如何進行高中物理概念教學

邢海靜

高中物理教學中,使學生形成概念,掌握規律,并使他們的認識能力在形成概念、掌握規律的過程中得到充分發展,是高中物理教學的核心問題。中學物理教學實踐表明物理概念是物理中既不易“教”也不易“學”的內容,下面筆者就如何開展高中物理概念教學談談自己的切身體會。

1 創設情景,營造概念氛圍

創設概念教學的情境是物理概念教學的必經環節。物理概念一般比較抽象,對于缺乏理性認識的中學生來說,接受起來有一定的難度,而如果教師在概念教學過程中去創設恰當的“境”,激發學生的“情”。不僅能幫助學生的認識比較容易地進入概念,而且能充分地調動學生對物理概念學習的積極性,使學生由好奇轉變為興趣愛好,由興趣愛好轉變為對物理概念知識的渴求。如在高一物理教學中,加速度概念的教學是一難點。在教學實踐中筆者創設這樣的情景:磁懸浮列車以432 km/h高速勻速運行了8 s時間,蝸牛在10 s內速度從0加速到0.1 cm/s,讓學生體驗速度大與速度變化大是兩個不同的概念。接著給出下列案例:普通轎車0→100 km/h用時20 s;旅客列車0→100 km/h用時500 s,讓學生建立起速度變化相等時變化有快慢的初步概念。

再給出例1,蘭博基尼Murcielago跑車0→100 km/h加速時間4.0 s;例2,麥克拉倫F1LM跑車0→100 km/h加速時間3.2 s;例3,寶馬Z4跑車0→60 km/h加速時間3.2 s;例4,F1方程式賽車0→300 km/h加速時間15.6 s。讓學生分析例1與例2——速度變化相同,如何比較其變化的快慢?分析例2與例3——變化的時間相同,如何比較其變化的快慢?比較例2與例4——速度變化不同,變化的時間也不同,如何比較其變化的快慢?通過這樣的比較,學生在探究中逐漸形成速度變化快慢的基本概念,并掌握了如何比較的方法(控制變量法)。筆者通過與學生共同分析物理過程、重現問題涉及的情境而把學生一步一步地“帶入加速度”物理情境,引導深化學生的思維,再經過進一步的反復、強化后,使學生對加速度的概念有了較清晰的認識。

2 鼓勵學生,嘗試定義概念

通過第一步的創設情境,讓學生主觀感受到的第一層是運動物體有速度,第二層是運動物體速度有變化,第三層是運動物體的速度變化有快有慢。學生對加速度有了具體的物理圖景后,加速度方向的理解如何來突破呢?筆者通過具體的例子來引導學生,A車在2 s的時間內速度由10 m/s變為15 m/s,則它的加速度是多大?B車在3 s的時間內速度由10 m/s變為2.5 m/s,則它的加速度是多大?讓學生感受,讓他們自主認識到加速度只有大小還不能說明具體問題,要說明具體問題一定需要另一個因素,這一因素即為加速度的方向,學生恍然大悟,有豁然開朗之感。要使學生認識到這一步,必須經過一段教學過程才能完成。心理學研究表明:像這樣學生通過自己的努力所獲得的知識,掌握更牢固、更持久。當學生對所學的概念具有較豐富的感性認識后,教師鼓勵學生對已有的感性材料進行分析、綜合、抽象、概括,嘗試給有關的概念下一個恰當的定義。這樣,能充分調動學生自身的物理素質,掌握學習物理的方法。

在教學中,只要引導得當,很多概念的定義,學生基本能歸納準確。對物理概念的教學也應該有長計劃,短安排,絕不能期望短期內完善學生對概念的理解。在基本概念的初步教學中,先讓學生自學體會,琢磨概念的內涵。然后再由教師引導學生對概念的定義進行剖析,加深理解,最后附上部分練習題。如各種力、位移、動量等物理量的教學筆者就采用先引導,后由學生自己對物理量定義,然后逐步完善。

3 討論交流,正確規范概念

通過第一步和第二步后,學生回顧速度的概念:描述物體運動快慢的物理量,即物體位置變化快慢。定義式v=Δs/Δt讓學生猜測加速度的定義式是什么。由學生得出加速度a=Δv/Δt。即加速度是速度變化量Δv與發生這一變化所用時間Δt的比,也可以說是單位時間內速度的變化。學生基本上可以從文字語言描述加速度和數學語言描述加速度;但由于學生所具有的物理知識不足和思維的局限性,所下的定義不一定完整,甚至下出錯誤的定義。這時,教師不必急于糾正,而是讓學生展示自己的思維過程,引導學生進行討論。在討論中使學生相互啟發,不斷糾正錯誤,直至得出完整、準確的定義。同時,教師適當點撥,使學生抓住概念中的關鍵字、詞、句,更準確地理解概念。所以在課堂教學中要盡量多地給予學生自己思考、討論、分析的時間與機會,使他們逐步學會思考。

例如在教學“力”時,筆者給學生提出這樣系列的問題:“力為什么可以這樣定義”“能不能把力定義為是手對黑板的作用”“如何給一個物理概念下定義”“定義中‘相互兩字如何理解”“力的相互作用有無先后”“平常說的體力、腦力、生產力等是否就是物理中的力”。從一個熟悉的概念引出一系列他們從未想過的問題,必然大大激發他們思維興趣。這樣逐步使學生懂得掌握概念靠“記”是不夠的,理解才是掌握概念的關鍵。促使他們會思考、愛思考、直至勤思考,最后歸納出準確的定義。

(作者單位:河北省玉田縣第二中學)