摭談物理概念教學的有效策略

摘要：高中物理概念教學應摒棄“重結果，輕過程”，“重記憶，輕理解”，“重授受，輕引導”的教學方式，要重視概念的形成過程和概念間的聯系學習，同時，還應加強物理概念性問題的靈活運用，只有這樣，才能幫助學生真正理解物理概念，建構完整概念體系。

關鍵詞：高中；物理概念；教學；策略；有效

物理學就是由物理概念組成的判斷和推理的邏輯體系。物理概念不僅是物理思維的細胞，而且是構成物理學大廈的基石，因此，物理概念教學應該成為物理教學的核心。然而，受行為主義學習理論（強調刺激—反應）的影響，許多老師在實際教學中過于強調物理概念的知識本位，教學中“重結果，輕過程”，“重記憶，輕理解”，“重授受，輕引導”的情況非常嚴重，致使學生無法真正理解物理概念的內涵和外延，無法真正運用物理概念解答物理問題。那么在教學中，如何幫助學生提高理解物理概念，運用物理概念分析解決問題的能力呢？

一、提供豐富的具象材料，引導學生進行抽象概括

物理概念是具體物理現象的抽象和概括，學生物理概念的形成應建立在豐富的感性材料基礎之上，因此，物理概念教學切忌從定義出發講概念，讀概念，背概念，而應為學生提供豐富的具象材料，引導學生進行抽象思維，進而概括出物理事實和現象的本質特征。如“加速度”的概念教學，老師可以通過列舉實例進行：火車開動時，它的速度從零增加到幾十米，需要幾分鐘；汽車開動時，它的速度從零增加到幾十米，需要幾秒鐘；步槍射擊時，子彈的速度從零增加到幾十米需要千分之幾秒。可見，常見的許多變速運動，其速度變化的快慢不同。為了表示速度變化的快慢，我們就可以用“加速度”這個物理概念來反映和表示。又如學生對“質點”概念的理解很困難，教學中可通過舉例設疑引導學生進行理解：雄鷹在飛翔時，如何描述它的運動呢？我們知道，雄鷹有一定的大小和形狀，其各個部分運動情況不同。怎么合理解決這個問題呢？通過設疑激思，引導學生想辦法通過整體化思維，忽略物體的形狀和大小，把它看成“質點”就能很好地對其運動情況進行描述和研究了。

二、重視概念的形成過程，引導學生進行思維鍛煉

任何一個物理概念的形成都經歷了一個動態的、歷史的階段，都有一個從感性到理性，從低級到高級，從粗糙到嚴格的產生、發展和演變的過程。因此，在物理概念教學中，老師要重視概念的形成過程，要用變化、發展的觀點，引導學生學習物理概念，以幫助學生認識到物理概念的形成，例如“光”這個物理概念，就經歷了牛頓的粒子說、惠更斯的波動說、麥克斯韋的電磁說、愛因斯坦的量子說，直到揭示了光的波粒二象性的本質特征，長達四個世紀。

每個物理概念都是人類智慧的結晶，它鐫刻著人類思維發展的軌跡。因此，在物理概念教學中，我們可以通過還原稀釋蘊藏在其中的思維歷程，讓學生從中發現、體驗、掌握形成概念的方法，從而幫助他們認識事物本質、訓練思維能力、掌握學習方法。如在“加速度”概念教學中，我們可以充分稀釋加速度概念的形成過程，“讓學生站在問題開始的地方，面對原始的問題”（楊振寧語）：磁浮列車以432km/h高速勻速運行了8s時間，蝸牛在10s內速度從0加速到0.1cm/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→100km/h用時20s；旅客列車0→100km/h用時500s，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→100km/h加速時間4.0s；例2：麥克拉倫F1 LM跑車0→100km/h加速時間3.2s；例3：寶馬Z4跑車0→60km/h加速時間3.2s；例4：F1方程式賽車0→300km/h加速時間15.6s。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）。

三、重視概念間的聯系學習，引導學生建構完整概念體系

許多物理概念既有本質不同的一面，又有內在聯系的一面，因此，在教學中，我們應運用“系統”觀點進行概念教學，以幫助學生建構完整概念體系。所謂概念體系是指由相鄰概念（如靜電場與重力場，電力線與磁力線，庫侖定律與萬有引力定律等）、相似概念（如質量與重量、動量與動能，電場強度與電場力，電壓與電動勢等）、相反概念（如力的合成與力的分解，正功與負功等）、并列概念（如電場強度與電勢）、從屬概念（如電場強度與點電荷電場強度等）組成的系列概念。只有當學生弄清了這些易混概念的區別與聯系，才能正確理解概念，防止錯用概念，從而提高運用概念的能力。例如：磁通量、磁通量的變化、磁通量變化的快慢，可以通過一個例子類比三個概念的異同。在勻強磁場中有一個矩形導線框，長1m，寬0.5m，線圈平面垂直于磁場方向，磁感應強度為0.04T。通過線圈的磁通量是多少？如果線圈平面轉到跟磁場平行的方向，線圈的磁通量又是多少？在這個過程中，磁通量的變化是多少？如果完成這個過程，第一次用0.1s，第二次用0.01s，哪次磁通量變化的快？通過這個例子使學生認識線圈平面到任一位置都對應一個磁通量，磁通量是狀態量。磁通量的變化等于始、末狀態的磁通量之差。磁通量變化的快慢可用單位時間的磁通量的變化來表示，即磁通量的變化率。

四、設置有針對性的問題，引導學生靈活運用物理概念

設置有針對性的問題，引導學生運用物理概念解答物理問題，是檢查學生理解、掌握概念最重要的標尺。學生只有通過運用物理概念去分析和解決實際問題，才能真正理解并掌握概念。為此，老師在設計、選擇有關物理概念性問題時，一定要注重問題的針對性和典型性，要多在學生易錯、易混的地方進行變式設問，這樣，才能有效幫助學生進行思維訓練，從而消化、鞏固概念。例如，為了幫助學生理解和掌握“電場強度”這一概念，可設置以下問題進行檢查：關于電場強度的概念，下列說法中正確的是：

A.由E=F/q可知電場中某點處的電場強度與放在該點的檢驗電荷所受的電場力成正比。B.由E=F/q可知，電場中某點處的電荷所受電場力總是跟電荷電量成正比。

C.放入電場中某點處的電荷所受的電場力越大，則該點處的電場越強。

D.放入電場中某點處的單位電荷所受的電場力越大，則該點處的電場越強。

E.由公式E=F/q可知，E與Q成反比；由公式E=Kq/r2可知，E與q成正比。可見這兩個公式是不相容的。

F.放入電場中某點的檢驗電荷的電量改變時，電場強度也隨之改變；將檢驗電荷拿走，該點的電場強度就是零。

教學中發現，許多學生對電場強度認識模糊。有的學生硬套公式E=F/q，有的學生則以為“q變F就變，E也隨著變；沒有q，F就不存在，場強也就消失了”。但通過這一組問題的解答，就可幫助學生澄清對概念的模糊認識，從而形成正確的概念。

總之，在物理概念教學中，我們要準確把握不同概念的特點，合理選用有效的教學方法，這樣才能幫助學生充分理解概念的內涵，把握概念的實質，從而靈活運用物理概念分析、解決物理問題。

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