例談高中物理概念教學

唐剛

摘 要：高中物理教學中，概念教學是一個重點，也是一個難點，搞好物理概念的教學，使學生的認識能力在形成概念的過程中得到充分發展，是物理教學的重要任務。

關鍵詞：高中物理；教學；概念教學

一、物理概念的特點

物理概念準確地反映了物理現象及過程的本質屬性，它是在大量的觀察、實驗基礎上，獲得感性認識，通過分析比較、歸納綜合，區別個別與一般、現象與本質，然后把這些物理現象的共同特征集中起來加以概括而建立的，是物理事實本質在人腦中的反映。任何一個物理概念的學習又會與其他概念相聯系，概念之間的這種關聯著的邏輯關系，是構成物理規律和公式的理論基礎。物理概念不僅是物理基礎理論知識的一個重要組成部分，也是學生通過邏輯推理方法，構建知識體系的基本元素，學生學習物理知識的過程，就是要不斷地建立物理概念，弄清物理規律。如果概念不清，就不可能真正掌握物理基礎知識，不可能有效構建物理模型，不可能形成清晰的思維過程。在解決物理問題時，常常表現出選擇題選不全，計算題審題時，由于對某些概念理解不到位，導致挖掘不出有效信息、不能快速建立未知量與已知量之間的聯系，解題效率低下。因此，在中學物理教學中，概念教學是一個重點，也是一個難點，搞好物理概念的教學，使學生的認識能力在形成概念的過程中得到充分發展，是物理教學的重要任務。

二、影響高中物理概念學習的主要因素

1.教材因素

初中物理教材與高中教材相比較，對知識和思維能力的要求都有一個較大的跨越，存在一個較大的臺階。高中物理教材所講述的知識不僅要求采用觀察、實驗，更多的要求具備分析歸納和綜合等抽象思維能力，要求能熟練的應用數學知識解決物理問題。對于多個研究對象、多個狀態、多個過程的復雜的問題，從物理現象到構建物理模型，從物理模型到數學化的描述，建立一系列的方程，學生接受難度大。初中、高中物理教材對知識的表述也有很大差別。初中物理教材文字敘述比較淺顯通俗，學生容易看懂和理解，而高中物理教材對物理概念和規律的表述嚴謹簡捷。對物理問題的分析、推理、論述科學嚴密，學生不易讀懂、閱讀難度大。另外，高中教材與所需數學知識的銜接不當，也對學生的物理學習造成了困難。如學生尚未學到極限的概念，在學習瞬時速度時就難以理解；高一新生沒有三角函數知識，就不能靈活處理力的合成與分解；沒有函數圖像的知識，用圖像法研究各種問題就會比較困難。由于學科之間的橫向聯系的失調，也加大了高一物理學習難度，使高一學生成績分化。

2.學生因素

高中物理概念有些是從直觀的實驗直接得出的，有些概念則需要學生從已有的物理概念出發，或從建立的理想模型出發，通過觀察、分析、歸納和推理建立起來。雖然高中學生具有一定的認知能力及邏輯思維能力，但由于他們物理基礎知識有限，物理思維方法不足，個別高中學生由于在以往的學習過程中形成了被動接受知識的習慣，積極主動思考問題的能力較差，不善于將陌生、復雜、困難的問題轉化為熟悉、簡單、容易的問題，不善于將實際問題轉化為物理問題，不善于根據具體問題靈活選擇方法，學習物理概念時習慣于機械記憶，盲目練習，往往被個別表面現象所迷惑，形成一些片面的、膚淺的概念。主要表現在解決物理問題時對于隱含條件的分析，臨界狀的把握，多過程的銜接等分析不完整，顧此失彼，答案不全面，條理不清楚。如個別學生不理解加速度及電阻率的概念，造成“加速度大速度就大；電阻率大電阻一定大”的錯誤認識。

3.教師因素

教師在教學過程中，往往將大量的時間用于備課做題，缺乏分析研究學生的現有知識狀況、接受知識的能力，對于學生的知識能力有時估計過高，自己常常覺得有些物理概念很簡單，學生自己一看就懂，沒有必要花費時間去探討、挖掘物理概念的內涵和外延，造成學生在最初就沒有真正理解有些概念，致使學生不易建立各個物理概念之間的聯系。為了更有效的搞好概念教學，需關注以下幾個環節。

三、引入物理概念的常用方法

1.實驗法

物理學是一門實驗學科，大多數物理概念是通過實驗演示，讓學生透過現象剖析揭示其本質而引入的，學生通過直觀觀察形成深刻印象，強化了對概念的理解和記憶。例如在引入彈力的概念時，通過演示實驗：小車受拉伸或壓縮彈簧的作用而運動；再演示：彎曲的彈性鋼片能將粉筆頭推出去。引導學生觀察在這些實驗過程中，彈簧及彈性鋼片發生了什么形變，彈簧在恢復原狀時要對與它接觸的物體產生力的作用，讓學生自己總結彈力產生的條件及彈力的概念。

2.類比法

類比法是在科學研究中常用的方法，在物理學中不少的概念是用類比推理方法得出的，讓學生借類比事物為“橋”，從形象思維順利過渡到抽象思維，有助于接受理解新概念。例如：與重力勢能類比，引入電勢能的概念；與電場強度概念的建立類比，建立磁感應強度；將電流類比水流，建立電流概念；將電壓類比水壓，建立電壓概念；把電磁振蕩類比于彈簧振子或單擺，把電諧振類比于機械振動中的共振，建立電磁振蕩概念。

3.邏輯推理法

物理概念大多數是在已有認知結構的基礎上建立起來的，新概念的建立主要依賴于認知結構中相關的概念，要充分發揮已有的舊知識的作用，通過新舊概念之間的邏輯關系引入新概念。例如引導學生復習初中學過的功的概念，指出物體能夠對外做功，則物體具有能量。在此基礎上，討論運動物體能夠對外做功，則運動物體就具有能量，這種能量叫動能，進一步用做功的多少來確定動能與那些量有關系，使學生真正理解動能的表達式。

總之，只有搞清物理概念的定義，才能有效建立不同量之間的聯系。如熱學中理解了溫度是物體分子平均動能的量度，內能是物體內所有分子動能和勢能的總和這兩個概念及理想氣體模型，知道做功和熱傳遞是改變內能的兩種方式，就能掌握一定量的理想氣體內能只與溫度有關，內能是溫度的單值函數，與體積及壓強無關，溫度升高，內能增加，若體積也增大，則這個過程氣體對外做功，必然吸收熱量，但氣體壓強不一定改變；若溫度不變，內能一定不變。