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“问渠那得清如许?为有源头活水来!”
这是朱熹《观书有感》中的一句话,意思是:要问为何那方塘的水会这样清澈呢?是因为有那永不枯竭的源头为它源源不断地输送活水啊。

类比到我们高中物理的学习中,概念就是“源头”。它既是物理学基础理论知识的重要组成部分,又是建立物理公式、构成物理规律和完善物理理论的基础和前提。
在讲授高中物理的过程中,必须引导学生不断地确立物理概念。如果概念不清楚,就无法真正掌握物理的基本知识。物理概念是思考问题的基础,物理定律与公式都是先由概念出发,再通过实验、经过思考而建立起来的,它们反映的是物理过程中概念之间的内在联系。在高中物理的教学中,概念的教学是重点也是难点,本文就是笔者根据长期的教学实践总结出来的一些心得体会。
一、概念的引入步骤
1.明确目的
要调动学生的学习积极性,就必须使学生明确引入概念的必要性和重要性。
例如:为什么要引入“加速度”这个概念?
在初中物理的教学中,我们曾经引入“速度”这个概念来描述物体运动的快慢,但不同物体在运动过程中速度的快慢变化都可能不同,显然用速度是不能完整描述物体运动快慢及其变化的,所以在高中阶段为了准确描述物体运动快慢的变化,我们引入了加速度的概念。
2.常用方法
教师在介绍概念时,要尝试使用多种方法,以增强课堂的趣味性。介绍概念的方法有很多种,下面介绍一些常用的方法。
2.1.最简便:通过现象引入
比如,“惯性”概念引入之前,先让学生回忆日常生活中经常遇到的,下雪路滑容易跌倒、汽车刹车时不系安全带容易发生危险等现象,然后再引入“惯性”概念,就是水到渠成了。
2.2.最基础:通过实验引入
比如,“浮力”概念引入之前,先做一个演示实验:在弹簧秤下面悬挂一个小物块,此时弹簧秤会有一个示数;然后把小物块放入水中,可以看到弹簧秤的示数变小了。此时再引入“浮力”的概念,学生更容易接受。
2.3.最常用:通过类比引入
比如,“电势差”概念引入之前,先讲清楚重力场中的高度、高度差和重力势能等概念,再通过类比引入电流与电压的关系,从而引入“电势差”的概念。这种讲课方法形象生动,容易理解。
2.4.最有趣:通过故事引入
比如,“电磁感应”这个概念引入之前,先介绍瑞士物理学家科拉顿“跑失良机“的奇闻轶事,通过物理小故事,能够激发学生的学习兴趣,加深的对概念的认识。
物理概念引入的过程,一方面可以引起学生的注意,明确概念学习的目的;一方面能够激发学生的兴趣,而且还能起到承前启后、联系知识的作用。
引入物理概念的方法有很多,具体采用哪一种,要根据实际情况选择最恰当的方法,才能产生最好的效果。

二、概念的建立过程
从物理现象中抽象出物理概念,用来表示物质的性质、描述其运动状态。一切物理概念都是以客观事实为基础的,在建立物理概念的过程中,应尽可能从具体的事物、事例、或实验出发,使学生对物理现象有一个清晰的印象,然后再通过分析,抓住现象的本质,使具体的感性认识上升到抽象的理性认识,从而形成物理概念。
1.把握三性
1.1.准确性.
在建立物理概念的过程中,准确性是首要的要求。一个物理概念,如果在建立的过程中,教师能够讲的准确、生动、形象、易于接受,就可以给学生留下深刻的印象,更容易记忆便于应用。
1.2.直接性
物理学中的概念,大都是从直观的感性认识,经过抽象后上升到理性认识而形成的。所谓的直观性是相对于抽象性而言的,直觉能使学生获得初步的感性认识,教师要把学生的感性认识与概念的抽象的理性认识结合起来,架起相互联系的桥梁,才能激发学生对物理概念的学习兴趣。
1.3.简约性
一个规范的物理概念,其定义的表述应该具有科学性、准确性和简洁性,应该用最简约的文字表达出完整的物理意义。比如,力是物体对物体的作用。短短几个字就能阐明力的本质,少一个字表达不出意思,而多一个字就显得啰嗦了。
2.定义方法
2.1.直接法
物理概念中,有相当一部分是根据物理现象直接给它下定义的。比如,物体所含物质的多少叫质量等。
2.2.比值法
物理概念的定义式是一比值,比值的大小是由事物本身的属性所决定的,而与比式中的各量无关。
2.3.乘积法
物理概念的定义式是几个物理量的积。比如,电功W=UIt等。对于这类物理概念应该从它所能产生的效果去认识特性。
2.4.差值法
物理概念的定义式是几个物理量的差。比如,电势差。
2.5.和值法
物理概念的定义式是几个物理量的和。比如,合力等。
2.6.极限法
物理概念的定义式是几个物理量的数学极限表达式。比如,瞬时加速度等。
2.7.函数法
物理量的概念的定义式是物理量的函数表达式。 如正弦式电流瞬时表达式等。

三、概念的理解与记忆
在一个物理学概念建立以后,要引导学生深入理解概念的内涵外延,在理解的基础上再进行记忆。只有深入理解了,才能记忆牢固,运用自如。
1.抓住概念的本质特征
要充分使用各种直观手段,比如:观察事物,做好演示实验,联系生活实际等,在头脑中对物理现象构成一幅物理图画,抓住本质特征,建立物理模型。
比如,对“电阻”概念的理解。由电阻的定义式可知,对一个确定的导体而言,这个比值是恒量,它用来表示导体的一种物理性质。那么R表示导体的什么性质呢? 通过实验我们可以得到结论:当电压U恒定时,R增大,I将减小。这说明R可以表示导体对电流的阻碍作用的大小,从而得出:R是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。通过实验还可以证明:导体的电阻跟电压和电流无关,只是由导体本身的性质决定,这就抓住了电阻概念的本质。
2.理解概念的物理意义
每一个物理概念都有其确定的物理意义,只有引导学生深入理解概念的物理意义,才能全面、系统、深刻地理解这个概念。
比如,在学习过向心加速度的概念后,我们都知道,向心加速度只能改变线速度的方向,而不能改变线速度的大小,是描述线速度方向变化快慢的一个物理量。在教学中,有很多学生不能理解向心加速度能改变线速度的方向,但不能改变线速度大小的这种特性。究其根源,还是对向心加速度的物理意义理解不透。此时,要引导学生从向心加速度的特点出发,认清向心加速度与线速度方向互相垂直的关系,通过对向心加速度的物理意义的理解,不难分析物体做曲线运动和直线运动的区别:当物体做直线运动时,物体受到的合外力与物体的运动方向共线,在垂直运动方向没有分力,不会改变物体的运动方向;但当物体做曲线运动时,物体受到的合外力方向与物体的运动方向不共线,此时合外力在垂直物体运动的方向上有分力,这个分力就是“向心力”,它用来改变物体运动的方向。
3.理解相似概念之间的异同点
在高中物理中,有很多概念都很相似,但是意义却有本质的区别。 在实际教学中,既要注意概念本身的特点,又要善于比较不同概念之间的异同,采用找联系、挑不同的教学方法,来讲清楚这些概念,让学生明白相互之间的区别和联系。

四、概念的延伸与发展
概念是不断发展变化的,讲物理概念,必须按照循序渐进、不断深入的教学原则。学生对概念的认识,是从简单到复杂,从直观到抽象,逐步加深的过程,随着学生认知水平的不断提高,抽象思维能力的逐步增强而层层深化的。
1.概念的时效性
所谓物理概念的时效性,是指在不同的学习阶段,对概念的认识和理解的深度和广度都不相同。因此,在物理概念的教学中,要根据学生的认知能力,分阶段、有步骤的深化物理概念。
比如,在“力”的概念的教学中,时效性就很突出。初中阶段只讲力是物体对物体的作用,高中阶段把力分为了力学中的重力、弹力、摩擦力、万有引力、热学中的分子力、电学中的电场力、磁学中的磁场力、核物理中的核力等,对力的认识和理解就是逐步深化的,这也是符合人类认知规律的。
2.概念的发展性
有一些物理概念是随着科技进步和人类社会发展而不断发展更新的,还有一些概念是迄今为止人类还未完全了解清楚的,在这些概念的教学中就要注意把握好一个度。
比如,人们对核力的认识是有限的,关于核力的本质,目前科学家们还没有弄清楚,因此,在“核力” 概念的教学中,既要讲清楚目前已经认识到的一些内容,又要讲清楚其有待发展的现状。
3.概念的局限性
比如,速度这个概念就具有局限性。
物理学中把速度定义为:运动物体在某一方向上单位时间内所通过的位移。人们相信这个定义是普遍适用的,然而,这里的时间究竟是代表自然时间、常识时间还是绝对时间呢?这样界定的速度概念只有在时间是绝对时间的情况下才可能具有普遍适用性。
所以,当人们接受上述定义的时候,实际上就接受了概念化的、无限的、连续的和均匀的绝对时间。然而在现实空间里,不存在绝对时间,绝对时间观念下的速度概念只能停留在理论上。

五、概念的应用与巩固
为了进一步巩固对概念的理解和应用,在实际教学实践中常用以下几种方法。
1.分类对比
通过对概念进行分类归纳,把握各自的特点与共性,能够比较好的巩固概念。物理概念按其定义不同,一般可以分为以下三类:
1.1.比值式:如电阻、场强等。一般来说,这类概念是从某个侧面反映事物的特性,这类比值的大小是由事物本身的属性所决定的,而与比式中的各个量无关。
1.2.乘积式:如功、热量等。这类概念的定义式是几个物理量的乘积,对于这些概念应从它所能够产生的物理效果去认识它的特性。
1.3.描述式:如温度、质点等。这类概念没有物理公式,有的是描述事物特征的,比如熔点;有的是描述物理效果的,比如力。在教学中,教师可根据概念的分类和属性,进行类比教学。
2.归纳总结
通过归纳总结形成有逻辑性的概念体系,有助于记忆和巩固概念。我们平时对概念的学习,是分散在每一章节中的,在教学中做好了概念的归纳总结,使之有条理、系统化,就会避免出现前后知识彼此脱节、学前忘后的现象。
3.实践应用
概念教学的最终目的,是要用来解决具体问题的。因此, 在概念教学过程中,要积极引导学生运用所学的概念去分析和解决实践中遇到的物理问题。通过对概念的实际运用,不仅能加深对概念的理解,而且能促进学生学习的积极性,并且还可以暴露学习中存在的问题,使教学效果及时得到反馈。
课堂教学不仅是一门科学,更是一门艺术。所谓教学有法,而无定法,贵在得法。没有最好的教学方法,只有最适合的教学方法。在物理概念的教学中,我们需要不断创新思路,改进方法,才能提高概念教学的水平。
