中学物理概念教学

中学物理物理概念教学【本章教学内容】1、什么是物理概念？2、中学阶段需要学习哪些物理概念？学生需要掌握到什么层次？3、学生是如何学习物理概念的？如何教物理概念？――――――――――――――――――――――――――――――――――――什么是概念？（苹果/水果/植物――人类概念形成的一般心理过程）什么是物理概念？物理概念是怎样形成的？（物理学史）中学阶段需要学习哪些物理概念？学生需要掌握到什么层次？（课程标准，物理教学论，不可能全在课堂了解）学生是如何学习物理概念的？（教育研究，心理学，物理教学论）如何教物理概念(概念的教学模式)？（物理教学论，心理学）●什么是概念？――从人类认识日常概念的视角去观察、审视物理概念学习――教学的特殊性苹果水果植物猫小的四条腿有皮毛（狗）→非猫（直觉）学习（获得概念的过程）：提供一个充满概念的环境，帮助学习者通过比较“是”概念的例子和“不是”概念的例子的诱导过程来获得概念的意义，直至得出关于概念定义的精确的信息和反馈。

（天鹅鸭子）概念是根据我们赋予它的属性来定义的，属性是区分事物或观念的特征。

属性有本质和非本质的。

苹果的属性有：（红圆尺寸口感健康）――（非红的）鸟（特征：）―――――――――――物理概念及其教学的重要性一、物理概念是物理学最重要的基石任何一门学科，如果没有一些概念作为分析、综合、判断、推理等逻辑思维的出发点，就不可能揭示这门科学的内容，形成学科的体系与结构，也就失去了这门科学存在的价值。

纵观物理学内容，大体可分为物理现象、事实、概念、规律和理论。

其中物理概念是物理规律和理论的基础。

因为物理规律揭示了物理概念之间的相互联系和制约关系。

可以这样说，如果没有一系列物理概念作为基础，就无法形成物理学的体系。

所以，在中学物理教学中，要使学生比较系统地掌握经一步学习现代化科学技术所需要的物理基础知识，首要地就是要让学生掌握物理概念。

物理概念的定义服从于一般概念的定义．但它不同干一般心理学研究的普通概念．物理概念是特殊的“科学概念”。

物理概念是反映物理现象、物理过程本质属性的一种抽象，“是在大量观察、实验的基础上，运用逻辑思维的方法．把一些事物本质的、共同的特征集中起来加以概括而形成的”。

给物理概念下定义，主要是考虑通过定义将概念所反映的客观事物的物理性质或特征揭示出来，区别干其他概念。

正如爱因斯坦在《物理学的进化》（上海科技出版社1962P8）中所述：“科学必须创造自己的语言和自身的概念．供它本身使用，科学的概念最初总是日常生活中的普通概念，但是经过发展就完全不同。

它们已经变换过了，并失去了普通语音中所带有的含糊性质，从而获得了严格的定义，这样它们就应用于科学的思维。

”（讨论：举出若干案例说明）“人们说：刘翔跑的最快，因为他用了12‘89，用时最少。

”这种描述运动快慢与物理上的有何不同。

(前提：同时跑，同样长度)（但当v＝10m/s 必然快于5m/s）例如，建立“速度”矢量后，可用“速度”描述运动物体的运动快慢和运动方向（不仅仅是快慢，而且还有方向），进而研究“速度改变”的原因，建立“加速度”概念、探索牛顿运动第二定律。

（一只刘翔110解说视频）（读者一篇文章：桌子上杯子经过3秒掉下地。

）（青年文摘2011－5 “客户端”“客户端”）二、让学生掌握好物理概念是物理教学的关键教学实践表明：物理概念是物理基础知识中既不易教也不易学的内容（哈佛的经验，中国的经验）。

教师往往是不同程度地存在着注意让学生多做练习，而不注重让学生形成正确的物理概念；在学生方面，往往就注意背概念的定义，记公式，做练习，而忽视了对物理概念地理解。

其结果必然是丰富的物理概念含义被形形色色的数学符号所淹没，概念不清就会越学越困难，怎么还谈得上知识灵活应用呢？（概念不清如何影响物理学习，影响规律学习，还是影响解决问题？案例）三、物理概念教学是培养能力，开发智力的重要途径学生形成、理解和掌握物理概念，是一个十分复杂的认识过程，在这个过程中，要在物理环境中通过观察、实验获取必要的感性知识，或者用实验对结论进行检验；要运用物理学方法，把新事物与自己认知结构中原有的概念联系起来，通过同化或顺应来认识理解新事物；还要会运用数学知识和数学方法来表达概念，然后在形成初步概念的基础上，从与其他概念的比较、分析中，从新旧概念的联系中，从学习有关的物理规律中，从反复运用概念去解释现象或解答问题中，不断加深对概念的认识和理解。

所以引导学生形成物理概念和发展对概念的理解，是学习物理学方法、培养学生多种技能、开发学生智力的重要过程和途径。

（案例：密度概念的形成与拓展）mpv如何利用天平测量一张标准地图上江苏省的面积？物理概念的特点一、物理概念是观察、实验和科学思维相结合的产物二、大量的物理概念具有定量的性质（与普通概念不同之处，苹果汽车）1、概念可以用一个可测量的量来表示，如速度、加速度、电场强度、电阻、电压等，这类概念称为物理量。

由于物理量有确定的量的性质，因此总是可以跟数学和测量联系起来。

因此物理量是能够定量地反映客观事物(物体、物质、物理现象、物理过程、物理事实)的物理性质或特征的物理概念。

它是应研究物理问题的需要而引入的。

如电场强度的引入是研究电场性质时，电荷放在电场中受到电场对电荷的力的作用，为了反映电场的力的性质而引入一个物理量一一电场强度。

定义一个物理量要符合下述两个要求：定义的结果应该跟引用该量的目的一致起来；定义本身符合事物的客观实际，即定义所得到的量值受客观事物的属性所制约，事物给定，其量值不变，事物不同，其量值不同。

如电场强度的定义，为了不引起原电场性质的变化，引入“检验电荷”在电场中的某点，检验电荷受到的电场力F与其电量q的比值，是一个恒量，恒量的大小与引入的检验电荷的电量无关，只与电场中的位置有关。

因此，F/q反映了电场本身的力的性质，描述了电场强弱程度，定义符合客观实际，受场中位置制约。

物理量的定义可用数学公式表达出来，这就叫物理量的定义式。

电场强度的定义式为：E＝F/q．对于静电场．都可用这一公式来量度电场的强弱，井借助于此公式进行有关的计算。

物理量按照它反映客观事物属性的性质来分，可以分为：（1）状态量和过程量；（2）性质量和作用量；（3）微观量和宏观量；（4）矢量和标量；（5）相对量和绝对量；（6）按国际单位制又可以划分为基本物理量和导出物理量；还有一些物理概念虽然没有直接的定量性质，但在表述和研究他们时，往往离不开定量的描述。

如“机械运动”这个概念，实际上表示物体在空间的位置上随时间的变动，这里归根到底仍然涉及位置与时间的函数关系。

2、物理概念的分类物理概念是物理现象和物理过程的共同属性和本质特征在人脑中的反映，是对物理现象和物理过程的抽象化和概括化的思维形式。

从认识论角度．物理概念可分为：具体概念、抽象概念和特殊概念。

(1)具体概念，是以物理现实为基础而概括、抽象出的概念。

如力、速度、加速度、折射率等，对于具体概念的建立必须在大量的物理现象、物理事实、典型实验的基础上，通过思维活动揭示出本质特征。

(2)抽象概念，是以物理现象和物理过程的理性认识为基础而建立的概念。

如能、场、质点、绝对黑体、光的波粒二象性等等。

这类物理概念建立必须实现由感性认识到理性认识的质的飞跃。

（动能势能动量冲量属于哪一类物理概念）(3)特殊概念．是以科学推理的高度思维为依据而抽象出的概念。

如时间、空间等概念。

特殊概念的变革往往决定了科学理论的变革。

牛顿的绝对时空观决定了经典物理学的建立，而爱因斯坦的相对时空观是相对论建立的基础。

●重点物理概念的教学要求在众多物理概念中，有为数不多的概念是基本概念。

所谓基本概念是指物理学中最基础、最核心的概念。

由于教学层次的不同，在初中、高中、及至大学物理教学中，总是选取与教学内容相应的一些基本概念作为教学的重点，这就是重点物理概念。

对重点物理概念，要求学生达到“掌握”和“牢固掌握”的程度，而对其他概念，有的只需要“了解”，有的要求“理解”。

【案例】1、用一根杆秤称量一个物体（如图所示），请问可以用哪一个物理规律来说明它。

A 力的平衡；B 杠杆平衡；C 力的分解；D 力的合成2、用一根杆秤称量一个物体（如图所示），从称纽到。

3、用一根杆秤称量一个物体（如图所示），请问当秤砣缺少一小块时，称出的物体是偏轻还是偏重。

●重点物理概念的具体教学要求是：一、概念的事实根据和研究方法首先应从具体的事例出发，即通过联系学生在生活实践中观察到的物理现象，列举各种事例及进行必要的实验等等，使学生明确建立概念的事实依据；其次，概念是对物理现象和过程等感性材料进行科学抽象的结果，因此，要引导他们进行科学抽象，包括比较、分析、综合、想象、归纳、概括等方法。

二、解物理概念的内涵物理概念的内涵就是指概念所反映的物理现象、物理过程所特有的本质属性。

三、了解物理概念的外延概念的外延就是指具有概念所反映的本质属性的对象。

通常说的概念的适用范围就是指物理概念的外延，它说明概念反映的使哪些对象。

四、了解概念与有关概念的联系与区别联系的观点是认识事物、研究事物的一个基本观点。

在教学中，揭示不同概念之间的联系，有助于学生理解知识间的内在联系，从而加深和扩展对所学概念的认识和理解，也有助于逐步掌握学科的基本结构。

通过比较了解概念之间的区别，避免概念之间的混淆不清。

五、学会运用概念“学以致用”是我们的教学目的，也是概念教学中的一个基本的要求。

因为只有通过运用，学生才能真正掌握概念；同时，在运用过程中，学生对概念在理解上的缺陷才能暴露出来，以便于进一步有针对性地加以纠正，完善和深化学生对概念的理解。

具体来说，包含以下步骤：一、创设学习物理概念的环境，在物理概念的教学中，必须首先给学生创造一个适应教学要求、借以引到启发学生发掘问题、思考问题、探索事物本质的物理环境。

常用的办法有：1、运用实验运用实验来展示有关的物理现象和过程，不但较之学生在生活中所感受的要深刻和典型，而且创设的情景愈新颖生动，就愈能引起学生的兴趣和积极主动地思考。

这里要注意的是，运用实验来创设学习概念的环境，既要有利于激发学生的兴趣和求知欲望，更要引导学生把注意力集中到被研究的对象和现象上来，注意观察它的变化及其才生的条件，以便从中发现它的本质属性。

2、利用学生积累的生活经验运用生活事例来创设的物理环境会使学生有身临其境的感觉，但是要注意，事例要恰当和典型，语言要简练生动，所举的事例必须是学生确已熟知的事例，否则会使学生感到不可捉摸。

3、抓新旧知识的逻辑展开新概念往往与已经学过的概念、规律之间存在着有机的联系，抓住新旧知识间的联系，从已有的知识出发，通过逻辑展开，把新概念自然地引申出来，也可以创设学习新概念的良好物理环境。