淺談物理概念的教學策略

盛德安

按照建構主義學習理論，情境、協作、會話、意義建構被認為是知識形成的四個決定性因素。因此，在物理教學中，教師應該深入了解和研究學生現有的認知水平和知識結構，同時為學生提供豐富的學習資源，在倡導合作式學習和研究式學習中完成知識意義的建構。對中學物理概念教學而言，所要建構的意義是指概念的內涵和概念間的聯系。物理教師在教學過程中要創造多樣化的物理環境，幫助學生對當前物理概念所反映的事物的性質、適用范圍及概念之間的內在聯系形成較深刻的理解。這種理解在大腦中的長期儲存形式就是物理概念的認知結構。

一、設法營造學習物理概念的環境

學生只有在充滿自主、探究和真情實感的物理環境中，才能真正抓住物理概念的本質特征，理解概念的內涵與外延。因而，教師在教學過程中，要依據建構主義的學習理論、適應新課程的要求，為學生營造適宜建構物理概念的學習環境。

1.利用日常生活經驗創設學習情境

學生在日常生活中觀察和接觸過大量物理現象和物理知識應用的實例。有些實例屬于有意注意，在學生記憶中留下很深的印象。如果教師善于充分利用學生已有的生活經驗，就能在講授過程中營造出良好的物理環境，把學生引入到經驗的剖析中。這樣的情境學生會倍感親切，有身臨其境之感，同時降低概念的生成難度，符合“從生活到物理，從物理到社會”的新課程理念。譬如力的概念可以從手拉彈簧、腳踢足球等學生身邊的現象引入；速度概念可由學生討論百米賽跑的成績引入。

2.利用演示實驗創設學習情境

實驗是理論的基礎。演示實驗可給學生提供觀察物理現象的感性材料，豐富感性認識，從而有利于物理概念的形成和規律的掌握。另外，運用實驗展示物理現象和過程，還可以激發學生的學習興趣，增強探究的欲望。例如，在大氣壓概念的教學中，可通過課堂小實驗的演示引導學生加以剖析思考。學習大氣壓時，可先演示：把玻璃杯注滿水，杯口覆上一張牛皮紙，然后手壓住牛皮紙快速地把杯子倒置。把倒置的杯子舉在空中，讓學生觀察現象。學生會很驚奇地發現，牛皮紙緊緊地貼在杯口，而且水不往外漏。然后老師可從二力平衡的知識引導學生分析水不向下流的原因，從而引出大氣壓的存在。接著列舉生活中的輪胎爆裂、針筒抽藥液、吸管吸牛奶等事例讓學生進行分析，加深對大氣壓的理解。

3.抓住新舊知識的邏輯聯系

新概念往往與已學過的概念、規律之間存在有機聯系。從已有知識點出發，通過邏輯分析，把新概念自然地引申出來，也可以創造學習物理概念的良好環境。這樣的處理方法符合知識的建構過程，學生只要把新概念同化到原有圖式中即可。知識體系連貫，便于學生理解。例如，描述物體做機械運動中，位移、速度、加速度是基本的物理量。教師在講授時可結合生活實例指出，速度是描述物體位移快慢的物理量，加速度是描述速度變化快慢的物理量。速度是通過位移引入的，而加速度是通過速度引入的。

二、引導學生對概念進行科學的思維加工

物理概念是對物理現象、物理過程等感性材料進行科學抽象的產物。學生雖然能從生活經驗及物理過程中獲得豐富的感性材料，但很難從對感性材料的感知中直接得出概念。這就需要教師采用靈活的方法引導學生通過比較、分析、綜合等思維方法，對大量的感性材料進行篩選分析、抽象概括出事物的本質屬性，上升為理性認識，最終形成概念。然后在此基礎上，引導學生用精練的語言把概念的內涵表達出來。

1.正確表述物理概念

每個物理概念形成后，都要用簡潔的語言把它確切地表達出來。敘述概念的語言必須符合準確性、科學性和邏輯性。通常概念的表述方法有如下幾種：①直接定義，即由物理現象直接下定義。如，“質量”是指“物體所含物質的多少”。②比值定義，即物理概念的定義式是一個比值。如，密度、速度、電場強度、電阻、電流強度、功率、比熱容，等等。③乘積定義，即物理概念的定義式是幾個物理量的乘積。如，功、力矩、動能、重力勢能、動量、沖量，等等。對這類物理概念應從它所產生的效果去認識它的特性。④差值定義，即概念的定義式是幾個物理量的差。如，電勢差、速度改變量、位移等。⑤和值定義，即概念的定義式是幾個物理量之和。如，合力、總功等。⑥極限思維定義，即概念的定義式是幾個物理量的數學極限形式。如，瞬時速度、瞬時加速度等。⑦函數定義，即概念的定義式是幾個物理量的函數表達式。如，正弦電流、正弦電壓等。

2.明確物理概念的內涵和外延

物理概念的內涵是反映在概念中的物理現象的本質屬性，是該事物區別于其他事物的本質特征；物理概念的外延是指所反映的物理現象本質屬性的對象，即它的運用條件和范圍。定義是明確概念內涵和外延的依據。所以，為了找出概念的內涵和外延，必須從分析概念的定義入手。比如，力的定義是“物體對物體的作用”，力的概念所反映的事物的特有屬性是“相互作用”，此即力的內涵。力的概念所反映的特有屬性的事物是具有這種特有屬性的所有的力，如萬有引力、電磁力、核力等具體的力，此即力的外延。

3.識別物理概念的適用條件

物理學中的公式有定義式、規律公式、推導公式等。定義式是由物理概念的表述轉變而來的，但未必決定概念的本質屬性。例如，電場強度是反映靜電場力的性質的物理量，其公式是E=F/q。場強的大小僅僅與電場本身的特性有關，而與檢驗電荷無關。

4.理解物理概念之間的區別和聯系

對比是常用來認識幾種事物的質或量之間關系的一種有效方法。在概念教學中，要引導學生運用對比的方法，區分相關概念之間的區別和聯系，加深對概念的理解。譬如，合力和分力、蒸發和沸騰、做功和熱傳遞、內能和熱量、串聯和并聯、電動勢和電壓、干涉和衍射、折射和反射，等等。

自從物理新課程實施以來，新的教學理念和教學模式逐漸被教師所認識和應用。教學改革一直為廣大教師所孜孜追求，特別是他們已經逐步認識到建構主義理論對學生掌握學習概念的重要作用。物理老師既要在觀念上認識到物理概念的教學是整個物理教學活動的關鍵，是開發學生智力、培養學生能力的重要途徑；又要在實踐中注重概念情境的創設，激發學生的學習興趣。