學生物理概念形成的障礙及其應(yīng)對策略

翁石發(fā)

【摘要】 ?本文是筆者根據(jù)電場概念專題教學實踐發(fā)現(xiàn)學生對描述電場的諸多概念混亂，進而分析總結(jié)阻礙物理概念形成的原因并提出應(yīng)對措施。

【關(guān)鍵詞】 ?物理概念 專題復(fù)習 思維障礙

【中圖分類號】 ?G633.7 ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】 ?A 【文章編號】 ?1992-7711（2019）19-120-01

高中物理很多概念是通過抽象概括、想象假設(shè)、分析推理得出的，是學生學習物理的“攔路虎”?！峨妶觥芬徽拢葹榈湫?。電場一節(jié)涉及諸多物理概念，電場、電場強度、電勢、電勢差、電勢能等多個相近概念短時間密集出現(xiàn)，給學生學習帶來不小困擾，對這些物理概念的理解造成不少的障礙，了解該障礙產(chǎn)生的原因以及挖掘應(yīng)對方法，對本章知識的教學具有重大意義。

一、學生物理概念形成的障礙

1.缺乏感性經(jīng)驗，知識基礎(chǔ)不足

物理概念是物理事物、物理現(xiàn)象的本質(zhì)屬性在人腦中的反映。它是在大量直觀手段的基礎(chǔ)上，運用邏輯思維的方法，把物理事物的本質(zhì)特征集中加以概括而形成的。缺乏與建立想干概念的必要知識和感性經(jīng)驗是形成正確物理概念的障礙之一。學生完全很難從生活體驗中找到與電場相關(guān)的感性經(jīng)驗，電場的相關(guān)概念對于學生而言是完全陌生、抽象的。對電場是一種特殊物質(zhì)、對電場強度、電勢等知識的理解更是一頭霧水，所以知識本身的抽象以及學生缺乏相關(guān)生活體驗是抑制學生理解電場相關(guān)概念的因素之一。

2.相鄰、相近的物理概念的干擾

物理學中的概念可以揭示貌似同一，實際物理本質(zhì)不同的因素，這是物理概念的精細性。而物理中又常常存在一些易混淆的概念，如電場中的電場強度和電勢、電勢與電勢差、電勢差與電勢能等。在學習物理概念時，常常不能區(qū)分這些相鄰、相近的概念從而造成概念混亂，進而影響相關(guān)規(guī)律的理解和掌握。

學生在學習電勢概念時，常常會被電場強度概念干擾。常常會得到電勢為零時，場強也為零;場強增大時電勢也增大等錯誤結(jié)論。在判斷電勢大小、場強大小與電場線關(guān)系時更是將電場強度與電勢揉在一起，無法區(qū)分如果對于相近概念不加區(qū)分，勢必會造成理解上的障礙。

3.物理公式數(shù)學化產(chǎn)生的干擾

數(shù)學是學習和研究物理學的重要工具，運用數(shù)學工具解決物理問題的能力是一項重要能力。學生在運用數(shù)學知識解決物理問題的過程中，經(jīng)常撇開公式的物理意義，忘記公式所表達的物理概念間的因果關(guān)系，從而造成概念理解的偏差。如由電場強度的公式E=■錯誤的導出場強E正比于F或反比與q的結(jié)論。從數(shù)學上講沒錯，但在物理中該式已被賦予了一定的物理意義，若不考慮物理事實就會造成錯誤;物理規(guī)律的定量表述也離不開數(shù)學語言，且物理規(guī)律的應(yīng)用需要用數(shù)學作為計算工具。但是，不少學生用純數(shù)學的觀念理解物理規(guī)律，從而忽視了其物理本質(zhì)，造成對規(guī)律的錯誤理解。與此類似的還有電勢差的定義式U=■、電容的定義式C=■.

物理概念的絕大部分屬于物理量，掌握概念既要明確物理量的意義，又要掌握定量方法。但在物理量的學習上，學生往往只注重定量表達，忽視物理意義，因而造成用數(shù)學概念代替物理概念。

物理與數(shù)學密不可分，大多數(shù)物理概念和規(guī)律都可用數(shù)學表示（公式或圖象），只有引入了數(shù)學，才使物理學成為一門定量、精密的科學。對于物理量表達式，要使學生明確其物理意義。在此基礎(chǔ)上，弄清文字表達、公式表達、圖線表達三者之間的關(guān)系。否則，數(shù)學的工具作用在物理中就不能得到恰到好處的利用。

二、應(yīng)對策略

1.恰當類比，彌補感性缺失

類比是一種重要的推理方式，是人們認識新事物或有所新發(fā)現(xiàn)的重要思維方式之一。學生在學習物理的過程中，恰當?shù)貞?yīng)用類比，可以幫助學生理解、掌握所學知識。電場看不見、摸不著，電場強度強弱的理解，場強定義式的理解，對于學生而言，毫無感性認識，對學生理解概念而言是一大考驗，為此可以引進“香水”產(chǎn)生的香味進行類比。香水源頭類比于場源電荷，香水的氣味的濃淡類比于場強的強弱，鼻子聞味道類比于試探電荷。經(jīng)過類比，可以彌補學生感性認識的缺失，更能理解場強大小的決定的因素，深刻理解試探電荷的作用。

2.適時歸類對比，理清概念結(jié)構(gòu)

物理學概念是具有層級性、關(guān)聯(lián)性的。橫向演繹正是基于物理學概念的關(guān)聯(lián)性，凸顯概念間的橫向邏輯演繹關(guān)系，主要形成物理學概念網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。物理概念的建立、引申和擴展中，概念與概念之間的聯(lián)結(jié)處，一定存在規(guī)律聯(lián)系。概念網(wǎng)絡(luò)圖的聯(lián)結(jié)處也必定存在科學方法因素，教學時要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)圖，適時與學生開展概念間的歸類與辨析，逐一落實每個聯(lián)結(jié)處的規(guī)律聯(lián)系。

電勢、電場強度、電勢差、電勢能是靜電學部分的四個重要概念。學生學到這部分知識的時候，大多同學對電勢與電場強度、電勢差、電勢能這三個概念模糊不清，可以引導學生采用匯總歸類、對比辨析的方法理解這四個概念，進而構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)。

物理概念之間既互相聯(lián)系，又互相區(qū)別。通過匯總分類，能有效幫助學生區(qū)分這些概念，幫助物理概念的理解。

三、結(jié)語

造成學生學習物理概念的障礙因素有很多，無法一一列舉，但作為教師，只有在進行教學設(shè)計和教學實施時，要充分預(yù)判學生形成物理概念過程中可能出現(xiàn)的種種問題，并制定相應(yīng)的教學策略和方法，做到有的放矢。

[ 參 ?考 ?文 ?獻 ]

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