高中物理概念教学

物理概念不仅是物理基础理论知识的一个重要组成部分,也是学生通过逻辑推理方法,构建知识体系的基本元素,学生学习物理知识的过程,就是要不断地建立物理概念,弄清物理规律.如果概念不清,就不可能真正掌握物理基础知识,不可能有效构建物理模型,不可能形成清晰的思维过程.

一、物理概念的特点

物理概念准确地反映了物理现象及过程的本质属性,它是在大量的观察、实验基础上,获得感性认识,通过分析比较、归纳综合,区别个别与一般、现象与本质,然后把这些物理现象的共同特征集中起来加以概括而建立的,是物理事实本质在人脑中的反映.任何一个物理概念的学习又会与其他概念相联系,概念之间的这种关联着的逻辑关系,是构成物理规律和公式的理论基础.在解决物理问题时,常常表现出选择题选不全,计算题审题时,由于对某些概念理解不到位,导致挖掘不出有效信息、不能快速建立未知量与已知量之间的联系,解题效率低下.因此,在中学物理教学中,概念教学是一个重点,也是一个难点,搞好物理概念的教学,使学生的认识能力在形成概念的过程中得到充分发展,是物理教学的重要任务.

二、影响高中物理概念学习的主要因素

1.教材因素

初中物理教材与高中教材相比较,对知识和思维能力的要求都有一个较大的跨越,存在一个较大的台阶.高中物理教材所讲述的知识不仅要求采用观察、实验,更多的要求具备分析归纳和综合等抽象思维能力,要求能熟练的应用数学知识解决物理问题.对于多个研究对象、多个状态、多个过程的复杂的问题,从物理现象到构建物理模型,从物理模型到数学化的描述,建立一系列的方程,学生接受难度大.初中、高中物理教材对知识的表述也有很大差别.初中物理教材文字叙述比较浅显通俗,学生容易看懂和理解,而高中物理教材对物理概念和规律的表述严谨简捷.对物理问题的分析、推理、论述科学严密,学生不易读懂、阅读难度大.另外,高中教材与所需数学知识的衔接不当,也对学生的物理学习造成了困难.如学生尚未学到极限的概念,在学习瞬时速度时就难以理解；高一新生没有三角函数知识,就不能灵活处理力的合成与分解；没有函数图像的知识,用图像法研究各种问题就会比较困难.由于学科之间的横向联系的失调,也加大了高一物理学习难度,使高一学生成绩分化.

2.学生因素

高中物理概念有些是从直观的实验直接得出的,有些概念则需要学生从已有的物理概念出发,或从建立的理想模型出发,通过观察、分析、归纳和推理建立起来.虽然高中学生具有一定的认知能力及逻辑思维能力,但由于他们物理基础知识有限,物理思维方法不足,个别高中学生由于在以往的学习过程中形成了被动接受知识的习惯,积极主动思考问题的能力较差,不善于将陌生、复杂、困难的问题转化为熟悉、简单、容易的问题,不善于将实际问题转化为物理问题,不善于根据具体问题灵活选择方法,学习物理概念时习惯于机械记忆,盲目练习,往往被个别表面现象所迷惑,形成一些片面的、肤浅的概念.主要表现在解决物理问题时对于隐含条件的分析,临界状的把握,多过程的衔接等分析不完整,顾此失彼,答案不全面,条理不清楚.如个别学生不理解加速度及电阻率的概念,造成“加速度大速度就大；电阻率大电阻一定大”的错误认识.

3.教师因素

教师在教学过程中,往往将大量的时间用于备课做题,缺乏分析研究学生的现有知识状况、接受知识的能力,对于学生的知识能力有时估计过高,自己常常觉得有些物理概念很简单,学生自己一看就懂,没有必要花费时间去探讨、挖掘物理概念的内涵和外延,造成学生在最初就没有真正理解有些概念,致使学生不易建立各个物理概念之间的联系.为了更有效的搞好概念教学,需关注以下几个环节.

三、引入物理概念的常用方法

（1）实验法

物理学是一门实验学科,大多数物理概念是通过实验演示,让学生透过现象剖析揭示其本质而引入的,学生通过直观观察形成深刻印象,强化了对概念的理解和记忆.例如在引入弹力的概念时,通过演示实验：小车受拉伸或压缩弹簧的作用而运动；再演示：弯曲的弹性钢片能将粉笔头推出去.引导学生观察在这些实验过程中,弹簧及弹性钢片发生了什么形变,弹簧在恢复原状时要对与它接触的物体产生力的作用,让学生自己总结弹力产生的条件及弹力的概念.

（2）类比法

类比法是在科学研究中常用的方法,在物理学中不少的概念是用类比推理方法得出的,让学生借类比事物为“桥”,从形象思维顺利过渡到抽象思维,有助于接受理解新概念.例如：与重力势能类比,引入电势能的概念；与电场强度概念的建立类比,建立磁感应强度；将电流类比水流,建立电流概念；将电压类比水压,建立电压概念；把电磁振荡类比于弹簧振子或单摆,把电谐振类比于机械振动中的共振,建立电磁振荡概念.

（3）逻辑推理法

物理概念大多数是在已有认知结构的基础上建立起来的,新概念的建立主要依赖于认知结构中相关的概念,要充分发挥已有的旧知识的作用,通过新旧概念之间的逻辑关系引入新概念.例如引导学生复习初中学过的功的概念,指出物体能够对外做功,则物体具有能量.在此基础上,讨论运动物体能够对外做功,则运动物体就具有能量,这种能量叫动能,进一步用做功的多少来确定动能与那些量有关系,使学生真正理解动能的表达式.

总之,物理概念引入的方法很多,无论采用什么方法一定要注意：使学生明确一个概念的物理意义,知道这个概念到底有什么作用；根据学生认知结构中相应知识状况和新概念的不同特点,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,尽量减少非本质特征的干扰,避免先入为主和消极的思维定势的影响；能起承前启后,建立知识联系的作用,选择的旧知识一定要与新知识有实质性联系,否则容易形成模糊或错误的概念,或在认知结构中形成不正确的联系,有碍于培养学生抽象与概括能力；引入概念时,要尽量能激发学生学习的兴趣,使其积极活动,充分体现学生的主体作用.