淺談物理概念的專題教學(xué)

周雙鳳

摘要：物理思維最基本的支點(diǎn)就是物理概念。物理概念是客觀事物的物理本質(zhì)屬性在人們頭腦中的反映，是人們進(jìn)行物理思維的基礎(chǔ)。物理學(xué)的原理、定理、定律或規(guī)律，都是用有關(guān)的物理概念總結(jié)出來的，物理概念是在大量觀察、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，運(yùn)用邏輯思維的方法，把事物本質(zhì)的、共同的特征集中起來加以概括而形成的。

關(guān)健詞：專題教學(xué)；物理概念；方法與策略；案例剖析

G633.7

物理思維最基本的支點(diǎn)就是物理概念。物理概念是客觀事物的物理本質(zhì)屬性在人們頭腦中的反映，是人們進(jìn)行物理思維的基礎(chǔ)。物理學(xué)的原理、定理、定律或規(guī)律，都是用有關(guān)的物理概念總結(jié)出來的，物理概念是在大量觀察、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，運(yùn)用邏輯思維的方法，把事物本質(zhì)的、共同的特征集中起來加以概括而形成的。

構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論說明：學(xué)習(xí)應(yīng)是認(rèn)知主體的內(nèi)部心理過程，學(xué)生是信息加工主體。高中物理新課標(biāo)中提出了“過程與方法”這一教學(xué)目標(biāo)維度，在這一維度下，新課程對學(xué)生的學(xué)習(xí)要求從原來的“重知識”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸剡^程”。物理知識的教和學(xué)一般都遵循由生活中實(shí)例、科學(xué)實(shí)驗(yàn)分析抽象出概念的過程，重要（關(guān)鍵）概念專題教學(xué)就是要再現(xiàn)這一過程，提升學(xué)生在知識形成過程中的主體作用，使學(xué)生的學(xué)習(xí)行為成為理性分析過程，而不是簡單機(jī)械記憶。

對概念專題教學(xué)要突出以下幾個(gè)方面：

一、突出物理概念的內(nèi)涵與外延

物理概念的內(nèi)涵指的是該概念所反映的物理事物的本質(zhì)屬性。加速度的概念的內(nèi)涵就是反映物理速度變化快慢，它的外延包含了：直線運(yùn)動中表征速度大小變化的快慢的加速度（大學(xué)物理中為切向加速度）；作勻速圓周運(yùn)動時(shí)表征速度方向變化快慢的向心加速度（大學(xué)物理中為法向加速度）。再如，機(jī)械運(yùn)動概念的內(nèi)涵是“一個(gè)物體相對于另一個(gè)物體的位置隨時(shí)間在改變”。力概念的內(nèi)涵是“物體間的相互作用”。這些概念已經(jīng)撇開了一個(gè)個(gè)具體的運(yùn)動形態(tài)或具體的相互作用形式，概括出了同類物理事件所具有的本質(zhì)屬性。機(jī)械運(yùn)動概念的外延反映的是具有“物體間相對位置發(fā)生變化”這一本質(zhì)屬性的各種運(yùn)動形態(tài)，如勻速直線運(yùn)動、變速直線運(yùn)動、曲線運(yùn)動等。力概念的外延反映的是具有“物體間發(fā)生相互作用”這一本質(zhì)屬性的各種類型的力，如重力、彈力、靜電力等。

二、突出形成物理概念過程中的思維方法

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為：學(xué)習(xí)過程是人的思維活動的主動建構(gòu)過程。物理學(xué)是借“物”求“理”， 借“物”就是要充分利用事例、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)物理情景，這是新授課時(shí)的重點(diǎn)。專題教學(xué)中就是再次在“求理”上花功夫：再引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用比較、分析、綜合等思維方法，對熟知的感性材料進(jìn)行思維加工，加深對物理學(xué)概念的本質(zhì)屬性的認(rèn)識；從而幫助學(xué)生鞏固已形成的概念，學(xué)會自己用精練的語言將這個(gè)概念的內(nèi)涵表達(dá)出來。對于有關(guān)物理量的概念，還應(yīng)要求學(xué)生通過思維加工，再次獨(dú)立推導(dǎo)其量度公式，進(jìn)而分析、比較它的量度公式與文字表述間物理意義上的聯(lián)系與區(qū)別。在高一物理教學(xué)中，加速度教學(xué)是一個(gè)關(guān)鍵重點(diǎn)概念也是教學(xué)的難點(diǎn)，同時(shí)又容易與速度，速度的變化量相混淆。與加速度相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容很多：有直線運(yùn)動中的勻變速直線運(yùn)動；曲線運(yùn)動中的拋體運(yùn)動、勻速圓周運(yùn)動；牛頓運(yùn)動力學(xué)中第二定律等等?？梢赃@樣說對加速度概念理解掌握直接關(guān)系到后面內(nèi)容仍至整個(gè)高中階段的學(xué)習(xí)。于是我們特意安排了“速度、速度變化量、加速度三概念的區(qū)別與聯(lián)系” 教學(xué)專題，讓學(xué)生能在于在教師的引導(dǎo)下，使學(xué)生深刻理解速度、速度變化量、加速度三個(gè)概念的區(qū)別，并能加以應(yīng)用。在講述這一專題時(shí)，我們可以列出如下的表格并填寫部分內(nèi)容，

而將其余的內(nèi)容（如表中的黑體字加橫線部分）由學(xué)生自行填寫，老師作相應(yīng)的指導(dǎo)與糾正；對于基礎(chǔ)好的學(xué)生也可讓他們自己設(shè)計(jì)對照表格，教師再加以點(diǎn)評。使學(xué)生對三者的有全面清淅的認(rèn)識。這樣有助于學(xué)生在自主地組織語言表述相關(guān)的內(nèi)容的過程中獨(dú)立思考，有助于知識的自主建構(gòu)。然后針對易錯(cuò)點(diǎn)設(shè)計(jì)了對應(yīng)練習(xí)，最后再結(jié)合上表與練習(xí)題中的具體實(shí)例，設(shè)置了討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生對以下問題進(jìn)行分組討論：

①.物體運(yùn)動的速度很大，加速度是否也很大？

②.加速度為零時(shí)，物體的速度變不變？是不是也為零？

③.速度變化量大時(shí)，加速度是不是也大？速度變化量為零時(shí)，加速度是不是也為零？

④.物體速度在增加物體有沒有加速度？物體有了加速度是否就在作勻加速運(yùn)動？

問題討論的設(shè)置是對加速度概念的總結(jié)提升：加速度是反映速度變化快慢的物理量，速度有變化才有加速度、速度變化得快加速度才大。對學(xué)生記憶、理解起鞏固加深的作用。

三、破解難點(diǎn)，化解疑點(diǎn)

由初中物理到高中物理，有一個(gè)由形象思維向抽象思維過渡的過程。例如：摩擦力、質(zhì)點(diǎn)、瞬時(shí)速度、物體受力、運(yùn)動的合成等章節(jié)，都要求學(xué)生要有較強(qiáng)的抽象思維能力。因而，學(xué)習(xí)要求比初中高多了，從認(rèn)識過程來看，從原來注重于形象思維一下跨躍到抽象思維，從直觀的具體感知跨躍到復(fù)雜的分析推理。高中物理的學(xué)習(xí)對數(shù)學(xué)知識的依賴度增強(qiáng)了：物理概念之間數(shù)量上相互依賴關(guān)系的表達(dá)，要借助于數(shù)學(xué)手段；物理理論本身的發(fā)展，定律的建立，推理論證過程也都離不開數(shù)學(xué)；運(yùn)用物理知識分析解決具體物理問題時(shí)，離不開數(shù)學(xué)工具。數(shù)學(xué)思想和嚴(yán)密的數(shù)學(xué)方法，始終是研究物理問題不可少的武器。而對于數(shù)學(xué)中矢量運(yùn)算、極限、極值、函數(shù)等，學(xué)生本來就感到很困難，同時(shí)有時(shí)數(shù)學(xué)教學(xué)進(jìn)度跟不上物理教學(xué)，出現(xiàn)了學(xué)科脫節(jié)，這樣客觀上也造成學(xué)習(xí)的困難。還有的同學(xué)覺得物理上感知困難，思維費(fèi)力，產(chǎn)生畏難情緒，感到物理越學(xué)越難學(xué)。

物理學(xué)習(xí)中某些理解上的偏差，產(chǎn)生學(xué)習(xí)中的疑點(diǎn)，而隨著學(xué)習(xí)的推進(jìn)，涉及的物理概念越來越多，相近的概念就會帶來相互的干擾，疑點(diǎn)就會在學(xué)生頭腦中積累成“疑云”。在這時(shí)圍繞相關(guān)概念進(jìn)行專題教學(xué)，有利于學(xué)生物理知識的再建構(gòu)，有利于疑云的驅(qū)散。