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浅谈物理概念的教学
作者：史立文
关键词：物理概念；教学
什么是概念？概念是“反映对象本质属性的思维形式”，它具有高度的概括性和抽象性。人类要认识自然、改造自然，掌握事物的本质，就必须运用概念并不断地发展与深化概念。物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维形式。物理概念是物理基础知识的重要组成部分。物理知识是由许多概念组成的体系，而概念是形成体系的单位，因此，可以说物理概念是整个物理基础知识的基础。只有切实掌握基本概念，并以此为基础，才能起到扩大、加深基础知识的作用，才能使学生取得探索和掌握基础知识的主动权。
物理概念是系统学习理论的基础。一门学科，如果没有一些基本概念作为分析、综合、判断、推理等逻辑思维的出发点，就不能揭示这门学科的客观规律，也就不能使这门学科应用于实践。物理学中的概念很多，有些比较简单，如物体、运动、路程等概念，是不难掌握的，而有些则比较复杂，如力、惯性、速度、加速度、电势、电动势等概念，学生较难掌握。对于这些重要的基本概念，能否使学生真正理解，直接影响到某一章乃至整个物理学科的教学。
形成概念，理解基本概念，是培养学生分析、解决问题能力的基础，是发展学生认识能力的重要途径。学生形成概念、掌握规律，是一个十分复杂的认识过程。在这一过程中，学生需要经过一系列的动手、动脑、动笔、动口等活动，特别是需要经过由具体到抽象、再由抽象到具体的反复的相互作用和结合的过程。只有这样，他们才能形成清晰而准确的物理概念。因此，在物理教学过程中，使学生准确地理解物理基本概念是掌握物理知识的前提，是进行正确推理和判断的基础。如果对物理概念没有透彻的理解，就不能牢固地、深入地掌握基础理论知识和有关的基本技能，就不能使学生灵活运用这些知识，进而培养各种能力。不少学生感到物理难学，很大程度上原因就在于此。
所以，不论从掌握物理知识还是从发展能力来看，都必须十分重视物理概念的教学，这样才能不断提高物理教学的质量。
物理概念的教学，除了具有一般教学所共有的特征外，还具有它本身的特点，如逻辑性、概括性、抽象性等。要使学生形成概念确实是一件十分重要、复杂而困难的工作，应该引起我们足够的重视。在物理教学中，怎样才能使学生较容易地形成概念呢?下面结合笔者多年的教学经验，谈谈自己的看法。
充分运用实验，加强直观教学
一切认识都是从感性认识开始的。中学和中专物理教材中的内容，对学生来说，能直接感知的少，需要间接认识的多。所以，在教学中，应尽量运用实验和其他直观手段来增加学生的感知机会，不断扩大他们的知识积累，这样就会为学生的抽象逻辑思维形成前提条件。
当然，直观教学只能反映个别事物的外表特征与外在联系，它只能是认识的开端。教师必须在学生观察和实验的基础上，及时引导他们正确思考，经过自己的思维加工，从现象到本质地去理解，从而形成正确的概念。如“机械运动”概念的形成，可以列举人在地上行走，汽车在马路上行驶，船在水中前进，木块沿斜面滑下，雨点下落等这些学生司空见惯的直观材料，经过比较、分析后，让学生认识到它们的表面形式虽然不同，但却有一个共同点，就是一个物体相对于另一个物体的位置发生了变化，然后，把这些共同特征抽象出来，予以概括，就形成了“机械运动”的概念，即：“一个物体相对于其他物体的位置的变化叫做机械运动”。
在选择实验和直观材料时，应根据有关概念，选择本质联系明显的，包括具有典型性的以及与日常观念矛盾突出的。如果不注意选择，那么所用材料就很可能是一些零碎不全的东西，这就很难使学生形成正确的概念。
加强直观教学，除了采用实验，还可以通过实物、模型、图表等。特别是随着计算机多媒体技术的发展，运用教学课件，可以将许多不能直接观察到的物理现象和物理过程非常直观地展现出来，使学生能够更好地理解所学的概念。
突出概念的关键，明确概念的物理意义
教学中学生对有关物理问题的感性材料进行抽象得出结论后，一般来说，对有关概念的理解仍然是表面的、片面的，有时甚至是错误的。为此，在教学中要通过多种途径和方法，使学生着重理解其物理意义。
要用学生容易理解的语言文字表述物理概念，再“翻译”成数学表达式。这使学生对有关的概念获得明确的完整的认识是必要的。应注意的是，用文字表述概念要适时。对概念下定义，须在学生对有关物理问题的本质有相当认识的基础上进行，切不可在他们毫无认识或认识不足的情况下“搬出来”“灌”给学生，然后再加以解释和说明。须知，在此之前这些概念对学生来说，完全是空洞的东西。同时，由于这种做法颠倒了认识事物的顺序，因而不仅不可能使学生知道概念是怎么得来的，还会使他们产生“头脑制造概念”的错误想法。
物理概念一般可以分为两类：一类是有质的规定性的概念，如运动、静止、固体、气体等；另一类是既有质的规定性又有量的规定性的概念，如速度、加速度、功、能、电场强度等。这后一类物理概念又称为物理量。前者，要使学生明白它反映了客观事物的哪些属性；后者，不仅要明确它反映了事物的什么本质属性，还要明确量值是怎样规定的、量度的单位是什么。在物理教学中我们要引导学生不断从概念的“质”和“量”两个方面来加深理解其意义。
对容易混淆的概念，可以采用对比的方法，明确其区别与联系，以加深理解。在物理学中有些物理概念看来很相似，但其意义却大不相同。对于许多容易发生混淆的概念，都可以用类比的方法，进行比较的根据是概念的质和量的规定性。一般来说，把握不同概念的质的规定，就能得到它们之间的区别，而量的规定性往往反映了它们之间的联系。通过分析概念之间的区别和联系，可以开拓学生的思路，帮助学生发展他们的认识能力。如“动能”和“动量”是物理中两个非常重要的概念，不少学生总是把它们弄混，不清楚什么时候应该用动能去分析解决问题，什么时候用动量去分析解决问题。所以，在讲授这两个概念时，应注意区分它们的联系和区别：动能和动量都是反映物体机械运动的物理量，它们都是用乘积定义法定义的，它们的大小都是由物体的质量和速度大小决定的。动能
，动量大小P=mv，根据这两个公式很容易得出二者的大小关系为：
。二者的主要区别在于：（1）动能和动量虽然都是描述物体运动状态的物理量，但动能是反映物体由于运动所具有的一种做功的本领，它既可以通过做功来转移机械运动，也可以通过做功把机械运动转化为其他形式的运动，如热运动等。动量是反映物体运动量的大小，它只能在机械运动和机械运动之间转移。（2）动能是标量，动量是矢量。动量的方向就是物体运动速度的方向。（3）动能的变化（转移或转化）是通过做功来量度，而动量的变化（转移）是通过冲量来量度。
结合练习、复习，促使概念巩固与发展
任何一个概念形成之后，不能只满足于学生能背得出来、能默写出来，还要通过不断复习来巩固和加深对概念的理解。可以安排一些有代表性的、巩固性的练习，使学生所学的概念得到巩固。在讲完一章或一个单元后，还要进行阶段性的分类总结。通过分类总结，学生把所学知识融会贯通，并系统化、条理化，以便于灵活运用。
作者简介：
史立文（1967—），河南南阳人，河南省经济管理学校物理讲师。