初中物理教學概念解析

◆趙偉晶

(河北省滄縣汪家鋪鄉(xiāng)第一中學)

初中物理教學概念解析

◆趙偉晶

(河北省滄縣汪家鋪鄉(xiāng)第一中學)

初中物理教學是青少年進入物理知識寶庫的入門和啟蒙,是培養(yǎng)學生學習物理興趣,具有初步觀察事物、分析問題、解決問題能力的關鍵。因而在初中物理教學中啟發(fā)學生對科學的興趣,調(diào)動其學習積極性,為今后的深造打下良好的基礎有著不可忽略的作用。

物理教學 概念 解析

一、重視從學生熟悉的生活現(xiàn)象引入概念

從學生熟悉的生活現(xiàn)象引入概念,首先必須給學生提供足夠的感性材料(例如,列舉生活中熟悉的實例,或觀察模型、實物,或進行實驗等),教師利用好這些生活素材啟發(fā)誘導,讓學生觀察、思維、分析、比較“現(xiàn)象”的共同屬性,概括、抽象出其本質(zhì),得出物理概念的定義。

例如,在學習“慣性”概念時,我引用具體的例子來引導學生:坐公共汽車突遇剎車,我們會有怎樣的感覺?汽車突然起動時,我們會有什么感覺?通常大家豎直用力往上跳,落下來位置會在哪?那大家有沒想過,地球總在不停地自轉,按照赤道長度大約是 40000千米,轉一圈大約是 24小時來計算,那我們不難得出地球自轉的速度為 40000千米/24小時,也就是大約460米/秒,假如我們往上跳起,離開地面的時間哪怕只有 0.1秒,那落下來后會距離原來起跳的位置 46米,平常大家發(fā)現(xiàn)是這樣的嗎?到底是怎么回事呢?

接著教師與學生一起進行分析物體的運動狀態(tài):汽車剎車前,是運動的,人和車做一樣的運動;汽車突然起動前是靜止的,人和車一樣也是靜止的;人跳起前和地球一起是運動的。當汽車剎車,由運動變成為靜止;突然起動,則由靜止變?yōu)檫\動,兩車的運動狀態(tài)都發(fā)生了改變,而人的運動狀態(tài)發(fā)生了變化了嗎?從而引導學生發(fā)現(xiàn)人之所以有向前沖或者向后倒的感覺,是因為他的運動狀態(tài)沒有發(fā)生改變。跟著分析人從地球跳起的過程中,地球與人的運動狀態(tài),從而引導學生發(fā)現(xiàn)物體都具有保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì),引出“慣性”概念。

二、重視對物理概念的剖析

學生初步建立了概念,這只是從正面對概念的認識。為了比較深刻地理解概念,還需要認識概念的反面,乃至左、右、上、下面,即從全方位來認識概念。為此,必須對概念進行解剖。

1.概念的內(nèi)涵與外延

概念的內(nèi)涵即概念的本質(zhì)。概念的內(nèi)涵既反映了物理對象某種屬性的“質(zhì)”,又反映了物理對象某種屬性的“量”(即“量度方式”和“量度單位”),這樣的物理概念也叫物理量。概念的外延即概念的適用范圍,是指概念所反映的具有某一屬性的一個個、一類類現(xiàn)象或事物。

概念教學的關鍵是使學生了解概念的內(nèi)涵和外延。定義是明確概念內(nèi)涵和外延的依據(jù)。所以,為了找出概念的內(nèi)涵和外延,必須從分析概念的定義入手。例如,力的定義是“物體對物體的作用”,力的概念所反映的事物的特有屬性是“物體對物體的作用”,此即力的內(nèi)涵。力的概念所反映的特有屬性的事物是具有這特有屬性的所有的力,如萬有引力、電磁力、核等具體的力,此即力的概念的外延。同樣,慣性概念的內(nèi)涵是“物體有保持原來運動狀態(tài)的性質(zhì)”,外延是“一切物體”。

2.概念的結構

概念的結構指構成概念的要素。例如,“速度”的結構是路程與時間,“功率”的結構是功與時間等等。

概念教學要把概念與構成它的要素區(qū)分清楚。速度V既不是路程 S,也不是時間 t,也不是 S/t;S/t只是描述了速度,在數(shù)值上等于速度的大小。

3.概念的特征

有些物理概念反映了物質(zhì)或物體本身固有的屬性,這些屬性不隨外界條件的改變而改變,只由物質(zhì)或物體本身所決定。

例如,質(zhì)量是物體本身的屬性,同一物體質(zhì)量不變,物體不同質(zhì)量不同;比熱容是物質(zhì)本身的屬性,每種物質(zhì)都有比熱容且互不相同。

應該注意的是,雖然物質(zhì)的固有屬性與外界因素無關,但還要用外界因素去定義或量度這些屬性的“量”的大小或強弱程度。例如,用電壓與電流之比定義或量度電阻的大小。在導體兩端加上電壓是顯示導體有電阻的外部條件,不加電壓,導體的電阻仍然存在,但人們卻無法感知物質(zhì)的“電阻”屬性,因為物質(zhì)的固有屬性只能在它與周圍其他事物的相互聯(lián)系、相互作用中顯示出來,所以物質(zhì)的固有屬性要用外界因素來描述、定義或量度。

4.與其他概念的關系

為了深入理解概念,除了要理解其物理意義外,還應找出概念與構成它的要素或與它相近的另一概念的異同點及聯(lián)系,幫助學生掌握概念體系。

(1)學生在學習初中物理概念時,對于一些本質(zhì)不同,但表面相似的概念很容易混淆,造成了學習物理的困難。為了使學生學好物理概念,我們必須分析產(chǎn)生的原因,并針對原因采取相應的措施。對于初中物理來講,易產(chǎn)生混淆的原因主要有以下幾點:一是有一定聯(lián)系的概念容易產(chǎn)生混淆,例如,重力與壓力、溫度與熱量等;二是名詞相似的概念容易混淆,例如,慣性與慣性定律、壓力與壓強等;三是名詞相近的概念容易混淆,例如浮力與浮沉、二力平衡與二力相等、汽化與液化等;四是計算式相近的概念容易混淆,例如,液體壓強的計算式為 p=ρgh,浮力的計算式為 F=ρgV等;五是表示物理量的代表符號相同或相近等,也容易造成概念的混淆。

(2)正確認識、區(qū)別容易混淆的物理概念,最有效的方法是對概念進行比較,從概念的物理意義、概念所研究的客觀對象、概念的數(shù)學表達式等幾個方面加以討論,從而搞清楚它們之間的區(qū)別和聯(lián)系,這樣有助于我們正確認識概念,學好物理。

三、歸類提高

1.歸類構建知識網(wǎng)

每一概念和規(guī)律都是物理內(nèi)容的核心和基石,要使它們存儲有序,調(diào)用自如,還需將它們串珠成鏈,串鏈成網(wǎng),也就是說,要對知識進行歸類,在學生大腦中建立一個牢固的知識網(wǎng)。如:當力學知識學習完后,可以從力的概念、力的性質(zhì)(物質(zhì)性、相互性、同時性)、力的單位、力的三要素(大小、方向、作用點)、力的表示(圖示法、示意圖)、力的測量、力的作用效果等方面進行歸類。再如,學習了“重力”、“摩擦力”、“壓力”、“浮力”后,要引導學生對常見力從力的三要素等方面進行比較區(qū)別,找出它們的共同點和不同點:

2.學會界定物理概念

一個物理概念包括定義、公式、單位、物理意義等,這幾個方面不是孤立的,而是相互聯(lián)系的。例如,速度的定義是“物體在單位時間內(nèi)通過的路程”;若用 v表示速度,s表示路程,t表示時間,由速度定義很容易寫出速度定義式——v=s/t;速度的單位是路程和時間單位的組合,由公式又可知速度單位有米/秒、千米/時等;由定義還可用“仿定義法”敘述 2米/秒表示物體在1秒內(nèi)通過的路程是2米。這種界定物理概念的模式,可類推到密度、壓強、功率、電流強度等物理概念的學習。

遵循從感性認識到理性認識,從特殊到一般的認識規(guī)律,初中物理概念教學的方法多種多樣、靈活多變。在教學中選擇好恰當?shù)慕谭?或者把多種教學方法合理地綜合應用必然能夠取得理想的教學成果。