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  • 教学论文范文:讲清物理概念必须阐明它的物理意义



    步步高论文发表www.lunwenup.com 更新时间:2016-05-01 15:38
      当今的物理教学面临大改革,一方面教学变得生动形象,变得“活”了起来,这是很好的现象;可另一方面,教学的过度“花样化”使得物理概念变得淡薄,本末倒置,因此有必要在教学大改革的今天重申物理概念的重要性。
      学好物理概念是掌握物理定理、定律和理论的基础。教师正确地讲清物理概念, 使学生正确掌握物理概念的本质意义, 是培养学生逻辑思维和学好物理的关键。物理概念反映物理现象的本质, 是物理知识的基本组成部分。学习物理, 首先接触的就是物理概念。有些概念是贯穿全章教材的基础知识, 有些概念是教学的重点和难点, 有的概念是学习和掌握整个物理学的基础。使学生深入理解物理概念和掌握物理概念, 是中学物理教学的根本问题。那么, 在物理新课程的教学中怎样才能使学生形成正确的物理概念呢?
      1从现象到本质认识物理概念
      从感性认识入手, 分析典型的物理现象, 抓住其本质特征及其产生条件, 把物理概念的本质讲清楚。物理概念是用来表征物质的属性和描述物体的运动状态的, 是由物理现象抽象和概括出来的。在物理教学中要使学生形成正的确物理概念, 必须根据中学生的年龄特点和认知水平, 从感性认识出发, 尽可能地从具体事物、事例、演示或实验入手, 使学生获得清晰的印象, 然后通过教师的解剖分析, 揭露现象的本质, 使学生从生动的感性认识过渡到抽象的理性认识,排除非本质的因素, 抓住其本质特征,形成正确的物理概念。
      例如, 给初中学生讲导体的电阻这一概念时, 要抓住电阻是表征导体对所通过的电流有“阻碍作用” 这一本质的东西,从两个实验出发, 让学生获得深刻的印象,建立生动的感性认识。首先, 从实验得到:“当对同一导体, 改变其两端电压时, 电流也相应成比例地变化”这一典型物理现象, 得出电压U 与电流强度I之比等于一个恒量。而这个恒量, 就表征导体的一种物理性质,即:这个比值所反映的就是导体对电流的阻碍作用。我们用电阻这个物理量来描述它, 从而得出结论:电阻R是表征导体对电流的阻碍作用的物理量。它的大小可用公式“R=UI”来表示。这就必然得出导体的电阻是导体本身的物理性质所决定的, 对同一导体不管电压和电流强度的数值如何, 电阻的大小总是不变的, 同时也就搞清了学生思想中的一个错误印象“导体的电阻决定于电压和电流强度” 。最后再从分子运动论的角度, 深入浅出的解释一下导体产生电阻的原因, 进一步揭露出事物的本质特征。
      再如, 高中讲力的概念时, 抓住力就是“作用” 这个本质的东西。从生活中常接触和熟悉的典型物理现象出发, 如马拉车、人举重、吊车提货等等, 由拉、举、提来析分“施力” 与“受力” 两方面因素, 抓住物体间的作用总是“相互” 的这一基本特征, 抽象出力的概念。另外还要抓住产生“作用”的条件, 也就是施力者和受力者必须通过“接触”(这里指接触力),才能体现作用的效果, 进而加深理解“力是物体对物休的作用” 。这就防止学生到“物体间的作用” 之外去寻找力, 也将避免脱离物体的作用, 凭空想象出什么“力” 来。物理概念的建立, 是一个逻辑思维的过程。在感性认识的基础上, 抓住物理现象的本质特征, 经过深入地分析和综合, 能更好地培养学生分析问题的能力。通过抽象概括认识物理现象的本质属性, 这也能很好地培养学生的推理能力和想象能力。这样, 既突出了对基础知识的教学, 又体现了对学生能力的培养。这样, 才能使学生正确理解物理概念的实质, 掌握概念的本质含义, 明确其产生条件及适应范围, 不至被一些非本质的东西所迷惑。
      2抓住物理概念的内在联系, 在旧概念的基础上讲解新概念
      自然界中, 各种自然现象都是互相联系和互相制约的, 物理量之间也必然存在着内在联系, 因而在教学中, 教师要抓住这种联系, 在旧概念的基础上讲解新概念, 从学生已有的知识中引出新的知识, 把内在联系自然地串联起来, 课堂不死板也不生硬,这不仅对新知识易于理解, 同时也巩固了已学知识。
      例如, 讲加速度时, 可先复习速度的概念, 过度到速度的变化进而讲授单位时间的速度变化,最后得出加速度的概念。在讲授时, 要注意形成概念的循序渐进性, 在复习速度的概念时, 要明确速度是描述作变速运动物体的运动状态, 表示运动快慢程度的物理量。可以看出这里面就包含有对比的因素, 也就是说比较不同的运动物体, 其运动快慢程度不同, 比较同一个物体在不同时刻, 其运动快慢程度也不同, 这就揭示出做变速运动物体速度的变化, 这里边就隐含了加速度的一个重要因素, 即“速度的改变”。要明确指出, 加速度不是速度, 也不是速度的改变, 而是描述速度改变的快慢的物理量。这样既抓住了加速度的实质, 又从它们的内在联系上讲清了区别。这样做不但复习了已经学过的概念, 而且在旧概念的基础上引出了新概念, 同时也可以防止学生的一个错误认识: 加速度就是“增加出来的速度”等等。
      3概念的定义必须简练、确切, 科学性严密、逻辑性强
      物理概念是从物理现象中抽象出来, 是经过分析、推理而得出来的, 是理性认识的探化。它不再是简单的感性认识, 而是事物本质在人们头脑里的反映。本质的东西在描述时要求科学上严密, 讲述要符合逻辑,语言表达要简练、确切。要在学生头脑里形成正确的物理概念, 教师必须按物理学要求正确地讲授。例如: 在正确地表述了电势的概念以后, 要比较两点电势的高或低, 就不能用“大”或“小” 来描述, 否则就会使学生对电势零点的选择、电势的正或负产生模糊的认识。同理, 在比较电压的高低时, 也不能用“电压大” 或“电压小” 来区分, 否则在科学上是不严密的。
      如果在教学中由于教师讲述的错误, 而导致在学生头脑中形成错误印象, 这是极难纠正的, 甚至有的学生将会把错误的认识“携带终生” 。有一些因为讲述时逻辑上的混乱, 会造成学生认识和学习的困难。这不能不说是教师工作的失误。(新课程更要求我们不要误人子弟啊!)
      例如: 有的学生认为“物体受力越大,其速度就越大”, 这种错误认识, 一方面受生活的经验片面性认识的影响, 逻辑关系没搞明确, 另一方面, 教师在课堂上强调得不够, 不注意纠正由于生活经验和物理概念的不一致, 造成对物理概念理解的错误。再者,还由于忽略逻辑关系的阐述所致。我们说, 物体受力大加速度不一定大, 而物体的运动速度就更不一定大, 关键是把它们之间的逻辑关系搞清楚, 明确力、速度和加速度三者间的本质区别和联系。力是产生加速度的原因, 而且是合力不为零。 力不是生产速度的原因, 受一个很大力的作用, 加速度不为零,物体速度等于零的例子也不是没有。诸如“力是物体运动的原因”, “物休因为受力作用的结果才具有速度” 等等, 这些错误认识, 在教学中都要注意防止。
      另外,生活中的概念往往影响物理概念的正确建立, 例如: “工作” 一词与物理中的“功” 具有不同的意义, “铁比木头重”的“重” 字, 在建立物理模型时要理解成比重, 而生活中没有提到“单位体积” 的问题。类似的情况还有, 在教学中要注意区别。
      4讲清物理概念必须阐明它的物理意义
      实践证明, 学生在学习过程中, 只有对理解了的东西, 才能牢固地掌握。所以在理解物理概念, 尤其是引入物理量时, 必须讲清它的物理意义。例如:学生对电场及电场强度E这一物理量, 不容易理解和掌握。要讲清电场强度E, 就必须明确其物理意义。首先, 要让学生认识到带电体周围存在着电场, 而用电场强度E来描述电场的力的性质。电场的这种性质又是通过放到场中电荷受到力的作用而表现出来的。为了研究电场的这种性质, 引入一个“检验电荷q”, 这个“检验电荷q” 在电场中不同的位置所受的力(即电场力F)的大小不同, 在电场中每一确定位置所受的力的大小与其所带的电量总是成正比的。即电场力F 与q之比等于一个恒量。q在场中不同位置, 这个恒量是不同的, 这个恒量就能表征电场中各点的力的性质。我们把它叫做“电场强度”用字母E来表征,且E=Fq。这就说明了电场强度的意义。但这还不够, 为了深入理解某一点电场强度的本质意义, 还必须交待清楚三个问题: 其一, 电场强度E与检验电荷的有或无无关;其二, 电场强度E 又与检验电荷q所带电量的多或少无关;其三, 电场强度E 与检验电荷q在电场中所受的电场力F 的大小无关。这些问题的提出会引起学生认识的迷惑, 但经过教师的细致分析, 交待清楚电场力F 和检验电荷q的引入只是为了测定电场强度,并且它们仅仅能确定电场的存在, 而不能决定电场的性质。其性质为电场自身所固有。进一步指出, 电场力与检验电荷电量的比值E, 仅与检验电荷在电场中的位置有关。它反映了电场的性质。这就把“E是描述电场中某一点的性质的物理量” 的意义讲清楚了。这样就可以避免学生的错误认识: 即“没有检验电荷, 电场强度就等子零” 、“电场强度决定于检验电荷所受的电场力和检验电荷的电量” 等等。
      讲授物理概念, 要求学生牢记、掌握。因而必须以理解为前提。教学中为防止学生不理解其意义死记硬背, 要求教师讲授要富有启发性, 重视思维的启发和逻辑的分析, 不要背诵式的重复课本中的话。在给概念下定义时, 不要用同样的话把概念解释两遍, 也不要老是背定义, 要着重物理意义的解剖和本质特征的“揭露”, 深入浅出地交待明白。只有这样,才能使学生在头脑中形成正确的物理概念。
      5通过对物理概念的对比, 讲清它们的区别和联系
      在物理教学中, 虽然有些物理概念看起来很相似, 但其意义却有本质的不同, 教学中通过对比的方法, 讲解这些概念, 让学生认清它的区别和联系, 这对帮助学生理解和掌握这些概念有很大的作用, 如: 作用力和反作用力, 速度、速度的变化和加速度, 运动方向和加速度方向, 力的本质和力的效果、 功和能、 电势和路端电压等等。
      例如: 学生对“电势” 、“电动势” 和“路端电压” 这几个概念常常混淆不清, 当用对比的方法加以区别时, 就便于掌握。
      当讲“电势差” 时, 先可以和“电势”进行对比, 说明“电势差” 表征在电场中两点间的性质,它在数值上等于一个单位正电荷在这两点移动时电场力所做的功, 且与零点的选择无关。而“电势” 则表示电场中某一点的性质, 取决于零点的选择。这两者之间的联系是, 电场中某一点的电势就是这一点跟零电势点的电势差: 如果规定电场中某一点的电势为零, 则其它点对这个规定点的电势差就分别等于它们的电势的数值。
      当讲到“电动势” 时, 就可以把它跟电势差进行对比, 在物理意义上的不同点是:“电动势” 是表征电源产生电能的本性的物理量, 而“电势差(电压)” 是表征电路上通过电量时消耗电能多少的物理量。另外在它们的定义上的不同点: “电动势” 是电源中非静电力移送电荷所做的功和被移送电荷之比。而“电势差” 是电场中在电场力的作用下在两点间移送电荷所做功和被移送电荷之比。着重突出非静电力移送电荷做功要产生电能, 是在电源内进行的。而电场力移送电荷做功要消耗电能, 这个过程是在内、外电路迸行的。“电动势” 和“路端电压” 部分学生很不容易区别开, 这可以先通过实验加以区别,后讲明它们的区别和联系, 即: 第一、当外电路断开时, 路端电压等于电源电功势;第二、当外电路接通时, 路端电压等于电路中的总电动势减去内电压; 第三、当外电路短路时, 路端电压等于零, 但不允许这样做。
      总之,在实施新课程的过程中物理教师在抓基础知识和基本技能教学的同时, 必须重视学生物理概念的建立: 物理概念建立的正确与否将影响整个物理学的学习, 切不可等闲视之。
     
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