物理概念、物理定律、物理量教學方法初探

張進

物理學中，包含許多物理概念、物理定律、物理量，弄清它們在物理學中的地位作用及探索教學方法對學好物理是非常重要的。

一、物理概念的教學

所謂物理概念是對物理現象和過程的認識，是以精辟的思維形式表現知識的一種手段，是物理現象的特有屬性在人腦里的反映。這里講的物理概念特指無量度公式的物理概念（如：平動、質點、慣性、簡諧振動、電場、光的干涉、光的衍射、汽化、蒸發(fā)等）。

1.物理概念的教學是物理教學的基礎

首先，理論體系的基礎都在物理概念，它們占據了物理教學的大半課時。

其次，物理基礎知識中的公式、原理、定律都是用概念作為引線，對有關基礎知識作有機串聯(lián)，形成系統(tǒng)化的概念體系。

所以，要重視物理概念教學。學好、掌握并真正理解它們的含義有利于學生掌握基礎知識，培養(yǎng)學生學習物理的興趣。

2.物理概念的教學方法

（1）對物理現象、過程獲得必要的感性認識。在教學中，要重視感性認識，為了在感性認識的基礎上進行分析，教師必須從有關概念包含的大量事例中，精選那些包括主要類型的、本質聯(lián)系明顯的典型事例進行教學，獲得感性認識。

（2）在科學抽象中，突出本質，找出事物的屬性。在感性材料認識的基礎上，進行分析、比較，找出它們的共同屬性，引導學生歸納、總結得出概念。

（3）明確概念，靈活應用。對感性材料進行“科學的抽象”得出結論后，還要了解概念的外延，從概念出發(fā)，引導學生拓展，解決一些實際問題，加深對概念的理解和應用。

二、物理定律的教學

物理定律是反映物理量之間的本質聯(lián)系，因果關系與嚴格的數量依存關系；凡有關教材中的眾多公式，重要推論和原理都可以由它引導與推得。

1.物理定律的教學是物理教學的重點

首先，物理概念，物理量的學習只是一些支離破碎的物理知識，從結構體系上看，這些物理概念，物理量無主心骨，缺乏凝聚中心，所以只有以物理定律作組織的樞紐，物理教學才顯得有起有合、能散、能收、內容豐富，形成一個完整的知識體系。

其次，學習的目的不是為了學習而學習，而是為了應用而學習，物理定律就是物理概念，物理量的具體應用。

此外，和物理量的教學一樣，物理定律的教學同樣能開發(fā)學習智力，培養(yǎng)學生思維能力，促進學生個性的發(fā)展。

2.物理定律的教學方法

（1）引入新課。在備課中思考，怎樣循循善誘，巧妙而有效地向學生交代教學的目的，并轉化為學生學習目的，引入新課。

（2）重視實驗。物理教學的特點在于突出物理實驗。在物理定律的教學上又有特殊性，就是突出定量的演示實驗與學生實驗，且要做好、做準。以提供學生發(fā)現物理規(guī)律的必要條件與學習環(huán)境。引導學生設計實驗裝置，學會運用物理實驗方法來研究提出的新課題。

（3）弄清物理定律的物理意義與適用范圍。學生認識物理定律后，首先要正面理解物理定律的語言表達；其次，要弄清物理定律的數學表達式的真正含義，把和它相鄰的公式以及由它導出的公式從物理意義上劃清界限，以免混淆不清。例如，就歐姆定律來說，它的數學表達式I=U/R要與電阻的量度公式R=U/I，電阻定律的表達式R=ρL/S和導出公式U=IR的含義都區(qū)別開來。此外，還要指明它的適用范圍。任何一個物理定律，都是在一定條件下，運用物理的理想過程和理想實驗的思想方法得到的。因此，每個定律都有它的適用范圍。例如，機械能守恒定律（適用于只有重力和彈力做功的條件下）；庫侖定律（適用于真空中的點電荷）等。只有知道了它們的物理意義和適用范圍，才有利于學生掌握和應用。

三、物理量的教學

物理概念建立量的觀念，有量度公式（長度、質量、時間除外，它們是人為規(guī)定無量度公式的物理量）的物理概念叫物理量（如：加速度、電場強度、電動勢、頻率、功、發(fā)光強度、折射率等）。

1.物理量的教學是物理教學的關鍵

（1）物理量是聯(lián)系關聯(lián)的概念之間的關系，是物理概念與物理定律的橋梁，有承上啟下的作用。

（2）物理量教學可以開發(fā)學生智力與培養(yǎng)學生思維能力。心理學講：“人的思維活動是憑借概念與詞匯開展的”。在物理教學中最要緊的是活躍學生頭腦里的物理思維活動，無論是物理思維或運用物理思想方法進行研究，都離不開明確的物理里。例如在教電學時，只有學生理解電流強度、電阻、電壓三個物理量的基礎上，通過演示實驗，才能引導學生判斷這三個物理量的關系，導出歐姆定律。這樣教會學生運用實驗與數學相結合的物理科學方法，可以開發(fā)學生智力與培養(yǎng)學生思維能力。

（3）物理量教學在發(fā)展學生個性上有積極推動作用。歷代物理學家的重大發(fā)現，都是由他們高度發(fā)展的抽象思維能力與興趣、意志、信念等的智慧結晶。其中促使他們這種個性充分發(fā)展的因素，往往都是由于大量實驗的物理現象中所形成的新的物理量作導航。例如牛頓的經典力學就是以力、質量、加速度等物理量為出發(fā)點，導出牛頓運動定律的結果；法拉第就是由于電動勢，磁通量等物理量的提出而導致法拉第電磁感應定律的發(fā)現。所以就充分發(fā)展學生個性看，要使學生明確物理量。

2.物理量的教學方法

（1）物理量的引入。講授物理量時，首先要介紹建立物理量的過程，搞清為什么要引入該物理量。新的物理量的引入，不管采取什么方式，為了獲得最佳教學效果，所提出的問題必須滿足三個條件：一要反映學習這個物理量的客觀性與必要性；二要巧妙的把它的教學目的轉化為學生的學習目的；三要激起學生的求知欲。例如講加速度時可以這樣引入：“人走路、馬拉車、汽車跑、飛機飛，除了運動快慢程度不一樣，還有什么不同（速度改變的快慢不同）。不同物體、速度的改變快慢不同，盡管是同一物體（汽車），在不同時間（起動、剎車）速度的改變快慢也不一樣，為了描述速度改變的快慢程度而引入加速度這一物理量”。定性的分析引出物理量后，還要定量的研究它的定義式。

（2）建立量的觀點，導出量度公式。物理量定量的研究，需要由演示實驗、學生實驗測出精確的物理量值，運用數學工具來研究它與有關物理量之間的嚴格數量依存關系，給物理量下定義。例如電場強度，通過實驗測出檢驗電荷在電場中某一固定點所受的電場力跟它本身電量的比值始終是一恒量，不同的點，這一比值不同。

定義：電場中某點檢驗電荷在該點所受的電場力跟它本身電量的比值叫該點電場的電場強度、方向跟正電荷受力方向相同。（公式：E=F/q方向：跟正電荷受力方向相同，單位：牛頓/庫侖）

物理學中的物理量用數學形式表達成物理公式后，顯得特別簡單、明確，便于運用它來進行分析、推理、論證。所以數學知識是研究物理問題的工具，用好數學對解決問題是很必要的，但是卻不可以單純從數學角度看待物理問題。物理量的學習，不能死記、強背、硬套。要理解性記憶，實質性掌握，靈活性應用。

（3）復習應用。課堂上講清物理不能萬事大吉，那只是為學生掌握與運用創(chuàng)造了良好條件。如果不及時指導練習與復習，就會學而不牢、功虧一簣。一個完整的物理量，有些時候，并不是一次能講透、講全的，有一個逐步發(fā)展引伸的過程，需要不斷反復認識補充新的內容，才能獲得一個較完整的認識。

物理概念是物理教學的基礎，物理定律是物理教學的重點，物理量是物理教學的關鍵，只有了解了它們在教學中的地位、作用和掌握了它們的教學方法，才能取得最佳教學效果，學好物理基礎知識，為其它自然學科奠基理論基礎。