综述物理概念教学

综述物理概念教学

张翼穹

张翼穹

摘要:物理概念教学是中学物理教学中很重要的一种教学方式。本文从三个阶段对物理概念教学进行了研究，旨在提升学生解决和分析物理试题的能力。

关键词：物理概念；教学；提升

众所周知，物理概念教学过程具体分三个阶段：

第一，概念的引入，这是物理教学的必经过程，引入方法：1.从生活实际中引入；2.从现象中引入；3.在复习旧知识的基础上引入；4.从理论需要引入。

第二，概念的形成：1.揭露本质特征实现观念上的突破；2.明确概念的定义；3.讨论概念的物理意义。

第三，巩固升华概念，训练运用概念的技能：1.对易混淆的概念进行变析，进一步理解其区别与联系；2.通过练习形成运用概念的技能；

物理概念分为两类：一类是只有质的规定性的概念，如运动、静止、电场、光等；另一类是不仅具有质的规定性，还有量的规定性，这种概念又叫物理量。例如速度、加速度、功、动能、动量、场强等。物理概念的定义应包括描述性定义和测量性定义两部分。物理概念在物理教学中占有重要的地位。

物理概念教学过程就是在教师的指导下，调动学生认知结构中已有感性经验和知识，去感知理解材料，经过思维加工产生认识飞跃，之后组织成完整的概念图式。为了使学生掌握概念、发展认识能力，必须扎扎实实地处理好每一个环节。以下将概念教学过程分为“引入”、“形成”和“巩固”与“深化”四个阶段来具体阐述。

概念的引入

概念的引入是物理概念教学的必经环节。通过这一过程使学生明确：“为什么引入这一概念”以及“将

如何建立这一概念”，从而使学生明确活动目的，激发学习兴趣，提取有关知识，为建立概念的引入活动做好心理准备。

概念的引入可根据学生认知结构中相应知识状况和新概念特点采取灵活多样的方法。一般可采取下述方法：

1.从生活实际中引入

例如力的概念可从退土机推土、人提水、马拉车、汽车压路面等现象引入。这实质上是帮助学生提取储存在头脑中的感性知识，以便对其进行思维加工形成概念。

这种方式简便易行，学生感到亲切自然。而且从生活实际中引入概念，使学生感觉到生活中处处都有物理现象，有助于培养兴趣和注意观察勤于思考的习惯。

2.从实验现象引入

如果学生缺乏建立概念所需的感性知识。则应通过一些典型实验使学生获得鲜明的感性知识，在此基础上形成概念。

经常运用实验，不仅能提供必要的感性知识，还可激发兴趣，培养观察力、注意力，并有助于学生树立物理是一门以实验为基础的学科。

3.在复习旧知识的基础上引入

有些情况下，特别是到了高年级，学生已建立了许多物理概念，物理感性知识也更丰富。这时可在复习有关旧知识的基础上引入概念。例如，高中讲电势能、电势概念时，可先引导学生回忆重力做功与路径无关、重力势能等知识，通过类比，建立新概念。这是认知结构同化作用的体现。适合这种情况的新旧知识关系可以是多样的，如可以是类比的(如重力势能与电势能、电流和水流)；可以是对比的(如功率与速度)可以是类属的(如由能到分子能、核能等)；也可以是归纳推广的(如由机械能、电能、内能)等等。

这种依靠旧知识同化新知识的方法，有利于巩固知识、强化知识的内在联系，对形成结构清晰、联系紧密的物理认知结构具有重要意义。

4.从理论需要引入

这种方法强调知识的内在逻辑性和知识体系的整体性，有利于形成良好的认知结构。对于能、热量、理想气体三个状态的参量、场强、电流强度等概念，都可用此法引入。

在引入概念时，无论采取什么方法都要注意：(1)选择的感性材料要典型、全面、要突出与概念有关的本质特征和属性，尽量减少非本质特征的干扰。(2)选择的旧知识一定要与新知识有实质性联系，并讲清区别。否则容易形成模糊的或错误的概念，或在认知结构中形成不正确的联系。

二、概念的形成

1.揭露本质特征实现观念上的突破

在该环节的教学中，主要有以下两种情况：

一种是在学生已有感性知识的基础上或通过实验提供了足够鲜明生动的感性材料。在这种情况下建立概念一般不会有太大阻力，通过分析、比较、抽象、概括等思维步骤可以摒弃非本质的东西，抽出本质特征或属性，从而实现认识上的飞跃。

另一种情况是学生存在与新概念相抵触的前概念。在这种情况下，直接讲授新概念往往不能奏效。因为学生对其前概念深信不疑，并已习惯于用原有的概念去理解事物，当他从前概念出发来听教师的讲授时，往往只接纳了那些与其原知识结构相容的内容，而与原知识结构相矛盾的内容，要么未引起注意，要么无法理解，即使勉强记住了一些结论，也无法融会贯通而只能将新记住的结论与原来的概念分别搁置，遇到实际问题时，仍按原来的概念进行思维。

实现观念的转变，关键是设法给学生一个巨大的“震颤”，以动摇其顽固信念的基础。综观物理学发展的历史，历次重大变革到来之前，都要经历一系列“危机”与“灾难”，在一些无法回避的矛盾冲击下，人们才不得不走出他们建造的象牙塔，以批判的态度重新审定他们曾深信完美无缺的根基。只有在这时，才有可能发现问题，使观念发生革命性转变。但无论如何，要使学生放弃他曾坚信不移的观念，接受一种全新的观念，都将是一个极其艰难的过程，有时甚至出现反复。为此，我们建议运用下述三个步骤来实现观念的彻底转化。

第一步：引导学生暴露其原有的观念，包括结论、例证、推论等。并在适当的时候提出矛盾，给与其原有错误理论沉重一击。

使学生暴露观点的方法有很多，例如，可以通过师生谈话法；预测——实验——解释；也可以通过设计诊断性题目，事先了解学生的观点。要运用延迟评价的原则，即待所有学生的观点都充分暴露后，再提出矛盾，以免问题暴露不完全，解决不彻底。

第二步：组织讨论，乃至争论，揭露前观念的不合理性，从而使学生自愿放弃该概念。

(1)遇到新问题，原概念无法解释或解决。

(2)过去认为很重要的知识，现在看来在解释某些现象时，已不是必要的了。或者说，原来的概念并非是某些现象的最终解释，可能还有更根本的概念来取代它。

(3)发现原来的概念在某些方面违背了常理或已被公认的原理。

(4)从原观念推出的结论是荒谬的，无法接受。

第三步：引导学生接受新的概念。新概念必须具备以下优越性，学生才能接受。

(1)能解释旧概念无法解释的现象而不带来新的矛盾。

(2)新概念比旧概念更根本，包含更多本质内容。

(3)新概念及其推论是合理的，可以接受的。

(4)新概念与认知结构中其他知识没有冲突。

2.明确概念的定义

揭露出事物的本质属性，概念的定义也是水到渠成的事情了。可启发学生将已抽取出的本质特征加以连结，用恰当、简洁的文字表达出来。

对于还有量的、规定性的物理概念，在下定义时除了文字表述之外，还需给出定义式，并明确式中符号所代表的含义及各物理量的单位。

3.讨论概念的物理意义

得出了概念的定义，并不是认识概念的结束。还要从定义出发，讨论概念的内涵与外延、概念的物理含义以及用途等，从不同角度丰富对概念的认识。

例如：得出电阻定义R=U/I之后，要对其物理含义进行讨论，使学生明确以下几点：

(1)物理意义：R=U/I是电阻定义式。它表明对特定的导体，电压越大，产生的电流强度越大，但U/I是一常量，这一常量由组成导体的材料及导体的尺寸决定，与加在导体两端的电压无关，及R∝U是错误的。

(2)作用：用来描述导体对电流的阻碍作用，任何导体都具有这种性质。

(3)R=U/I提供了一种测量导体电阻的方法（伏安法），同时，以上三个量知道了两个可求其三。

这一环节实际上是对前面概念学习过程的一个小结，其心理学含义是通过这一过程强化概念图式。才能完整准确地掌握概念，正确运用概念。

三、巩固升华概念，训练运用概念的技能

要使学生牢固、清晰地掌握概念，必须经过概念的巩固、升华阶段。通过这一阶段可达到以下两个目的：1.对易混淆的概念进行变析，进一步理解其区别与联系，有比较才有鉴别。将易混淆的概念加以对比、辨析，明确它们的区别与联系，是帮助学生纠正错误概念，理解、巩固和深化概念的有力措施，也是形成清晰概念、层次清楚的认知结构的必然要求。2.通过练习形成运用概念的技能。学习概念，是为了能运用概念进行思维，运用概念解决问题。依据认识论的观点，一个完整的教学过程必须经过“由感性的具体上升到抽象的规定”和“再由抽象的规定发展到思维中的具体”这样两个科学抽象的阶段。因而概念的运用阶段也是物理概念教学不可缺少的环节。但要注意，练习的目的在于巩固深化概念，形成技能，培养分析问题解决问题的能力。因此，选题要典型、灵活多样，对题目的挖掘、探讨要力求深入。将做习题与概念教学分离，甚至相对立，搞题海战术的做法，不仅浪费时间、浪费精力，还容易使学生形成呆板、机械、生搬硬套的思维习惯，不利于升化、活化概念，也不利于分析能力的提高。

参考文献：

[1]阎金锋,朱小明.中学物理教学[M].北京：光明日报出版社,1987.

[2]许国梁.中学物理教学法[M].人民教育出版社,1983.

[3]刘齐煌.中学物理教学能力[M].科学技术文献出版社,1992.

（作者单位：内蒙古包头市包钢实验中学014000）