淺談物理概念的形成與規(guī)律的掌握

楊 迪

[摘 要]本文對形成物理概念及掌握物理規(guī)律的方法進行初步的研究,從多個角度說明其重要性。物理概念和規(guī)律是中學(xué)物理基礎(chǔ)知識中最重要、最基本的內(nèi)容,在中學(xué)物理教學(xué)中,使學(xué)生形成清晰的物理概念,準(zhǔn)確地掌握物理規(guī)律,并使他們的智力,能力得到充分發(fā)展,是中學(xué)物理教學(xué)的核心問題。概念的形成和規(guī)律的掌握是一個由具體到抽象,再由抽象到具體的十分復(fù)雜的認識過程。

[關(guān)鍵詞]物理概念;物理規(guī)律;抽象;具體;感性;理性

在中學(xué)物理教學(xué)中,使學(xué)生形成清晰的物理概念,準(zhǔn)確地掌握物理規(guī)律,并使他們的智力、能力得到充分發(fā)展,是中學(xué)物理教學(xué)的核心問題。

一、形成物理概念、掌握物理規(guī)律的重要性

(一)什么是物理概念和物理規(guī)律

物理概念是反映物理現(xiàn)象和過程的本質(zhì)屬性的思維形式;物理規(guī)律(包括定律、定理、 原理、公式和法則等)是物理現(xiàn)象或過程的本質(zhì)聯(lián)系在一定條件下必然發(fā)生、發(fā)展和變化的規(guī)律性的反映。

在一定意義上說,物理規(guī)律揭示了在一定條件下某些物理量間內(nèi)在的、必然的聯(lián)系。

(二)形成物理概念的重要性

1.物理概念是物理學(xué)最重要的基石。

2.讓學(xué)生掌握好物理概念是物理教學(xué)的關(guān)鍵。

3.物理概念教學(xué)是培養(yǎng)能力、開發(fā)智力的重要途徑。

(三)掌握物理規(guī)律的重要性

整個中學(xué)物理是以為數(shù)不多的的基本概念和基本規(guī)律為主干而構(gòu)成的一個完整的體系,物理基本概念、基本規(guī)律和基本方法及其相互聯(lián)系構(gòu)成了物理學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)。其中,基本概念是基石,基本規(guī)律是中心,基本方法是紐帶。要使學(xué)生掌握學(xué)科的基本結(jié)構(gòu),就必須使學(xué)生學(xué)好基本規(guī)律。

二、學(xué)生自身對形成概念、掌握規(guī)律能力的培養(yǎng)

(一)區(qū)別客觀事物的本質(zhì)聯(lián)系與非本質(zhì)聯(lián)系

自然界的客觀物理事物是千變?nèi)f化的,各種不同的事物之間存在形形色色的聯(lián)系,其中有的是本質(zhì)的,必然的聯(lián)系;有的是非本質(zhì)的、偶然的聯(lián)系;也有的實際上是完全無關(guān)的東西,非本質(zhì)聯(lián)系雖然也是事物的本質(zhì)屬性在一定條件下的表現(xiàn),但是,它們是片面的、不穩(wěn)定的,或者是偶然的,單從現(xiàn)象看,有時甚至是本質(zhì)屬性的反面的或彎曲的表現(xiàn)。

例如,一個物體只要受到一個不為零的合外力之間的作用,它就一定具有加速度。這是任何物體有無加速度與合外力之間的本質(zhì)聯(lián)系。教學(xué)實踐表明,這些非本質(zhì)聯(lián)系,常常是學(xué)生理解和掌握加速度與外力本質(zhì)關(guān)系的重大障礙。

(二)從主觀認識方面來看,人的認識是對客觀事物的能動的反映

由于認識的主觀片面性和中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的認識特點,應(yīng)注意以下幾點:

1.區(qū)別現(xiàn)象和本質(zhì)。一切事物和現(xiàn)象對人的感官都是一種具有許多特征的綜合性的刺激物,在綜合性刺激物的所有成分中,在許多情況下,反映事物本質(zhì)的刺激成分并不是最強烈的,甚至常常是感覺不到的。

2.克服學(xué)生已有的一些不正確的觀念干擾和負遷移。學(xué)生在學(xué)習(xí)物理之前對物質(zhì)及其運動已積累了一些感性認識,并作了某種概括和抽象,形成了某些觀念。例如,日常生活中“力氣”的觀念,會對“力”科學(xué)概念的形成產(chǎn)生干擾或負遷移作用,阻礙“力”的概念的正確形成。

3.克服學(xué)生沒有抓住事物的本質(zhì),而常常把事物的外部的、非本質(zhì)的東西作為依據(jù)來理解物理概念和規(guī)律。例如,“勻變速運動”的概念,其本質(zhì)是加速度不變的運動。

4.從本質(zhì)上區(qū)別有聯(lián)系或有相似的概念。例如,對于溫度、熱量、內(nèi)能這三個概念。有些學(xué)生常認為:熱的物體的熱量比冷的多;相同溫度的水,質(zhì)量越大熱量越多等。

三、教師對學(xué)生形成概念,掌握規(guī)律能力的培養(yǎng)

(一)學(xué)生形成概念和掌握規(guī)律的基礎(chǔ)

教師向?qū)W生介紹相關(guān)的感性材料,使學(xué)生獲得必要的感性認識。在物理學(xué)習(xí)中,使學(xué)生對所學(xué)習(xí)的物理問題獲得生動而具體的感性認識是非常必要的。在物理教學(xué)中,如果學(xué)生對所學(xué)習(xí)的物理問題還沒有獲得必要的感性認識,還沒有認清必要的物理現(xiàn)象,教師就急于向?qū)W生講解概念和規(guī)律,采用“填鴨式”的教學(xué),學(xué)生靠灌輸?shù)脕淼摹案拍睢焙汀耙?guī)律”就將是空中樓閣。

(二)形成概念,掌握規(guī)律的關(guān)鍵

學(xué)生形成概念,掌握規(guī)律的過程中,引導(dǎo)學(xué)生正確進行科學(xué)抽象,由感性認識上升到理性認識階段。觀察同一個物理現(xiàn)象,不同的學(xué)生會得出不同的結(jié)論。因為在每一個物理現(xiàn)象中,存在著多種因素的影響。如果把握不住抽象思維的正確方向,就會得出錯誤的結(jié)論。例如,在“馬拉車”的問題上,盡管學(xué)生把牛頓第三定律背得滾瓜爛熟,思想上總還認為“馬對車有拉力,車對馬沒拉力”或者“馬對車的拉力大于車對馬的拉力”。簡單地說,馬蹄對地面有作用力,地面對它的反作用力使馬前進。 而車雖受地面摩擦力,但小于馬拉力,只能前進。而不是后退。

(三)學(xué)生對相關(guān)物理問題的感性材料進行科學(xué)抽象

得出結(jié)論后,為了強化概念和規(guī)律還得使學(xué)生理解所學(xué)概念和規(guī)律,那么學(xué)生怎樣才算形成了物理概念呢?至少明白為什么要引入這個概念,例如我們要引入摩擦系數(shù)的概念因為只有它才能直截了當(dāng)?shù)卣f出接觸表面的材料以及粗糙程度,能說出這個概念是如何定義的,對于物理量要記住它的單位,對于有定義式的物理量要記住它的定義式,明確概念的適用范圍。

弄清楚一些容易混淆的物理概念之間的區(qū)別和聯(lián)系。

例如:牛頓第一定律中說:“一切物體總保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),除非有力迫使它改變原來的運動狀態(tài)。”其中的“一切”和“總”還有“力,迫使”以及“改變” 都是很重要的字眼,這些字學(xué)生一定要牢牢記在心里!

對于物理規(guī)律要知道物理規(guī)律是怎樣得來的,能記住物理規(guī)律的文字敘述及數(shù)學(xué)表達式,還要抓住表述規(guī)律的關(guān)鍵詞語,明確規(guī)律的適用范圍,了解規(guī)律的應(yīng)用并能解決有關(guān)問題。

(編輯/劉佳)