淺析物理概念和規(guī)律的教學

摘要:能力培養(yǎng)的基礎是知識，物理基礎知識中最重要的內(nèi)容是概念和規(guī)律，在物理教學中，講清、講透概念和規(guī)律，提高學生的能力是物理教學的重要任務。文章試圖從物理概念和規(guī)律的引入、形成、深化和應用等四個環(huán)節(jié)入手，結合教學實踐，做了一些初步的總結和探討。

關鍵詞:物理概念;規(guī)律;教學探討
　　
　　物理基礎知識中最重要最基本的內(nèi)容是物理概念和規(guī)律。在物理教學中，物理概念和規(guī)律的教學是一個關鍵的環(huán)節(jié)，講清、講透物理概念和規(guī)律，并使學生的認知能力在形成概念、掌握規(guī)律中得到充分發(fā)展，是物理教學的重要任務。形成概念、掌握規(guī)律是一個十分復雜的教學過程，但一般都要經(jīng)歷概念、規(guī)律的引入、形成、深化和應用等四個環(huán)節(jié)。根據(jù)教學實踐，針對以上四個環(huán)節(jié)做了一些初步的探討。
　　
　　1. 物理概念和規(guī)律的引入
　　
　　物理概念是從感性世界中來的[1]。概念和規(guī)律的基礎是感性認識，只有對具體的物理現(xiàn)象及其特性進行分析、概括，才能形成物理概念，對物理現(xiàn)象的運動變化及概念間的本質(zhì)聯(lián)系進行歸納、總結，就形成了物理規(guī)律。為此，教師必須從有關概念和規(guī)律所包含的大量感性事例中，精選包括主要類型的、本質(zhì)聯(lián)系明顯的典型事例來教學[2]，從而加強學生的感性認識。如何加強學生的感性認識呢？教師要充分利用板書、板畫、掛圖、演示試驗等手段，充分發(fā)揮電化教學的優(yōu)勢，充分結合多媒體技術，使物理課堂教學形象生動，讓學生在一個形象化的物理世界里來探究物理概念和規(guī)律。
　　物理概念和規(guī)律是比較抽象的。在進行物理概念和規(guī)律的教學時，常常采用“抽象概念形象化”的方法或建立“物理模型”的方法，來描述物理情景[3]。通過形象化的物理情景，利用邏輯推理、邏輯思維對其進行分析、概括、歸納、抽象出物理概念和規(guī)律。例如，在電場和磁場的教學中，用“電場線模型”來描繪電場，用“磁感線模型”來描繪磁場；在楞次定律的教學中，利用蓄水池中出水量和入水量對水池中水量變化的影響來體現(xiàn)感應電流的磁場對引起感應電流的原磁通量變化的“阻礙”作用。
　　
　　2. 物理概念和規(guī)律的形成
　　
　　物理概念和規(guī)律是人腦對物理現(xiàn)象和過程等感性材料進行科學抽象的產(chǎn)物。在獲得感性認識的基礎上，提出問題，引導學生進行分析、綜合、抽象、概括、推理等一系列的思維活動，忽略影響問題的次要因素，抓住主要因素，找出一系列所觀察到的現(xiàn)象的共性和本質(zhì)屬性，才能使學生形成正確的物理概念和規(guī)律。
　　例如在動量的教學中，就是通過創(chuàng)設物理情境進行探究來逐步建立概念的。首先通過演示“靜的粉筆”與“動的粉筆”和“靜的錘子”與“動的錘子”的運動情況，比較發(fā)現(xiàn)靜止物體和運動物體所產(chǎn)生的機械效果不同；再通過“慢慢行走的你”、“快速跑動的你”與墻相撞和籃球、鉛球以同樣的速度落地比較可知影響運動物體所能產(chǎn)生的機械效果的因素是物體的質(zhì)量和速度；又通過質(zhì)量不同、速度不同的兩輛小車運動的有關分析與計算引導學生發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不同、速度不同的運動物體也可以產(chǎn)生相同的機械效果，但其前提是物體質(zhì)量和速度的乘積必須相同。顯然運動物體所能產(chǎn)生的機械效果是由質(zhì)量和速度的乘積決定的，至此，引入動量來反映運動物體所能產(chǎn)生的機械效果便是水到渠成、順理成章的事了。
　3. 物理概念和規(guī)律的深化
　　
　　教學實踐表明，只有被學生理解了的知識，學生才能牢固地掌握它，也只有理解了所學的知識后，才能進一步靈活地運用它。因此，在物理概念和規(guī)律形成之后，還必須引導學生對概念和規(guī)律進行討論，以深化知識，鞏固知識。
　　3.1物理概念和規(guī)律的物理意義的理解是關鍵。例如，加速度反映了物體速度改變的快慢，而速度則反映了物體位置改變的快慢，弄清了它們的物理意義，就可以避免“速度為零，加速度也為零；速度越大，加速度越大或速度越小，加速度越小”等錯誤的認識。
　　3.2物理概念和規(guī)律的適用范圍和條件的把握是前提。例如，討論地球公轉(zhuǎn)問題時，它可以被視為“質(zhì)點”，但在討論地球自轉(zhuǎn)問題時，它又不能被視為“質(zhì)點”；電場強度E=kQ/r2僅適用于點電荷所形成的非勻強電場；牛頓第二定律F=ma只適用于慣性系中宏觀物體低速運動的問題等。因此，只有明確了物理概念和規(guī)律的適用范圍和條件，在解決實際問題的過程中才能不至于生搬硬套，做“拿來主義”的奴隸。
　　3.3物理概念間、規(guī)律間的比較也是非常重要的。比較是確定概念間、規(guī)律間在不同條件下的異同的一種思維過程。物理學中，概念間、規(guī)律間在空間上、時間上都存在著差異性和統(tǒng)一性，因此，在教學中應引導學生作空間上、時間上的比較以辨別概念間、規(guī)律間的異同和了解它們的發(fā)展過程，才能做到正確運用。以動量和動能為例，它們相同的是，都是物體的狀態(tài)量；不同的是，動能的增量表示能量的轉(zhuǎn)化，而動量的增量則表示機械運動的轉(zhuǎn)移。既然已有動能來描述物體的運動狀態(tài)，為何還要引入動量呢？原因就是動能的變化是力在空間上的累積效應，而動量的變化卻是力在時間上的累積效應，二者從不同側(cè)面來表現(xiàn)同一物理現(xiàn)象的本質(zhì)特征，顯然，非如此不能滿足全面描述物體狀態(tài)的客觀需要。
　　另外，既要重視概念、規(guī)律的縱向聯(lián)系，又要加強它們的橫向聯(lián)系，以活化學生的思維。如以加速度為中心，與速度相聯(lián)系，可使學生理解加速度是速度變化率的含義；抓住加速度產(chǎn)生的原因，可以聯(lián)系到力、質(zhì)量、慣性以及牛頓第二定律；根據(jù)加速度是描述物體運動狀態(tài)變化的基本物理量這一點，可以聯(lián)系到常見機械運動的分類；根據(jù)加速度是描述物體速度變化快慢的量，可以聯(lián)系到物體做功的快慢、磁通量變化的快慢等。
　　
　　4. 物理概念和規(guī)律的應用
　　
　　學習知識的目的在于應用。在學生牢固掌握和深刻理解物理概念和規(guī)律的基礎上，還要讓學生在運用它們來說明和解釋現(xiàn)象、解決實際問題的過程中不斷加深。在運用概念和規(guī)律的這一環(huán)節(jié)中，一方面要精心選用一些典型的問題，通過教師的示范和師生的共同討論，深化、活化對所學物理概念和規(guī)律的理解，使學生逐步領會分析、處理和解決物理問題的思路和方法；另一方面，要組織學生進行運用概念和規(guī)律的練習，在練習的基礎上，要幫助和引導學生逐步總結出解決實際問題的一些帶有規(guī)律性的思路和方法。
　　總之，物理概念和物理規(guī)律的教學是一個十分復雜的過程，不可能一蹴而就、一勞永逸，在教學過程中，應當從教材實際和學生實際出發(fā)，深入鉆研教材，不斷改進教學方法和教學手段，注意教學的階段性，把握概念、規(guī)律的四個教學環(huán)節(jié)，逐步加深對物理概念和規(guī)律的理解和應用，從而達到提高物理教育教學的目的。
　　
　　參考文獻：
　　[1]姜水根.《理念的世界》. 《中學物理教學參考》[J].2004.9. 56-58
　　[2]許國梁主編. 《中學物理教學法》[M].高等教育出版社.1991.3.
　　[3]汪燕青. 《加強物理知識形成過程的教學研究初探》. 《中學物理教學參考》[J].2004.9.5-8
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