。這是任何物體有無加速度與合外力之間的本質聯系。教學實踐表明,這些非本質聯系,常常是學生理解和掌握加速度與外力本質關系的重大障礙。

(二)從主觀認識方面來看,人的認識是對客觀事物的能動的反映

由于認識的主觀片面性和中學生學習物理的認識特點,應注意以下幾點:

1.區別現象和本質。一切事物和現象對人的感官都是一種具有許多特征的綜合性的刺激物,在綜合性刺激物的所有成分中,在許多情況下,反映事物本質的刺激成分并不是最強烈的,甚至常常是感覺不到的。

2.克服學生已有的一些不正確的觀念干擾和負遷移。學生在學習物理之前對物質及其運動已積累了一些感性認識,并作了某種概括和抽象,形成了某些觀念。例如,日常生活中“力氣”的觀念,會對“力”科學概念的形成產生干擾或負遷移作用,阻礙“力”的概念的正確形成。

3.克服學生沒有抓住事物的本質,而常常把事物的外部的、非本質的東西作為依據來理解物理概念和規律。例如,“勻變速運動”的概念,其本質是加速度不變的運動。

4.從本質上區別有聯系或有相似的概念。例如,對于溫度、熱量、內能這三個概念。有些學生常認為:熱的物體的熱量比冷的多;相同溫度的水,質量越大熱量越多等。

三、教師對學生形成概念,掌握規律能力的培養

(一)學生形成概念和掌握規律的基礎

教師向學生介紹相關的感性材料,使學生獲得必要的感性認識。在物理學習中,使學生對所學習的物理問題獲得生動而具體的感性認識是非常必要的。在物理教學中,如果學生對所學習的物理問題還沒有獲得必要的感性認識,還沒有認清必要的物理現象,教師就急于向學生講解概念和規律,采用“填鴨式”的教學,學生靠灌輸得來的“概念”和“規律”就將是空中樓閣。

(二)形成概念,掌握規律的關鍵

學生形成概念,掌握規律的過程中,引導學生正確進行科學抽象,由感性認識上升到理性認識階段。觀察同一個物理現象,不同的學生會得出不同的結論。因為在每一個物理現象中,存在著多種因素的影響。如果把握不住抽象思維的正確方向,就會得出錯誤的結論。例如,在“馬拉車”的問題上,盡管學生把牛頓第三定律背得滾瓜爛熟,思想上總還認為“馬對車有拉力,車對馬沒拉力”或者“馬對車的拉力大于車對馬的拉力”。簡單地說,馬蹄對地面有作用力,地面對它的反作用力使馬前進。 而車雖受地面摩擦力,但小于馬拉力,只能前進。而不是后退。

(三)學生對相關物理問題的感性材料進行科學抽象

得出結論后,為了強化概念和規律還得使學生理解所學概念和規律,那么學生怎樣才算形成了物理概念呢?至少明白為什么要引入這個概念,例如我們要引入摩擦系數的概念因為只有它才能直截了當地說出接觸表面的材料以及粗糙程度,能說出這個概念是如何定義的,對于物理量要記住它的單位,對于有定義式的物理量要記住它的定義式,明確概念的適用范圍。

弄清楚一些容易混淆的物理概念之間的區別和聯系。

例如:牛頓第一定律中說:“一切物體總保持靜止或勻速直線運動狀態,除非有力迫使它改變原來的運動狀態。”其中的“一切”和“總”還有“力,迫使”以及“改變” 都是很重要的字眼,這些字學生一定要牢牢記在心里!

對于物理規律要知道物理規律是怎樣得來的,能記住物理規律的文字敘述及數學表達式,還要抓住表述規律的關鍵詞語,明確規律的適用范圍,了解規律的應用并能解決有關問題。

(編輯/劉佳)