于物理概念教學(xué)的思考

1、.于物理概念教學(xué)的考慮一、對物理概念的認(rèn)識物理概念不僅是定性地反映客觀事物的本質(zhì)屬性，而且有一些還是定量地反映了客觀事物的本質(zhì)屬性，對于后一種物理概念，我們也叫物理量，每一個(gè)概念都有它 的內(nèi)涵含義和外延范圍。例如“加速度這個(gè)物理量的內(nèi)涵是：描繪物體運(yùn)動變化的快慢，是速度變化的原因，其外延有，勻加速運(yùn)動的加速度、勻速圓周 運(yùn)動的向心加速度、簡諧振動中的加速度。當(dāng)然，概念外延的大小是由它的內(nèi)涵決定的，內(nèi)涵越少，外延越大，內(nèi)涵愈多，外延愈小。掌握概 念，本質(zhì)上就是掌握同類事物的共同的關(guān)鍵特征，同時(shí)也意味著能區(qū)分概念的有關(guān)特征與無關(guān)特征，概念的肯定例證與否認(rèn)例證，以單擺為例，其振動力周期是反映 振動快

2、慢的重要物理量。我們必須向?qū)W生指出，決定周期的關(guān)鍵特征是擺長l與當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭，而與振幅A偏角小于5°的條件下和擺球質(zhì)量m兩種特征 無關(guān)。伽利略最初在教堂里觀察到的等時(shí)性結(jié)論就是最好的否認(rèn)例證，至于肯定例證，不妨舉出同一擺鐘夏慢冬快影響l的事實(shí)就頗能說明的了。反之，學(xué)生所以不能正確掌握概念，發(fā)生混淆，出現(xiàn)種種錯(cuò)誤，究其原因也就是不能掌握同類事物的共同特征，不能區(qū)分概念的有關(guān)特征與無關(guān)特征。例如人在升 降機(jī)中的超重與失重歷來是高一學(xué)生不易掌握頗感棘手的問題，其原因就是誤將速度方向當(dāng)作關(guān)鍵特征，沒有明確加速度方向才是關(guān)鍵特征。二、物理概念錯(cuò)誤種種為了進(jìn)一步進(jìn)步物理概念教學(xué)的質(zhì)量，有必

3、要對課內(nèi)外學(xué)生反響上來關(guān)于概念學(xué)習(xí)的信息作一番考慮和分析。我認(rèn)為有關(guān)物理概念錯(cuò)誤的類型主要有以下幾種。1生活感性經(jīng)歷本身之缺乏感性認(rèn)識是認(rèn)識的初級階段，感性認(rèn)識一般不能全面地認(rèn)識事物的本質(zhì)，因此形成的概念很可能是錯(cuò)誤的或不確切的。例如僅憑推車車動、停推車止的直覺就認(rèn)為 力是維持物體運(yùn)動的原因。而且這種“先入為主的錯(cuò)誤概念往往是根深蒂固的，例如一直到學(xué)習(xí)“左手定那么時(shí)，還誤將大姆指表示的力的方向?yàn)閷?dǎo)體運(yùn)動的方 向。2本學(xué)科知識的負(fù)遷移教育心理學(xué)告訴我們，獲得概念的開展趨勢之一是抽象性與準(zhǔn)確性增加，為了考慮到初學(xué)物理 學(xué)生的承受程度可承受性原那么，所以有關(guān)物理概念的給串不必過于嚴(yán)密和準(zhǔn)確，但學(xué)生往

4、往把前期獲得的概念絕對化了，從而發(fā)生概念錯(cuò)誤。例如誤認(rèn)為摩擦力 總是阻礙物體運(yùn)動的，對靜摩擦力可作為動力一時(shí)難以承受。3其他學(xué)科橫向遷移的負(fù)效應(yīng)各學(xué)科的知識是互相聯(lián)絡(luò)的，各學(xué)科的學(xué)習(xí)是互為促進(jìn)的，但不可否認(rèn)在某些情景中會產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)，我們舉數(shù)學(xué)和語文兩學(xué)科為例說明。1數(shù)學(xué)：高一學(xué)生常受“合數(shù)一定大于分?jǐn)?shù)的影響，就得出合力一定大于分力的錯(cuò)誤概念。至于用純數(shù)學(xué)觀點(diǎn)去討論物理量的定義式，難免會發(fā)生錯(cuò)誤，例如由r=mv/Bq推出的v=Bqr/m，千萬不能說v隨B而變，因?yàn)槁鍋銎澚Σ蛔龉ΓＷ拥膙是不變的。2語文：不少近義的詞在許多場合可以通用，但在物理學(xué)習(xí)中如此照搬就非常不妥。例如學(xué)生常將垂直與豎直，量

5、值變化的大小與變化的快慢，楞次定律中阻礙與阻止，電源消耗功率與損失功率等混為一談，使物理概念變得模糊起來。4思維方法問題形成正確的概念，靠的是止確的邏輯思維方法即比較、分析綜合、抽象與概括的方法，且要抑制形而上學(xué)，反之就不行。1想當(dāng)然想當(dāng)然一般是學(xué)生錯(cuò)誤的主觀意識在作祟。猶如識字學(xué)習(xí)中按邊旁讀音。例如錯(cuò)將秒擺周期為1秒；錯(cuò)將萬用表“+“-測筆插孔當(dāng)作正負(fù)極；把核反響方程衰變中釋放的電子誤認(rèn)為是核外電子等等。2忽略某些結(jié)論的適用條件或范圍而任意推廣亦是學(xué)生概念錯(cuò)誤的表現(xiàn)之一。例如誤認(rèn)為作功和熱傳遞總是等效，忘掉僅在改變物體內(nèi)能方面才成立的條件。書上說磁鐵磁場與電流磁場一樣，都是由電荷的運(yùn)動產(chǎn)生的

6、，但任意推廣就錯(cuò)了，因?yàn)樽兓碾妶鲆嗫梢援a(chǎn)生磁場。3邏輯錯(cuò)誤矢量概念無疑是中學(xué)物理學(xué)中的重要概念。教材中通過力的合成教學(xué)后指出，象力這樣既要由大小，又要由方向來確定的物理量叫做矢量?？上Р簧賹W(xué)生據(jù)此推理 為凡有大小方向的量就是矢量，這就不正確了。因?yàn)榕袛嗍鞘噶窟€是標(biāo)量，其本質(zhì)特征是看是否符合平行四邊形法那么。因此電流強(qiáng)度I、電動勢均是標(biāo)量而不是矢 量，它們的方向純屬為研究問題方便而引入。教材關(guān)于測勻變速直線運(yùn)動的加速度實(shí)驗(yàn)中，由運(yùn)動推出S=aT2。但反之，僅由s為定值不能確定物體作勻變速直線運(yùn)動。因?yàn)橹皇莝為定值條件不充分，這一點(diǎn)學(xué)生也容易無視的。三、我們應(yīng)采取的對策1豐富學(xué)生實(shí)際，提供感性材

7、料1組織學(xué)生積極參加社會理論活動，參觀科技展覽會、科技畫廊，觀看科教電影，聽科技輔導(dǎo)報(bào)告等。因地制宜，有機(jī)結(jié)合物理概念進(jìn)展教學(xué)。2多做、做好一切演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，提倡課外小實(shí)驗(yàn)和小制作，變耳聽為虛。成眼見為實(shí)。3作適當(dāng)?shù)念惐仁沁M(jìn)展物理概念教學(xué)的非常有效的方法。例如講授振動圖象與波動圖象區(qū)別時(shí)，分別用“傳記片與“集體照類比時(shí)，學(xué)生均會心地笑了。 又如講授酒精與水混合體積減小說明分子間有空隙概念時(shí)，可以舉同一箱子上下兩層的金桔與蜜桔，抽去隔板振動后總體積減小為例作類比。2變式與比較1變式指概念的肯定例證在無關(guān)特征方面的變化，從材料方面促進(jìn)理解，使獲得的概念準(zhǔn)確、穩(wěn)定和易于遷移。例如在講授三角形支

8、架力的分解時(shí)，學(xué)生往往 對上下梁組合的不同形式而感到困惑，假設(shè)能配以演示，強(qiáng)化上梁受力向外，下梁受力向里的關(guān)鍵特征，便能有效地釋去學(xué)生心中的疑慮。變式還可起到導(dǎo)向作用，如圖1的變式對學(xué)生理解彈簧秤上張力概念顯然是非常有用的，完全可以排除圖13中彈簧秤示數(shù)為10?；?牛為結(jié)論的錯(cuò)誤概念。2比較是從方法方面促進(jìn)理解，常說有比較才有鑒別，至于比較還可分相似比較與相反比較兩種。上述振動圖象與波動圖象有關(guān)物理意義比較就屬相似比較， 只要突出兩圖象中同一質(zhì)點(diǎn)與不同時(shí)刻分別對應(yīng)不同質(zhì)點(diǎn)與同一時(shí)刻，聯(lián)絡(luò)起來就容易區(qū)別了。至于相反比較可舉人造地生面前，引起積極思維。經(jīng)強(qiáng)調(diào)前者g亦是 變量無法討論，唯有后指出人造衛(wèi)星的T、v均與hr一一對應(yīng)，這樣才算真正完成了有關(guān)的概念教學(xué)。3、擴(kuò)大有關(guān)特征。教育心理學(xué)研究指出，概念的關(guān)鍵特征越明顯，學(xué)習(xí)越容易；無關(guān)特征越多、越明顯，學(xué)習(xí)越難。因此在概念教學(xué)中可采用擴(kuò)大有關(guān)特征的方法促