深化物理概念教学提高学生物理水平

物理概念是物理学的基础。在中学物理教学中要使学生掌握科学技术所需要的物理基础知识，首先就要掌握物理概念。教学实践证明：形成正确的物理概念和运用概念是掌握好物理概念的两个重要过程。目前中学生普遍感到物理难学，其症结之一就在于物理概念教学没有做好。教师方面往往不同程度地存在着只注意让学生做练习而不注重让学生形成正确的物理概念的现象。而学生也往往只注意背结论、记公式、做练习，对概念的形成过程缺乏参与意识，忽视了对概念的理解，其结果越学越难，更谈不上知识的灵活运用。事实上能否让学生逐步理解和掌握概念，不仅直接影响本节的学习，而且会影响整个物理学的学习，所以只有引导学生形成正确的概念并运用概念才能掌握好概念。

学生形成概念的过程就是学生观察、实验，科学思维相结合的过程。第一步就必须给学生提供足够的形成概念的事实依据，使之对相关的物理现象和过程有足够的感性认识，以建立对研究对象正确清晰的表象。让学生获得感性知识的方法很多，如：实验、多媒体、参观、生活实例等，最有效最常用的方法是实验。利用实验来展示物理现象和过程比较直观、形象。并且实验中创设的情景越新颖越生动就越能激发学生的学习兴趣和好奇心，就越有利于把学生的注意力集中到研究对象和形象中来，就越能启发学生发掘问题、思考问题、探索事物本质属性的积极性。

例如，在自由落体运动这一概念的教学中，可以创设三个趣味小实验。

小实验1：在同一高度同时释放面积相等的一片金属片和一片纸片，看到金属片比纸片下落得快。此时让学生回答为什么，可能有相当部分学生不假思索地回答：因铁片重量大所以下落快。告诉学生十六世纪以前的学者就是这样认为的，“物体重量越大下落越快”这种观念在学生的头脑中还是比较顽固的，应引导学生分析认识到它是错误的，错在它没有考虑到空气阻力的影响。

小实验2：为了排除错误观念的干扰，我们将上述实验的做法改变一下：先将纸片团成小纸团，再让它和金属片同时下落，看到小纸团和金属片几乎同时落地的。这个实验打破了学生由生活经验形成的错误概念，激发了学生的好奇心和求知欲。此时再引导学生分析由纸片变成小纸团下落时受到的空气阻力大为减小，阻力对小纸团的影响也大为减小，所以小纸团和铁片下落的快慢几乎相同，这说明物体下落的快慢不决定于重量的大小，而是与空气阻力密切相关的。

小实验3：为加强学生对这个结论的认识和理解，拿一张纸将其平分成两片（两片重量相等），将其中一片团成纸团后，再让它们从同一高度同时释放，看到小纸团下落得快。这充分说明了上述结论是正确的。此时引导学生进行假设推理：如果没有空气阻力，只在重力作用下从静止开始下落，那么铁片、纸片、小纸团下落的快慢应该相同。在此基础上，我们来做传统的演示实验：拿一根长1.5米一端封闭一端有开关的玻璃筒将质量、大小形状都不同的小羽毛、小软木塞、金属片、小玻璃球放入筒内进行实验。演示筒中有空气时、抽出一些空气时、筒中空气几乎全部抽出时这些物体下落的快慢。引导学生对观察到的一幕幕物理现象进行比较分析，综合推理，形成正确概念，并用精炼的语言，将概念的内涵表达出来：物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。这种运动只有在没有空气的空间里才发生。在有空气的空间里，如果空气阻力很小可忽略不计时，物体的运动也可看作自由落体运动。由于学生亲自参与了整个概念的形成过程，所以对自由落体运动的认识和理解就比较清晰，这对研究自由落体运动打下了良好的基础。

在概念教学中，也可以通过各种恰当、生动且为学生所熟悉的实例给学生提供形成概念的事实依据。例如惯性概念的形成，可以列举许多发生在学生身边的物理现象。比如：坐在汽车上的乘客，当汽车突然开动时，为什么身子会后倾？一个人跑步时被脚下一石块绊住，为什么是向前摔倒而不是向后摔倒？为什么汽车紧急刹车后车轮不转了，但汽车还要向前滑行一段才停下来等等。引导学生对这些物理现象进行分析、比较，概括出所列举的同一类事物的共同特征：这些物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。要引导学生形成概念，并将概念的内涵表达出来。

新概念往往与已学过的概念、规律存在着有机联系。我们可以抓住新旧知识间的联系，从已知知识出发通过逻辑展开，从而引出新概念。例如在加速度概念的形成过程中，可以以一定的实例分析为依据，引导学生理解速度→速度变化→速度变化的快慢→加速度（速度变化率）。像这样步步深入地引出加速度，可以使学生认识到引入新概念的客观性和必要性，使知识系统连贯，便于学生理解掌握和不断深化，也有利于发展学生的逻辑思维能力。

实例：通过一汽车从车站出发到中途紧急刹车的速度图像（图1），分析说明这辆汽车在30秒内各阶段的运动情况及速度变化情况。

（图1）

分析：0～15秒匀加速直线运动，速度变化为30米/每秒，变化所用时间15秒，每秒内速度变化为2米/每秒。15秒～25秒匀速运动，速度变化为零。25秒～30秒匀减速直线运动，速度变化为-30米/每秒，每秒内速度变化为-6米/每秒。

结论：汽车急刹车时速度变化得快，启动时速度变化得慢。

为了强化学生对速度变化快慢的认识，还可以多举一些实例，如汽车进站、火车进站等以引入加速度的概念。引导学生根据上述实例分析，概括出加速度的概念：加速度是表示速度改变快慢的物理量，它等于速度的改变跟发生这一改变所用时间的比值。

运用概念也是掌握概念的一个重要过程。当学生初步形成概念后，必须及时给他们提供运用概念的机会，让他们将抽象的概念“返回”到具体的物理现实中去。从反复运用概念去解释和解决问题中，从新旧知识的比较中，不断加深对概念的认识和理解。同时也只有在引导学生运用概念中才能发现学生对概念在理解上的缺陷，有针对性地加以纠正，完善学生对概念的认识和理解。在引导学生进行训练时题目不可过多，但要突出题目的典型性、灵活性和针对性，并及时开展多种形式的评讲活动并引导学生做好自我总结。在训练、评讲、总结中不断深化，活化概念，拓宽对概念的认识和理解。逐步培养学生分析问题，解决问题的思路和方法，提高他们的思维能力和解决实际问题的能力，从而达到牢固掌握概念的目的。例如，加速度概念形成后就引导学生分析比较：速度、速度变化、加速度三者的区别是什么？有什么联系？让学生讨论、学生回答，然后老师点评。通过练习，使学生分清这三个不同的概念反映的是三个不同的本质属性。

实践证明，使学生形成正确概念的过程，就是学生对概念的认识和理解由浅入深、由表及里，由感性到理性的飞跃。运用概念的过程，就是学生联系实际解决问题的过程。完善和深化对概念的理解，才能使学生逐步提高分析、解决物理实际问题的能力。