淺析教學過程中物理概念的引入與分析

陳巨++張國林++陳燕

摘 要：物理概念是對客觀事物的共性的反映，是物理原理最真實的抽象，它反映了基本的物理現(xiàn)象，揭示了物理過程的本質(zhì)屬性。在具體教學活動中，應該在對簡單的實驗現(xiàn)象進行分析與講解的基礎之上，通過進一步的抽象與總結(jié)，從而讓學生形成相關的理論與概念模型。

關鍵詞：物理概念；物理實驗；理解能力。中圖分類號：G648文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2014）18-0018-01在中學物理的學習過程中，很多學生都存在這樣的困惑：在分析具體物理現(xiàn)象時，常因為沒能準確理解相關物理概念，從而不能將理論知識熟練地應用于具體解題中，這也是傳統(tǒng)物理教學中存在已久的難題。上課在老師的引導下都能聽懂，但是應用到具體解題時由于概念模糊不清導致無從下手。究其原因，是因為學生對基本概念缺乏深刻的理解與領悟，沒能理清類似物理概念之間的區(qū)別聯(lián)系，往往一知半解。從教師的角度來講，要想取得滿意的教學效果，提高教學質(zhì)量，就要根據(jù)物理概念本身的特殊性，結(jié)合學生的實際理解能力，幫助學生深入理解物理概念的基本含義與相互聯(lián)系。

下面我們將對物理概念做一個系統(tǒng)的說明，以提供系統(tǒng)而科學的理論指導，同時落實到具體物理情境中，對如何去更深刻的理解做出分析。

1.物理概念的基本涵義

概念本身是人們從認識事物、以及事物之間的普遍聯(lián)系中，通過嚴密的邏輯思維從而抽象出的經(jīng)驗性的總結(jié)。物理概念是對客觀事物共性的反映，它反映了基本的物理現(xiàn)象，揭示了物理過程的本質(zhì)屬性。因此，物理概念反映不是一個具體的物理過程，而是對同一類屬性的物理現(xiàn)象的經(jīng)驗性總結(jié)。

2.物理概念的重要特點

從物理概念的含義可以看出，它有兩個重要特點：一.它來源于對物理現(xiàn)象的觀察和對實驗的總結(jié)，二.它在思維的高度上上升到了理性層次。物理概念有它明確的內(nèi)涵和外延：其內(nèi)涵是它所反映的物理現(xiàn)象與過程，比如力的大小與方向就屬于力的內(nèi)涵；其外延就是它所適用的范圍和條件，比如說重力、摩擦力這些都屬于力的外延。因此，教師應該在簡單的模型基礎之上，引導學生從深層次來理解。落實到中學的基本物理概念中，我們可以從以下幾個方面來理解：

2.1描述物理現(xiàn)象。比如說自由落體運動、拋物線運動、曲線運動等概念，它們本身是為了揭示或者描述一類運動情況，直接根據(jù)物理現(xiàn)象得到本身定義。對于這樣的物理概念，應當從模型中具體分析該運動的性質(zhì)規(guī)律從而去理解。

2.2反映本質(zhì)屬性。比如說重力、摩擦力、彈力等等，這類概念都有一個共同的特點：其包含的物理定義比較深刻，也有各自存在的條件與范圍，很難從字面上去全面的解釋，但是可以通過相關的知識積累去加深概念理解。

2.3揭示物理規(guī)律。比如說牛頓的三大定律。這類概念是通過對具體實驗的進一步推理從而得到的具有普適性的經(jīng)驗總結(jié)，它本身并不難理解，關鍵是要引導學生如何將概念應用實際解題中。

2.4反映客觀性質(zhì)。比如說電場強度、電勢、重力勢能等這一類物理概念都可以用相關物理量或者物理量的比值來定義和描述，實際上是將抽象的物理原理具體化數(shù)值化，該比值本身是一種客觀屬性，我們研究的重點應該放在為了描述相關比值而引入的其它物理量上。

3.物理概念的聯(lián)系與區(qū)別

物理概念之所以在中學物理的內(nèi)容結(jié)構(gòu)上占有很大比重，不僅因為它是對具體物理現(xiàn)象過程的概述以及總結(jié)，而且在于不同物理概念之間有著深刻的內(nèi)在聯(lián)系與定義的相似性。以速度、電阻、密度這三個概念為例，他們的定義思路與方法如出一轍，都是將抽象的物理引入數(shù)值化來表示。對于這一類概念，可以通過類比法來整體把握與分析。

3.1縱向?qū)Ρ取τ谕徽鹿?jié)的知識點，不同的物理概念之間有著非常緊密的聯(lián)系，彼此都可以適用于同一個大的物理模型，而每一個物理概念的引入都是作為其中的一個版塊。比如說時間、位移，速度，加速度等物理概念，他們可以綜合描述同一個運動體系。在學習此類概念時，可以用一個具體的模型為例進行講解，同時對每一個概念進行比較，找出其中的聯(lián)系與區(qū)別。比如說：速度是描述物體運動快慢的物理量，而加速度是描述速度變化快慢的物理量，速度等于位移和時間的比值，而加速度等于速度的變化和時間的比值等等，如此一來，不僅對每一個概念有清楚的認識，對與它相近相關的物理概念也有深刻的理解。

3.2橫向?qū)Ρ?。比如說按照作用效果來命名的重力、彈力、摩擦力，他們都屬于力的基本范疇，都可以表示出各自的大小和方向，也都有各自相應的適用條件、判定標準。那么在教學過程中，可以引入類比法，將三者放到一起找出其共性與特性，這樣更能加深學生的理解。再比如說重力勢能與電勢能，完全可以通過類比法來理解：譬如通過做功與勢能大小的改變、零勢能面的選取、等勢面、勢能差等等的對比，從而系統(tǒng)而科學的掌握。

4.物理概念的引入過程

物理概念的引入是教學過程中的一個重要環(huán)節(jié)，適當且合理的概念引入可以激發(fā)學生的求知欲。從物理概念的基本涵義來看，它來源于人們對物理現(xiàn)象與過程的觀察和對物理基本實驗的總結(jié)，同時上升到了理性層次。因此，從學生角度出發(fā)，應該分為現(xiàn)象感知、含義理解、實踐應用三個基本過程。從教師角度來講，應該在大量感性材料的分析與講解基礎之上，通過進一步的抽象與總結(jié)，從而讓學生形成相關的概念模型，同時引入一定量的習題來鞏固訓練。

下面我們以"力的概念"教學為例，對每一個具體步驟進行分析與說明。

4.1實驗模型的建立。首先教師應當從實際生活出發(fā)，充分利用學生已有的生活經(jīng)驗，從日常生活現(xiàn)象入手，提出以下實例：①手拉彈簧；②腳踢足球；③同桌之間相互掰手腕。

4.2分析總結(jié)找關鍵。然后對以上的物理現(xiàn)象進行分析比較，讓學生談談自己的認識，并找出每個實例中的動詞：打、踢、吸引、掰手。找出其中的施力物與受力物，讓學生明確這些現(xiàn)象都是物體與物體之間的相互作用。

4.3形成概念與定義。進一步的總結(jié)與歸納，得出力的概念：力是物體之間的相互作用。同時提出疑問：不接觸的物體之間可以產(chǎn)生力的作用嗎，以及原因？接著用磁鐵吸引小鐵塊來演示實驗。

4.4概念分析與類比。接著對力的作用效果進行分析：在①中力可以使物體發(fā)生形變，在②中可以使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變。最后對這些實例中力的三要素（大小，方向，作用點）進行具體分析。

總之，物理概念反映了客觀現(xiàn)象的共性，揭示了同一類物理原理。教師通過物理模型的建立與物理概念的教學，精心設計物理概念的形成過程，同時探討物理概念的應用過程，進一步深入分析相關的具體解題應用。從而在引導學生自主參與探究實驗原理的同時，增強學生知識點理解能力與解題能力。參考文獻：

[1]丁一凡.物理概念教學在高中物理教學中的重要性.吉林教育.2009

[2]凌光運.高中物理概念教學初探.廣西右江民族師專學報.2006

作者簡介：

陳巨（1988-）男，四川南充，重慶市北碚區(qū)西南大學物理科學與技術學院理論物理專業(yè)，研究生。

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