淺談物理概念的專題教學

周雙鳳

摘要：物理思維最基本的支點就是物理概念。物理概念是客觀事物的物理本質屬性在人們頭腦中的反映，是人們進行物理思維的基礎。物理學的原理、定理、定律或規律，都是用有關的物理概念總結出來的，物理概念是在大量觀察、實驗基礎上，運用邏輯思維的方法，把事物本質的、共同的特征集中起來加以概括而形成的。

關健詞：專題教學；物理概念；方法與策略；案例剖析

G633.7

物理思維最基本的支點就是物理概念。物理概念是客觀事物的物理本質屬性在人們頭腦中的反映，是人們進行物理思維的基礎。物理學的原理、定理、定律或規律，都是用有關的物理概念總結出來的，物理概念是在大量觀察、實驗基礎上，運用邏輯思維的方法，把事物本質的、共同的特征集中起來加以概括而形成的。

構建主義學習理論說明：學習應是認知主體的內部心理過程，學生是信息加工主體。高中物理新課標中提出了“過程與方法”這一教學目標維度，在這一維度下，新課程對學生的學習要求從原來的“重知識”轉變為“重過程”。物理知識的教和學一般都遵循由生活中實例、科學實驗分析抽象出概念的過程，重要（關鍵）概念專題教學就是要再現這一過程，提升學生在知識形成過程中的主體作用，使學生的學習行為成為理性分析過程，而不是簡單機械記憶。

對概念專題教學要突出以下幾個方面：

一、突出物理概念的內涵與外延

物理概念的內涵指的是該概念所反映的物理事物的本質屬性。加速度的概念的內涵就是反映物理速度變化快慢，它的外延包含了：直線運動中表征速度大小變化的快慢的加速度（大學物理中為切向加速度）；作勻速圓周運動時表征速度方向變化快慢的向心加速度（大學物理中為法向加速度）。再如，機械運動概念的內涵是“一個物體相對于另一個物體的位置隨時間在改變”。力概念的內涵是“物體間的相互作用”。這些概念已經撇開了一個個具體的運動形態或具體的相互作用形式，概括出了同類物理事件所具有的本質屬性。機械運動概念的外延反映的是具有“物體間相對位置發生變化”這一本質屬性的各種運動形態，如勻速直線運動、變速直線運動、曲線運動等。力概念的外延反映的是具有“物體間發生相互作用”這一本質屬性的各種類型的力，如重力、彈力、靜電力等。

二、突出形成物理概念過程中的思維方法

建構主義學習理論認為：學習過程是人的思維活動的主動建構過程。物理學是借“物”求“理”， 借“物”就是要充分利用事例、實驗創設物理情景，這是新授課時的重點。專題教學中就是再次在“求理”上花功夫：再引導學生運用比較、分析、綜合等思維方法，對熟知的感性材料進行思維加工，加深對物理學概念的本質屬性的認識；從而幫助學生鞏固已形成的概念，學會自己用精練的語言將這個概念的內涵表達出來。對于有關物理量的概念，還應要求學生通過思維加工，再次獨立推導其量度公式，進而分析、比較它的量度公式與文字表述間物理意義上的聯系與區別。在高一物理教學中，加速度教學是一個關鍵重點概念也是教學的難點，同時又容易與速度，速度的變化量相混淆。與加速度相關的教學內容很多：有直線運動中的勻變速直線運動；曲線運動中的拋體運動、勻速圓周運動；牛頓運動力學中第二定律等等。可以這樣說對加速度概念理解掌握直接關系到后面內容仍至整個高中階段的學習。于是我們特意安排了“速度、速度變化量、加速度三概念的區別與聯系” 教學專題，讓學生能在于在教師的引導下，使學生深刻理解速度、速度變化量、加速度三個概念的區別，并能加以應用。在講述這一專題時，我們可以列出如下的表格并填寫部分內容，

而將其余的內容（如表中的黑體字加橫線部分）由學生自行填寫，老師作相應的指導與糾正；對于基礎好的學生也可讓他們自己設計對照表格，教師再加以點評。使學生對三者的有全面清淅的認識。這樣有助于學生在自主地組織語言表述相關的內容的過程中獨立思考，有助于知識的自主建構。然后針對易錯點設計了對應練習，最后再結合上表與練習題中的具體實例，設置了討論環節，讓學生對以下問題進行分組討論：

①.物體運動的速度很大，加速度是否也很大？

②.加速度為零時，物體的速度變不變？是不是也為零？

③.速度變化量大時，加速度是不是也大？速度變化量為零時，加速度是不是也為零？

④.物體速度在增加物體有沒有加速度？物體有了加速度是否就在作勻加速運動？

問題討論的設置是對加速度概念的總結提升：加速度是反映速度變化快慢的物理量，速度有變化才有加速度、速度變化得快加速度才大。對學生記憶、理解起鞏固加深的作用。

三、破解難點，化解疑點

由初中物理到高中物理，有一個由形象思維向抽象思維過渡的過程。例如：摩擦力、質點、瞬時速度、物體受力、運動的合成等章節，都要求學生要有較強的抽象思維能力。因而，學習要求比初中高多了，從認識過程來看，從原來注重于形象思維一下跨躍到抽象思維，從直觀的具體感知跨躍到復雜的分析推理。高中物理的學習對數學知識的依賴度增強了：物理概念之間數量上相互依賴關系的表達，要借助于數學手段；物理理論本身的發展，定律的建立，推理論證過程也都離不開數學；運用物理知識分析解決具體物理問題時，離不開數學工具。數學思想和嚴密的數學方法，始終是研究物理問題不可少的武器。而對于數學中矢量運算、極限、極值、函數等，學生本來就感到很困難，同時有時數學教學進度跟不上物理教學，出現了學科脫節，這樣客觀上也造成學習的困難。還有的同學覺得物理上感知困難，思維費力，產生畏難情緒，感到物理越學越難學。

物理學習中某些理解上的偏差，產生學習中的疑點，而隨著學習的推進，涉及的物理概念越來越多，相近的概念就會帶來相互的干擾，疑點就會在學生頭腦中積累成“疑云”。在這時圍繞相關概念進行專題教學，有利于學生物理知識的再建構，有利于疑云的驅散。