物理概念的特点分析及教学建议

物理概念的特点分析及教学建议Ξ

保　俊

(云南省曲靖农业学校,云南曲靖655000)

摘　要:　物理概念是物理学体系的重要组成部分。本文对物理概念的特点进行了分析,并针对特点提出了相应的教学建议。

关　键　词:　物理概念;特点;教学建议

中图分类号:　O4 文献标识码:　A 文章编号:　1007-9793(2003)03-0041-03

1　问题的提出

物理学是观察、实验和思维的产物,是由物理概念和物理规律组成的科学体系。物理概念是物理学体系最基本的要素。所以,加强物理概念教学,是搞好物理教学的前提。物理概念教学的重要性,主要体现在三个方面:(1)物理概念教学是学生掌握物理知识的关键。现代教学理论和实践表明,当我们选教一门学科时,务必使学生理解和掌握该门学科的基本结构(这里所说的基本结构主要指的是一门学科的基本概念、规律和理论体系)。只有这样,才能使学生深刻了解事物之间的相互关联,才有助于知识的迁移,进而形成全方位的学科图像。

目前,学生普遍感到物理难学,究其原因,主要在于学生对物理概念的理解和掌握仅仅停留在背定义、记公式上,忽视了对建立概念的事实依据和形成概念的抽象概括方法的理解,进而影响了学生对物理概念和物理规律的理解和掌握。所以让学生掌握好物理概念是物理教学成败的关键。

(2)物理概念教学是培养学生能力的主要途径。物理概念是建立在观察和实验基础上的抽象思维的产物。在其形成过程中所遵循的“从生动的直观到抽象思维,并从抽象思维再到实践”的认识过程,为在物理概念教学中培养学生的能力奠定了基础。因为在这个认识过程中,既需要经历一个由感觉、知觉和表象构成的感性认识阶段,同时更

需要经历一个由比较、分析、判断、推理等构成的理性思维阶段。因此,在物理教学中,若能充分把握每个物理概念在其形成过程中所经历的主要思维形式,并注意结合学生的思维特征来组织教学,就能有效地培养学生的能力。

(3)物理概念教学是对学生进行科学方法训练的重要手段。人类在认识客观事物的过程中所表现出的与科学研究方法的密切关系,为在物理概念教学中对学生进行科学研究方法的训练和培养提供了依据。这是因为,物理概念教学过程中的学生认识过程和人类一般认识过程在本质上是一致的。物理概念的形成和发展过程,也是物理学研究方法的形成和发展过程。因此,在物理概念教学中,充分把握好物理概念的形成和物理学研究方法之间的内在联系,有意识地让学生了解物理概念是如何建立起来的,是促使学生在深入理解物理概念的同时,逐步熟悉和掌握物理学研究方法的最有效手段。

2　物理概念的特点

物理概念是大量物理事实及复杂物理现象本质属性的反映,从物理概念的形成和建立过程来分析,物理概念有以下三个主要特点:

(1)物理概念源于科学实践。例如,人们观察天体的运行、人的行走等等,形成了“机械运动”的概念;又如,笛卡尔通过碰撞实验的研究建立了“动量”概念;再如,“功”的概念是从大量机械的工

　第23卷第3期2003年5月 云南师范大学学报

Jou rna l of Yunnan N o r m a l U n iversity

V o l.23N o.3

M ay2003

Ξ收稿日期:2002-12-26

作者简介:保　俊(1963-),男,云南省曲靖市人,讲师,从事物理教学及研究工作.

作总结概括出来的。

上述例子说明,物理学上任何一个概念的形成和发展都离不开科学实践,并随着科学实践的深入发展而不断发展。

(2)物理概念的形成须经过科学抽象。人们在某一科学实践的过程中,获得对某一物理事件大量的感性材料,这些感性材料是形成物理概念的基础。但是要形成正确的物理概念,则必须经过科学抽象。因为,任何物理事件都有它的现象和本质。由于物理事件的本质往往隐藏在现象背后,一般不能为人们直接感知,所以,必须经过科学抽象,才能透过现象,揭示出物理事件的本质。例如,力的概念的形成,就曾经历从现象到本质这样一个认识过程。亚里士多德从“用力推车,车子才前进,停止用力,车子就要停下来”这些现象中得出结论:“力是维持物体运动的原因”。一直到17世纪,伽利略通过一系列科学实验,并对实验现象进行科学分析,才指出了亚里士多德观点的错误,抽象出“力是改变物体运动状态的原因”这一正确的概念。

由此可知,物理概念不仅仅是科学实践的产物,同时也是抽象思维的结果。

(3)物理概念经常可用数学形式来表达。自从伽利略开创了把物理实验同数学方法相结合的研究途径以后,物理学就迅速发展为一门“精密的定量科学”。反映在物理概念上即为大多数物理概念都是定量的,可以用数学形式来表达。

3　教学建议

物理概念的掌握是对已经建立的科学概念的一个有目的、有计划的学习过程,它虽不像物理学史上建立物理概念那样曲折漫长,但也是分阶段的,是极其复杂的,需要经历从具体到抽象、从感性到理性、从模糊到精确、从简单到系统的发展过程。为了使学生有效地掌握物理概念,结合物理概念的特点,特提出如下教学建议:

3.1针对“物理概念源于科学实践”的教学建议

使学生获得必要的感性认识,是掌握物理概念的基础。感性认识是进行思维加工以形成物理概念的基本材料,是激发学生学习动机和兴趣的有效武器。感性认识不足,是学习物理概念的主要

障碍。因此,要使学生更好地掌握物理概念,必须创造一个适应教学要求,借以引导启发学生挖掘问题、思考问题、探索事物的共同特征和本质属性的学习环境,使学生获得必要的、充分的感性认识。常用的方法有两种:

(1)运用实验

实验是获得感性认识的重要途径。运用实验来展示有关的科学现象的过程,可以使学生获得更典型、更生动、更深刻、更能反映事物的本质属性和共同特征的感性认识。例如,在进行大气压教学时,教师可先做马德堡半球实验(或其他类似的实验),使学生观察到当马德堡半球内的空气越来越稀薄时,要两半球分开所需要的拉力越来越大,从而认识到马德堡半球受到大气的一种作用力。这是掌握大气压概念的必要基础,如果没有与此类似的感性认识,无论如何也无法理解大气压的概念。

(2)列举生活中的典型事例。

学生在日常生活中,观察和接触过许多与物理概念有关的现象和事实,恰当地列举生活中的典型事例,可以创设良好的学习物理概念的环境,唤起学生已有的感性认识,在此基础上形成正确的物理概念。例如,在进行密度概念教学时,教师可列举一些从日常生活中早已获得的铁比木头重、铅比铝重、水比汽油重等感性认识,引导学生比较集中地再现这些感性认识,然后提出问题:“难道一只小铁钉比一根大木梁还重吗?难道一杯水比一筒汽油还重吗?”从而使学生认识到“重”这个词不能说明上述事实。那么,应该怎样描述物质的这一性质呢?在此基础上,再引导学生通过一系列的思维加工,从而建立密度的概念。这样,学生对于为什么要引人密度的概念,对于密度这一概念的内涵、外延,会理解得十分深刻。

3.2针对“物理概念的形成须经过科学抽象”的教

学建议

在进行物理概念教学时,要注意帮助学生进行科学的抽象。为了使学生能在感性认识的基础上,通过思维加工,形成并掌握物理概念,教师必须注意变式的作用。变式是指从不同角度、方面和方式变换事物的非本质属性,以便揭示其本质属性的过程。变式不充分或不正确,往往会产生概念

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・云南师范大学学报(自然科学版) 第23卷