淺議物理概念教學

趙　志

[摘 要]:物理概念的學習是物理知識學習的核心內容,它在物理學習中起著承上啟下的重要作用。本文論述了學生在學習物理概念中存在的弊病,以及教師在進行物理概念教學時應注意的幾個問題。

[關鍵詞]:中學 物理 物理概念

什么是物理概念呢?物理概念是對物理現象的概括,是從個別的物理現象、具體過程和狀態中抽象出的具有相同本質的物理實體。我在教學中把初中物理概念分為以下幾類:一是關于物質基本屬性的概念。如運動、慣性、質量、電、密度、磁、熔點、沸點、比熱容、電阻等。二是關于物體間相互作用及變化規律的概念。如速度、力、功、功率、機械能、電流、電壓等。三是描述物理現象的概念。反射、直射、勻速直線運動、熔化、汽化、升華等。

一、學生在學習物理概念中存在的弊病

1.“生活概念”與物理概念混淆。如生活中同學們常把燈泡的科學標識“220v-100w”錯誤說成“220v-100度”,把電功的概念與電功率的概念混為一談。

2.不會準確表達物理概念。中學物理課本中用語言直接表達的物理概念比物理量還要多。如壓力、重心、內能、光心、焦點、焦距等,這些概念不僅定義嚴謹,而且能與其它物理概念形成一個完整的系統。如果模糊不清,不但直接影響解答習題,而且對于學習新知識、系統掌握物理知識都造成障礙。比如:重心概念不清楚,涉及重力勢能變化的一些題目就難以處理;光心、焦點的概念不清楚,焦距的概念就建不起來;壓力概念不清,壓強的概念也就無從談起了。

3.死背公式,不解含義、條件。如歐姆定律I= U / R可以導出R=U/I的比,學生往往錯誤地認為,某段導體的電阻跟它的兩段電壓成正比,跟通過它的電流成反比,卻把電阻是導體對電流的阻礙作用這一屬性忽略了,因為它在材料、長度、橫截面積及溫度確定后,這段導體的電阻大小不變。

4.重結論,輕過程。如教材中介紹的物體的內能和溫度有關,物體內部分子的熱運動越劇烈物體的內能就越大,所以學生容易產生“物體的溫度不變內能也就保持不變”的錯誤認識。事實上,物體的溫度變化,內能一定變化;物體的溫度不變,內能可以不變,也可以增加,還可以減小。例如:一般情況下,物體的溫度不變,內能不變;但是晶體在熔化過程中,吸收熱量,溫度保持不變,內能增加;相反在凝固過程中,放出熱量,溫度保持不變,內能減小。

二、教師在進行物理概念教學時應做好的幾點工作

1.實踐中引入,活化物理概念

對于初中學生,從生產生活中感知到的大量的、豐富的物理現象是他們認識物理概念的必要的感性材料。這些感性材料為他們創造了一個良好的物理環境。教師利用好這些生活素材布置學生觀察或動手實驗往往能起到事半功倍的效果。(1)用實驗引入。例如,比熱容的概念就是通過觀察同質量的水和煤油,吸收相同的熱量,升高的溫度不同這一現象進行分析提出。再比如電阻的概念,也是通過把長短、粗細都相同的鐵絲和鎳鉻合金線分別接入電路,閉合開關后觀察電路中小燈泡的亮度不同,從而引導學生理解導體對電流有阻礙作用,引入電阻概念的。(2)用日常生活現象引入。例如,壓力的概念是通過放在桌面上的物體壓桌面、手往墻上按圖釘、汽車車輪壓坡面等現象引入;根據大家都十分熟悉的游泳上岸后會感覺很冷引入蒸發概念,根據日常生活中晾曬衣服、糧食等需要攤開晾曬在太陽能照到的、而且最好能夠通風的地方這一現象,自然引導學生理解掌握蒸發的快慢與什么因素有關。

2.精心設計實驗,探究物理概念

為了激發學生學習物理概念的強烈欲望,一般采用“提出問題,猜想、假設,設計實驗,進行實驗,分析論證,得出結論”的探究環節,建立正確概念。例如,引入密度概念時,先只用了天平和體積相同的鐵塊、鋁塊來實驗,放在托盤天平兩盤比較它的質量大小,密度概念建立后,接著讓學生繼續探究,再用天平、量筒、質量相同的容器、水、煤油來做實驗,可以進行查密度表、應用密度概念解釋同質量的水和煤油、體積不同,或者同體積的水和煤油、質量不同,再用實驗來證明密度概念。

在講授新概念之前,教師千方百計要從形象入手。用一開頭就抄黑板寫定義的方法,是注定不會收到好的教學效果的。例如講光的折射現象時,當教師手持三棱鏡,讓太陽光通過三棱鏡在教室的墻面上得到一幅美麗的彩虹畫面,一定可以很快地吸引住學生,促使他們繼續了解產生這一現象的原因。

3.多樣化的學法指導,強化物理概念

(1)類比法。初中物理的許多概念,如速度、功率、密度、電阻等等,在定義的時候思路上是完全相同的(通過兩個物理量的比值反映物體本身的某種屬性)。對這些概念,通過類比,使學生能夠達到融會貫通。

(2)對比法。物理學中有許多概念名稱相似,如向下的壓力和重力、熱量和熱能、做功與功率等等對這些概念加以歸納,指出它們的區別與聯系,有利于加深對這些概念的理解。遵循從感性認識到理性認識,從特殊到一般的認識規律,初中物理概念教學的方法多種多樣、靈活多變。在教學中選擇好恰當的教法,或者把多種教學方法合理地綜合應用,必然能夠取得理想的教學成果。

(3)歸錯法。以這樣一個力學中典型問題為例:一木塊沿斜面下滑,問下滑中木塊受幾個力作用?很多學生會回答為重力、支持力、摩擦力、下滑力。無形中多出了一個下滑力。分析錯誤產生原因,就是因為死記概念,沒有理解力產生的條件必須是兩個物體相互作用,既要有受力者又要有施力者。可見,概念的記憶必須建立在理解的基礎上,這樣才能有助于物理概念的深化。通過錯誤從而能夠加深學生的映象,豐富學生對概念內涵的認識,也有利于對思維能力的培養。

4.練習和應用,深化物理概念

物理概念建立到鞏固,需要通過“應用”學習環節加強對概念的理解。概念的形成需要多次反復思維,一堂概念教學課,前半部分是引入、分析,得出概念。那么,后半部分是消化、反饋、鞏固。教師應根據學生的學習基礎,學習能力,編制每一概念教學后的鞏固練習,使學生能掌握物理概念。比如電流與電壓和電阻的關系,學生很難掌握,可以利用一道合適的練習題,幫助學生正確理解這一概念,如:“某段金屬絲兩端加12V電壓時,通過它的電流是1.2A,若將它兩端的電壓變為24V,則它的電阻值是,通過它的電流是。”通過類似習題的練習,學生才會真正深入理解電阻一定時電流與電壓成正比,以及影響電阻大小的因素只與材料、長度、橫截面積及溫度有關,而不是取決于所加電壓的大小。

教師應把學生的好奇心引導到善于觀察物理事實方面,組織課外小組舉辦概念辨析。以沸騰概念為例,部分學生對于水燒開的過程往往只注意冒氣泡這一現象,而忽略了加熱前有無氣泡?加熱過程中,氣泡的部位如何?氣泡怎么變化?劇烈程度如何?溫度是否繼續上升等?從而真正了解了沸騰與蒸發的區別與聯系。