物理概念教學實踐與研究

孔平

摘 ?要：物理概念不僅是物理基礎知識的重要組成部分，而且也是構成物理規律，建立物理公式和完善物理理論的基礎和前提。本文闡述了對物理概念的理解和認識，并且從心理學的角度討論了物理概念的形成過程，進而論述了我們在物理概念教學中應當突出的教學原則。通過討論和論述，最后以一實例教學程序，體現了我們在物理概念教學中應當掌握的基本技能和方法，對當前以及以后物理概念教學中也是有很多益處的。

關鍵詞：物理概念;物理概念教學;物理概念形成;教學原則

物理概念反映著人類對物理世界認識的漫長智力活動歷程，是人類智慧的結晶。它又使人們在紛繁復雜的物理世界中，成為物理思維的基本單位和有力工具。所以，沒有精確、嚴密、科學的物理概念，也就沒有定量的物理學。因此，在物理概念教學中，就應特別注意好以下幾方面的問題。

一、對物理概念的理解和認識

（一）物理概念的定義

物理概念是一般“概念”范疇的子集，它既具有一般“概念”的共性，又具有自身的特性。物理概念是反映物理現象，物理過程本質屬性的一種現象，“是在大量觀察、實驗的基礎上，把一些事物本質的共同的特征集中起來加以概括而形成的。”

（二）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。例如，電勢是描述靜電場能的性質的物理量，其大小可用公式U=W/q來量度，它決定于電場本身的性質，而與檢驗電荷無關。電場強度反映了靜電場力的性質的物理量，用公式E=F/q來量度，電場強度的大小也只與電場本身有關，而與檢驗電荷無關，電勢和電場強度都是從不同角度描述電場性質的物理量，其反映電場本質是不同的。

物理概念的外延則是指所反映的物理現象本質屬性的對象，即通常所說的運用條件和范圍。例如，電勢的概念只適用于靜電場，而不能用于交變電磁場，其定義式U=W/q中的q是引入靜電場中的檢驗電荷的電量，而不適于非檢驗電荷，公式中的W是把檢驗電荷從無窮遠處移到電場中某點電場力所做的功。由此可見，掌握物理概念的外延就是理解物理概念的適用條件，定義式的應用范圍和公式中各個物理符號的具體物理意義。

二、物理概念形成的心理學問題

（一）物理概念形成的思維過程

思維總是從問題開始。對物理問題的提出，即物理概念的引入，要讓學生理解其必要性和重要性。而問題的提出，又要根據學生已具備的知識、心理、結合物理概念的特點，采取不同的方法。

第一種方法，從生活實際引入：在學生獲得的大量生活經驗基礎上，通過分析、對比、歸納等思維活動，提出該類物理現象的共性，從而提出新概念的建立。

第二種方法，從實驗現象引入：通過一些典型實驗，使學生獲得生動、鮮明的感性認識。從物理現象的特征出發，提出物理概念，使學生產生強烈的興趣，培養學生的觀察、實驗能力。

第三種方法，在舊知識的基礎上引入：學生具備了一定的物理知識和感性認識的基礎上，通過對舊知識的復習，揭示舊知識的矛盾，提出急待解決的問題。

（二）物理概念形成的認知結構特點

物理概念形成與學生認知結構是緊密聯系的，對于中學生來說，是由形象思維向抽象邏輯思維轉變的過程，還未經過系統的物理思維的訓練，其物理知識和經驗還有很大的局限性，因而學生的思維品質還較差。

三、物理概念形成的教學問題

物理概念是整個物理知識體系的支撐點。沒有科學的物理概念，就無法準確地、科學地描述物理規律。因此，物理概念形成教學中就要突出幾個教學原則。

（一）科學性原則

對一個物理概念、規律，必須確切地理解，正確地表達，不應有科學性錯誤。

（二）生動的直觀性原則

學習物理的概念，必須以觀察實驗作為基礎，使學生獲得生動的，具體的感性認識。在教學中，可以通過生動的語言，物理實驗等手段，使物理現象形象化。

（三）啟發積極思維原則

物理概念形成的思維過程，就是提出問題，討論問題，解決問題的過程。教師要給學生創造條件，善于觀察，實驗和思考，培養學生思維能力。

四、物理概念形成的教學程序

物理概念形成的教學程序是一個復雜的、多因素的、系統的問題。一般來說，它可包括“感知活動”、“建構結構”、“掌握方法”、“鞏固深化”、“評價反饋”五個基本環節。下面，筆者就以“功”概念形成的教學為例。

（一）感知活動

提出問題：初中教材中指出，“功”是多義詞，有“貢獻”的意思，如功勞，立功;有“成效”的意思，如大功告成，事半功倍……力學中所說的“功”，吸收了“成效”的意思，但是還有它特殊的含義，從而引入了功概念。

（二）建構結構

物理學里，許多概念一建立起來就能體會它明確的物理意義，如速度是用來反映運動快慢的物理量，加速度是用來反映速度變化快慢的物理量等。但功是先定義，然后在功和能關系研究過程中逐步體會功的物理意義的。

（三）掌握方法

功概念的建立，首先，是對大量機械工作實例進行分析，抽象出功的定義，這里用到了分析和綜合方法。而由功的定義式發展到計算公式，經歷了由特殊到一般，再回到特殊的思維過程。涉及到了力的分解，位移分解這種矢量分解方法。在計算式的討論中充分運用了數學方法。

（四）鞏固深化

功概念建立后，讓學生理解機器所做的功的計算W=Pt具有實際意義。在建立動能定理后，明確合力的功使物體的動能改變，從而把功過程量與運動狀態量聯系起來。通過重力、彈力、摩擦力做功的特點研究，明確不同種類的力做功與路徑的關系不同。隨著知識的增加，不斷豐富對功概念的認識。

（五）評價反饋

評價反饋包括學生自我評價反饋和教師評價反饋。可以通過情感交流、調查分析、考試測驗、學生練習等手段，教師獲得評價反饋信息，實現調整教學的目的，使學生更好地掌握好知識。

總之，物理概念教學，就是指學生理解掌握物理概念，培養學生能力的過程。因此，我們在傳授好知識的同時，既要立足于學生能力的培養和提高，更要有助于學生對物理概念和規律的正確形成。在教學過程中，及時了解學生掌握物理概念的實際水平，采取一套行之有效的教學方法，對于應用到物理概念教學中來，是有相當收益的。

參考文獻：

[1]閻金鐸.《中學物理教材教法》.北京師范大學出版社.1984.

[2]喬際平等.《中學物理教學基本功講座》.北京師范學院出版社.1991.