物理概念与规律的教学要求

第三节　物理概念与规律的教学要求

作为中学物理最为重要的教学内容，物理概念和规律的教学要遵循中学物理教学的基本原则。它们是“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”目标整合的原则，注重科学探究的原则，突出物理学特点和加强实验的原则，物理教学要贴近学生生活、联系社会实际等教学原则，在第三章中已经有明确论述。除此以外，物理概念和规律的教学还要达到一些具体的教学要求。这些教学要求根据具体的物理课的目标、学生的特征、具体的概念和规律的地位等因素是有所差异的。如对初中物理和高中物理的概念和规律的教学要求是不同的，对重要的、一般的、次要的物理概念和规律教学要求也是不同的。下面主要论述重要的物理概念和规律的教学要求。

一、知道物理概念和规律引入的必要性

传统的物理教学往往忽略物理概念和规律引入的必要性的教学活动，学生则不知道为什么要引入一个物理概念，也不知道为什么要引入一个物理规律。这是学生被动接受物理概念和规律，死记硬背物理概念和规律的抽象定义，并未真正理解物理概念和规律重要的原因之一。其实任何物理概念和规律的引入都有其背景，有其缘由。重视还是忽略“为什么要引入物理概念和规律”的教学，教学过程和教学效果是大相径庭的。例如，在“比热”概念教学时，如果简单地讲述比热的概念，学生只能被动接受和记忆它。但如果先让学生思考“1克水、1克煤油、1克酒精和1克汽油的吸热本领哪个高”的问题，然后引导到用什么样的方法或物理量来进行表征“物质的吸热本领”的问题，在学生对问题有比较成熟的讨论基础上，恰到好处地引出比热的概念，学生就能理解为什么要引入比热的概念，也能深刻理解比热的内涵。又如牛顿第三定律的教学时，可以让学生用力鼓掌并谈谈两只手的感受，让学生体会到右手击打左手的同时，右手也感受到了力的作用，同时也让学生体会到左手击打右手的同时，左手也感受到了力的作用，然后引导学生讨论“这两个力之间究竟具有怎样的关系”的问题，这样就自然引入牛顿第三定律的教学。可以看出，这样的教学能让学生知道为什么要引入牛顿第三定律，也能帮助学生理解牛顿第三定律的内涵和意义。

二、经历概念形成和规律发现的过程

传统的物理教学对物理概念、规律的教学要求主要着眼在讲清它们的内容和意义、它们的适用条件和范围、相近概念和规律的联系和区别，而忽视了概念和规律的来龙去脉的教学过程。形成概念和发现规律的过程充满着各种方法的运用和各种思维活动，是培养学生科学过程、科学方法、科学态度、科学价值观的重要途径。中学生形成物理概念主要过程有：一是通过生活经历、生产实践、自然现象，以及物理实验的直接感知，再通过物理思维的加工、科学归纳而形成概念；二是通过已掌握的概念，通过演绎等方法得到派生的物理概念。物理规律的发现过程主要有：一是由物理概念归纳、演绎推理得到物理规律，如动量定理建立了冲量与动量概念之间的关系。二是将物理概念与生活经历、生产实践、自然现象、物理实验相结合，通过归纳概括得到各物理概念之间的关系，即物理规律，如欧姆定律、热力学第一定律、牛顿三定律等。三是根据已经形成的物理规律演绎推证出新的物理规律，如动能定理，动量定理等。让学生经历形成概念的过程，实质上就是让学生参与了分析、综合、比较、抽象、概括等思维活动。让学生经历发现规律的过程，实质上就是让学生参与了科学探究的归纳推理、演绎推理、类比推理等思维活动。这样做不仅有利于学生学习物理概念和规律，也有利于培养学生的各种科学方法、科学能力、科学态度、科学价值观。

三、明确概念和规律的内涵和外延

传统物理教学比较重视讲清物理概念和规律的内涵与外延，这是它的优点，但同时也存在不足。其中一个不足是忽略学生在明确物理概念和规律的学习活动中的主体性。而忽略学生在明确物理概念和规律的学习活动中的主体性，容易造成学生在课堂上听懂了教师对物理概念和规律的内涵和外延的讲述，而课后却忘记或并不真正明确物理概念和规律的内涵和外延的情况。因此，要让学生对概念和规律的表述进行推敲，加深理解。如明确摩擦力概念，不能仅仅停留在字面的表述上，要让学生真正理解摩擦力概念，就要让学生对摩擦力概念进行讨论，摒弃“摩擦力总是阻碍物体的运动，并与物体运动方向相反”、“摩擦力越小越好”等错误认识。又如明确楞次定律，不能仅仅停留在背诵楞次定律的表述上，而是要引导学生讨论：楞次定律中是“谁阻碍谁”、“阻碍什么”、“是如何阻碍的”、“阻碍的结果是什么”四个问题，让学生充分讨论的基础上明确楞次定律中各个物理量的因果关系，准确地理解它的物理意义。明确重要物理概念和规律的要求主要有：一要明确它们的表述是什么；二要明确它们表述中各个术语的关系；三是明确与相近概念与规律的区别和联系；四是明确它们的适用范围和条件。

四、会用概念和规律分析和解决问题

传统的物理教学在应试的导向下，淡化或忽略“学以致用”的教学活动，这样做不利于学生巩固和进一步理解物理概念和规律，也不利于学生明确物理知识的价值。因此，要在物理概念和规律的教学中进行“学以致用”的教学活动。在生活和社会中常常会遇到好多有趣的现象和问题，可以让学生用物理知识去分析和解决。例如，在学习了膨胀率概念后，让学生分析和解决“怎样旋开玻璃瓶子上不易旋开的铁瓶盖”问题。学生就会利用“铁的膨胀率比玻璃的膨胀率大，当铁盖和玻璃盖瓶口升高相等温度时，铁盖的直径增加比瓶口大”的知识，提出解决方案：用开水泡铁盖和瓶口一会，趁瓶口的玻璃未来得及膨胀时，可能就能把铁盖旋开了。又例如，在学习了牛顿第三定律后，可以让学生分析“有人认为在拔河时，两方的拉力大小相等，方向相反，作用在一条直线上，那么这两个力就相互平衡”的说法，也可以让学生做拓展性的研究性学习，研究“拔河比赛的胜负与哪些因素有关”的课题。显然，运用物理概念和规律解释生活经验与自然现象及分析与处理实际问题，能深化和巩固所学的物理概念和规律，也能激发学生学习物理知识的热情，强化学生的实践意识，增强社会责任感。它应当是物理概念和规律教学的基本要求之一。