物理概念是整个物理学知识的核心,它是学习物理学,理解物理公式含意,掌握其法则、规律等知识的基础,同时又能有效培养学生逻辑思维和分析推理能力。物理概念是物理知识结构的基础,在物理教学中有着举足轻重的地位,可被称为“最重要”的环节。学生能否形成清晰而准确的物理概念,能否真正理解概念,直接影响到学生的认识能力的发展和思维能力的培养。所以,在教学中重视概念的建立过程,对学好物理是很重要的,也是很有效的。在此对初中物理概念的教学做了一些粗浅的剖析。

一、概念的建立和规律的形成阶段

初中物理中的概念和规律多为物理学中最基本的概念和规律,而这些概念和规律一般是从大量的物理现象中总结出来的。但由于初中学生抽象思维能力不强,又易受前科学概念的干扰,妨碍了正确物理概念的建立和规律的形成。那么,如何排除这些干扰,建立科学的概念和规律呢?

1.创设问题情境,明确建立概念和规律的需要和意义。

“在学生的相异构想与新的物理知识相冲突时,怎样才能促成认知结构的顺应,从而实现由前概念向科学概念的转变呢?关键是设法给学生一个巨大的‘震颤’,以动摇其顽固信念的基础。”所以,设置问题情境,让学生用以往的知识概念无法解决,或新现象与“前概念”产生矛盾时,他们就会体会到建立新概念和规律的意义和需要,主动放弃“前概念”的影响,急于了解新的知识。如对速度概念的教学,可以设立这样的问题情境:①一般情况下,兔子和乌龟谁跑得快?②在“龟兔赛跑”的故事中,我们能说兔子跑得快吗?这样接着引出常用的两种比较物体运动快慢的方法和物理学中用单位时间内通过的路程来比较运动快慢的规定,为速度概念的建立打下基础。

2.清楚阐述建立概念和形成规律的思路。

在学生有一定的需要和积极的准备状态下,教师要利用各种适宜的方法,如实验探索、理论推导等,向学生阐明概念和规律的形成过程,建立新旧知识的链接。如在牛顿第一运动定律的教学中,对斜面小车实验现象进行充分的分析:在小车运动的方向上受到的阻力越小,小车运动的距离越远;再用外推法分析和介绍历史上科学家对此问题的研究结果,逐步得出牛顿第一运动定律。这样学生对该规律的认识就有了一个清晰的过程。

在知识学习中,这样的方法能让学生知其“所以然”,为他们正确理解、灵活运用概念和规律奠定基础,而且印象深刻,记忆牢固,学习效果较好。“物理教学中常听到教师埋怨‘学生学得不活,只会死记硬背,遇到实际问题一筹莫展,物理知识支离破碎’等等,其根源都在于概念教学之初没有让学生充分地历经概念获得的全过程。”另外,概念和规律的建立一般都含有一定的物理思维方法,在阐述它们的建立过程时学生也学会了一定的思维方法,如牛顿第一运动定律中的外推法,阿基米德原理教学的控制变量法等等,这对于提高学生学习物理的能力大有帮助。

3.准确呈现概念和规律的内容。

物理学中概念和规律的陈述语言或公式十分精炼和准确,概括程度非常高。在教学中,向学生呈现教学内容时,不但要准确,而且对一些关键字词应加以突出,给予适当的说明,以引导学生足够的注意和正确理解,并与其他类似的或易混淆的概念和规律进行比较,建立类比联系。如牛顿第一运动定律的内容中要强调“匀速直线运动或静止”,其中“或”要提醒学生注意;又如压力与重力的区别要加以比较。这样学生在理解时不至于产生歧义,并能建立起多方联系。

“人在利用概念进行思维时都需要具体形象的帮助和支持”,所以,只给学生一个准确的文字表述还不够,还应给学生一些典型的事例,帮助学生将抽象的概念和具体的事例联系起来,建立范例模型,这也是呈现概念及规律的不可缺少的方面。

二、运用、理解概念和规律的阶段

概念和规律呈现出来之后,就必须对其加以运用、练习,以加深理解,将陈述性知识向程序性知识转变,使新知识与已有的其他知识链接起来,这就进入了概念和规律教学的第二阶段——运用、理解概念和规律的阶段。培养学生的逻辑思维能力和综合运用能力是这一阶段的教学目标。考虑到学生的接受能力,一般应采取循序渐进、逐步加深的教学方法,具体可分为以下几个梯度:

1.初步的直接运用。如直接运用公式进行计算,运用概念和规律对物理性质直接判断等。这一内容一般在教授新课时即可进行,以对新学知识作初步巩固。

2.逐步提高的间接引申。如公式的变形使用,隐含条件的挖掘,推论的形成等。

3.与其他物理概念和知识的交叉和整合。一是利用其他知识为本概念、规律提供条件;二是运用本概念、规律为其他知识提供条件。梯度2和3宜在习题课、复习课中提出。

例如,“杠杆原理”在这一阶段的教学习题可设置为:①直接运用杠杆原理,如求力臂、力等;②运用杠杆原理,但隐藏条件需要挖掘,如求动力最小;③杠杆原理与其他知识的综合运用,如将杠杆两端的物体浸入液体中,再判断杠杆是否平衡。

这一阶段的教学方法主要有教师的例题讲解、学生的练习巩固、运用知识进行实验设计、实验验证等,要强调学生之间的交流讨论。教学的原则和要求是:①题型设计应典型,难度逐步加深,对较难的习题要进行适当的拆分,以降低理解的难度,让学生在成功的愉悦中轻松学习;②留给学生时间,教给学生方法,要求他们领悟运用知识的要点;③练习的内容应多与学生所熟悉的现象相联系,以增强学生的兴趣。

三、概念、规律的整理阶段

概念和规律的教学到第二阶段,并没有结束。学生对某一内容的掌握,不能只停留在这一知识的本身和其零星的运用上,对这一知识而言,应形成这一知识本身的系统并将它纳入已有的知识结构中去,这样才能说是对概念和规律的全面掌握,所以说,对概念和规律的整理是必不可少的教学阶段。

对概念和规律的教学要求整理的内容主要有:①概念、规律的内容;②概念和规律的运用条件;③在练习中总结的推论;④与其他知识的关系。这个阶段的教与学的主要要求有:一是教师做好整理示范,并长期坚持,教给学生方法;二是要重视学生的整理,并做好方法指导;三要教给学生运用整理提纲进行结构性回忆的复习方法,让他们尝到整理知识的好处。

总之,初中物理概念和规律三个教学阶段,包含了近期的新课教学和远期的复习教学整个过程,它对大纲要求较高的重点物理概念和规律的教与学有着十分重要的指导意义。只有经过这样的三阶段教学,才能充分发挥它们在发展智力、培养能力方面的作用,才能让学生对物理概念和规律熟练掌握,运用起来才能得心应手。