周经伟 四川省自贡市富顺第一中学校 643000
【摘要】物理概念是物理知识的重要组成部分,是学好物理定律、公式和理论的基础。在物理教学中正确建立物理概念是学生学习过程中一个质的飞跃,是物理教学的任务,也是提高物理教学质量的关键。
【关键词】高中物理 公式 实践
中图分类号:G626.5文献标识码:A文章编号:ISSN1672-2051 (2019)08-186-01
物理概念来源于物理实践、物理事实,它是由实践得来的感性认识而上升成的理论认识,再回到实践中去,用来指导实践,并予以检验和深化。若学生只知道物理事实,而不能上升到物理概念,就不能说学到了物理知识;若学生对物理概念不理解或理解片面,就谈不上对物理概念的认识掌握;若学生对物理概念理解不透、混淆不清,就难以进行判断、推理等抽象活动,更不能正确地应用定理、公式来解决实际问题。
一、用多种方法,形成物理概念
从认识论的角度来看,物理学家探索物理的方法与物理教学的方法基本上是一致的。不过前者是物理学家寻觅直接经验,后者是学生在教材、教师的安排、引导下有目的地学习间接知识。所以物理教学不可能像物理学家创立概念、发现定律那样亲身经历、事事实验。这就是说,一些比较抽象的物理概念的形成,就可能因无法通过实验,而只能采用其它方法。
1、类比方法:如用水流类比电流,用水压类比电压,用电场类比磁场等。
2、比较思维:如比较电场与重力场,从而讲清电场概念。
3、演绎推理:如根据磁场对电流的作用力。公式推导出洛仑兹力公式等等。
4、比喻方法:如用地势降落的陡度比喻电势降落的陡度,使“电势降落的陡度”这一概念一目了然。
5、理想化思维:在物理学中,实际研究对象和它所处的环境一般比较复杂,决定的因素和受约束的条件很多,如果不分主次轻重地考虑一切因素和条件,那么必然会使问题复杂化而无法研究。为了方便研究,暂时抛开次要的或非本质的因素,割断事物的某些联系,保留实际对象的某些主要性质和主要条件,加以概括,这种形成概念的方法,就称为理想化思维。物理学中所研究的对象一般都是理想化的物理模型。研究物理学如果不采用适当的物理模型,那么就很难理解物理现象的本质,一个物理模型胜过无数个事实。
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二、透过概念表象,理解概念本质
物理概念是从物理现象中总结出来的,人们首先看出的是现象的表面特征和它与周围事物的一些联系,而对它的本质特征内在的联系却不容易看出,必须透过现象进行思维加工,最终才能形成一个概念,使感性认识上升到理性认识。所以我们要学好物理概念,就不能停留在现象的表面特征和外界的关系上,而要抓住它的本质和内在联系加以理解,在头脑中形成明确而深刻的印象,例如对力的概念:力是物体间的相互作用,就是人们经过长期的观察研究,不只看出人拉车、蹬地,还发现车同时也在拉人,地同时也在蹬人。从而总结出力总是成对出现的,存在于两个物体间,不管两个物体是否接触,只要相互作用,一对力总是同时产生,同增同减和同时消失的,其中力的物质性和相互性就是力的本质物质特征。速度与加速度都是表征用来描述物体运动状态的,速度是描述物体运动的快慢的,速度越大,表示物体运动得越快,或者说位置变化得越快。而加速度是表征运动物体速度变化的快慢的,加速度越大,表示速度变化得越快,如对它们的本质缺乏正解的理解,就会误认为速度大,加速度也大,加速度大,速度也就大,速度减小,加速度也一定减小,甚或将它们两者的方向可能都混为一谈,从而导致一系列错误。
三、深化概念——要找出联系,运用类比
许多物理概念既有本质不同,又有内在联系,教学中既要注意某一概念本身,又要注意不同概念之间的联系,通过类比,找联系,使学生区别异同,澄清概念,加深理解。例如:磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化快慢,可通过一个例子类比三个概念的异同。在匀强磁场中有一个矩形导线框,长1m,宽0.5m,线圈平面垂直于磁场方向,磁场应强度为0.04T。通过线圈平面的磁通量是多少?如果线圈平面转到磁场平行的方向,线圈的磁通量又是多少?在这一过程中,磁通量的变化是多少?若完成这个过程,第一次用时0.1s,第二次用时0.01s。哪次磁通量变化快?通过这个例子使学生认识线圈平面到任一位置都对应一个磁通量,磁通量是状态量。磁通量变化的快慢可用单位时间的磁通量的变化来表示,即磁通量的变化率。又如速度和加速度,在教学中就要对两个概念进行比较,找出区别和联系。使学生理解:速度是描述物体运动快慢的物理量,或者说是描述位置变化快慢的物理量,速度越大,表示物体运动越快,或者说位置变化越快。加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度越大,表示速度变化越快。速度等于位移和时间的比值,而加速度等于速度的变化和时间的比值。速度的大小决定于位移和所用的时间,位移大速度不一定大。而加速度决定于速度的变化的大小和发生变化所用的时间,而不决定于速度的大小和速度变化的大小。速度和加速度都是矢量。在直线运动中,速度的方向就是位移的方向,而加速度的方向可能跟速度方向相同,也可能跟速度方向相反。速度增大时,加速度方向跟速度方向相同;速度减小时,加速度方向跟速度方向相反。把两个概念放在一起分析,便于学生深入理解。
四、思考
任何事物都有其自身的规律,只有掌握了规律,我们的工作才能顺利、有效地开展。在中学物理概念教学过程中,通过认真研究发生认识论的原理,遵循从旧格局适应(同化和调节)到平衡新格局的规律,并把这种理论规律与教学实践相结合,一定会取得最佳的教学效果。
论文作者:周经伟
论文发表刊物:《中国教师》2019年8月刊
论文发表时间:2019/6/10
标签:速度论文; 概念论文; 磁通量论文; 物理论文; 加速度论文; 方向论文; 快慢论文; 《中国教师》2019年8月刊论文;