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新课程实施以来,教学改革方兴未艾,课堂气氛活跃了,学生动起来了,给物理课堂教学带来可喜的变化。但在课堂教学“繁华”背后,却隐藏着对学科教学规范的丢失,尤其是缺乏对概念教学的重视。 大家都知道,物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维方式,是物理事实的抽象。它不仅是物理基础理论知识的一个重要组成部分,而且也是构成物理规律和公式的理论基础。学生学习物理的过程,其实是在不断地建立物理概念的过程。如果概念不清,就不可能真正掌握物理基础知识。当然就谈不上应用知识解决实际问题。因此,要想学好物理知识,第一步就是要学好物理概念,虽然高中的物理试卷中几乎没有直接考查哪个基本概念的定义的试题,但是又几乎所有的题目都渗透着基本概念理解和应用。因此,如果基本概念掌握不准、不实、不牢,学好物理知识也就是一句空话了。
怎样才能学好物理学中的基本概念呢?我想,每一个基本概念要从以下六个方面来理解和掌握它:
1 物理意义:通俗的说,为什么要引入这个物理概念。
比如:我们已经学过速度的概念,已经能表示出物体运动的快慢了,为什么还要引入加速度这个概念呢?原因是不同的物体速度变化的快慢不同。比如汽车开动时,它的速度在几秒钟内从零增加到几十米每秒,而发炮时,炮弹的速度在千分之几秒内就从零增加到几百米每秒。显然汽车的速度增加得慢,炮弹的速度增加得快。火车进站的速度减小得慢,而汽车在急刹车时速度减小得快。怎样来表示速度变化的快慢呢?为此,物理学中引入了一个新的物理量——加速度。
2 定义:基本概念的定义是很严谨的、规范的,这一点要特别注意,不能随意加以改动。
比如:静摩擦力的定义是,发生在两个相对静止的物体之间的摩擦力叫静摩擦力。其中“相对”二字极为重要,要认真理解它的含义。
3 定义公式:是指定义的数学表达式。
比如:平均速度的定义公式为v=s/t。这个公式适用于任何运动。平均速度还有常用的公式v=[SX(]v0 vt[]2[SX)],但这个公式不能叫定义式,它只是特殊情况下(匀变速直线运动)推导出来的,要注意定义式和推导式的区别。
4 单位:这里是指国际单位制
除此之外,还应了解其他的常用单位及它们之间的换算关系。比如:压强的国际单位是帕斯卡,同时还有标准大气压和厘米汞柱等。1 atm=76 cmHg=1。013×105 Pa。另外,有的物理量有不同但相等的单位。比如,电场强度的单位有N/C和V/m。
5 方向性:是指它是矢量还是标量。
比如:速度、加速度、位移、动量、冲量等都是矢量,因为它们是既有大小又有方向的物理量;而时间、长度、质量、功、温度等只有大小,没有方向,它们是标量。要提出注意的是:比较两个标量是否相等,只看它们的大小是否相等就可以了;而如果两个矢量相等,不但要求它们的大小相等,方向也一定要相同。
6 运算法则
如果是矢量应遵循平行四边形法则进行运算,而标量的运算只需用代数法来进行就可以了。
除了对每一个物理概念进行以上六方面的认识之外,还要注意以下几点:
(1)注意区分相近的物理概念
如位移和距离:
[JZ][HT6]表1
[HT6”][BG(!][BHDFG2,WK4,K14,K12,K4W]
[]定义[]表现形式[]方向性
[BHD]位移[]质点位置的变化[]直线[]矢量
[BH]距离[]质点所通过的实际轨迹的长度[]可以是直线也可以是曲线[]标量
[BHDG2,WK4,K30W]联系[]只做直线运动的质点始终向着同一方向运动时位移大小等于路程
[BG)F]
其它如:速度与加速度、重力和质量、电场强度与电场力、电力线与磁力线等都要学会做比较,找出它们的区别和联系。
(2)注意物理概念的生活化
比如运动的合成、分解的概念不好理解,可以用小船渡江的实例来说明分运动与合运动的等时性、分速度与合速度、分位移与合位移之间的关系,给抽象的物理概念以强大的生命力。
(3)注意提高物理概念的高科技含量和时代感
比如金属导体的电阻除了与其材料、长度、横截面积有关之外,某些金属、合金和化合物的电阻率会在温度降到绝对零度附近时突然变为零,这种状态下的超导体还具有一系列其它独特的物理性质,有很重要的实用价值,目前全世界都在积极研究并寻找较高温度下的超导体。
(4)注意通过物理概念的学习,体会物理学的一些研究方法
比如质点,为了研究问题方便,忽略了物体的形状和大小,把它看成一个只有质量的几何点,这是一种科学的抽象,是一种理想化的模型。这种忽略次要矛盾、抓住主要矛盾的研究方法,在物理学中经常用到,再如点电荷、单摆等。
(5)注意相互借鉴,进行类比学习
类似的概念可以提供给学生理解新概念的思维方式,降低思维的难度。通过比较也可以让学生找到类似概念的联系与区别,加深对类似概念的理解。通过类比,建立新概念,这是认知结构同化作用的体现。讲电场时,我们可以用已学过的重力场、引力场来进行类比教学;通过体会质量是物体惯性大小的量度,功是能量转化的量度,引导学生从这两种量度的类比中去理解量度的意义。如果我们能对一些相近类似的概念进行异中求同找联系,同中求异抓类比,这样就能掌握这些概念之间的联系和区别,从而达到深化理解概念的目的。
(6)注意对物理概念理解的深化和扩展
比如对力的理解,初中学生只知道力是物体对物体的作用,是改变物体运动状态的原因,学过牛顿第二定律后,把力和物体运动状态的变化联系起来,对力的理解上升到“力是产生加速度的原因”。再由重力到弹力、摩擦力,进而到万有引力;由电场力到磁场力;由宏观上的引力到微观里的核力;由物体直接接触相互作用产生的力到物体与物体不直接接触而通过场发生相互作用产生的力。特别是通过电场、磁场的学习之后,对力有更进一步的理解。自然界中之所以有花样繁多的机械运动,都是因为有不同的受力情况引起的。这样,随着学习的不断深入,对物理概念的理解也应不断的深化和扩展,使它们在你的头脑中更加丰满,更加富有立体感。
总之,物理概念是组成物理知识的最基础的内容,它是物理知识大厦的一砖一瓦,只有这一砖一瓦坚实可靠,物理知识大厦才有可能坚不可摧。
怎样才能学好物理学中的基本概念呢?我想,每一个基本概念要从以下六个方面来理解和掌握它:
1 物理意义:通俗的说,为什么要引入这个物理概念。
比如:我们已经学过速度的概念,已经能表示出物体运动的快慢了,为什么还要引入加速度这个概念呢?原因是不同的物体速度变化的快慢不同。比如汽车开动时,它的速度在几秒钟内从零增加到几十米每秒,而发炮时,炮弹的速度在千分之几秒内就从零增加到几百米每秒。显然汽车的速度增加得慢,炮弹的速度增加得快。火车进站的速度减小得慢,而汽车在急刹车时速度减小得快。怎样来表示速度变化的快慢呢?为此,物理学中引入了一个新的物理量——加速度。
2 定义:基本概念的定义是很严谨的、规范的,这一点要特别注意,不能随意加以改动。
比如:静摩擦力的定义是,发生在两个相对静止的物体之间的摩擦力叫静摩擦力。其中“相对”二字极为重要,要认真理解它的含义。
3 定义公式:是指定义的数学表达式。
比如:平均速度的定义公式为v=s/t。这个公式适用于任何运动。平均速度还有常用的公式v=[SX(]v0 vt[]2[SX)],但这个公式不能叫定义式,它只是特殊情况下(匀变速直线运动)推导出来的,要注意定义式和推导式的区别。
4 单位:这里是指国际单位制
除此之外,还应了解其他的常用单位及它们之间的换算关系。比如:压强的国际单位是帕斯卡,同时还有标准大气压和厘米汞柱等。1 atm=76 cmHg=1。013×105 Pa。另外,有的物理量有不同但相等的单位。比如,电场强度的单位有N/C和V/m。
5 方向性:是指它是矢量还是标量。
比如:速度、加速度、位移、动量、冲量等都是矢量,因为它们是既有大小又有方向的物理量;而时间、长度、质量、功、温度等只有大小,没有方向,它们是标量。要提出注意的是:比较两个标量是否相等,只看它们的大小是否相等就可以了;而如果两个矢量相等,不但要求它们的大小相等,方向也一定要相同。
6 运算法则
如果是矢量应遵循平行四边形法则进行运算,而标量的运算只需用代数法来进行就可以了。
除了对每一个物理概念进行以上六方面的认识之外,还要注意以下几点:
(1)注意区分相近的物理概念
如位移和距离:
[JZ][HT6]表1
[HT6”][BG(!][BHDFG2,WK4,K14,K12,K4W]
[]定义[]表现形式[]方向性
[BHD]位移[]质点位置的变化[]直线[]矢量
[BH]距离[]质点所通过的实际轨迹的长度[]可以是直线也可以是曲线[]标量
[BHDG2,WK4,K30W]联系[]只做直线运动的质点始终向着同一方向运动时位移大小等于路程
[BG)F]
其它如:速度与加速度、重力和质量、电场强度与电场力、电力线与磁力线等都要学会做比较,找出它们的区别和联系。
(2)注意物理概念的生活化
比如运动的合成、分解的概念不好理解,可以用小船渡江的实例来说明分运动与合运动的等时性、分速度与合速度、分位移与合位移之间的关系,给抽象的物理概念以强大的生命力。
(3)注意提高物理概念的高科技含量和时代感
比如金属导体的电阻除了与其材料、长度、横截面积有关之外,某些金属、合金和化合物的电阻率会在温度降到绝对零度附近时突然变为零,这种状态下的超导体还具有一系列其它独特的物理性质,有很重要的实用价值,目前全世界都在积极研究并寻找较高温度下的超导体。
(4)注意通过物理概念的学习,体会物理学的一些研究方法
比如质点,为了研究问题方便,忽略了物体的形状和大小,把它看成一个只有质量的几何点,这是一种科学的抽象,是一种理想化的模型。这种忽略次要矛盾、抓住主要矛盾的研究方法,在物理学中经常用到,再如点电荷、单摆等。
(5)注意相互借鉴,进行类比学习
类似的概念可以提供给学生理解新概念的思维方式,降低思维的难度。通过比较也可以让学生找到类似概念的联系与区别,加深对类似概念的理解。通过类比,建立新概念,这是认知结构同化作用的体现。讲电场时,我们可以用已学过的重力场、引力场来进行类比教学;通过体会质量是物体惯性大小的量度,功是能量转化的量度,引导学生从这两种量度的类比中去理解量度的意义。如果我们能对一些相近类似的概念进行异中求同找联系,同中求异抓类比,这样就能掌握这些概念之间的联系和区别,从而达到深化理解概念的目的。
(6)注意对物理概念理解的深化和扩展
比如对力的理解,初中学生只知道力是物体对物体的作用,是改变物体运动状态的原因,学过牛顿第二定律后,把力和物体运动状态的变化联系起来,对力的理解上升到“力是产生加速度的原因”。再由重力到弹力、摩擦力,进而到万有引力;由电场力到磁场力;由宏观上的引力到微观里的核力;由物体直接接触相互作用产生的力到物体与物体不直接接触而通过场发生相互作用产生的力。特别是通过电场、磁场的学习之后,对力有更进一步的理解。自然界中之所以有花样繁多的机械运动,都是因为有不同的受力情况引起的。这样,随着学习的不断深入,对物理概念的理解也应不断的深化和扩展,使它们在你的头脑中更加丰满,更加富有立体感。
总之,物理概念是组成物理知识的最基础的内容,它是物理知识大厦的一砖一瓦,只有这一砖一瓦坚实可靠,物理知识大厦才有可能坚不可摧。