理概念是整个物理学知识体系的基础_固体物理学基础概念

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理概念是整个物理学知识体系的基础，如果把物理这门学科比作高楼大厦，那么物理概念就是构成这座大厦的基石，因此物理概念成为物理教学的核心。李政道在回答怎样才能学好物理这一问题时就曾强调：学习物理的首要问题是要弄清物理学中的基本概念。物理概念的效果如何，直接关系到学生对于物理知识的认知程度，进而影响到学生整体知识网络的构建与拓展，可以说学好物理概念是学好物理的关键。中学物理教学实践表明物理概念是物理中既不易“教”也不易“学”的内容，为此本文对中学物理概念现状进行分析并对物理概念提出一些建议。

中学物理概念的现状：

中学物理教学历来都十分重视物理概念的教学，但由于教学理念的不同造成物理概念教学着重点各有不同，用新的教学理念和现代教学论来审视传统概念教学，我们会发现有许多成功和不足之处。

传统概念教学的成功之处： 传统的概念教学着重从物理概念的文本出发，着力从三个方面讲解和剖析物理概念：一讲清物理概念的内涵，即它们的物理内容和物理意义；二强调物理概念的外延，即它们的适用条件和范围；三理清有关概念的联系和相近概念的区别。这样的教学严谨扎实，有利于学生在短时间内学习人类几百年甚至几千年积累的大量知识（以书本为载体的间接经验），形成学生自己的知识结构和技能技巧，进而运用知识。

传统概念教学存在的不足：对概念形成过程的教学重视不够

一、应由“重知识”向“重过程”转变

1.重视概念的引入过程，使认识产生飞跃

2.充分还原稀释，使学生发现、体验概念的形成过程

3.适当引入物理学史，让学生感知物理学的文化内涵

二、“预成性”向“生成性”转变

三、注重师生交流，关注异质反馈

物理概念的教学要注重物理概念形成过程的教学，尽量接近科学家们在其研究过程中形成的概念，以使学生从中领会物理学家的实际创造过程和他们所运用的研究方法，在概念的形成过程培养学生的思维能力，使学生学会学习。

物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维方式, 是物理事实的抽象。它不仅是物理知识的一个重要组成部分和基本元素, 而且也是构成物理规律和公式的理论基础。学生在学习物理的过程中, 就是要不断地形成物理概念, 如果概念模糊, 就不可能真正掌握物理基础知识。在中学物理教学中, 概念教学既是重点, 也是难点。物理概念的教学始终在初中物理教学中处在中心地位, 物理概念的形成是一个由具体到抽象, 再由抽象到具体的十分复杂的认知过程。在这个过程中, 学生的认知能力将得到充分发展, 但是不少学生在学习物理的过程中都会感觉到物理难学, 所以探索物理概念教学方法是物理教学的永恒的主题。初中物理中的概念多为物理学中最基本的概念, 而这些概念一般是从大量的物理现象中总结出来的。但是由于初中生抽象思维能力不强, 要独立地形成正确的物理概念有些困难, 这时教师就要积极地为学生的学习设计一些合适的学习支架, 以方便学生构建科学的物理概念。设计一些合适的学习支架, 如问题支架、实验支架、图片支架、多媒体支架等让学生感觉到用以往已有的知识概念无法解释新的物理现象时, 学生们就会急于了解新的知识, 体会到形成新的物理概念的意义, 这样就可以使学生进入到积极主动的学习状态, 为新知识的学习创造良好的前提。如在速度概念形成的教学过程中, 可以设计这样的问题支架:(1)一般来说, 兔子和乌龟谁跑得快?(2)在“龟兔赛跑 ” 的故事中, 我们能不能说还是兔子跑得快吗? 接着引出比较物体运动快慢的两种方法和用运动物体单位时间内通过的路程来比较物体运动快慢的方法, 为速度概念的形成作了铺垫。在物理概念的教学中, 就要使学生明确为什么要引入这个概念? 没有这个概念行不行? 这个概念是用来解决什么问题的? 只有让学生明确了这个概念引入的目的, 才能充分调动学生的学习积极性。在学生有一定的对知识的需求和积极主动的学习状态下, 教师要利用各种适宜的方法, 如实验探究、理论、推导等, 向学生阐明概念的形成过程, 搭建新旧知识间的桥梁和纽带。如在压强概念的教学过程中就可以通过力的作用效果---形变来研究压力的作用效果。通过砖块对海绵产生不同形变的实验支架, 来引导学生探究(l)压力相同时, 压力的作用效果与受力面积大小的关系；(2)受力面积相同时, 压力的作用效果与压力大小的关系, 并进一步引导学生思考如果当压力大小和受力面积大小都不相同时该如何比较压力的作用效果呢?从而引出压强的概念。这样学生对压强概念的形成就有了一个清晰的过程。在物理知识学习过程中, 要让学生知其“所以然” , 这不仅会为他们正确理解、灵活运用物理概念打下扎实的基础, 而且经历了这样的学习过程, 可以对物理知识有新的感悟, 印象深刻, 记忆牢固, 学习效果较好。物理教学中常听到教师抱怨, 学生只会死记硬背, 遇到实际问题一筹莫展, 物理知识系统性不强等, 其根源都在于物理概念教学时没有让学生充分地体验物理概念获得的全过程。同时, 物理概念的形成一般都蕴含有一定的物理科学思维方法, 在阐述它们的形成过程中, 学生也将学会一定的思维方法, 如密度、压强等概念教学中渗透的控制变量法、比值定义法； 匀速直线运动、磁感应线、光线等概念教学中渗透的理想模型法； 重心、串并联电路的总电阻等概念教学中渗透的等效替代法等等, 这些对提高学生学习物理的能力大有帮助。所以让学生清晰而且准确地了解概念的形成过程, 是概念教学的重要途径。物理学中概念的陈述语言十分精炼和准确, 概括程度非常高。因此在教学过程中, 向学生呈现物理概念时, 不但要准确, 而且对一些关键字词应加以突出, 并给于适当的说明, 以便引起学生足够的注意和正确理解时应与其他类似的或易混淆的概念进行对比, 建立类比联系。实践证明, 一个物理概念在形成的过程中, 教师讲得准确、生动、形象, 学生易于接受, 并且能留下深刻的印象。而其中特别重要的是准确性, 当学生第一次接受某一个新的物理概念时, 教师如果讲解得模糊不清, 这将会影响他对概念的理解、记忆和应用。如密度、功率和速度等概念的定义中要解释 “单位” 的含义； 在讲述压力的概念时要注意与重力概念的区别、以及蒸发和沸腾的区别等等通过加以比较可以方便学生的学习。这样学生在理解物理概念时就不致于产生概念间的混淆, 并且能够在学习过程中建立起物理概念的多方面联系。另外, 一个物理概念的定义的表述不仅要具有科学性、准确性而且还要有简明性。教师应用最简明扼要的文字表达完整的物理概念, 如力是物体对物体的作用。短短的几个字就说明了力的本质。“力是作用。” 力是什么作用呢 ? 由“物体对物体的” 几个字揭示出力的本性。有人认为有两个“物体” 不是重复吗?这里两个物体, 说明了力是物体间相互作用, 至少要有两个物 体才能产生力的作用。物理概念是从直观的感性认识经过抽象上升到理性认识而形成的。直观性是相对于抽象性而言的, 人的认识来源于人的感觉, 来源于人的感觉器官对外界的直接反映。直觉能使学生获得感性认识, 教师把学生的感性认识与抽象的理性认识联系起来, 建立桥梁, 就能激发学生对物理概念的学习兴趣, 发展学生的认知能力, 帮助学生把握住概念的基本属性。因此只给学生一个准确的文字表述还不够, 还应给学生一些比较直观的物理现象, 帮助学生将抽象的概念和具体的现象联系起来, 建立物理模型, 这也是呈现概念的不可缺少的方面。教学有法, 教无定法。教学物理概念, 不能只用一种方法。教学物理概念的方法很多:

1、从学生已有的经验引人新概念如在引入“力” 的概念时, 学生对力在日常生活中已经有了自己的亲身体验。手提重物, 会感觉到肌肉紧张, 由此教师抽象出力的本质, 引入力的概念。可见从学生已有的经验引入概念可以使学生对概念体会深刻, 易于理解。

2、用演示实验引入概念 通过演示实验提出问题引入课题, 在讲授新课时, 教师可让学生观察演示实验中呈现的与新课有关的物理现象, 并由此思考一些问题, 以引入新课。这一方法也使学生带着清晰的感知和解决问题的欲望进入新的学习情境。如在建立“功” 的概念教学中, 教师让学生观察一组物体做功的演示: 用手推水平桌面上的小车, 使小车在手的推力作用下移动一段距离； 用手托起一个重物 , 使重物在托力的作用下上升一段高度； 用手拉斜面上的物体, 使其沿斜面移动一段距离。这样, 学生很快理解了“功” 的含义。

3、在旧知识的基础上引入新概念如从讨论密度问题入手, 引出浮力的概念。密度是物质制特性之一, 不同的物质具有不同的密度； 相同的物质不论体积、形状如何, 其密度是相同的。而相同的物质放在不同液体中所处的位置却不同, 有的悬浮, 有的漂浮, 有的下沉, 学生便会想到物体在液体中受的浮力不同, 那么浮力是否与液体的密度有关?由此可以引入新的概念, 这样容易使学生了解新旧知识的内在联系, 而且比较轻松、自然。

4、通过生活中的物理现象引入概念从生活走向物理, 物理学科的特点就是紧密联系生活实际。在日常生活中蕴含着大量的物理学知识, 在教学中根据学科的特点和学生的实际情况创设出学生 既熟悉但又暂时无法解释的物理情景, 引起师生心理上的共鸣, 促进情感的交流。如在引入“惯性” 概念时, 利用多媒体软件展示引导学生观察乘坐汽车的过程中, 当汽车刹车、加速、拐弯时所发生的现象, 通过分析引人“惯性” 概念, 学生易于接受。通过生活中的物理现象引入课题, 列举出学生可能亲身体验到的生活中的问题来说明物理现象, 能增加学生的兴趣 , 帮助他们做出最快的反应和正确的判断。5、用类比法引人概念如在引入“ 电压” 概念之前, 先讲清楚水流与水压的关系, 再通过类比的方法, 引入电流与电压的关系, 从而引入“电压” 概念。又如“功率” 的概念可与“速度 ” 概念进行类比。用类比法引人概念形象生动、学生易于理解。6、通过问题引入概念如在引入“密度” 概念时, 可以先提出问题: “有人说铁比木头重, 这句话对吗?” 让学生讨论, 有的学生说铁比木头重, 还举出一些例子说明； 有的说不一定, 但又讲不出道理； 有的则无法确定。老师在学生争论的基础上, 归纳出密度不仅跟构成这种物体的物质有关, 还跟其体积有关。指出： 体积相同的铁比木头重。然后引入“密度” 概念。通过问题可以引起学生充分地讨论和争辩, 活跃了课堂气氛, 有效提高了教学效果。7、通过物理故事引入概念如在引入“大气压强” 的概念时, 可给学生先介绍马德堡半球实验的故事。又如在引入“磁体” 的概念时, 可讲述我国古代四大发明之一的“指南针” 的故事。通过物理故事, 激发学生的学习兴趣, 加深对概念的认识。物理概念的引入过程, 既能引起昕课学生的注意, 明确概念学习的目的； 又能激发兴趣, 诱发学生学习动机； 另一方面还能起到承前启后, 建立知识联系的作用。但引入新概念的方法多种多样, 要根据具体情况, 采用最恰当的引入方法, 才能产生较好的效果。物理概念教学的最终目的是要能运用所学的物理概念来解决具体问题。因此, 概念教学中要引导学生运用所学的物理概念来分析、解决有关的物理问题。在对物理概念应用的过程中不仅将陈述性知识向程序性知识转变, 而且使新知识与已有的其它知识有机结合起来。在概念的应用中, 又能加深对概念的理解, 形成自然记忆, 还可以借此促进学生思维的积极发展, 及时暴露概念学习中的问题, 有利于对概念的进一步理解。这一阶段的教与学的方法主要有教师的例题讲解、学生的巩固练习、应用知识进行实验设计、实验验证等, 此时要强调学生之间的交流讨论。教师对题型设计要有典型性, 由浅入深, 循序渐进, 对较难的习题要进行适当的分解, 以降低习题的难度, 让学生在轻松、愉快的氛围中学习； 教师也可以通过变式训练的方法进行教学, 同时教给学生学习的方法, 解题的技巧, 让学生领悟到应用物理知识的要点, 又要使学生练习的内容与学生所熟悉的现象相联系, 以增强学生的学习兴趣。总之, 物理概念教学是一门科学, 又是一门艺术在物理概念教学中, 只有不断创新、不断改进教学方法, 才能提高概念教学的水平