浅谈物理概念的形成与规律的掌握

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[摘 要]本文对形成物理概念及掌握物理规律的方法进行初步的研究,从多个角度说明其重要性。物理概念和规律是中学物理基础知识中最重要、最基本的内容,在中学物理教学中,使学生形成清晰的物理概念,准确地掌握物理规律,并使他们的智力,能力得到充分发展,是中学物理教学的核心问题。概念的形成和规律的掌握是一个由具体到抽象,再由抽象到具体的十分复杂的认识过程。

[关键词]物理概念;物理规律;抽象;具体;感性;理性

在中学物理教学中,使学生形成清晰的物理概念,准确地掌握物理规律,并使他们的智力、能力得到充分发展,是中学物理教学的核心问题。

一、形成物理概念、掌握物理规律的重要性

(一)什么是物理概念和物理规律

物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维形式;物理规律(包括定律、定理、 原理、公式和法则等)是物理现象或过程的本质联系在一定条件下必然发生、发展和变化的规律性的反映。

在一定意义上说,物理规律揭示了在一定条件下某些物理量间内在的、必然的联系。

(二)形成物理概念的重要性

1.物理概念是物理学最重要的基石。

2.让学生掌握好物理概念是物理教学的关键。

3.物理概念教学是培养能力、开发智力的重要途径。

(三)掌握物理规律的重要性

整个中学物理是以为数不多的的基本概念和基本规律为主干而构成的一个完整的体系,物理基本概念、基本规律和基本方法及其相互联系构成了物理学科的基本结构。其中,基本概念是基石,基本规律是中心,基本方法是纽带。要使学生掌握学科的基本结构,就必须使学生学好基本规律。

二、学生自身对形成概念、掌握规律能力的培养

(一)区别客观事物的本质联系与非本质联系

自然界的客观物理事物是千变万化的,各种不同的事物之间存在形形的联系,其中有的是本质的,必然的联系;有的是非本质的、偶然的联系;也有的实际上是完全无关的东西,非本质联系虽然也是事物的本质属性在一定条件下的表现,但是,它们是片面的、不稳定的,或者是偶然的,单从现象看,有时甚至是本质属性的反面的或弯曲的表现。

例如,一个物体只要受到一个不为零的合外力之间的作用,它就一定具有加速度。这是任何物体有无加速度与合外力之间的本质联系。教学实践表明,这些非本质联系,常常是学生理解和掌握加速度与外力本质关系的重大障碍。

(二)从主观认识方面来看,人的认识是对客观事物的能动的反映

由于认识的主观片面性和中学生学习物理的认识特点,应注意以下几点:

1.区别现象和本质。一切事物和现象对人的感官都是一种具有许多特征的综合性的刺激物,在综合性刺激物的所有成分中,在许多情况下,反映事物本质的刺激成分并不是最强烈的,甚至常常是感觉不到的。

2.克服学生已有的一些不正确的观念干扰和负迁移。学生在学习物理之前对物质及其运动已积累了一些感性认识,并作了某种概括和抽象,形成了某些观念。例如,日常生活中“力气”的观念,会对“力”科学概念的形成产生干扰或负迁移作用,阻碍“力”的概念的正确形成。

3.克服学生没有抓住事物的本质,而常常把事物的外部的、非本质的东西作为依据来理解物理概念和规律。例如,“匀变速运动”的概念,其本质是加速度不变的运动。

4.从本质上区别有联系或有相似的概念。例如,对于温度、热量、内能这三个概念。有些学生常认为:热的物体的热量比冷的多;相同温度的水,质量越大热量越多等。

三、教师对学生形成概念,掌握规律能力的培养

(一)学生形成概念和掌握规律的基础

教师向学生介绍相关的感性材料,使学生获得必要的感性认识。在物理学习中,使学生对所学习的物理问题获得生动而具体的感性认识是非常必要的。在物理教学中,如果学生对所学习的物理问题还没有获得必要的感性认识,还没有认清必要的物理现象,教师就急于向学生讲解概念和规律,采用“填鸭式”的教学,学生靠灌输得来的“概念”和“规律”就将是空中楼阁。

(二)形成概念,掌握规律的关键

学生形成概念,掌握规律的过程中,引导学生正确进行科学抽象,由感性认识上升到理性认识阶段。观察同一个物理现象,不同的学生会得出不同的结论。因为在每一个物理现象中,存在着多种因素的影响。如果把握不住抽象思维的正确方向,就会得出错误的结论。例如,在“马拉车”的问题上,尽管学生把牛顿第三定律背得滚瓜烂熟,思想上总还认为“马对车有拉力,车对马没拉力”或者“马对车的拉力大于车对马的拉力”。简单地说,马蹄对地面有作用力,地面对它的反作用力使马前进。 而车虽受地面摩擦力,但小于马拉力,只能前进。而不是后退。

(三)学生对相关物理问题的感性材料进行科学抽象

得出结论后,为了强化概念和规律还得使学生理解所学概念和规律,那么学生怎样才算形成了物理概念呢?至少明白为什么要引入这个概念,例如我们要引入摩擦系数的概念因为只有它才能直截了当地说出接触表面的材料以及粗糙程度,能说出这个概念是如何定义的,对于物理量要记住它的单位,对于有定义式的物理量要记住它的定义式,明确概念的适用范围。

弄清楚一些容易混淆的物理概念之间的区别和联系。

例如:牛顿第一定律中说:“一切物体总保持静止或匀速直线运动状态,除非有力迫使它改变原来的运动状态。”其中的“一切”和“总”还有“力,迫使”以及“改变” 都是很重要的字眼,这些字学生一定要牢牢记在心里!

对于物理规律要知道物理规律是怎样得来的,能记住物理规律的文字叙述及数学表达式,还要抓住表述规律的关键词语,明确规律的适用范围,了解规律的应用并能解决有关问题。