談新形勢下的物理概念學

吳志箭

在實行物理新教材課改的教學實踐中，經常發現有些學生盡管學習態度認真，學習卻總是得不到理想的成績。其中一個重要原因就是在學習中沒有把物理概念搞清、記牢。而物理概念是物理的基礎，對概念理解得是否全面、深入，直接決定著學生對于分析物理問題以及進一步探索自然科學本質的能力、興趣。學生接觸的物理概念，其實就是對事物的本質、屬性的高度概括，它建立在大量感性材料的基礎上，并經過大腦的分析、綜合、抽象、歸納等思維活動，使學生對事物的認識由感性上升到理性。由此可見，在進行概念教學時，要抓住學生的思維心理特點，使學生在學習中建構起物理概念的內容，從面進一步提高學習效果。

一、中學生的思維特點及思維誤區

1．思維特點。中學生的思維仍以具體形象、感陛思維為主，同時具備一定的抽象邏輯思維能力。并且，中學生在進行抽象邏輯思維時，需要具體形象，感性材料或感性經驗的支持。他們對物理要領的理解和物理現象的把握，更好地是從感性體驗上獲得。但是，學生又往往只會注意到物理現象的個別特征和非本質屬性，不善于把物理現象的本質、屬性抽象概括出來。如在學習“密度”概念時，許多學習易忽略掉“密度是物質的一種特性，而簡單地從公式p=mu”判斷物體的質量、體積可以影響物體的密度。

2．思維定勢。學生在學習、掌握新概念以前往往已經具有了對某一事物先人為主的理解或觀念。這種理解或觀念多數是一種膚淺的感性認識，雖然有時候是片面的甚至是錯誤的。但在學生心目中卻造成相對穩固的思維定勢。這種思維定勢容易抑制學生對新概念的認識，在對物理概念、物理規律的應用中又往往混淆其中，阻礙對規律的掌握。如在認識“力”的時候，學生總會想當然地給在空中飛行的鉛球加上一個“拋力”。因此，在教學過程中，一定要注意清除這種思維定勢的影響，幫助學生正確地建構新概念。

二、概念教學中應注意的幾個方面

1．注重概念的引入

要使物理要領融入學生的物理意識中(即完全接受物理概念)，首先就要學生明白建立這一新概念的意義與思維方法，學生才能真正理解物理概念的要旨。教學過程中，老師可以通過科學故事、生產勞動習慣、自然界現象等蘊含的科學道理，向學生介紹新概念的意義。這樣一方面可以讓學生有一種邀游于科學知識海洋的感覺，另一方面也激發了他們認識科學、探索自然本質的欲望，在接下來的學習活動中，他們會主動去認識、理解并掌握新概念。

2．注重概念的直觀

概念教學要盡可能感性化、直觀化，把理論的分析盡可能以容易感受的方式表達出來。盡管物理學科教學強調知識性、科學性、邏輯性，但直觀性、可感性教學容易感知、容易與舊的知識相銜接，有利于學生對新概念、新知識的掌握。要做到這一點可以借助常見的生活體驗來建立物理概念。以及指導學生通過觀察實驗獲得感性材料，同時還可運用多媒體教學手段可以實現部分物理概念建立過程的感性化。對于有些過程很難于實現的物理實驗，比如有關牛頓第一定律的實驗，建立磁場概念的實驗，可試用計算機模擬加以分析研究。對于一些不容易重復的實驗，可以先進行錄相，然后作為電腦動畫來處理，這樣既可以保證實驗的感性化特點，同時也便于教師講解。

3．注重概念變換呈現

教師在提供與物理概念相關的感性材料時，要不斷變換呈現的形式，以使其本質屬性保持恒定，而非本質屬性得到變動，成為可有可無的東西。心理學研究表明，當具有共同屬性的若干事物同時在個體的工作記憶中出現時，個體會自動產生概括，尋求共同條件而保留，淘汰非共同條件。當我們呈現概念屬性的相關例證時，其本質性的東西固然保持恒定而為個體頭腦中保留，但如果這此例證都存在某種非本質屬性的話，那么，這種非本質屬_陛因為是共同的而也會為個體保留下來作為本質屬性。這樣便導致了概念內涵的不當擴大。例如我們要讓學生理解力這一概念，若作為例證的物理都是相互接觸的話，那么，力的概念理解中可能就多了相互接觸的非本質屬性。假如我們注意應用變式，出示的例證另上非相互接觸的物體問的力，則可以摒棄相互接觸這一非本質屬性。

4．注重物理概念的對比

對于一些相當抽象的概念，可以適用對比的方法。一方面可以把新概念的特征或形成過程與熟知相類比，從而獲得同化概念。例如：物理概念的建立往往采取比值定義的方法，即在一個物理變化過程中，兩個最同時變，但比值不變，這個比值體現了物質的某一種屬性或某一種變休規律，那么它就代表一個新概念，如密度p=mu，壓強P=F／S，電場強度與電勢差的概念。這些概念的建立是相對困難的，但其定義模式與速度的定義式u=s／t非常類似，在教學中就可以借用已經掌握的速度定義形式來同化概念。另一方面也可以把新概念與形成上類似但有本質不同的熟知概念相對比，從而獲得異化概念。如上所述，比值定義模式是常用的新概念建立模式。

5．注重物理概念的內化

在教學過程中要把概念形成的過程、包括建立物理概念的原因及其抽象概括過程感性化、直觀化地呈現出來，讓學生從對這一過程的感知去理解物理概念的內涵。這種做法比直接給出定義而后通過練習掌握概念的方法在理解上要來得深刻，通過過程性的教學，學生不僅懂得概念的內涵，而且懂得所以然，甚至能夠領略物理學概念以及規律表達形式的簡潔美，這在物理的學習上已經遠遠高于知用的層次了。不過種策略要求教師對物理概念的理解層面要高，對物理學的歷史有相當的了解，并且自己能夠真正領會物理學的知識體系和把握物理學的思維方法。同時過程性教學要求的時間相對比較長，其成效很難在短時間突現，因此這種策略也要求老師從長遠效益著眼，從學生的能力培養出發來組織概念教學。

物理概念的建立是一處長期的、不斷深化的過程，是不斷清除錯誤思維定勢的過程，也是培養學生探索科學的興趣以及抽象概念思維能力的過程。通過研究和運用相應的教學策略，可以大大提高物理概念教學的效率，有利于學生對于概念理解的深化，有利于學生長期的知識建構。