讓學生學會建構物理概念

董雙龍

摘 要：物理概念是物理學習中最基本又最重要的內容之一，也是物理學習過程中的基本邏輯思考元素和操作對象，物理概念建構的好壞直接影響著下一步學習的效果，所以，學生要學會準確地建構物理概念。

關鍵詞：物理概念；速度；建構

學習一個新的物理概念，教師首先要從大量的物理現象、事

實或者實驗開始引入。這個過程就是讓學生感知物理現象的過程，觀察現象、體驗過程和總結特征，從而獲得必要的感性認識。第二，在感性認識的基礎上，學生進行歸納和概括，逐漸形成物理概念的輪廓和表象。第三，經過去粗取精、去偽存真、由表及里地分析、比較，學生初步建立科學的物理概念。最后，經過演繹練習和實際應用，學生進一步加深對物理概念的認識和理解，從而準確地建構物理概念。下面以速度的概念為例，說明如何建構物理概念。

對于速度這個概念，學生在學習物理之前并不陌生，生活中也經常用到。但是那不過是速度的日常概念，還稱不上科學的物理概念，二者之間有一些差異。所以，學習速度概念的時候要讓學生學會從生活中尋找和發現這樣的一些事實和現象：人們是怎樣表示和描述事物發展變化快慢的呢？比如汽車的運動快慢、植物的生長快慢、經濟的增長快慢、人口的增長快慢等等。通過分析這些生活現象和事實，讓學生感覺到有必要用一個概念來描述一切事物發展變化的快慢，即速度。這個概念表達和描述的基本含義也就比較清楚了，但是要讓學生意識到，在物理中速度的概念還需要進一步界定和準確定義，它畢竟與生物學、經濟學、人口學中的速度概念有一定的區別。物理中的速度描述的對象是機械運動，所以，速度也就是用來描述物體運動變化快慢的物理量。

速度這個概念又是怎樣具體描述物體運動變化快慢的呢？要讓學生知道，物體運動變化包括哪些方面？然后思考如何用速度來描述和表示這些方面的物理含義？清楚了上述問題，速度的物理概念也就可以進行準確的定義了。學生根據機械運動的知識知道，描述物體的運動變化包括兩個方面：運動位置變化快慢的大小和運動的方向變化。一切事物的發展變化都是相對于時間來言的，所以相對于時間來說，如何描述出速度所表達的完整含義？讓學生認識到有必要引入一個新的物理概念表達和描述機械運動的位置和方向，即物理學中的位移。但是在初中階段，研究的機械運動只限于勻速直線運動，教師可以直接告訴學生可以用“路程”這個概念描述物體運動位置變化，方向的變化可以進行定性描述。因此，初中階段的速度概念可以定義為：“在勻速直線運動中，運

動物體在單位時間內通過的路程”。如果用v表示速度，s表示路程，t表示時間，讓學生自己試著寫出速度的數學公式，即v=■，并讓學生根據路程和時間的國際單位分別是“米（m）”和“秒（s）”，推導出速度的國際單位應該為“米/秒（m/s）”。至此，學生將速度的概念基本上建構起來了，為了讓學生更準確地理解速度的概念，教師需要針對速度概念設置一些針對性的問題和練習，以發現學生存在的疑問和困惑。像“v=■是用單位時間內通過的路程來表示運動快慢的，能不能用通過單位路程所用的時間■來表示運動的快慢呢？”和“飛機、汽車和蝸牛誰的速度大？”等開放性問題對于深刻、準確地理解速度的概念也是非常有幫助的。

通過對速度概念的建構教學過程分析，我們可以知道物理概念建構的基本過程與方法。物理中很多概念的建構都是一個循序漸進的過程，不能機械地死記硬背一些物理概念，要注重概念建構的過程，以求深刻理解。對于一個物理概念，學生要明確它是描述什么的物理量？是矢量還是標量？如果是矢量，方向和大小如何定義？如果是標量，它的數值是如何定義的？單位是什么？還要明確概念的運用條件和適用范圍以及與相關概念的區別和聯系等，只有這樣才能建構起科學的物理概念。

參考文獻：

教育部.初中物理課程標準[M].北京：北京師范大學出版社，2012.

（作者單位 內蒙古師范大學附屬中學）