怎样讲解物理概念

怎样讲解物理概念

在中学物理教学中，使学生形成概念、掌握规律，并在此过程中发展认识能力是教学的核心问题，其中物理概念的教学又是整个物理教学的基础。因此，物理概念的教学是中学物理教师最重要的基本功之一。本讲主要阐述物理概念教学中的特点和过程。

一、物理概念教学的重要性

物理概念是一类物理现象和物理过程的共同性质和本质特征在人们头脑中的反映，是对物理现象和物理过程的抽象化和概括化的思维形式。一方面，物理概念反映着人类对物理世界漫长而艰难的智力活动历程，是人类智慧的结晶；另一方面，它又使人们在纷繁复杂的物理世界中，把握了事物的本质特征，成为物理思维的基本单位和有力工具。借助于这种简约、概括的思维形式，人们找到了支配复杂的物理世界的简单规律，建立了假说、模型和测量方法体系，从而筑起了规模宏大的物理学理论大厦。因而，在某种意义上说，物理学基本概念是物理学理论的根基和精髓，是物理学大厦的砖石。没有精确、严密的物理概念，也就没有定量的物理学。因此，在物理教学中，物理概念的教学是首要的任务，是进一步进行物理规律、物理理论教学的基础。如果学生没有建立起一系列清晰、准确的物理概念，不能理解特定的词所代表的物理概念的含义，就失去了进一步学习的基础。可见，建立起科学的物理概念是物理教学成功的关键。

二、物理概念教学的复杂性

物理概念教学的基本要求是：①使学生建立牢固、清晰的物理概念。即要求学生明确概念的内涵、外延，弄清概念之间的区别与联系，并能熟练、准确地运用概念。②在概念教学过程中，使学生学会科学的思维方法，形成良好的思维习惯，从而发展智力，培养能力。但是，由于教学过程是由教师、学生、教材等组成的复杂的系统过程，在物理概念教学过程中，系统中诸要素相互作用、相互影响，使得物理概念教学过程十分复杂，给物理概念教学任务的完成造成了许多困难。下面分别从辩证唯物主义认识论、学习心理和教学过程的实际等不同角度，对这一问题加以分析。

（一）从辩证唯物主义认识论角度分析

辩证唯物主义认识论认为，任何事物都是相互联系的。在形形色色的联系中，有本质的、必然的联系，也有非本质的、偶然的联系。非本质的联系常常是丰富多彩的，而本质的联系往往是单一的、内在的。内在的东西往往不能直接感知，容易被纷繁复杂的现象所掩盖，使之变得模糊不清，造成人们掌握事物本质的困难。当主体与环境发生作用时，客观事物和过程总是作为一个综合性刺激物出现，且在很多情况下，本质特征的刺激并不是最强烈的，而非本质特征的刺激不仅是形形色色的，而且还是很强烈的，在这种情况下，非本质特征的强刺激往往掩盖了本质特征的弱刺激，导致人们形成片面的，甚至是错误的认识。

例如，在“用力推桌子则桌子移动，停止用力则桌子也停止运动”这类现象中，强烈的表面联系的刺激��“力使物体运动”掩盖了“物体具有保持原有运动状态的属性”和“力是改变物体运动状态的原因”这些本质联系的刺激，在“高速行驶的汽车比慢行的汽车难刹车”这一现象中，“速度大则惯性大”这种非本质联系的刺激掩盖了“惯性是物体的客观属性，与速度无关”这种本质特征的弱刺激。正是由于物理现象的复杂性和物理概念的深刻性、抽象性，在人类对物理世界的探索历程中，物理概念的形成往往要经历漫长而艰难的过程。

（二）从学习心理的角度分析

由学习心理可知，学习可分为两大类，一类是意义学习，一类是机械学习。当一些词、符号出现时，学生头脑中唤起了其代表的认知内容，这些符号对学生而言获得了心理意义。反之若未能理解符号代表的意义，而只是强记内容的学习是机械学习。

人类积累的日常生活经验和学到的科学知识，在头脑中并不是孤立的、分离的存在着，而是相互之间都有一定的联系，形成一定的结构，这种组织起来了的知识、经验反映着事物之间的联系和世界的结构，称之为认知结构。意义学习的过程就是主体通过其认知结构与外界的相互作用来理解意义、吸收知识，发展认知结构的过程。认知结构与外界相互作用的基本方式有两种：同化和顺应。学生用自己头脑中的认知结构与新知识发生联系，建构新知识的心理意义，如果建构成功，则学生就理解了知识，然后将其纳入认知结构中的适当部位，这种过程称认知结构的“同化”；如果原认知结构与新知识差别太大或发生矛盾，则主体必须先对原认知结构进行修改或重建新的结构，依靠修改（或重建）后的认知结构去组织新知识，这种过程称为认知结构的“顺应”。通过不断的“同化”与“顺应”过程，主体不断地吸收新知识，改造、组织旧经验，发展认知结构。

作为新知识学习的起点和学习过程的组织者，认知结构对新知识学习的质量和效率无疑具有决定性作用。所谓：教师心中要有学生”就是要求教师要了解学生认知结构特点，即了解学生的认知发展水平、思维规律、现有知识状况以及兴趣特点等。下面是中学生物理认知结构中的一些常见的缺陷，它们构成了学生学习物理概念的障碍。

1．中学生思维特点

中学生，特别是刚刚开始学习物理的初中学生，认知水平虽已达到形式运算阶段，具备一定的逻辑思维能力，但由于他们还未进行过系统的物理思维的训练，其物理知识、经验还有很大的局限性，因而其逻辑思维能力和思维品质还很差。具体地说：

(1)思维的组织性、条理性差

中学生不善于有目的、有计划、有条理的进行思维，遇到问题时，往往靠直觉经验进行判断，“想当然”的推理。

例如，学生认为“摩擦力就是阻碍物体运动的力”；“物体浸入液体越深，所受浮力越大”；“功率越大的灯泡，其电阻越大，灯丝越细”等。

(2)思维的广阔性、深刻性差

中学生常常是以我为中心看待事物，因而他们往往只考虑那些能直接从日常生活经验中所建构的事物的意义，而不能从多方面分析问题，抓住事物的本质和解决问题的关键。往往被个别事物的表面现象所迷惑，形成一些片面的、肤浅的概念。

例如，“力是使物体运动的原因”；“重的物体下落快”、“钢笔吸墨水”等概念的形成就是这种思维特点的反映。

(3)思维的灵活性、敏捷性差

中学生往往具有思维惰性，习惯于生搬硬套公式，而不是努力弄懂意义，根据具体问题灵活选择方法。这在运用物理概念解决问题时，尤其突出。

(4)思维的逻辑性差

中学生往往对某些特定事物的解释感兴趣，而不关心对各种现象的解释是否一致，这与其认知结构中概念模糊、关系含混、内在一致性差的特点有关。

例如，学过力学后，他们可以正确回答力与运动的关系，但同时对一个空中飞行的足球进行受力分析时，又可能画上一个沿运动方向的力！

2．学习概念的知识准备情况

(1)缺乏与建立概念有关的知识准备。

有些物理概念十分抽象，而且在日常生活中很少接触过，在学生认知结构中找不到适当的观念予以同化。例如某些表达物质属性的概念��密度、比热、电阻、电势等。在这种情况下，教师必须做一些演示实验，使学生获得足够的鲜明而真实的印象，在此基础上建立概念。否则，在缺乏感性知识的情况下进行概念教学，学生将因无法理解其意义而导致机械学习。

(2)存在前概念的影响