物理概念教学实践与研究

孔平

摘  要：物理概念不仅是物理基础知识的重要组成部分，而且也是构成物理规律，建立物理公式和完善物理理论的基础和前提。本文阐述了对物理概念的理解和认识，并且从心理学的角度讨论了物理概念的形成过程，进而论述了我们在物理概念教学中应当突出的教学原则。通过讨论和论述，最后以一实例教学程序，体现了我们在物理概念教学中应当掌握的基本技能和方法，对当前以及以后物理概念教学中也是有很多益处的。

关键词：物理概念;物理概念教学;物理概念形成;教学原则

物理概念反映着人类对物理世界认识的漫长智力活动历程，是人类智慧的结晶。它又使人们在纷繁复杂的物理世界中，成为物理思维的基本单位和有力工具。所以，没有精确、严密、科学的物理概念，也就没有定量的物理学。因此，在物理概念教学中，就应特别注意好以下几方面的问题。

一、对物理概念的理解和认识

（一）物理概念的定义

物理概念是一般“概念”范畴的子集，它既具有一般“概念”的共性，又具有自身的特性。物理概念是反映物理现象，物理过程本质属性的一种现象，“是在大量观察、实验的基础上，把一些事物本质的共同的特征集中起来加以概括而形成的。”

（二）物理概念的内涵和外延

物理概念的内涵是反映在概念中的物理现象的本质属性，是该事物区别于其他事物的本质特征。例如，电势是描述静电场能的性质的物理量，其大小可用公式U=W/q来量度，它决定于电场本身的性质，而与检验电荷无关。电场强度反映了静电场力的性质的物理量，用公式E=F/q来量度，电场强度的大小也只与电场本身有关，而与检验电荷无关，电势和电场强度都是从不同角度描述电场性质的物理量，其反映电场本质是不同的。

物理概念的外延则是指所反映的物理现象本质属性的对象，即通常所说的运用条件和范圍。例如，电势的概念只适用于静电场，而不能用于交变电磁场，其定义式U=W/q中的q是引入静电场中的检验电荷的电量，而不适于非检验电荷，公式中的W是把检验电荷从无穷远处移到电场中某点电场力所做的功。由此可见，掌握物理概念的外延就是理解物理概念的适用条件，定义式的应用范围和公式中各个物理符号的具体物理意义。

二、物理概念形成的心理学问题

（一）物理概念形成的思维过程

思维总是从问题开始。对物理问题的提出，即物理概念的引入，要让学生理解其必要性和重要性。而问题的提出，又要根据学生已具备的知识、心理、结合物理概念的特点，采取不同的方法。

第一种方法，从生活实际引入：在学生获得的大量生活经验基础上，通过分析、对比、归纳等思维活动，提出该类物理现象的共性，从而提出新概念的建立。

第二种方法，从实验现象引入：通过一些典型实验，使学生获得生动、鲜明的感性认识。从物理现象的特征出发，提出物理概念，使学生产生强烈的兴趣，培养学生的观察、实验能力。

第三种方法，在旧知识的基础上引入：学生具备了一定的物理知识和感性认识的基础上，通过对旧知识的复习，揭示旧知识的矛盾，提出急待解决的问题。

（二）物理概念形成的认知结构特点

物理概念形成与学生认知结构是紧密联系的，对于中学生来说，是由形象思维向抽象逻辑思维转变的过程，还未经过系统的物理思维的训练，其物理知识和经验还有很大的局限性，因而学生的思维品质还较差。

三、物理概念形成的教学问题

物理概念是整个物理知识体系的支撑点。没有科学的物理概念，就无法准确地、科学地描述物理规律。因此，物理概念形成教学中就要突出几个教学原则。

（一）科学性原则

对一个物理概念、规律，必须确切地理解，正确地表达，不应有科学性错误。

（二）生动的直观性原则

学习物理的概念，必须以观察实验作为基础，使学生获得生动的，具体的感性认识。在教学中，可以通过生动的语言，物理实验等手段，使物理现象形象化。

（三）启发积极思维原则

物理概念形成的思维过程，就是提出问题，讨论问题，解决问题的过程。教师要给学生创造条件，善于观察，实验和思考，培养学生思维能力。

四、物理概念形成的教学程序

物理概念形成的教学程序是一个复杂的、多因素的、系统的问题。一般来说，它可包括“感知活动”、“建构结构”、“掌握方法”、“巩固深化”、“评价反馈”五个基本环节。下面，笔者就以“功”概念形成的教学为例。

（一）感知活动

提出问题：初中教材中指出，“功”是多义词，有“贡献”的意思，如功劳，立功;有“成效”的意思，如大功告成，事半功倍……力学中所说的“功”，吸收了“成效”的意思，但是还有它特殊的含义，从而引入了功概念。

（二）建构结构

物理学里，许多概念一建立起来就能体会它明确的物理意义，如速度是用来反映运动快慢的物理量，加速度是用来反映速度变化快慢的物理量等。但功是先定义，然后在功和能关系研究过程中逐步体会功的物理意义的。

（三）掌握方法

功概念的建立，首先，是对大量机械工作实例进行分析，抽象出功的定义，这里用到了分析和综合方法。而由功的定义式发展到计算公式，经历了由特殊到一般，再回到特殊的思维过程。涉及到了力的分解，位移分解这种矢量分解方法。在计算式的讨论中充分运用了数学方法。

（四）巩固深化

功概念建立后，让学生理解机器所做的功的计算W=Pt具有实际意义。在建立动能定理后，明确合力的功使物体的动能改变，从而把功过程量与运动状态量联系起来。通过重力、弹力、摩擦力做功的特点研究，明确不同种类的力做功与路径的关系不同。随着知识的增加，不断丰富对功概念的认识。

（五）评价反馈

评价反馈包括学生自我评价反馈和教师评价反馈。可以通过情感交流、调查分析、考试测验、学生练习等手段，教师获得评价反馈信息，实现调整教学的目的，使学生更好地掌握好知识。

总之，物理概念教学，就是指学生理解掌握物理概念，培养学生能力的过程。因此，我们在传授好知识的同时，既要立足于学生能力的培养和提高，更要有助于学生对物理概念和规律的正确形成。在教学过程中，及时了解学生掌握物理概念的实际水平，采取一套行之有效的教学方法，对于应用到物理概念教学中来，是有相当收益的。

参考文献：

[1]阎金铎.《中学物理教材教法》.北京师范大学出版社.1984.

[2]乔际平等.《中学物理教学基本功讲座》.北京师范学院出版社.1991.