初中物理教学概念解析

◆赵伟晶

(河北省沧县汪家铺乡第一中学)

初中物理教学概念解析

◆赵伟晶

(河北省沧县汪家铺乡第一中学)

初中物理教学是青少年进入物理知识宝库的入门和启蒙,是培养学生学习物理兴趣,具有初步观察事物、分析问题、解决问题能力的关键。因而在初中物理教学中启发学生对科学的兴趣,调动其学习积极性,为今后的深造打下良好的基础有着不可忽略的作用。

物理教学 概念 解析

一、重视从学生熟悉的生活现象引入概念

从学生熟悉的生活现象引入概念,首先必须给学生提供足够的感性材料(例如,列举生活中熟悉的实例,或观察模型、实物,或进行实验等),教师利用好这些生活素材启发诱导,让学生观察、思维、分析、比较“现象”的共同属性,概括、抽象出其本质,得出物理概念的定义。

例如,在学习“惯性”概念时,我引用具体的例子来引导学生:坐公共汽车突遇刹车,我们会有怎样的感觉?汽车突然起动时,我们会有什么感觉?通常大家竖直用力往上跳,落下来位置会在哪?那大家有没想过,地球总在不停地自转,按照赤道长度大约是 40000千米,转一圈大约是 24小时来计算,那我们不难得出地球自转的速度为 40000千米/24小时,也就是大约460米/秒,假如我们往上跳起,离开地面的时间哪怕只有 0.1秒,那落下来后会距离原来起跳的位置 46米,平常大家发现是这样的吗?到底是怎么回事呢?

接着教师与学生一起进行分析物体的运动状态:汽车刹车前,是运动的,人和车做一样的运动;汽车突然起动前是静止的,人和车一样也是静止的;人跳起前和地球一起是运动的。当汽车刹车,由运动变成为静止;突然起动,则由静止变为运动,两车的运动状态都发生了改变,而人的运动状态发生了变化了吗?从而引导学生发现人之所以有向前冲或者向后倒的感觉,是因为他的运动状态没有发生改变。跟着分析人从地球跳起的过程中,地球与人的运动状态,从而引导学生发现物体都具有保持原来运动状态不变的性质,引出“惯性”概念。

二、重视对物理概念的剖析

学生初步建立了概念,这只是从正面对概念的认识。为了比较深刻地理解概念,还需要认识概念的反面,乃至左、右、上、下面,即从全方位来认识概念。为此,必须对概念进行解剖。

1.概念的内涵与外延

概念的内涵即概念的本质。概念的内涵既反映了物理对象某种属性的“质”,又反映了物理对象某种属性的“量”(即“量度方式”和“量度单位”),这样的物理概念也叫物理量。概念的外延即概念的适用范围,是指概念所反映的具有某一属性的一个个、一类类现象或事物。

概念教学的关键是使学生了解概念的内涵和外延。定义是明确概念内涵和外延的依据。所以,为了找出概念的内涵和外延,必须从分析概念的定义入手。例如,力的定义是“物体对物体的作用”,力的概念所反映的事物的特有属性是“物体对物体的作用”,此即力的内涵。力的概念所反映的特有属性的事物是具有这特有属性的所有的力,如万有引力、电磁力、核等具体的力,此即力的概念的外延。同样,惯性概念的内涵是“物体有保持原来运动状态的性质”,外延是“一切物体”。

2.概念的结构

概念的结构指构成概念的要素。例如,“速度”的结构是路程与时间,“功率”的结构是功与时间等等。

概念教学要把概念与构成它的要素区分清楚。速度V既不是路程 S,也不是时间 t,也不是 S/t;S/t只是描述了速度,在数值上等于速度的大小。

3.概念的特征

有些物理概念反映了物质或物体本身固有的属性,这些属性不随外界条件的改变而改变,只由物质或物体本身所决定。

例如,质量是物体本身的属性,同一物体质量不变,物体不同质量不同;比热容是物质本身的属性,每种物质都有比热容且互不相同。

应该注意的是,虽然物质的固有属性与外界因素无关,但还要用外界因素去定义或量度这些属性的“量”的大小或强弱程度。例如,用电压与电流之比定义或量度电阻的大小。在导体两端加上电压是显示导体有电阻的外部条件,不加电压,导体的电阻仍然存在,但人们却无法感知物质的“电阻”属性,因为物质的固有属性只能在它与周围其他事物的相互联系、相互作用中显示出来,所以物质的固有属性要用外界因素来描述、定义或量度。

4.与其他概念的关系

为了深入理解概念,除了要理解其物理意义外,还应找出概念与构成它的要素或与它相近的另一概念的异同点及联系,帮助学生掌握概念体系。

(1)学生在学习初中物理概念时,对于一些本质不同,但表面相似的概念很容易混淆,造成了学习物理的困难。为了使学生学好物理概念,我们必须分析产生的原因,并针对原因采取相应的措施。对于初中物理来讲,易产生混淆的原因主要有以下几点:一是有一定联系的概念容易产生混淆,例如,重力与压力、温度与热量等;二是名词相似的概念容易混淆,例如,惯性与惯性定律、压力与压强等;三是名词相近的概念容易混淆,例如浮力与浮沉、二力平衡与二力相等、汽化与液化等;四是计算式相近的概念容易混淆,例如,液体压强的计算式为 p=ρgh,浮力的计算式为 F=ρgV等;五是表示物理量的代表符号相同或相近等,也容易造成概念的混淆。

(2)正确认识、区别容易混淆的物理概念,最有效的方法是对概念进行比较,从概念的物理意义、概念所研究的客观对象、概念的数学表达式等几个方面加以讨论,从而搞清楚它们之间的区别和联系,这样有助于我们正确认识概念,学好物理。

三、归类提高

1.归类构建知识网

每一概念和规律都是物理内容的核心和基石,要使它们存储有序,调用自如,还需将它们串珠成链,串链成网,也就是说,要对知识进行归类,在学生大脑中建立一个牢固的知识网。如:当力学知识学习完后,可以从力的概念、力的性质(物质性、相互性、同时性)、力的单位、力的三要素(大小、方向、作用点)、力的表示(图示法、示意图)、力的测量、力的作用效果等方面进行归类。再如,学习了“重力”、“摩擦力”、“压力”、“浮力”后,要引导学生对常见力从力的三要素等方面进行比较区别,找出它们的共同点和不同点:

2.学会界定物理概念

一个物理概念包括定义、公式、单位、物理意义等,这几个方面不是孤立的,而是相互联系的。例如,速度的定义是“物体在单位时间内通过的路程”;若用 v表示速度,s表示路程,t表示时间,由速度定义很容易写出速度定义式——v=s/t;速度的单位是路程和时间单位的组合,由公式又可知速度单位有米/秒、千米/时等;由定义还可用“仿定义法”叙述 2米/秒表示物体在1秒内通过的路程是2米。这种界定物理概念的模式,可类推到密度、压强、功率、电流强度等物理概念的学习。

遵循从感性认识到理性认识,从特殊到一般的认识规律,初中物理概念教学的方法多种多样、灵活多变。在教学中选择好恰当的教法,或者把多种教学方法合理地综合应用必然能够取得理想的教学成果。