诠释物理概念和规律的方法

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摘要：理解是高中物理学习的一种重要能力，学生在学习物理过程中，如何理解物理概念和规律是物理学习的一种策略，教学过程中需要通过一定的方式让学生学会理解，因此必须教给学生理解的方法，本文结合教学实践提出了几种理解方法。

关键词：理解、推敲、对比、类比、联想、等效

《普通高中物理课程标准（实验）》[1]将“理解”作为知识目标的水平层次之一，并将“理解”界定为“把握内在逻辑联系；与已有知识建立联系；进行解释、推断、区分、扩展；提供证据；收集、整理信息等”。因此，课程标准把“理解”作为教学活动中为实现一定的目标所作的认识水平层次上的努力与尝试。

每年高考物理考试说明都把“理解”作为能力要求而放在重要的位置上。考试说明中通常“理解能力”表述为：理解物理概念、物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件，以及它们在简单情况下的应用，能够清楚的认识概念和规律的表达形式（包括文字表述和数学表达），能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法，理解相关知识的区别与联系。

在具体教学过程中，“理解”被教师破译为“弄清来龙去脉、刨根问底、反复琢磨”、“打破砂锅问到底”、“知其然并知其所以然”等具体的操作方式，这与“道而弗牵，强而弗抑，开而弗达”（《礼记·学记》）有着相近的诠释。教学过程中的操作方式体现了“理解”的一种倾向与精神，是自我协商会话的过程，是对问题的深刻理解的过程。而学生在具体学习过程“不求甚解”、“生吞活剥”、“食而不化”、“死记硬背”都是与理解背道而驰的。因此，在具体教学过程中要通过具体的方法或方式让学生理解物理概念和规律。

1推敲理解法

推敲理解就是对物理概念或规律字逐句推敲，弄清概念的来龙去脉，开清关健字词的含义，直至理解概念，掌握概念。

例如，对于“感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化”（楞次定律）的理解的关键词是“阻碍”，从字面上推敲上讲需要引导学生关注“谁阻碍谁”、“如何阻碍”、“阻碍的结果如何”三个层次。第一个层次表明“感应电流形成的磁场的磁通量阻碍引起感应电流的磁场（原磁场）的磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身”；第二层面次是“当原磁场磁通量增大时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁场磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同”（增反减同）；第三层面上是“阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化快慢，结果是增加的还是增加，减小的还是减小”，最后帮助学生形成图1所示的理解图式[2]。

2对比理解法

对比理解，就是将相近的概念加以对比，找出异同，抓住各自的特点，达到理解物理概念和规律的目的。

例如，“势能”在高中物理学习过程中遇到了“重力势能、弹性势能、分子势能和电势能”等。由于重力和弹力做功现象较常见，因此重力势能和弹性势能讲解比较容易，但分子势能和电势能较抽象，教学中可以在讲了重力势能以后，运用对比的方法将电势能引入；讲解了弹性势能后，将分子势能引入。一一对应的对比使学生能较快地在原有重力势能概念的基础上把电势能的概念建立起来，并进一步指出，这些共同之处还反映了存在于保守力场中所有势能的共同性质，即势能的共同特点。在对比相同之处的同时，还要得出它们的不同。由于电荷有正负之分，所以电荷受力的方向可以与电场相同，也可以相反，即电荷沿电场方向运动时，电势能可能增加，也可能减少；而质点受重力方向总是竖直向下，因此，重力势能总是沿重力方向减小。

3类比理解法

类比理解就是在物理教学中把一些不易理解的概念或规律跟学生熟悉的现象进行类比，达到理解知识的目的。正如德国哲学家康德所说：“每当理智缺乏可靠论证的思路时，类比这个方法往往能指引我们前进。”

例如，在理解电场强度定义时，应注意同一电场中同一位置的电场强度是恒定的，与是否放入电荷及电荷的电量大小无关，因为电量越大其受力也越大，但二者之比仍不变，它是电场属性，放入电荷只是让其表现出来而已。对这一点，学生不容易理解。教学过程中可以通过类比的方法引导学生进行理解。把这一定义与铅笔单价相类比，购买铅笔的单价不变，而且单价与购买的支数无关，与是否购买也无关，这是铅笔本身价值的反映。我们将电荷电量与支数相比，受力与付款相比，如图2所示，这样就容易理解多了。

4联想理解法

联想是由当前感知的事物特征回忆起有关另一事物相似、相近或相同特征的心理现象。联想理解从这个知识点联想到另一个相似而熟悉的知识点，促使学生对新知识点的理解。

例如，因为静电力的表达式与万有引力的表达式相似，这样就联想到在电场中移动电荷时，电场力的做功特点与重力做功的特点一样，与路径无关。这样就可以对电势能、电势、以及电势差的概念的理解形成联想理解机制。

5等效理解法

对有些有难度的问题，只要指导学生巧用等效作用，就能使问题化难为易，迎刃而解，达到深化理解的应用知识的目的。

例如，在复合场中物理问题的解决，学生理解比较困难时，可以通过等效手段来帮助学生形成理解通道。在等效理想中，无论是基于条件、对象、状态的等效，还是对于物理过程、物理研究方法的等效，都要求体现一个重要原则等效的双方应是“效果相同”。

上述通过五种方式来帮助学生进行物理理解，其实理解是一个比较复习的心理过程，不可能是不应当只有五种方式，我们只是通过这五种方式的介绍来唤起人们对理解的认识，并在教学过程中对“理解”进行深入研究。