新課改下的中學物理概念教學

物理概念是物理現(xiàn)象、物理過程的概括化和抽象化的思維形式，又是物理學習和物理思維的基本單位，它反映的不是個別的物理現(xiàn)象和具體的物理過程，而是物理世界中具有相同本質(zhì)屬性的一類事物現(xiàn)象，反映著人類認識物理世界漫長而艱難的智力活動過程，它是人類對物理世界進行分析、綜合、分化、整合的精細化、準確化產(chǎn)物。物理概念既是物理思維的產(chǎn)物，又是更高層次物理思維的工具;既是物理學大廈的磚石或物理學的細胞，又是把物理世界的數(shù)學描述、物理現(xiàn)象本質(zhì)特征的表達，以及實驗測量聯(lián)系起來的紐帶，因此可以說物理概念是物理學的精髓，所以學好物理概念是學好物理的基礎(chǔ)。

一、學生在物理概念學習中常見的思維障礙

(一)先入為主、錯誤的生活經(jīng)驗的影響。

學生生活于自然環(huán)境中，從大量的物理現(xiàn)象中獲得不少有關(guān)物理方面的感性認識，積累了許多生活經(jīng)驗。這些先入為主的生活經(jīng)驗有基本正確的，也有錯誤的。那些錯誤的生活經(jīng)驗妨礙了正確物理概念的建立。從物理概念的形成過程看，一個概念只有經(jīng)過個體意義的智力活動過程才能獲得，不論是“接受學習”或者是“發(fā)現(xiàn)學習”，教師或教材的干預(yù)絕對不能取代學生自己的觀察、經(jīng)驗、知覺、操作、實驗、探索和思維等必要的過程，正是通過這些過程，以及個體和環(huán)境間的相互作用，我們才能找出所研究的物理現(xiàn)象或情境的異同點，抽出其本質(zhì)和有別于其它特點的屬性，籍此形成物理概念。例如，當教師講解力和運動的關(guān)系時，學生卻認為力和速度成正比，力大，速度也大;又如運動速度大慣性就大。學生把這種看法視為“常識”，認為是千真萬確的。又如，學生認為落體快慢與物體所受重力大小有關(guān)，物體越重，下落的越快，等等。

(二)對相關(guān)概念的變化不易理解。

物理學中有許多相關(guān)聯(lián)的物理概念，它們既相聯(lián)系，又具有各自不同的本質(zhì)屬性。一些學生由于對它們的物理意義理解不透，區(qū)分不清，加之頭腦中的物理圖景比較單一，對有關(guān)的物理圖景比較生疏，容易將它們之間的變化關(guān)系簡單化，認為它們在變化時應(yīng)按照同一趨勢發(fā)生變化，因而對相關(guān)物理量的相反變化難以理解。如:物體做加速直線運動時，速度越來越大，而加速度可能會越來越小;汽車以一定功率啟動后，當加速度為零時，速度最大;人造地球衛(wèi)星距地面越遠，速度越小，等等。

(三)主觀臆造因果關(guān)系。

物理學中的因果關(guān)系反映了物理概念之間的內(nèi)在聯(lián)系，應(yīng)該是十分嚴謹?shù)摹５珜W生在學習物理概念時，由于其主觀隨意性，或推理的不嚴密性，有時會建立物理概念間錯誤的因果關(guān)系。如學生會錯誤地認為:由于導(dǎo)體內(nèi)電荷的定向移動產(chǎn)生了電流，因此電荷定向移動的速度就等于電流的傳導(dǎo)速度;錯誤地認為負電荷的運動方向也是電流的方向;錯誤地認為人提水沿水平道路行走，人對水桶做功。

(四)舊有認識的局限性。

學生在經(jīng)典物理的學習中，形成了一定的物理觀點，導(dǎo)致在學習物理概念時，由于舊有的物理圖景需要更新，而新的物理圖景與學生原已形成的物理圖景差異太大，甚至相沖突，因而在新的物理概念的學習中會出現(xiàn)一些思維障礙。如在學習相對論中的質(zhì)量與速度關(guān)系時，由于舊有知識的影響，導(dǎo)致難以接受。

二、學生在學習物理概念過程中的心理特點

(一)抽象和概括的特點。

中學生在物理概念的學習中，往往抓住的是不同物理現(xiàn)象的個別特征和非本質(zhì)的屬性，而不能把物理現(xiàn)象的共同屬性抽象出來，把不同物理現(xiàn)象的本質(zhì)屬性聯(lián)結(jié)起來加以概括。如在學習速度的概念時，教師列舉大量生活中的物理現(xiàn)象:飛機在空中飛、汽車在公路上行駛、人在地上行走……讓學生分析這些物理現(xiàn)象有什么共同屬性。學生往往只注意其非本質(zhì)屬性——運動，而忽略了飛機飛比汽車行駛得快，汽車行駛又比人走得快這一本質(zhì)屬性。教師就要引導(dǎo)學生去抽象出它們運動的快慢不同，然后對本質(zhì)屬性加以聯(lián)結(jié)概括，概括出速度概念的本質(zhì)。所以說抽象和概括是在比較與歸納、分析與綜合的基礎(chǔ)上進行的。

(二)記憶的特點。

中學生在物理概念學習中的記憶特點是由學生的好奇心、強烈的求知欲等心理因素所決定的，表現(xiàn)為對于有興趣的物理問題和概念愿意去記，對枯燥的物理問題和概念不愿去記。這種記憶只是側(cè)重于機械記憶和形象記憶，而缺乏理解記憶和抽象記憶。如在記憶“力的概念”時，不僅要記住力的定義，而且要記住力的內(nèi)涵、外延及產(chǎn)生條件，否則遇到問題就容易死套定義，得出錯誤結(jié)論。例如，一物體沿斜面滑下，問在滑下過程中受哪幾個力的作用?如果對力的概念不清或死套定義就容易多出下滑力。原因是沒有理解力的產(chǎn)生條件必須是兩物體相互作用，受力者必須有施力者施力，而且要作用在該物體上。

三、物理概念教學應(yīng)注意的要點

基于以上分析，物理概念教學應(yīng)擺脫傳統(tǒng)教育思想的束縛，不能僅偏重于知識的傳授，而應(yīng)偏重于引導(dǎo)學生觀察實驗，不能僅偏重于思維所得到的結(jié)果——概念，而忽視形成概念過程中認識活動的方法和過程。因此教師在教學中要把握好如下環(huán)節(jié)。

(一)創(chuàng)設(shè)學習物理概念的情境，激發(fā)學習動機。

這是物理概念教學的必經(jīng)環(huán)節(jié)，教師要通過這一過程使學生了解為什么要引入新概念，引入有什么作用，使學生在認知結(jié)構(gòu)中找一個適當?shù)摹吧L點”，以便建立概念，使學生明確概念在認知結(jié)構(gòu)中的地位。

(二)進行思維加工。

物理概念是對物理現(xiàn)象、過程等感性材料進行科學抽象的產(chǎn)物，在概念教學中，若只向?qū)W生提供形成概念的感性材料，而不同時讓學生參與思維加工活動，盡管教師在作出概念的文字或數(shù)學表達時講得很清楚，但對學生來說，表面聯(lián)系和內(nèi)在聯(lián)系，感性認識和理性認識，生活經(jīng)驗和科學概念仍處于分離狀態(tài)。因此要使學生形成正確的概念，教師就必須在他們獲得足夠的感性材料的基礎(chǔ)上，按照物理學中建立概念的方法，引導(dǎo)學生運用比較、分析、綜合等思維方法，對感性材料進行思維加工，進而抽象概括出事物的本質(zhì)屬性，從而使他們形成概念。

(三)深化概念，發(fā)展運用概念的技能。

當學生初步形成概念后，教師必須及時給他們提供運用概念的機會，讓他們將抽象的概念“返回”到具體的物理現(xiàn)實中去，使他們在運用概念聯(lián)系實際或解決具體問題的過程中，鞏固、深化和活化概念。