简论初探高中物理概念课堂教学方式探讨题目

摘要：普通中学的学生普遍感觉高中物理难学，通过调查发现，形成学生学习困难的原因之一是物理概念认识不清、理解不透。针对学生的实际困难，立足高中物理教学大纲，根据心理学的原理，在教学过程中，结合不同类型的物理概念特点，经过从感性具体到理性抽象，再回到理性具体的三个环节，探求一种有效的概念教学模式，以提高课堂教学的有效性。
关键词：物理概念；感性具体；理性抽象；理性具体；有效课堂
1671-0568（2012）28-0056-04

一、问题缘起

高中物理难学，在很多学生心中已经成为一个不可逾越的坎，对于城市普通高中的学生，更觉得高中物理是影响高中学习的一道“魔咒”，高中物理难学，也是大家“公认”的事实。
为了提高课堂教学效率，帮助学生完成高中物理学习任务，我们申报了微型课题《城市普通高中学生物理学习障碍分析与教学策略优化的实践与探索》，目的是想通过课题研究，找到形成城市普通高中学生物理学习障碍的原因，探求高中物理教学策略的优化，提高学生物理学习兴趣与学习能力，以提高课堂教学的有效性。
在课题研究过程中，通过书面问卷调查与学生个别交谈，学生反映了造成物理学习困难的多种客观原因，其中很多学生反映在物理每个阶段（或单元），对新的物理概念一开始学习时，就不够清楚、理解不到位、更谈不上应用。学生的反映使我们意识到，帮助学生认识、接受、理解并能应用物理概念是学生顺利完成高中物理学习的基础。作为一名教师，物理概念的教学采用什么样的教学模式与策略是我们在日常教学过程中应思考并探索的内容。

二、理论学习

对于物理概念，高中物理教学大纲中明确了教学要求：“重视物理概念和规律的教学”； 也指出物理概念教学的方法：“教学中要重视概念的建立过程，要重在理解。应该使学生认清概念所依据的物理事实，理解概念的含义，理解建立且适用的条件，认识相关概念知识的区别和联系”，同时大纲中还指出了教学中的注意点：“概念的教学要思路清楚，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”。
什么是物理概念呢？物理概念是对物理现象的概括，是从个别的物理现象、具体过程或运动状态中抽象出的具有相同本质的物理实体。在中学物理中主要有三大类：一类是用词语直接表达的物理模型，如质点、点电荷、轻杆等；一类是用词语直接表达的概念，如位移、力、电动势等；另一类是用数学语言表达的概念，如加速度、动能、电场强度，等等。
心理学研究表明，人的认知过程是一个非常复杂的过程，认知过程是人认识客观事物的过程，即是对信息进行加工处理的过程，是人由表及里、由现象到本质地反映客观事物特征与内在联系的心理活动。它由人的感觉、知觉、记忆、思维和想象等认知要素组成。心理学的理论学习，使我们意识到，学生在物理学习过程中，对一个物理概念的认识，应该且需经过三个阶段：感性具体——感觉，理性抽象——知觉，理性具体——应用。
根据学生已掌握的物理知识和分析问题的能力，结合心理学基本原理，我们在物理概念教学模式中，尝试注意抓住三个环节——感性具体、理性抽象、理性具体，以帮助学生克服物理概念学习的困难，加深学生对概念理解的深度，提高课堂教学的有效性，提升学生物理学习兴趣。

三、探究过程

1.物理概念中——物理模型的概念教学。

【“质点”教学现场】
教学环节

一、：感性具体。

师：请同学们观察两幅图片。一幅是“ 神舟飞船”与“天宫一号”对接的新闻图片，一幅是天宫一号飞行轨道在地图上的投影图片，在这两幅图片中天宫一号是如何表示的？
师：在观察天宫一号飞行轨道在地图上投影位置时，是否需要标明完整的外形？在观察神舟飞船与天宫一号对接过程能否用两个亮点代替？为什么？
评议：通过学生比较感兴趣且有物理模型“雏形”的物理事实，帮助学生建立物理模型学习过程中必要的感性认识。
教学环节二：理性抽象。
师：在研究物体运动过程中，为了描述物体的摘自：毕业论文下载www.618jyw.com
运动，有时忽略物体的形状和大小。常常把物体简化为一个点。物理学中，用来代替物体的有质量的点叫质点。
师：在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，经过科学抽象而建立的理想化 “物理模型”，并将其作为研究对象，是物理研究中经常采用的一种科学方法——理想模型法。质点就是这种理想化物理模型。
师：上面两幅图片中，天宫一号飞行在研究什么问题时可以看成质点？什么时候不能看成质点？为什么？
评议：物理模型是对实际问题的抽象，每一个模型的建立都有一定的条件和使用范围，在物理模型建立过程中，让学生弄清物理问题中所给信息的诸因素中什么是主要因素，什么是次要因素，
教学环节三：理性具体。
巩固训练（题略）
评议：学生在接受物理模型概念中，由感性的具体到理性的抽象比较容易，关键困难是——理性的具体：在学习和应用模型解决问题时，要根据实际情况加以运用。在教学过程中，及时设置同一物体在不同物理情境中的问题，让学生通过理性思考，掌握抽象研究的方法，并形成一定的经验性的能力，既会建立物理模型，更能理解使用物理模型。

2.物理概念中——用词语直接表达的概念教学。

【“位移与路程”教学现场】
教学环节

一、：感性具体。

师：物体的位置变化说明物体在运动，如何表示物体位置的变化呢？
物体的位置变化了，物体会通过一定的路程。但是路程是否能准确表示物体的位置变化呢？
现在我们请两位同学做一个游戏。
（上课时，教师准备好米尺，展放在教室的走道之间如上图所示，在A点（0米处）、B点（3米处）和C点（7米处）三个位置放置三个标志架，然后请两位同学分别从不同的路径从A点走到C点。）
师：两个同学的位置变化情况如何？
生：一个同学先向北走了3米，然后向西走了4米；另一个同学先向西走，后向北走，然后向东走，具体走了多少要用米尺测量后才能知道。生：两个同学的位置变化都是西北方向，“距离”都是5米。
评议：通过“实验”，让学生在观察具体物理现象的同时，注意认识现象中客观规律，并能学会科学地预见事物和现象的发展趋势，为接受并理解新的物理概念做好感性准备。
教学环节二：理性抽象。
师：我刚才的问题是请大家描述两个同学的位置变化情况，大家是否注意到“变化”这两个字，如何描述会比较清楚、准确？
生：两个同学的位置变化是向西北方向移动了5米。
师：在物理学中，把表示物体位置变化的物理量定义为位移。从同学们刚才的回答应该注意到，位移既有大小也包含了方向的含义。位移表示质点的位置变动，位移的大小是从初位置指向末位置的有向线段的长度，有向线段的方向表示位移的方向。刚才两个同学的位移都是5米，方向指向西北。
评议：在对用词语直接表达的概念的教学中，让学生源于：标准论文www.618jyw.com
在具体感性认识的基础上，有自信与勇气在认识活动中运用判断推理等思维形式总结并分析后得到较为恰当的概括，在此前提下再进行理性抽象——建立新的物理概念，学生理解基础比较充实。
师：从定义可以看出路程与位移是两个不同的物理量，位移表示位置变化，而路程是指物体经过的路线长度。位移含义中要表明方向，路程没有方向的意思。
教学环节三：理性具体。
巩固训练（题略）
师：同学们归纳出位移与路程的区别？位移的大小又如何计算呢？
生：①位移与路程不是一回事。只有物体做单向直线运动时，位移大小才等于路程；除此之外，两者大小不会相等。②位移是有方向的，路程没有方向，位移只与初末位置有关，与路径无关，而路程与路径有关。③位移的大小，根据具体题目需要借助有关数学方法计算大小。
评议：对于用词语直接表达的物理概念，在教学过程中注意启发，引导学生通过观察现象、对比分析和推理归纳，让学生在分析具体问题时，按照刚刚建立的物理概念，根据事物发展规律和原则来考虑问题，而不凭感觉（经验）做去分析处理问题，也是对学生能力培养的一个重要阶段。

3.物理概念中——数学语言表达的概念教学。

【“加速度” 教学现场】
教学环节

一、：感性具体。

师：物体位置变化了，表示物体运动了。物体的运动快慢用速度来表示，速度大表明物体运动快，物体运动慢说明物体的速度小。有些物体运动越来越快，有些物体运动越来越慢，那如何描述物体“越来越快”或“越来越慢”呢？
某自行车竞赛运动员启动时，3s内速度达到6m/s；某高速列车启动时，140s内速度达到252km/h；而100m跑运动员起跑时，0.2s 内速度达到12m/s。这三个物体的运动都是越来越快，但是那个物体速度变化更快？
请同学们把三个物体启动过程中相关数据填入表中。
评议：对于用数学语言表达的概念，普通中学的学生一般情况下难以形成具体的感性认识，在教学过程中注意利用表格形式，可以帮助学生在观察现象的同时并预见客观规律，为接受并理解新的物理概念做好感性准备。
教学环节二：理性抽象。
师：在描述物体运动快慢时，可以通过比较物体速度变化相同的条件下所用时间的长短，也可以通过比较物体在相同时间内速度变化的大小。
师：在物理学中把速度的变化与发生这一变化所用时间的比值定义为加速度。加速度是描述速度变化的快慢变化的物理量。加速度也就是速度对时间的变化率，在数值上等于单位时间内速度的变化。
评议：对于用数学语言表达的物理概念，借助数学表格和类比思维方法，可便于学生在学习过程中，在感性认识的基础上进行理性思考，最终认识新的概念。
教学环节三：理性具体。
巩固训练：一辆汽车从静止开始启动 ，4s后保持匀速直线运动，9s后做匀减速直线运动，直至停止。下表给出了不同时刻的汽车的速率。
（1）请在v-t图象中画出速度的变化图象。
（2）根据图像如何直观判断物体的运动方式？如何比较物体加速度的大小？
师：物体在减速运动加速度为什么会出现负号，它有什么物理意义？根据v-t图象中物体速度的变化图象。对照两个物体的实际运动比较两个图象的区别。两个图象倾斜的方向不同，在同一图中倾斜的角度也不同。从倾斜的方向和大小能反映物体运动的什么特征？
评议：用数学语言表达的物理概念，学生普遍感到比较抽象，理性的具体——及时巩固非常重必要，练习中的感悟和图像直观的表示能让学生进一步认识、接受并理解新的物理概念，并在具体应用过程中强调概念理解中的注意点，对提高学生的理解能力和分析问题的能力非常重要。
【跟进反思】
物理概念是中学物理的精髓之一。如果把中学物理这门科学比作高楼大厦，那么物理概念就是构成这座大厦的砖石。要求学生学好物理首先是抓好基础知识，指的就是抓好物理概念和物理规律的学习。
1.以上三个教学探究现场，是我们在探究过程中根据三种不同类型的物理概念特点“节选” 的。当然俗话说“教学有法，教无定法”，不论采用什么教学模式或策略，适合学生的教学方法才是最好的教学方法我们的探索是建立在普通中学学生在物理学习过程中面对实际困难的基础上进行的教学研究，也是建立在心理学原理基础上的。
2.高中物理概念教学中“三个环节”的教学模式的探索、思考与实践，目的是为了提高课堂教学效率和有效性。在教的环节中，主要思考并让学生明白：为什么要引入（概念）？如何引入（概念）？引入什么（概念）？在学生学的环节中，主要设计思想是：第一，让学生弄清与物理概念有关的物理事实（包括实验事实），即弄清物理概念的依据。第二，要让学生明确这些物理事实提出了哪些问题需要进一步研究，即明确引入概念的必要性。第

三、让学生了解并掌握在不同物理事实研究中采用了什么手段和方法。

3.有些物理概念不是教师讲就能使学生懂的问题，问题是在教学过程中，要注意根据不同物理概念的“特点”，结合学生的实际情况，采取不同的教学策略，让学生在自主学习过程中认识、接受并领悟物理概念。这就需要学生具有一定的悟性，也提醒我们在教学过程中要注意培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力和综合分析与判断能力。