摘要：在整个物理教学中,物理概念是物理学知识的核心,是培养学生思维能力的重要手段,可帮助学生形成科学的研究方法。 关键词：物理 概念 教学 21世纪的社会发展方向必将是大量需求全面发展的、高素质的、具有创新精神和创造能力的人才。学校教育为适应社会发展的趋势,不仅在教育基础设施上要更新,更为重要的是教育观念的更新。而作为与前沿科学联系十分紧密的物理学科,对其概念教学进行探讨具有重要意义。物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维方式,是抽象的物理事实。它不仅是物理知识的一个重要组成部分,而且也是构成物理规律和物理公式的理论基础。所以,在中学物理的教学中,物理概念教学更显得尤为重要。
在中学物理的概念大约有四百个,大致可以分为以下四类:
(1)反映物质属性的。如:运动、惯性、质量、能量、电、磁、波粒二象性等,这类概念的特点是:其含义深刻,富有哲理性,很难从其表面定义上获得深入理解。只有随着知识的积累和发展才能由表及里,由浅入深地加深对概念的理解。
(2)反映物质及其性质的。如:速度、加速度、密度、功率、比热、电场强度、电势、电动势、电阻、电容等。它们的共同特点是:用两个或几个物理量的比值来表示它们的定义。
(3)反映物质间相互作用关系的。如:力、力矩、压强、冲量、功、热量。这些概念的特点是:与物质之间相互作用密切关联,对于单个物质是毫无意义的。
(4)描述一些物理现象的名称。如:匀速直线运动、圆周运动、形变、熔解、反射、折射、干涉、静电感应、电磁感应、核反应、质量亏损等。这类概念的特点是:就其概念本身而言,并不难理解,难理解的是这些物理现象产生的原因和条件。
在整个物理教学中,物理概念是物理学知识的核心,是培养学生思维能力的重要手段,可帮助学生形成科学的研究方法。对于正确的引入物理概念,我们可以从联系学生生活实际和通过演示实验两种方式引入;进行思维加工,从具体发展到抽象,从模糊发展到精确,从较多的概念形成发展到更多的概念同化,形成概念;通过运用,进一步巩固概念,为了物理概念能达到预期目的,必须注意引导学生应用物理概念,解决实际问题。在概念教学中,要结合学生认知能力,分阶段、循序渐进地深化质量概念。
通过物理概念教学工作,我们会发现学生学习物理概念中常见的问题:
(一)概念之间的混淆
学生在学习概念的过程中,对于一些本质不同但表面相似的概念很容易混淆。例如:对于温度、热量、内能这三个概念,有些学生误认为:热的物体比冷的物体热量多;相同温度的水,质量越大,热量就越多。
(二)抽象思维能力不足,有些概念难以理解
在物理学中,某些概念的建立过程,涉及到比较抽象而复杂的思维过程。学生要理解它们,需要有较高的抽象思维能力。如:对一般的变速运动,从极限的概念出发,加速度,学生在学习加速度概念时最容易出现以下一些糊涂认识:第一,速度本身是变化的,而加速度又是速度的变化率,几个变量交织在一起,容易产生理解上的混乱;第二,认为加速度是增加的速度,是速度的一种;第三,认为速度越大,加速度越大,反之亦然,当速度为零时加速度也必定为零。
(三)不会正确运用概念来分析问题、解决问题
学生运用物理概念的过程,不仅是巩固、深化和活化物理概念的过程,亦是训练学生掌握运用概念的方法的重要途径,它有助于培养学生分析和解决物理问题的能力。学生不会正确运用概念来分析、解决问题,究其原因还是能力不够,方法不熟练,对概念的内涵、外延掌握得不全面。解决办法只能是有针对性地训练,同时要归纳、总结、举一反三。不能孤立地学,应结合具体物理情境和具体规律来认识。久而久之,便能运用自如。一般说来,物理概念是在观察和实验的基础上,对物质所表现的主要特征或本质属性经过分析、综合、抽象、概括等过程得到的一种思维形式;物理概念不仅具有明确的内涵和外延,而且具有客观性、抽象性、精细性、可测性、局限性等特点。物理术语是伴随物理概念而产生的,是为解释现象、讨论问题、探索规律而在一定环境下使用的专业语言[9]。将物理概念、术语借用到其他场所,若恰如其分也未尝不可,往往能产生锦上添花的效果。举例如下:
力,是物体间的相互作用,其效果是使物体的形状或运动状态发生改变,改变的程度决定于力的大小、方向和作用点。谈到力,必定同时存在施力物体和受力物体。口语“力”往往指力量、功夫,如“大力整治、大力开展活动”,既无相互作用的含义,也不同时存在施力物体与受力物体,而且不能测量,更不具有矢量性。
作为物理老师,应该怎样做才能更好的进行物理概念教学呢!首先,教师应当创造条件,使学生在了解大量的物理现象,观察物理实验的基础上,对有待研究的事物有一个较深的印象。在过程中教师要着重引导学生善于观察,达到了解现象,获取资料,发掘问题和勤于思考的目的。其次,引导学生进行比较、分析、综合、概括、排除次要因素,抓住主要因素,找出所观察到的一系列现象的共性、本质属性,形成概念,用准确的、简洁的物理语言或数学语言给出准确的表述或定义,并指出所定义的概念的适用条件和范围。最后,通过与有关,相近概念的对比,以及进行适当的练习应用,来巩固、深化概念的目的。至于在教学过程中,采取怎样的教学方法、选取哪些具体事例、选择哪些现代化的教学手段,则应根据具体情况自行确定。总之,要教好物理,就要在理解物理概念上下功夫,帮助学生理解每个物理概念的内涵和外延,从而达到提高学生思维能力的目的。同时,老师怎样衡量学生掌握物理概念的情况呢!(1)看学生是否明确概念是从哪些客观事物中抽象出来的。(2)看学生是否明确概念反映了事物的什么本质属性和联系,物理意义是什么,适用的范围如何。(3)看学生是否能用概念说明、解释一些有关的物理现象,以致解决一些有关的简单的物理问题。
从上可见,概念教学与实验、练习、复习及课外活动等教学具有差异。在物理领域,研究者经常默认物理概念分为定量和定性的概念,定量的物理概念称为物理量,物理量之间的关系构成了物理规律。因此,物理概念教学和物理规律教学方法之间并不存在非常大的区别,但物理概念规律教学和实验教学之间具有一定的区别。
总之,物理概念的教学是十分重要的。学生头脑中形成清晰的概念是一个十分复杂的认识过程。这是一个特殊的认识和一般的认识、感性认识和理性认识的反复结合、相互作用的辩证发展过程,是认识不断深化的过程。这就要求教师在教学中切不可简单行事,而要去采取一系列有效的措施,采用符合学生认识规律和身心发展的规律的方法。才能顺利地使学生形成概念,完成教学任务,提高学生分析问题、解决问题的能力。