学好概念三步曲

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  在教学中,常有教师发出这样的感叹:这个概念我讲了无数遍了,学生怎么就不理解呢?原因之一是学生没有真正理解物理概念,没有掌握学习物理概念的科学方法。
  物理概念和规律是整个物理学的精髓,如果把物理比作高楼大厦,物理概念就是构成这座大厦的钢筋骨架。因此掌握学习物理概念的方法,是学好物理学的关键。
  那么,如何才能学好物理概念呢?
  首先,需要创设合适的情境,概念的引入是在需要的基础上。
  例如,在讲“功”时,可以创设如下情境:一个寺庙正在维修,方丈发话:“多劳多得,谁的贡献大,就奖励谁。”有一个胖和尚和一个瘦和尚,他们的任务都是负责向上提东西,胖和尚把一块50kg的石条提到了2m高的庙墙上,瘦和尚把25kg的瓦片提到8m高的房檐上。收工了,方丈犯了愁:奖励谁呢?该问题引起了学生的思考,描述力的作用效果,仅考虑力的大小不全面,仅考虑距离也不全面,到底该如何描述力的贡献大小呢?学生很自然地就认识到,两个因素同时考虑,用力和距离的乘积更合理,在此基础上引入功的概念,水到渠成。同时也使学生体会到,物理概念的建立不是凭空想象,而是建立在人们对自然现象、规律的描述,以及解决生活需要的的基础上,从而让学生更深刻地体会到,物理来源于生活。
  又如,在讲“比热容”时,可以创设如下情境:夏天,在同样的阳光照射下,为什么海水很凉,而沙子却热得烫脚?它反映了物质的什么性质?学生思考:同样吸热,温度的变化却不一样,反映了物质的吸热能力不一样。引导:怎样来描述物质的这种特性呢?比热容概念的引入就顺理成章了。物体吸收热量的多少可能跟哪些因素有关?让学生根据自己的生活经验畅所欲言,在此基础上引导学生得出:物体吸收热量的多少,除了跟物质的吸热能力有关外,还跟物体的质量和升高的温度有关。如果要想比较物质的吸热能力,应该在什么前提下?引导学生明白应该控制质量和升高的温度相同。到此为止,比热容概念的建立呼之欲出了。这样学生不仅理解了为什么建立比热容概念,更重要的是经历了概念的建立过程,学会了建立物理概念的方法。
  其次,有了充分的感性认识和初步分析概括,再理解概念的定义。
  例如,在讲“功”时,通过创设情境,总结得出:(1)有力的存在;(2)物体沿力的方向通过一段距离。这就是功的两个必要因素。功的定义由此产生:物体沿力的方向通过一段距离,我们就说力对物体做了功。公式W=Fs。
  又如,在讲“比热容”时,在创设情境的基础上,进行逻辑推理:采用控制变量法控制不同物质的质量相同,升高的温度相同,比较吸收热量的多少。本着简单科学的原则:不同的物质都取1kg,温度都升高1摄氏度,比较吸收热量的多少,从而反应物质的吸热能力。这就是比热容的定义。
  再次,明确了物理概念的定义,更重要的是要把握物理概念的实质和适用范围。只有把握住实质,才可以正确运用,从而解决实际问题。通过具体的问题举一反三,让学生在分析、运用中理解概念是掌握概念不可缺少的重要环节。
  例如,功的实质有两点:(1)有力;(2)物体沿力的方向通过一段距离。这是判断物体是否做功的依据。
  举一反三:(1)手提水桶水平移动一段距离,提力做功了吗?(2)从枪膛射出的子弹继续前行,推力做功了吗?
  分析:(1)有力,但没有在力的方向上移动距离,所以没有做功。(2)枪膛射出的子弹不再受推力,靠惯性前行,故也没有做功。
  又如,比热容是物质本身的一种属性,反映了物质的吸热能力,与物质的质量、升高的温度无关,只与物质的种类有关,还受状态的影响。
  举一反三:(1)一桶水倒掉一般,剩余的水的比热容变了吗?(2)水结冰时比热容变了吗?
  分析:(1)水的这种物质没有变化,所以比热容没变。(2)水结冰状态发生变化,所以比热容发生了变化。
  一个物理概念的建立,是需要精心设计的。需要了解学生的前概念,调查学生的知识经验,创设合适的情境,让学生经历概念的建立过程,形成新的经验,通过同化或者顺应真正自己建立起知识结构。
  因此,学好物理概念,要做好三步:(1)物理概念是在什么情境下引入的? (2)物理概念是经过了怎样的推理、概括,而定义的?(3)物理概念的实质是什么,适用范围是什么?
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