楊清
摘 要:物理概念不僅是物理基礎(chǔ)理論知識(shí)的一個(gè)重要組成部分,還是構(gòu)成物理規(guī)律和物理公式及理論的基礎(chǔ)。中學(xué)是系統(tǒng)正規(guī)物理教學(xué)的開(kāi)始,因此,如何進(jìn)行中學(xué)物理概念的教學(xué),在教學(xué)中遵循什么樣的規(guī)律,就是中學(xué)物理教學(xué)的一個(gè)核心問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:高中物理;抽象概念;教學(xué)策略
物理概念是反映物理現(xiàn)象、物理過(guò)程本質(zhì)屬性的一種抽象,是在大量觀察、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用邏輯思維的方法,對(duì)一些事物本質(zhì)的、共同的特征集中起來(lái)加以概括而形成的。物理概念不僅是物理基礎(chǔ)理論知識(shí)的一個(gè)重要組成部分,也是構(gòu)成物理規(guī)律和公式的理論基礎(chǔ),它是整個(gè)物理學(xué)知識(shí)體系的基礎(chǔ),它既是人類智慧的結(jié)晶,又使人們?cè)诩姺睆?fù)雜的物理世界中,把握事物的本質(zhì)特征,成為物理思維的有力工具。所以,李政道在回答怎樣才能學(xué)好物理這一問(wèn)題時(shí)強(qiáng)調(diào):學(xué)習(xí)物理的首要問(wèn)題是要弄清物理學(xué)中的基本概念。
一、引入物理學(xué)史
只有了解了物理概念產(chǎn)生、形成和發(fā)展的歷史過(guò)程,才能更深刻地理解它們的本質(zhì)。教學(xué)實(shí)踐中的難點(diǎn),往往也是物理學(xué)發(fā)展史上長(zhǎng)期未能克服的困難;歷史上物理大師們與之辯論和斗爭(zhēng)的錯(cuò)誤觀點(diǎn),往往也保留在學(xué)生的概念之中,認(rèn)識(shí)上的反復(fù)和曲折正可反襯出正確理解物理概念的重要。物理學(xué)歷史上關(guān)鍵性的突破和物理學(xué)家的偉大貢獻(xiàn),也正是物理學(xué)的重點(diǎn)。例如,“動(dòng)量”和“動(dòng)能”是物理學(xué)中兩個(gè)極其重要的概念,它們都和質(zhì)量、速度這兩個(gè)概念有關(guān)。如果只講述定義,即使詳細(xì)羅列兩者的區(qū)別,學(xué)生仍不能深刻領(lǐng)會(huì)這兩個(gè)概念的物理本質(zhì)。在分析具體問(wèn)題時(shí),經(jīng)常會(huì)混淆不清,究竟是動(dòng)量還是動(dòng)能才真正是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的量度呢?這個(gè)問(wèn)題在物理學(xué)史上曾經(jīng)有過(guò)長(zhǎng)期的爭(zhēng)論,在教學(xué)過(guò)程中如能恰當(dāng)?shù)囊靡恍┪锢韺W(xué)史資料,讓學(xué)生在真實(shí)的歷史背景下認(rèn)識(shí)“動(dòng)量”和“能量”這兩個(gè)概念有時(shí)會(huì)起到意想不到的效果。新課程改革強(qiáng)調(diào)從生活走向物理,從物理走向社會(huì),更關(guān)注將人文的因素滲透。薩頓提倡的新人文主義將科學(xué)和人文結(jié)合在一起,科學(xué)發(fā)展史就是一部完整的科學(xué)家?jiàn)^斗史,通過(guò)學(xué)習(xí)體會(huì)到合作的重要性;熟悉了定量、定性等思維方式;形成獨(dú)立思考,分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力。
二、由淺入深
人們正確地認(rèn)識(shí)事物并接受概念是需要一段過(guò)程的。人們對(duì)于外界的客觀事物,首先會(huì)形成一個(gè)直觀的表象的認(rèn)識(shí),這是認(rèn)識(shí)的第一步。然后隨著對(duì)于事物的慢慢了解,其認(rèn)識(shí)也會(huì)隨之由淺入深,由表及里,從表象認(rèn)識(shí)達(dá)到理性認(rèn)識(shí)的飛躍。學(xué)生對(duì)于高中物理概念的認(rèn)識(shí)、理解和掌握也必須經(jīng)過(guò)這一由淺入深的過(guò)程。因此,教師在平時(shí)的課堂教學(xué)中,必須充分認(rèn)識(shí)到這一客觀規(guī)律,幫助學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象認(rèn)識(shí)客觀事物的本質(zhì)。比如,在講授慣性定律以及摩擦力的概念時(shí),教師可以首先向?qū)W生演示伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)(僅通過(guò)對(duì)課本上相關(guān)插圖進(jìn)行口述講解往往起不到較好的效果),一來(lái)可以利用學(xué)生對(duì)于新奇事物的好奇感來(lái)激發(fā)學(xué)生的求知欲,二來(lái)也可以通過(guò)對(duì)于該實(shí)驗(yàn)的演示來(lái)使學(xué)生獲得有關(guān)摩擦力的初步直觀認(rèn)識(shí),讓學(xué)生了解到小球通過(guò)斜面滑下來(lái)之后,之所以最終會(huì)停下來(lái)是由于受到了地面對(duì)其施加的力——摩擦力。然后固定小球下滑的起始高度,通過(guò)不斷改變斜面的材質(zhì),便可以發(fā)現(xiàn)小球向下滑動(dòng)所通過(guò)路程的長(zhǎng)遠(yuǎn)會(huì)各不相同。至此,學(xué)生心中便會(huì)產(chǎn)生諸多的疑團(tuán),這時(shí)教師便可以趁熱打鐵地引導(dǎo)學(xué)生去逐漸認(rèn)識(shí)這一現(xiàn)象的本質(zhì)。小球在下滑的過(guò)程當(dāng)中,會(huì)有一定速度的動(dòng)能,但是其還會(huì)受到地面對(duì)其的摩擦力,此力的方向與其前進(jìn)的方向相反,而其在前進(jìn)的方向上卻沒(méi)有被施加額外的其他的力(這一點(diǎn)可以輔之以小球的受力分析圖來(lái)給學(xué)生更為直觀的認(rèn)識(shí)),因此,其運(yùn)動(dòng)速度會(huì)逐漸減緩直至最終停止下來(lái)。然后再加以適當(dāng)?shù)耐评?,如果地面無(wú)限光滑,小球就會(huì)一直向前做勻速直線運(yùn)動(dòng)。這種講解方法也符合科學(xué)發(fā)展的客觀過(guò)程,因此,這種由淺入深,透過(guò)現(xiàn)象認(rèn)識(shí)本質(zhì)的方法能夠加深學(xué)生對(duì)于物理概念的理解和掌握。
三、類比、設(shè)疑創(chuàng)設(shè)情景
任何一個(gè)概念的教學(xué)都應(yīng)首先創(chuàng)設(shè)一定的情景,使學(xué)生產(chǎn)生求知的欲望,同時(shí)能夠很自然地引入新課,只不過(guò)不同的概念采用的手段不同。抽象物理概念用實(shí)驗(yàn)的方法設(shè)疑引入是不可能的,一般多運(yùn)用與所學(xué)知識(shí)類比的方法引入,或者與掌握的與本概念知識(shí)相聯(lián)系的手段設(shè)疑引入。例如:講電場(chǎng)時(shí),我們可以用學(xué)過(guò)的重力場(chǎng)類比引入;講磁感應(yīng)強(qiáng)度可用電場(chǎng)強(qiáng)度類比的方法引入。這樣的引入法,能克服學(xué)生感性認(rèn)識(shí)不足的缺點(diǎn),找到這些抽象知識(shí)的聯(lián)系,讓新知識(shí)有一個(gè)較為穩(wěn)固的生長(zhǎng)點(diǎn),符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律,通過(guò)教學(xué)實(shí)踐,表明效果良好。
四、借助物理實(shí)驗(yàn)和各種多媒體教學(xué)手段
僅憑普通的黑板板書(shū)加上老師的口頭講解,這樣的物理概念教學(xué)所起的效果往往不太理想。尤其是對(duì)于電磁和微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)這兩個(gè)板塊的物理概念,學(xué)生在初中的物理課本中幾乎沒(méi)有接觸過(guò),加上它們本身便比較抽象,老師講解起來(lái)會(huì)比較麻煩。這時(shí),如果老師能夠動(dòng)手示范或者帶領(lǐng)學(xué)生做相關(guān)的電磁實(shí)驗(yàn),通過(guò)圖像和模型的形式來(lái)講解微觀物質(zhì)的結(jié)構(gòu),便能夠加深學(xué)生對(duì)這些抽象模糊的物理概念的理解和掌握。
五、訓(xùn)練加深理解
只有經(jīng)過(guò)訓(xùn)練,釋疑解難,學(xué)生才能運(yùn)用已經(jīng)掌握的概念來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,使概念的掌握更加精確,更加透徹,從這個(gè)意義上說(shuō),訓(xùn)練釋疑也是形成概念的延續(xù)。因此訓(xùn)練也是教學(xué)上必不可少的。例如:講完氣體壓強(qiáng)后,提問(wèn)大氣壓強(qiáng)的由來(lái)以及初中壓強(qiáng)的定義與高中壓強(qiáng)的定義有何異同、是否矛盾,又如講速度和加速度這兩個(gè)概念時(shí),我們提出速度大的物體加速度是否一定大,加速度大的物體速度是否一定大,速度為零加速度就一定為零嗎?加速度為零速度就一定為零嗎等?教師可以一邊提問(wèn)一邊釋疑歸納,使學(xué)生提高認(rèn)識(shí),當(dāng)然訓(xùn)練、總結(jié)要圍繞重點(diǎn),不可全面開(kāi)花。學(xué)生只有運(yùn)用物理概念去分析和解決問(wèn)題,才能深刻理解和牢固掌握概念,強(qiáng)化訓(xùn)練是分析和解決問(wèn)題的重要途徑,所以說(shuō)釋疑解難是鞏固概念必不可少的一環(huán),但習(xí)題的選擇要具有針對(duì)性和典型性,才能達(dá)到鞏固概念的目的。
總之,教學(xué)既是科學(xué),又是藝術(shù),教無(wú)定法,但教學(xué)有法,在抽象物理概念教學(xué)過(guò)程中,從概念本身的特點(diǎn)出發(fā),從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),不斷探索、不斷完善、不斷創(chuàng)新、不斷改進(jìn)教法,提高教學(xué)水平、技巧,精心安排,科學(xué)處理,抽象概念教學(xué)一定會(huì)有所突破,教學(xué)質(zhì)量也會(huì)不斷提高。