Question

如何引导学生深刻理解物理概念

Answer 1

物理概念在中学生的物理学习中处于核心地位，对物理概念的理解决定了学生的学习效果，它们是中学物理入门的第一步。如果把中学物理这门科学比作高楼大厦，那么物理概念就是构成这座高楼大厦的沙石、砖泥和钢筋框架。有经验的物理教师非常重视抓好学生基础知识的学习，物理概念便是基础知识学习中非常重要的一方面。怎样使学生更好地掌握物理概念？根据建立物理概念的思维方法，针对学生学习物理概念的主要思维障碍（如感性认识不足、思维方法不当等），笔者认为应注意以下几个方面。
一、指导学生获得必要的感性认识
感性认识是进行思维加工以建立物理概念的基本材料，是激发学生学习动机和兴趣的有效武器。要使学生更好地掌握物理概念，教师必须创作一个适应教学要求，能引导和启发学生挖掘问题、思考问题、探索事物的共同特征和本质属性的物理环境，使学生获得充分的、必要的感性认识。具体说来，可以采用以下方法：
（一）运用实验来获得感性认识
实验是科学探究的重要形式，也是学生学习物理概念时获得感性认识的重要途径。例如，在教学物理概念“熔化”和“凝固”时，正值寒冷的冬季，我找来一块固态的冰，用酒精灯加温后，让它迅速地融化成一杯水，然后告诉学生这就是熔化，即物质从固态变为液态叫熔化，并告诉学生熔化的过程需要加温。然后我又将这杯水放在零下10摄氏度的教室外面，十几分钟后，液态的水又变成了冰，然后告诉学生这就是凝固，凝固指的是物质从液态变成固态，这个过程需要降温。通过实验，学生获得了关于“熔化”和“凝固”的感性认识，为更好地理解“熔化”和“凝固”这一物理概念打下了坚实的基础。
（二）列举生活中的典型事例。
学生在日常生活中，观察和接触过很多与物理概念有关的现象和事实，教师在教学中可以恰当地列举生活中这些学生熟知的典型事例，进而创造良好的物理学习环境，唤起学生已有的感性认识，并在此基础上形成正确的物理概念。例如，在教学“光的折射”这一物理概念时，我先给学生讲述了“海市蜃楼”的自然现象，然后让他们回忆将一根筷子斜放在一碗水中时看到的现象，学生进行表述后，我端来一碗水，找来一根筷子当场让学生进行实验，唤起了他们已有的感性认识，在此基础上，我让学生思考：这是什么现象？学生略加思考便明白了：当光从一种介质（空气）进入另一种介质（水）时，光路会发生偏折。之后我抓住机会通过画示意图的方式，引导学生积极进行思考，在头脑中形成物理概念，总结概括出光的折射规律：折射光线与入射光线、法线在同一平面内;折射光线和入射光线分居法线两侧;光从空气斜射入玻璃或其他介质中时，折射光线靠近法线偏折，折射角小于入射角;当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变。
二、指导学生掌握建立物理概念的方法
物理概念是对物理现象、物理过程等感性材料进行科学抽象的产物。要使学生真正理解物理概念的内涵和外延，排除思维定势的影响，灵活应用物理概念解决实际问题，就必须在他们获得必要感性认识的基础上，按照物理学中建立概念的思维过程，引导学生运用分析、综合、比较、抽象、概括、类比等思维方法，对感性材料进行思维加工，抓住主要因素和本质联系，抽象概括出事物的物理本质属性和共同特征，形成物理概念。
例如，要使学生深刻理解“密度”这一物理概念，就必须让他们参与实验或亲自动手做实验，教师要指导他们对实验数据进行分析、比较、抽象和总结，抓住主要因素，概括出“密度”这一物理概念的涵义，加深对这一概念的理解。我是这样做的：1.找来形状完全相同的已经喷了银白色漆的两个水龙头，让学生用手掂一掂它们的重量。2.让学生用天平秤出两个水龙头的质量，并分别记录下来。3.用盛有水的量筒测量一下两个水龙头的体积（经过测量，两个水龙头的体积相等。）4.让学生用水龙头的质量除以水龙头的体积，得出了两个不同的数据。5.让学生对两个数据进行分析、比较、抽象和概括，然后和物理课本上的“常见固体的密度表”进行对照。6.学生明白了两个水龙头一个是铜制的，一个是铝制的。7.在学生兴高采烈时，提出“密度”的物理概念：在物理学中，物体质量与体积的比叫做组成物体的这种物质的密度。
三、指导学生运用物理概念解决实际问题
学习的目的在于应用，物理学习的目的也不例外，所以学生学习物理概念的终极目的是为了运用其解决日常生活和工作中的实际问题。学生在学会运用物理概念解决生活中的实际问题时，自然会进一步加深对物理概念的理解，纠正自己先前对物理概念理解的偏差，完善自己对物理概念的认知。例如，在讲解“力”的概念时，教师可以先让学生联系生活实际体会力的含义。如1.手提水桶;2.马拉车;3.脚踢足球;4.磁铁吸引铁块等，然后指导学生对生活实例进行分析、比较、概括和总结，得出力的定义为“力是物体对物体的作用”，并使学生明确：力是两个物体之间的相互作用。又如，根据斜面的概念，让学生思考“怎样利用一块木板，将一个重200斤的油桶移到大卡车上”，如果条件可以，可以让学生观看工厂工人根据斜面原理，利用木板将油桶滚到大卡车上的视频，进而让他们明白工厂工人是根据斜面原理使重物搬运到卡车上的，从而使学生更深刻地理解斜面可以省力的物理原理。
由于物理概念具有复杂性的特点，所以教师在进行物理概念教学时必须要注意物理概念教学上的阶段性。教学实践证明，学生掌握物理概念的过程，大体上可以分成领会、运用、完善、扩展四个阶段。在以上四个阶段的基础上，教师可以通过同化和顺应，把新概念纳入原有的认知结构中，尽可能将所学的物理概念及相关的物理知识系统化，这样有助于学生形成科学的概念，有助于他们对物理概念有全面和深刻的理解。