最新初中物理概念教学

初中物理概念教学

初中物理概念教学

刘卓黑龙江省教育学院

一、物理概念教学的重要性

（一）物理概念教学是掌握物理知识的关键

任何一门学科，都有其所需揭示的内容。物理学科也不例外，而要揭示物理对象的存在、运动、相互作用，就必须先建立物理概念，以概念为思维的细胞、为认识的基本形式，进一步形成物理学的体系与结构。任何一门学科，如果没有一些概念作为分析综合、判断、推理等逻辑思维的出发点，就不可能揭示这门学科的内容，，也就失去了这门学科的存在价值。

物理概念不仅是物理基础知识重要组成部分，而且是构成物理规律、建立物理公式和完善物理理论的基础和前提。由于物理规律揭示了物理概念之间的相互联系和制约关系，如果对物理概念没有理解，就谈不上对物理规律的理解和运用。中学生感到物理难学，其主要原因之一就是物理概念没弄明白。死记公式、题海战术不是学习物理的方法，而弄清概念的建立过程、内涵和外延，才是学好物理的基本途径，所以物理概念的教学是掌握物理知识的关键。

例如：如果学生对力、质量和加速度这几个概念搞不清楚，那就无法掌握牛顿第二定律，更谈不到正确应用了；如果没有对电路、电流、电压、电阻等概念的理解，也就不能学好电学的一系列知识。

（二）物理概念教学是学生学习、运用科学方法、发展能力的主要途径

物理概念是经过一系列观察、分析、抽象等思维过程才建立的，概念建立以后，要用概念解决实际问题，也要用一系列科学方法。在概念的建立与应用过程中，学生运用科学方法，直接对所观察的现象进行比较、分析、综合、抽象、概括等思维活动，对发展学生的能力起着十分重要的作用。有些概念还要用数学知识和数学方法来表达，反映出概念之间的因果关系，学习这些概念可以培养逻辑思维能力。学习物理的过程要发展能力，而发展能力的根本途径是掌握方法，所以学习概念过程是学生学习、运用科学方法的过程，是提高能力的过程。新课程标准把“过程与方法”作为三维目标的一项内容，是非常有意义的。

二、物理概念的形成过程

（一）物理概念

１．物理概念的定义

物理概念是表示研究对象具有的物理属性的一种思维形式。能够区分不同物理概念的判断，称为物理概念的定义。物理概念的表达方式必须符合学生的认知水平。所以在教学

过程中，学生建立的概念只能随着教学层次的提高而深化，学习的不同阶段，建立的概念允许有不同程度的片面性，含糊性和表面性，但必须是科学的。如电压的概念，初中只能叙述为电路中要有电流，两端就要有电压；而高中则定义为电势差。

一般情况下，物理概念的定义并不能代表概念的全部内涵和外延。由于物理概念的发展性，其定义不是唯一的。如质量的概念，初中定义为物体含物质的多少，高中定义为物体所受外力与其获得的加速度之比等等。一般情况下，物理概念的定义并不能代表概念的全部内涵和外延。

物理概念分定性和定量两种。定量的物理概念称物理量，它按描述对象是状态还是过程分为状态量与过程量。状态量是描述状态的物理量。研究对像的状态一定，它就有确定的量值，如速度、加速度、动量、能量、压强等。过程量是描述过程的物理量。力学中的位移、功、冲量，热学中的热量等都是过程量。

定性的物理概念是用来揭示某概念区别于其他概念的物理本质特征或用来表示该概念的基本类别、归属或性质的物理概念。例如机械运动、平衡、电磁振荡等。

２．物理概念的物理意义

物理概念的物理意义与物理概念的定义不同，它是指物理学引入和建立某一物理概念的原因，即为什么要揭示某一研究对象的物理属性，它对物理学本身的发展或生产实践有什么意义。如，电阻率的物理意义是，引入电阻率是为了区分不同材料导电性能的强弱，所以，它是描述材料导电性能的物理量。再如，密度概念的意义是，引入密度是为了区分、鉴别不同的物质，每种物质的密度是一定的，它是描述物质本身含量的物理量。电场强度的物理意义是，引入电场强度是为了反映电场的性质，电场强度是描述电场力的性质的物理量。

３．物理概念的内涵与外延

物理概念的内涵是反映在概念中的物理现象、物理过程的本质属性，是该事物区别于其他事物的本质特征，通常由概念的定义来表示。例如，速度 V ＝ S/t, 反映了物体运动的快慢；频率是每秒钟振动的次数，描述物体振动的快慢；力是物体之间的相互作用。类似的还有ρ =m/v 、 p =F/S 等等。这些定义是从质和量两方面反映了物理量的内涵。

物理概念的外延即通常所说的概念的运用条件和范围。例如，库仑定律确定的力，只适用于静电场，对迅变电场、涡旋电场不适用；电势的概念只适用于静电场，不能用于交变电磁场；在惯性系F=ma ，适用于宏观低速。关于概念的适用范围，例如重力、弹力、摩擦力、安培力、洛仑兹力等等都属于力这个概念的外延。通过对物理概念外延的学习，能使学生逐步深化和扩展对概念的理解。掌握物理概念的外延就能理解概念的适用条件，定义式的应用范围和式中各个物理符号的具体物理意义。

（二）物理概念的形成过程

物理概念的形成包括两种层次：其一，是科学家们创立物理概念的过程；其二，是学生建立物理概念的过程。从认识论的角度看，两种层次的物理概念形成过程是一致的，都

是以感觉、知觉和表象为基础，通过分析、综合、抽象、概括等思维活动，从个别到一般，从具体到抽象，从知识应用到逐步把握物理现象和物理过程的本质的认识过程。

下面从认识论的角度阐述物理概念的形成过程及其方法。

１．物理概念的形成基础

物理概念是对物理现象，物理过程的抽象而建立的。必须通过日常的感知活动或观察实验等一系列的实践活动，或者根据已有的经验事实，才能获得研究物理问题的感性材料，这是物理概念的形成基础。

（ 1 ）日常的感知活动是指学生在日常生活中获得感性材料的过程。比如关于运动的认识、关于力的认识、关于电的认识，这种感知活动获得的感性知识是形成概念的巨大财富。但由于学生认识的局限性，学生获得的观点、认识可能存在误解、错误、形成隐概念，前概念和初概念，比如摩擦力，学生可能由于生活经验只注意到摩擦力阻碍物体运动，于是形成摩擦力都是阻力的错误认识，那么在教学中就应该引导学生分析一些生活中摩擦力充当动力的例子，最后总结出摩擦力的概念。

（ 2 ）观察实验是在物理概念的形成过程中，有计划、有目的地为物理概念的建立提供科学的感性认识的过程。它是学生由感性认识上升到理性认识的基础。实验可以是演示实验或学生实验。如在建立弹力概念时，可采用一系列演示实验：弹簧受力形变、泡沫受力形变而产生了弹力。对于形变不明显的实验，例如玻璃瓶受力形变，可以在瓶内部装满水，瓶口塞上连有细玻璃管的塞子，采取放大的方法，观察细玻璃管液柱高度变化显示固体受力形变，然后归纳总结出弹力的概念，及适用范围。

（ 3 ）经验事实是指前人在研究物理问题或从事生产实践中的典型的物理现象和物理实验。这些经验事实，对物理概念形成具有突出现象、本质的特点，但是学生又不很熟悉，课堂上无法进行实验观察。在教学中可以充分利用教材，教育软件和教师的讲授，阐述经验事实，使学生获得感性材料。例如，介绍“核能”时要模拟原子核的链式反应。我们可以摆火柴进行模拟，但不形象、不生动。如果通过计算机辅助教学模拟，动态地展现出链式反应的过程，效果就好得多。

２．物理概念的形成过程

物理概念的形成要经过在物理事实的基础上进行抽象思维的过程。此过程可以概括为感性具体—思维抽象—思维具体。

（ 1 ）感性具体

人们在提出物理问题之后，就通过观察和实验或经验事实，搜集物理思维的材料，获得对物理事物的感性认识。感性认识是关于物理事物的表面、片面、外部联系的认识，但这并非是一个纯粹的感性过程，而是在理性指导下的有目的、有意识、有选择的感性活动过程。