提高物理概念教學實效性,激發學生學習激情

高中物理課堂教學中，對物理概念的講解，是學生能否掌握完整的基礎知識，能否培養正確的物理思維能力的關鍵。因此，物理課堂概念教學應當是物理教學的落腳點。

筆者就粵教版高中物理3-1教材《電勢和電勢差》一節教學過程中遇到的一則案例，來說明在高中物理課堂概念教學過程中應注意的一些問題。在課堂教學中，為了拓展電勢能和電勢的理解，我出了一道問答題：“在正電荷形成的電場中的某一點，正試探電荷所具有的電勢能一定大于負試探電荷所具有的電勢能。”引導學生分析如下：因為正電荷形成的電場中各點的電勢都是正的，如圖1所示，在B點放入正點電荷q時，具有的電勢能EA=qφA，對正試探電荷，q>0，φA>0，故EA=qφA>0；對負試探電荷，q<0，φA>0，故EA=qφA<0；這就是所謂的“正正得正，正負得負”；同理，在負電荷形成的電荷中有“負負得正，負正得負”。

得到這樣的結論，無疑可以幫助學生快速判斷不同電性的電荷在電場中電勢能的高低，然而如果簡單的認為只要讓學生記住這樣的結論就可以達到這節課的教學要求，那就可能大錯特錯了。

為了讓學生進一步理解電勢電勢能的概念，我接下來提出這樣的問題：“為什么正電荷形成的電場中各點的電勢都是正的?”我隨即補充一句：“這里有個前提條件，規定無窮遠處為參考點(即零電勢點)”。等學生們點頭表示明白之后，我又提出下面這個問題：“參考點的選擇原則上是任意的，如果規定的電荷所在處為參考點(如圖1中的B點)，那么正電荷形成的電場中各點的電勢都是負的，正試探電荷在該電場中的某一點(如圖1中的A點)的電勢能就是負的，負試探電荷所具有的電勢能反而是正的，得出的結論剛好相反。”即如果不選擇無窮遠處為參考點時就將出現“正正得負，正負得正”的情況。顯然這樣的說法有道理，但同一問題不應該有兩個不同的結論，這極大地引起了學生的探究積極性，問題出在哪里呢？為了解決這一問題，我們從最基本的出發，一步一步地來論證。

根據定義，在電場中把一個試探電荷 q從A點移至B點，它的電勢能的減少 EAB加定義為在此過程中靜電場力對它作的功EAB，即：EAB= WAB，而WAB=qUAB；如果選 B點為參考點，則在電場中試探電荷q在A點具有的電勢能EA=qφ。即公式EA=qφ是正確的。在圖1所示中，如果規定 B點為參考點，正試探電荷在A點具有的電勢能EA<0，負試探電荷在A點具有電勢能EA>0，即“正正得負，正負得正”是可以成立的。

表面上看，因為電勢能的正負表示大小，負的電勢能小于正的電勢能好象成立。但由于電勢能是電荷體系共有的，既包括產生電場的電荷，也包括試探電荷，“試探電荷放在電場中具有電勢能”這只是一種簡說；同時對于兩個點電荷間的電勢能，實際上是它們之間的相互作用能，是它們共有的，其數值是相對的。對相同的電荷體系，規定不同的參考點，電勢能的數值是不同的；而對于不同的電荷體系，即使規定相同的參考點，電勢能的數值也不一定是等價的，不一定有直接的可比性。

因此在圖1中，如果我們選擇C點為參考點，正、負試探電荷分別放于C點，電勢能的數值均為零，但由于試探電荷不同，組成的電荷體系也不同，電勢能的數值均為零并不能說明它們具有的電勢能相等。正如在重力場中，不同質量的物體分別位于同一參考點上，它們具的重力勢能均為零，但我們不能認為它們的重力勢能相等。只有當選擇無窮遠處為參考點時，對于不同的試探電荷，由公式EA=qφ計算的電勢能是等價的，可以直接進行比較，即本文開頭的問題的結論是正確的，但由“正正得正，正負得負”來分析是有條件的。學生恍然大悟，并興奮不已。

通過這一問題的探討，對物理概念的教學，可以引發以下思考 ：

1.探究活動應在物理課堂概念教學中得到注重

探究活動既是一種最有效的教學方式、學習方式，也是一種最有效的教學過程和學習過程。相比規律教學來說，概念教學的探究活動更應注重，因為規律教學的探究活動似乎已經形成一套程式，比較習以為常，而概念教學的探究活動容易被忽視，往往是教師按預設的程序來介紹，同時概念教學探究活動困難也更多一些。很多時候，學生解答概念題比解答綜合題顯得更困難一些，這跟我們教師忽視概念教學的探究活動不無關系。

2.物理課堂概念教學注重物理概念的建構過程

教師在今后的教學中更應注重物理概念的建構過程，注重概念的引入、形成、深化和鞏固的各個環節，從學生的“最近發展區”出發，貼近學生的生活實際，提供豐富的感性材料，抽象出概念的本質屬性，通過舉例、類比、歸納、引伸等手段，講清概念的內涵、外延及與有關概念的聯系，搞清其來龍去脈、適用范圍、前提條件等，還要通過一些具體問題進行不斷的深化和鞏固。這樣才能對概念有深刻理解，才能真正掌握概念并加以靈活運用。

3.對物理結論的“順口溜”應辯證的看待

我們許多老師喜歡把物理結論編成易記的口訣，如：對電路的定性分析問題編成“串反并同”，對伏安法測電阻時內外接分別適用于測大電阻或小電阻以及測量值與真實值關系編成“分壓小，分流大”等 ，對于這些“記憶性法則”確實有它好的一面，尤其對應試能大大提高答題的準確率和解題速度，但我們認為這類“記憶性法則”還是盡量少用，特別是對物理概念不理解、分析過程和分析方法沒掌握的情況下，單純地去講一些“記憶性法則”是毫無意義的，比如知道“串反并同”而不會進行電路的定性分析，即使做對題目，除了應試作用以外，對培養創新人才是毫無用處的。

（作者單位：廣東省惠州市第四中學）