如何进行高中物理概念教学

邢海静

高中物理教学中,使学生形成概念,掌握规律,并使他们的认识能力在形成概念、掌握规律的过程中得到充分发展,是高中物理教学的核心问题。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,下面笔者就如何开展高中物理概念教学谈谈自己的切身体会。

1 创设情景,营造概念氛围

创设概念教学的情境是物理概念教学的必经环节。物理概念一般比较抽象,对于缺乏理性认识的中学生来说,接受起来有一定的难度,而如果教师在概念教学过程中去创设恰当的“境”,激发学生的“情”。不仅能帮助学生的认识比较容易地进入概念,而且能充分地调动学生对物理概念学习的积极性,使学生由好奇转变为兴趣爱好,由兴趣爱好转变为对物理概念知识的渴求。如在高一物理教学中,加速度概念的教学是一难点。在教学实践中笔者创设这样的情景:磁悬浮列车以432 km/h高速匀速运行了8 s时间,蜗牛在10 s内速度从0加速到0.1 cm/s,让学生体验速度大与速度变化大是两个不同的概念。接着给出下列案例:普通轿车0→100 km/h用时20 s;旅客列车0→100 km/h用时500 s,让学生建立起速度变化相等时变化有快慢的初步概念。

再给出例1,兰博基尼Murcielago跑车0→100 km/h加速时间4.0 s;例2,麦克拉伦F1LM跑车0→100 km/h加速时间3.2 s;例3,宝马Z4跑车0→60 km/h加速时间3.2 s;例4,F1方程式赛车0→300 km/h加速时间15.6 s。让学生分析例1与例2——速度变化相同,如何比较其变化的快慢?分析例2与例3——变化的时间相同,如何比较其变化的快慢?比较例2与例4——速度变化不同,变化的时间也不同,如何比较其变化的快慢?通过这样的比较,学生在探究中逐渐形成速度变化快慢的基本概念,并掌握了如何比较的方法(控制变量法)。笔者通过与学生共同分析物理过程、重现问题涉及的情境而把学生一步一步地“带入加速度”物理情境,引导深化学生的思维,再经过进一步的反复、强化后,使学生对加速度的概念有了较清晰的认识。

2 鼓励学生,尝试定义概念

通过第一步的创设情境,让学生主观感受到的第一层是运动物体有速度,第二层是运动物体速度有变化,第三层是运动物体的速度变化有快有慢。学生对加速度有了具体的物理图景后,加速度方向的理解如何来突破呢?笔者通过具体的例子来引导学生,A车在2 s的时间内速度由10 m/s变为15 m/s,则它的加速度是多大?B车在3 s的时间内速度由10 m/s变为2.5 m/s,则它的加速度是多大?让学生感受,让他们自主认识到加速度只有大小还不能说明具体问题,要说明具体问题一定需要另一个因素,这一因素即为加速度的方向,学生恍然大悟,有豁然开朗之感。要使学生认识到这一步,必须经过一段教学过程才能完成。心理学研究表明:像这样学生通过自己的努力所获得的知识,掌握更牢固、更持久。当学生对所学的概念具有较丰富的感性认识后,教师鼓励学生对已有的感性材料进行分析、综合、抽象、概括,尝试给有关的概念下一个恰当的定义。这样,能充分调动学生自身的物理素质,掌握学习物理的方法。

在教学中,只要引导得当,很多概念的定义,学生基本能归纳准确。对物理概念的教学也应该有长计划,短安排,绝不能期望短期内完善学生对概念的理解。在基本概念的初步教学中,先让学生自学体会,琢磨概念的内涵。然后再由教师引导学生对概念的定义进行剖析,加深理解,最后附上部分练习题。如各种力、位移、动量等物理量的教学笔者就采用先引导,后由学生自己对物理量定义,然后逐步完善。

3 讨论交流,正确规范概念

通过第一步和第二步后,学生回顾速度的概念:描述物体运动快慢的物理量,即物体位置变化快慢。定义式v=Δs/Δt让学生猜测加速度的定义式是什么。由学生得出加速度a=Δv/Δt。即加速度是速度变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比,也可以说是单位时间内速度的变化。学生基本上可以从文字语言描述加速度和数学语言描述加速度;但由于学生所具有的物理知识不足和思维的局限性,所下的定义不一定完整,甚至下出错误的定义。这时,教师不必急于纠正,而是让学生展示自己的思维过程,引导学生进行讨论。在讨论中使学生相互启发,不断纠正错误,直至得出完整、准确的定义。同时,教师适当点拨,使学生抓住概念中的关键字、词、句,更准确地理解概念。所以在课堂教学中要尽量多地给予学生自己思考、讨论、分析的时间与机会,使他们逐步学会思考。

例如在教学“力”时,笔者给学生提出这样系列的问题:“力为什么可以这样定义”“能不能把力定义为是手对黑板的作用”“如何给一个物理概念下定义”“定义中‘相互两字如何理解”“力的相互作用有无先后”“平常说的体力、脑力、生产力等是否就是物理中的力”。从一个熟悉的概念引出一系列他们从未想过的问题,必然大大激发他们思维兴趣。这样逐步使学生懂得掌握概念靠“记”是不够的,理解才是掌握概念的关键。促使他们会思考、爱思考、直至勤思考,最后归纳出准确的定义。

(作者单位:河北省玉田县第二中学)