中学物理概念教学的现状分析及对策

　　1 引言
　　
　　物理概念是整个物理学知识体系的基础，如果把物理这门学科比作高楼大厦，那么物理概念就是构成这座大厦的基石，因此物理概念教学成为物理教学的核心。在回答怎样才能学好物理这一问题时就曾强调：学习物理的首要问题是要弄清物理学中的基本概念。物理概念教学的效果如何，直接关系到学生对于物理知识的认知程度，进而影响到学生整体知识网络的构建与拓展，可以说学好物理概念是学好物理的关键。中学物理教学实践表明物理概念是物理中既不易“教”也不易“学”的内容，为此本文对中学物理概念教学的现状进行分析并对物理概念教学提出一些建议。
　　
　　2 中学物理概念教学的现状
　　
　　中学物理教学历来都十分重视物理概念的教学，但由于教学理念的不同造成了物理概念教学着重点各有不同，用新的教学理念和现代教学论来审视传统的物理概念教学，我们会发现有许多成功和不足之处。
　　
　　2．1 传统概念教学的成功之处
　　
　　传统的概念教学着重从物理概念的文本出发，着力从三个方面讲解和剖析物理概念：一讲清物理概念的内涵，即它们的物理内容和物理意义；二强调物理概念的外延，即它们的适用条件和范围；三理清有关概念的联系和相近概念的区别。这样的教学严谨扎实，有利于学生在短时间内学习人类几百年甚至几千年积累的大量知识（以书本为载体的间接经验），形成学生自己的知识结构和技能技巧，进而运用知识。
　　
　　2．2 传统概念教学存在的不足
　　
　　2．2．1 对概念形成过程的教学重视不够
　　
　　受行为主义学习理论（强调刺激—反应）的影响，教师在物理概念的教学过程中有意无意中过于强调物理概念的知识本位，大大压缩了概念形成过程的教学，新授课教学“重结果”的情况非常严重，很多教师在引入概念时没有让学生对其必要性获得足够的感性认识而是直接给出物理概念，致使一部分学生只是死记物理概念的内涵和外延而没有真正理解物理概念的实质，物理概念在他们的头脑中成为空中楼阁。题海战术成为他们学习物理的“捷径”，这种“熟记型”学习往往是比较机械的，学生对物理概念没有在感悟中“升华”。如在高一加速度一节，在没有帮助学生建立对速度变化快慢的感性认识的基础上，匆忙给出加速度的定义和数学表达式，然后进行大量的习题强化，导致许多学生对引入加速度的必要性缺乏充分的认识，没有理解为什么要引入加速度、什么是加速度、加速度的物理意义是什么，只是“强记”加速度的概念。这样的后果是使学生失去了物理学习的兴趣，而觉得物理概念只不过是玄之又玄的物理学家们的游戏罢了。
　　
　　2．2．2 物理概念教学中“二八”错位
　　
　　一是在物理概念的建立和理解上所花的时间只占整个课堂的20%，而将80%的时间花在习题训练上。这种“短、平、快”的战术缩短了学生的认知过程，虽然加快了教学进度但与培养学生思维能力的要求相去甚远，思维要建立在“物质”的基础上，而这个“物质”基础就是要让学生充分占有感性材料经过同化和顺应建立属于自己的认知结构。
　　
　　二是对80%的基础内容，只花20%的时间，而对20%的高要求的内容，却花80%的时间。新课程标准的课程内容是“应精选学生终身学习必备的基础知识与技能”体现基础性，显然这种对全体学生在“高端知识”提出高要求是不合适的，“中学物理教学要使学生获得作为一个现代化的公民常用的基本的物理常识”（雷树人语）。
　　
　　三是课堂教学只面向20%的学生，而让80%的学生在课堂上迷失方向。这样的错位只能是精英教育而不是国民素质教育，新课程标准在课程目标上注重提高全休学生的科学素养。
　　
　　3 新课程理念下物理概念教学的建议
　　
　　3．1 物理概念教学应由“重知识”向“重过程”转变
　　
　　任何一个物理知识的学习几乎都遵循这样的环节：实验、事例概念、规律题目。传统的概念教学将获得知识结论教学作为主要目标，忽视了学生在知识形成过程中的重要作用，使学生的学习行为更多的表现的机械记忆，而不是理性分析。根据构建主义学习理论学习应是认知主休的内部心理过程，学生是信息加工主休，高中物理新课标中提出了“过程与方法”这一教学目标维度，在这一维度下，新课程对学生的学习要求从原来的“重知识”转变为“重过程”。
　　
　　3．1．1 重视概念的引入过程，使认识产生飞跃
　　
　　物理概念是客观事物的物理共同属性和本质特征在人们头脑中的反映，是物理事物的抽象。任何一个物理概念的出现都不是可有可无的，都是对客观事物本质属性的抽象，而中学生的生理和心理条件决定了其抽象能力的缺失，因此教师要能够在形成概念前使学生获得十分丰富的、有助于形成这个概念的感性材料，使学生认识引入此概念的必要，从感性认识上升到理性认识，在认识上产生飞跃。
　　
　　例如对质点概念的引入，通过举例在研究雄鹰的飞翔时（人教版），要求学生想方设法描述雄鹰的运动，让学生感到心有余而力不足，然后同学生一起找出“困难、麻烦”所在，即雄鹰有一定的大小和形状造成了其各个部分运动情况不同。再引导学生想办法忽略物体的形状和大小，从而顺其自然的引入了质点的概念。
　　
　　3．1．2 充分还原稀释，使学生发现、体验概念的形成过程
　　
　　每个物理概念都是人类知识的结晶，铭刻着人类思维发展的烙印。如果我们在进行物理概念教学的同时，能把浓缩在其中的思维历程充分还原稀释，让学生沿着前人思维活动的足迹去重演知识的产生与发展过程，从中发现、体验、掌握形成概念的方法和学习科学思维的方法，那就等于教给学生一把打开思维宝库的金钥匙，从而把物理概念的教学作为帮助学生认识事物本质、训练思维能力、掌握学习方法的手段。
　　
　　如在高一物理教学中，加速度概念的教学是一难点。在教学实践中我们可以充分稀释加速度概念的形成过程，“让学生站在问题开始的地方，要面对原始的问题”（杨振宁语）：磁浮列车以432km/h高速匀速运行了8s时间，蜗牛在10s内速度从0加速到0．1cm/s，让学生体验速度大与速度变化大是两个不同的概念。接着给出下列案例：普通轿车0→100km/h用时20s；旅客列车0→100km/h用时500s，让学生建立起速度变化相等时变化有快慢的初步概念。再给出例1：兰博基尼Murcielago跑车0→100km/h加速时间4．0s；例2：麦克拉伦F1 LM跑车0→100km/h加速时间3．2s；例3：宝马Z4跑车0→60km/h加速时间3．2s；例4：F1方程式赛车0→300km/h加速时间15．6s。让学生分析例1与例2──速度变化相同，如何比较其变化的快慢？分析例2与例3──变化的时间相同，如何比较其变化的快慢？比较例2与例4──速度变化不同，变化的时间也不同，如何比较其变化的快慢？通过这样的比较，学生在探究中逐渐形成速度变化快慢的基本概念，并掌握了如何比较的方法（控制变量法）。
　　
　　3．1．3 适当引入物理学史，让学生感知物理学的文化内涵
　　
　　只有了解了物理概念产生、形成和发展的历史过程，才能更深刻地理解它们的本质。教学实践中的难点，往往也是物理学发展史上长期未能克服的困难；历史上物理大师们与之辩论和斗争的错误观点，往往也保留在学生的概念之中，认识上的反复和曲折正可反衬出正确理解物理概念的重要。物理学历史上关键性的突破和物理学家的伟大贡献，也正是物理学的重点。例如，“动量”和“动能”是物理学中两个极其重要的概念，它们都和质量、速度这两个概念有关。如果只讲述定义，即使详细罗列两者的区别，学生仍不能深刻领会这两个概念的物理本质。在分析具体问题时，经常会混淆不清，究竟是动量还是动能才真正是机械运动的量度呢？这个问题在物理学史上曾经有过长期的争论，在教学过程中如能恰当的引用一些物理学史资料，让学生在真实的历史背景下认识“动量”和“能量”这两个概念有时会起到意想不到的效果。
　　
　　新课程改革强调从生活走向物理，从物理走向社会，更关注将人文的因素渗透。萨顿提倡的新人文主义将科学和人文结合在一起，科学发展史就是一部完整的科学家奋斗史，通过学习体会到合作的重要性；熟悉了定量、定性等思维方式；形成独立思考，分析问题，解决问题的能力。
　　
　　3．2 “预成性”向“生成性”转变
　　
　　物理新课标对“方法”给予了更多的关注，目标的设计不仅仅指向“结果性知识”，而更多地侧重于“生成性知识”以及“生成知识的方法”。物理概念的教学应由传统的“预成性”教学向“生成性”教学转变，教学过程应以学生原有的知识结构作为新知识的“生长点”，将所要学习的知识“生长”到学生已有的认识上。在静电场的教学中许多概念非常抽象学生不易学习，如“点电荷”概念可将生长点建立在“质点”上、电势能生长在重力势能之上。在生成显性的知识同时，也生成了隐性的知识──思维。
　　
　　生成性教学在物理教学中最直接的体现是“概念变化”。所谓概念变化，是指学生在新的学习中，不同程度地扩展、更改或重组头脑中的已有概念以适应科学概念，从而构建自己的知识的过程。如在力的概念教学中可以引导学生在整个高中的学习过程进行如下的概念变化：在大量的物理事件中建立“力是物体间的相互作用”→分析物体竖直上抛的上升和下降阶段的受力改变学生“力是维持物体运动的原因”的错误前概念，建立“力是改变物体运动状态的原因”→在建立了加速度概念和学习牛顿第二定律之后，促使学生建立“力是产生加速度的原因”→功是力在空间上的积累→冲量是力在时间上的积累，在概念变化和重建中对力的理解呈螺旋上升。
　　
　　3．3 注重师生交流，关注异质反馈
　　
　　物理概念教学中无论采用何种教学策略，学生之间、师生之间的讨论和交流都是不可或缺的。只有进行充分的讨论和交流，才能暴露学生概念学习中的困难。在进行交流时教师不仅应关注已有共识的同质性回答，更应重视异质性反馈，异质性反馈往往是学生学习物理概念过程中观念的碰撞和思想交锋，能够帮助学生从理性上认识物理概念．
　　
　　4 结束语
　　
　　物理概念的教学要注重物理概念形成过程的教学，尽量接近科学家们在其研究过程中形成的概念，以使学生从中领会物理学家的实际创造过程和他们所运用的研究方法，在概念的形成过程培养学生的思维能力，使学生学会学习。