淺析物理概念和規律的教學

淺析物理概念和規律的教學

摘要:能力培養的基礎是知識，物理基礎知識中最重要的內容是概念和規律，在物理教學中，講清、講透概念和規律，提高學生的能力是物理教學的重要任務。文章試圖從物理概念和規律的引入、形成、深化和應用等四個環節入手，結合教學實踐，做了一些初步的總結和探討。

關鍵詞:物理概念;規律;教學探討
　　
　　物理基礎知識中最重要最基本的內容是物理概念和規律。在物理教學中，物理概念和規律的教學是一個關鍵的環節，講清、講透物理概念和規律，并使學生的認知能力在形成概念、掌握規律中得到充分發展，是物理教學的重要任務。形成概念、掌握規律是一個十分復雜的教學過程，但一般都要經歷概念、規律的引入、形成、深化和應用等四個環節。根據教學實踐，針對以上四個環節做了一些初步的探討。
　　
　　1. 物理概念和規律的引入
　　
　　物理概念是從感性世界中來的[1]。概念和規律的基礎是感性認識，只有對具體的物理現象及其特性進行分析、概括，才能形成物理概念，對物理現象的運動變化及概念間的本質聯系進行歸納、總結，就形成了物理規律。為此，教師必須從有關概念和規律所包含的大量感性事例中，精選包括主要類型的、本質聯系明顯的典型事例來教學[2]，從而加強學生的感性認識。如何加強學生的感性認識呢？教師要充分利用板書、板畫、掛圖、演示試驗等手段，充分發揮電化教學的優勢，充分結合多媒體技術，使物理課堂教學形象生動，讓學生在一個形象化的物理世界里來探究物理概念和規律。
　　物理概念和規律是比較抽象的。在進行物理概念和規律的教學時，常常采用“抽象概念形象化”的方法或建立“物理模型”的方法，來描述物理情景[3]。通過形象化的物理情景，利用邏輯推理、邏輯思維對其進行分析、概括、歸納、抽象出物理概念和規律。例如，在電場和磁場的教學中，用“電場線模型”來描繪電場，用“磁感線模型”來描繪磁場；在楞次定律的教學中，利用蓄水池中出水量和入水量對水池中水量變化的影響來體現感應電流的磁場對引起感應電流的原磁通量變化的“阻礙”作用。
　　
　　2. 物理概念和規律的形成
　　
　　物理概念和規律是人腦對物理現象和過程等感性材料進行科學抽象的產物。在獲得感性認識的基礎上，提出問題，引導學生進行分析、綜合、抽象、概括、推理等一系列的思維活動，忽略影響問題的次要因素，抓住主要因素，找出一系列所觀察到的現象的共性和本質屬性，才能使學生形成正確的物理概念和規律。
　　例如在動量的教學中，就是通過創設物理情境進行探究來逐步建立概念的。首先通過演示“靜的粉筆”與“動的粉筆”和“靜的錘子”與“動的錘子”的運動情況，比較發現靜止物體和運動物體所產生的機械效果不同；再通過“慢慢行走的你”、“快速跑動的你”與墻相撞和籃球、鉛球以同樣的速度落地比較可知影響運動物體所能產生的機械效果的因素是物體的質量和速度；又通過質量不同、速度不同的兩輛小車運動的有關分析與計算引導學生發現質量不同、速度不同的運動物體也可以產生相同的機械效果，但其前提是物體質量和速度的乘積必須相同。顯然運動物體所能產生的機械效果是由質量和速度的乘積決定的，至此，引入動量來反映運動物體所能產生的機械效果便是水到渠成、順理成章的事了。
　3. 物理概念和規律的深化
　　
　　教學實踐表明，只有被學生理解了的知識，學生才能牢固地掌握它，也只有理解了所學的知識后，才能進一步靈活地運用它。因此，在物理概念和規律形成之后，還必須引導學生對概念和規律進行討論，以深化知識，鞏固知識。
　　3.1物理概念和規律的物理意義的理解是關鍵。例如，加速度反映了物體速度改變的快慢，而速度則反映了物體位置改變的快慢，弄清了它們的物理意義，就可以避免“速度為零，加速度也為零；速度越大，加速度越大或速度越小，加速度越小”等錯誤的認識。
　　3.2物理概念和規律的適用范圍和條件的把握是前提。例如，討論地球公轉問題時，它可以被視為“質點”，但在討論地球自轉問題時，它又不能被視為“質點”；電場強度E=kQ/r2僅適用于點電荷所形成的非勻強電場；牛頓第二定律F=ma只適用于慣性系中宏觀物體低速運動的問題等。因此，只有明確了物理概念和規律的適用范圍和條件，在解決實際問題的過程中才能不至于生搬硬套，做“拿來主義”的奴隸。
　　3.3物理概念間、規律間的比較也是非常重要的。比較是確定概念間、規律間在不同條件下的異同的一種思維過程。物理學中，概念間、規律間在空間上、時間上都存在著差異性和統一性，因此，在教學中應引導學生作空間上、時間上的比較以辨別概念間、規律間的異同和了解它們的發展過程，才能做到正確運用。以動量和動能為例，它們相同的是，都是物體的狀態量；不同的是，動能的增量表示能量的轉化，而動量的增量則表示機械運動的轉移。既然已有動能來描述物體的運動狀態，為何還要引入動量呢？原因就是動能的變化是力在空間上的累積效應，而動量的變化卻是力在時間上的累積效應，二者從不同側面來表現同一物理現象的本質特征，顯然，非如此不能滿足全面描述物體狀態的客觀需要。
　　另外，既要重視概念、規律的縱向聯系，又要加強它們的橫向聯系，以活化學生的思維。如以加速度為中心，與速度相聯系，可使學生理解加速度是速度變化率的含義；抓住加速度產生的原因，可以聯系到力、質量、慣性以及牛頓第二定律；根據加速度是描述物體運動狀態變化的基本物理量這一點，可以聯系到常見機械運動的分類；根據加速度是描述物體速度變化快慢的量，可以聯系到物體做功的快慢、磁通量變化的快慢等。
　　
　　4. 物理概念和規律的應用
　　
　　學習知識的目的在于應用。在學生牢固掌握和深刻理解物理概念和規律的基礎上，還要讓學生在運用它們來說明和解釋現象、解決實際問題的過程中不斷加深。在運用概念和規律的這一環節中，一方面要精心選用一些典型的問題，通過教師的示范和師生的共同討論，深化、活化對所學物理概念和規律的理解，使學生逐步領會分析、處理和解決物理問題的思路和方法；另一方面，要組織學生進行運用概念和規律的練習，在練習的基礎上，要幫助和引導學生逐步總結出解決實際問題的一些帶有規律性的思路和方法。
　　總之，物理概念和物理規律的教學是一個十分復雜的過程，不可能一蹴而就、一勞永逸，在教學過程中，應當從教材實際和學生實際出發，深入鉆研教材，不斷改進教學方法和教學手段，注意教學的階段性，把握概念、規律的四個教學環節，逐步加深對物理概念和規律的理解和應用，從而達到提高物理教育教學的目的。
　　
　　參考文獻：
　　[1]姜水根.《理念的世界》. 《中學物理教學參考》[J].2004.9. 56-58
　　[2]許國梁主編. 《中學物理教學法》[M].高等教育出版社.1991.3.
　　[3]汪燕青. 《加強物理知識形成過程的教學研究初探》. 《中學物理教學參考》[J].2004.9.5-8
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