物理概念教学的基础——概念引入，本文主要内容关键词为：概念论文,物理论文,基础论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1、概念教学在物理教学中重要作用
物理概念是物理知识结构的基础，概念教学在整个中学物理教学中有着举足轻重的地位.学生能否形成清晰而准确的物理概念，能否真正理解概念，直接影响到某章乃至今后的物理学习，直接影响到学生认识能力的发展和思维能力的培养.
首先，从物理学的内容来看，它的完整体系可以认为是由三个部分组成的：一是反映物质运动形成基本特点和属性的物理概念；二是物理概念之间的必然联系，即物理规律；三是由基本概念和基本规律出发运用逻辑的数学的方法建立起来的理论和得到的必要的结论.物理概念是从大量的物理现象和过程中抽象出来的，它更深刻地反映了事物的共同特征和本质属性，因此可以说，概念是浓缩了的知识点，而规律反映的是物理概念之间的联系，是物理现象和过程的本质联系在一定条件下必然发生、发展和变化的规律性反映.从这个意义上说，物理规律是压缩了的知识链.例如，惯性和惯性定律，惯性是一个物理概念，它是用来反映和表述一切物体都具有保持运动状态不变这样一个属性的物理量，而惯性定律是这样一个规律，它反映了一切物体在不受其它物体作用的条件下，必然保持运动状态不变这样的规律性.
其次，从中学物理教学的角度来看，也是以为数不多的基本概念、基本规律为基础和主干组成的.物理概念是形成物理规律的基础，物理规律是物理概念在一定条件下必然的规律性反映.例如牛顿第二定律：数学表达式为F=ma，在这个式子中有三个物理量：外力、质量和加速度.牛顿第二定律反映了这三个概念在一定条件下的必然联系，任何物体只要满足这“一定条件”，它的加速度、质量和所受外力之间的关系在一定的单位制下必然由F=ma表示.学生要掌握好牛顿第二定律这个物理规律，必须先掌握外力、质量和加速度这三个物理概念.
综上所述，概念教学必须引起我们中学物理教师的高度重视和积极探索，在物理教学中必须首先使学生理解并掌握好物理概念.
2、概念引入在概念教学中的重要地位
《全日制普通高级中学物理教学大纲（试验修订本）》（以下简称新大纲）对物理概念的教学提出了明确的要求，特别重视概念的建立过程，强调概念“教学要思路清楚，使学生知道它们的来龙去脉”.真正理解其中的道理，领会研究问题的方法”.并指出“学生不仅要学到物理知识的结论，而且应该了解知识产生和发展的过程，了解人类自然界的认识是怎样一步一步地深入的”.这充分说明了概念引入在概念教学中的作用.审视当前物理教学的现状，应该承认尚未完全摆脱“应试教育”的羁绊，还存在着“三重三轻”的不正常现象：重教轻学、重知识轻能力、重结果轻过程.这是由于在教学中人们往往从狭隘的功利目的出发，搞“短、平、快”的战术，即尽量缩短认知过程、削平思维坡度、加快教学进度，以便腾出更多的时间进行各种应试训练.表现在概念教学上就是把侧重点放在知识的传授上，强调的是讲解概念的内涵、外延以及相关概念的联系和区别，至于对概念的来龙去脉、对它的形成与发展过程，则是轻描淡写，甚至一笔带过.这严重地影响着物理教学质量的提高，其结果不仅削弱了概念教学本身，而且妨碍着学生能力的培养.
从认识论的角度看，人们的认识总是由具体到抽象，再由抽象上升为具体，需要经历两次飞跃才能完成.同样，物理概念的教学也遵循这一普遍的认识规律.无论是物理学家创立物理概念的过程，还是学生建立物理概念的过程，其物理概念的形成过程都是对物理世界的认识过程，它们是一致的、统一的.是以感觉、知觉和表象为基础，通过分析、综合、抽象、概括等思维活动，从个别到一般、从具体到抽象、从知识到应用，逐步把握物理现象和物理过程的本质的认识过程.这样，我们可把学生形成物理概念的过程分为感知、概括、理解和运用四个相互关联的阶段，教师就应着力把概念从引入到运用尽可能完整、生动地展现开来，做到重概念引入，抓概念理解（消化），促概念运用（活化）.概括地说，物理概念教学包括四个阶段、三个过程、二次飞跃，可用下列程式表示：
3、概念引入的方法和途径
（1）创设情景法
图式是心理学方法论中的一个概念，由瑞士的皮亚杰提出，指的是人们经过主体和客体的相互作用，在头脑中形成认识客体的模式.物理概念来源于感觉、知觉和观念（即直觉），它反映了事物的本质的内部联系.学生在学习物理之前早已生活在丰富的物质世界之中，对物质及其运动已经积累了一些感性认识，在一定程度上已经作出了某种概括和抽象，并形成了某些观念.这些观念很多在学生的头脑中有着深刻的印象，并存在着某些疑问，创设情景法就是教师在概念引入时充分利用学生已有的观念，运用图式在课堂上创设情境，既可有效的引入概念，又能使学生的疑问得到解决，满足学生的求知欲，使学生对物理概念的学习更加有兴趣，理解更加透彻.
例如，质点概念的建立，教师若直接提出“质点是物理学中的一个理想模型，是有质量没有大小的点”.学生会感到突然，只能死记硬背，而若创设情景，举例说明如地球绕太阳公转，火车沿途行驶等，说明此时物体本身的大小对研究的问题没有影响，完全可以用一个点表示.这样，质点的概念就呼之欲出，然后举例象拉出抽屉等平动的物体各点运动规律相同，一个点的运动规律就可代表整个物体，同样物体的运功也可用一个点表示，这就是质点.这样学生就容易建立质点的概念，这是一种用直觉性教学的方法创设情景、引入概念.
又如，瞬时速度是学生较难接受的概念之一，按定义引入此概念，学生感到很抽象，若我们设计以下问题让学生思考：摩托车驾驶员骑车从家里出发，经10分钟开出8公里撞伤了一个骑自行车的人，交通警察通过测量对架驶员说：“这条公路上的时速限制为50km/h，你超速违章了”.驾驶员辩解说：“我的车速是v=s/t=8/（1/6）=48km/h，我的车没有超速”.接着问学生这位驾驶员的理由是否正确、充分，不少学生会立刻指出：驾驶员说的是平均速度，摩托车在途中行驶时快时慢，撞自行车时完全可能超速，接着老师点拨：“平均速度”不能完全说物体运动过程中的每时每刻的实际情况，为了表示物体在运动中某一时刻（或某一位置）运动的快慢，我们需引入一个新的概念——瞬时速度，这样引入不仅自然，同时把瞬时速度与平均速度区别开来.这是一种通过创设情景训练想象力的概念引入方法.
（2）复习旧知法
利用学生头脑中已有的认知结构去联系新的知识，使新的知识在原有的认知结构的基础上获得心理意义.如果成功，从而理解知识，将其纳入认知结构中的适当部位，产生对新概念的理解而获得概念.这就是概念同化，它的理论基础是奥苏泊尔的“同化理论”.奥苏泊尔认为新知识与原有知识网络中可以利用的适当观念可以构成三种关系：即下位关系、上位关系和并列关系.对物理概念的教学而言，学生能否建立概念，在很大程度上取决于他们认知结构中的“前概念”，通过意义学习，促进新旧概念的同化，利用已经建立了的概念再建立新的概念.因此，引入概念可以实施“复习旧知法”，老师应在引导学生建立概念时复习旧概念，或从学生已有的经验入手，把学生已有的概念作为“抛锚点”，使新概念成为认知结构中高度稳定的比较精确的观念.
例如，速度是贯穿运动学的基本概念，对速度概念的引入，教师可利用学生认知结构中已熟悉的位移、时间这两个概念，向他们提出不同的物体在相同的时间内位移不同，即位置变化不同，有的物体位置变化快（如汽车），有的物体位置变化慢（如自行车），为了区分不同物体的位置变化快慢，故要引入“速度”这个概念，这样教学不仅自然而顺利引入速度这个概念，而且使学生明白为什么要引入它.
又如力概念的引入，可从学生日常生活中熟悉的手提水桶、马拉车、脚踢足球、磁铁吸引铁钉等现象入手，进而扩展到宇观、宏观、微观、生命、非生命各个范围内列举如太阳吸引地球、火车头拉车厢、原子核吸引电子、人推车子、石头撞击地面等现象，最后通过分析、比较、归纳、概括出“力的物体对物体的作用”.
前一例复习旧知是从旧概念引入新概念，后一例复习旧知是从学生已有的经验引入概念，其关键都是给学生展示感性材料，且在其积累到相当程度时，及时引导学生实现从感性认识到理性认识的飞跃.
（3）实验激趣法
中学物理教学必须以实验为基础已成广大教师的共识，这既符合物理学科的特点，又符合人们认识的特点，还符合中学生好奇、好学、好动的心理特点.对物理概念的引入而言，引人入胜的实验能激起学生的学习兴趣，特别是对于某些由于缺乏建立概念所需的足够感性材料，用实验引入更起作用.通过一些典型的演示实验，让学生获得生动、鲜明的感性认识，从实验现象的特征出发，提出物理概念，使学生对所研究的问题产生强烈的兴趣，这样既可有助于概念的建立，且可培养学生的观察能力、注意能力和实验能力.
如全反射概念的引入，只要用一个儿童玩具——礼花式彩灯，教师打开开关，让同学们看到套在彩灯头上罩子前的小彩片连接着许多弯曲的、紧密排列的玻璃丝变得五颜六色，在玻璃丝的前端有许多色彩斑澜的小亮点.象夜空中绽放的礼花，再联系前面学过的光的直线传播，相信同学们对全反射概念的引入会兴趣盎然.
在用实验激趣法引入概念时，教师的演示实验必须最大限度地激发学生的学习兴趣，把他们的思维活动引向形成概念的正轨.这就要求所选择的实验新奇、生动、有趣，做到趣味性强、引人入胜，同时要明确实验的目的，引导学生讨论实验现象及结果，让学生从生动活泼的讨论中建立概念.
（4）引导发现法
尽管很多概念我们可以用前面三种方法引入，但并不是对所有概念都适用的，这时教师就应启发、引导学生，鼓励他们积极探索、思考，通过双边活动去“发现”而引入概念.新大纲对我国高中物理课程进行改革的重大举措就是首次提出在高中开展课题研究，根据新大纲修订的新教材以此为载体提出了新的学习方式——研究性学习.新大纲明确指出：“在高级中学开展课题研究，是全面培养学生综合运用所学知识的能力、收集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作能力的重要环节”.开展研究性学习，重要的是培养学生独立思考的习惯，激发学生的创新意识，训练学生参与实践的能力.研究性学习在概念教学中的体现就是教师引导学生发现、理解和运用概念.这也符合心理学家布鲁纳的观点：教师不是给学生现成答案，而是激发学生的探究心理，引导他们结合自己的思维特点和已有的体验，发挥个人的创造性，独立思考，自行发现和掌握知识.
引导发现的方法是多种多样的，如电场和磁场的概念可通过逻辑推理引入：由力的概念可知，力是物体对物体的作用，通常物体间发生作用时，都是直接接触的，而电荷间、磁极间的相互作用没有直接发生接触，那么电荷间、磁极间是怎样发生相互作用的？由逻辑推理可知，电荷周围和磁体周围的空间存在着一种特殊的物质，这就是电场和磁场.又如电动势的概念可通过电流与水流的类比来引入，以及动能的概念可从理论的需要来引入等等.这里不再赘述.
以上列举了概念引入的四种方法，当然并不局限于此，而且在实际教学中往往是将几种方法结合在一起来引入某个概念的.引入具体的概念究竟选什么方法，或用几种方法结合，需要教师在教学中认真探索、不断实践，此所谓“教有教法、教无定法”.