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淺談物理概念的形成與規律的掌握
[摘 要]本文對形成物理概念及掌握物理規律的方法進(jìn)行初步的研究,從多個(gè)角度說(shuō)明其重要性。物理概念和規律是中學(xué)物理基礎知識中最重要、最基本的內容,在中學(xué)物理教學(xué)中,使學(xué)生形成清晰的物理概念,準確地掌握物理規律,并使他們的智力,能力得到充分發(fā)展,是中學(xué)物理教學(xué)的核心問(wèn)題。概念的形成和規律的掌握是一個(gè)由具體到抽象,再由抽象到具體的十分復雜的認識過(guò)程。
[關(guān)鍵詞]物理概念;物理規律;抽象;具體;感性;理性
在中學(xué)物理教學(xué)中,使學(xué)生形成清晰的物理概念,準確地掌握物理規律,并使他們的智力、能力得到充分發(fā)展,是中學(xué)物理教學(xué)的核心問(wèn)題。
一、形成物理概念、掌握物理規律的重要性
(一)什么是物理概念和物理規律
物理概念是反映物理現象和過(guò)程的本質(zhì)屬性的思維形式;物理規律(包括定律、定理、 原理、公式和法則等)是物理現象或過(guò)程的本質(zhì)聯(lián)系在一定條件下必然發(fā)生、發(fā)展和變化的規律性的反映。
在一定意義上說(shuō),物理規律揭示了在一定條件下某些物理量間內在的、必然的聯(lián)系。
(二)形成物理概念的重要性
1.物理概念是物理學(xué)最重要的基石。
2.讓學(xué)生掌握好物理概念是物理教學(xué)的關(guān)鍵。
3.物理概念教學(xué)是培養能力、開(kāi)發(fā)智力的重要途徑。
(三)掌握物理規律的重要性
整個(gè)中學(xué)物理是以為數不多的的基本概念和基本規律為主干而構成的一個(gè)完整的體系,物理基本概念、基本規律和基本方法及其相互聯(lián)系構成了物理學(xué)科的基本結構。其中,基本概念是基石,基本規律是中心,基本方法是紐帶。要使學(xué)生掌握學(xué)科的基本結構,就必須使學(xué)生學(xué)好基本規律。
二、學(xué)生自身對形成概念、掌握規律能力的培養
(一)區別客觀(guān)事物的本質(zhì)聯(lián)系與非本質(zhì)聯(lián)系
自然界的客觀(guān)物理事物是千變萬(wàn)化的,各種不同的事物之間存在形形色色的聯(lián)系,其中有的是本質(zhì)的,必然的聯(lián)系;有的是非本質(zhì)的、偶然的聯(lián)系;也有的實(shí)際上是完全無(wú)關(guān)的東西,非本質(zhì)聯(lián)系雖然也是事物的本質(zhì)屬性在一定條件下的表現,但是,它們是片面的、不穩定的,或者是偶然的,單從現象看,有時(shí)甚至是本質(zhì)屬性的反面的或彎曲的表現。
例如,一個(gè)物體只要受到一個(gè)不為零的合外力之間的作用,它就一定具有加速度。這是任何物體有無(wú)加速度與合外力之間的本質(zhì)聯(lián)系。教學(xué)實(shí)踐表明,這些非本質(zhì)聯(lián)系,常常是學(xué)生理解和掌握加速度與外力本質(zhì)關(guān)系的重大障礙。
(二)從主觀(guān)認識方面來(lái)看,人的認識是對客觀(guān)事物的能動(dòng)的反映
由于認識的主觀(guān)片面性和中學(xué)生學(xué)習物理的認識特點(diǎn),應注意以下幾點(diǎn):
1.區別現象和本質(zhì)。一切事物和現象對人的感官都是一種具有許多特征的綜合性的刺激物,在綜合性刺激物的所有成分中,在許多情況下,反映事物本質(zhì)的刺激成分并不是最強烈的,甚至常常是感覺(jué)不到的。
2.克服學(xué)生已有的一些不正確的觀(guān)念干擾和負遷移。學(xué)生在學(xué)習物理之前對物質(zhì)及其運動(dòng)已積累了一些感性認識,并作了某種概括和抽象,形成了某些觀(guān)念。例如,日常生活中“力氣”的觀(guān)念,會(huì )對“力”科學(xué)概念的形成產(chǎn)生干擾或負遷移作用,阻礙“力”的概念的正確形成。
3.克服學(xué)生沒(méi)有抓住事物的本質(zhì),而常常把事物的外部的、非本質(zhì)的東西作為依據來(lái)理解物理概念和規律。例如,“勻變速運動(dòng)”的概念,其本質(zhì)是加速度不變的運動(dòng)。
4.從本質(zhì)上區別有聯(lián)系或有相似的概念。例如,對于溫度、熱量、內能這三個(gè)概念。有些學(xué)生常認為:熱的物體的熱量比冷的多;相同溫度的水,質(zhì)量越大熱量越多等。
三、教師對學(xué)生形成概念,掌握規律能力的培養
(一)學(xué)生形成概念和掌握規律的基礎
教師向學(xué)生介紹相關(guān)的感性材料,使學(xué)生獲得必要的感性認識。在物理學(xué)習中,使學(xué)生對所學(xué)習的物理問(wèn)題獲得生動(dòng)而具體的感性認識是非常必要的。在物理教學(xué)中,如果學(xué)生對所學(xué)習的物理問(wèn)題還沒(méi)有獲得必要的感性認識,還沒(méi)有認清必要的物理現象,教師就急于向學(xué)生講解概念和規律,采用“填鴨式”的教學(xué),學(xué)生靠灌輸得來(lái)的“概念”和“規律”就將是空中樓閣。
(二)形成概念,掌握規律的關(guān)鍵
學(xué)生形成概念,掌握規律的過(guò)程中,引導學(xué)生正確進(jìn)行科學(xué)抽象,由感性認識上升到理性認識階段。觀(guān)察同一個(gè)物理現象,不同的學(xué)生會(huì )得出不同的結論。因為在每一個(gè)物理現象中,存在著(zhù)多種因素的影響。如果把握不住抽象思維的正確方向,就會(huì )得出錯誤的結論。例如,在“馬拉車(chē)”的問(wèn)題上,盡管學(xué)生把牛頓第三定律背得滾瓜爛熟,思想上總還認為“馬對車(chē)有拉力,車(chē)對馬沒(méi)拉力”或者“馬對車(chē)的拉力大于車(chē)對馬的拉力”。簡(jiǎn)單地說(shuō),馬蹄對地面有作用力,地面對它的反作用力使馬前進(jìn)。 而車(chē)雖受地面摩擦力,但小于馬拉力,只能前進(jìn)。而不是后退。
(三)學(xué)生對相關(guān)物理問(wèn)題的感性材料進(jìn)行科學(xué)抽象
得出結論后,為了強化概念和規律還得使學(xué)生理解所學(xué)概念和規律,那么學(xué)生怎樣才算形成了物理概念呢?至少明白為什么要引入這個(gè)概念,例如我們要引入摩擦系數的概念因為只有它才能直截了當地說(shuō)出接觸表面的材料以及粗糙程度,能說(shuō)出這個(gè)概念是如何定義的,對于物理量要記住它的單位,對于有定義式的物理量要記住它的定義式,明確概念的適用范圍。
弄清楚一些容易混淆的物理概念之間的區別和聯(lián)系。
例如:牛頓第一定律中說(shuō):“一切物體總保持靜止或勻速直線(xiàn)運動(dòng)狀態(tài),除非有力迫使它改變原來(lái)的運動(dòng)狀態(tài)。”其中的“一切”和“總”還有“力,迫使”以及“改變” 都是很重要的字眼,這些字學(xué)生一定要牢牢記在心里!
對于物理規律要知道物理規律是怎樣得來(lái)的,能記住物理規律的文字敘述及數學(xué)表達式,還要抓住表述規律的關(guān)鍵詞語(yǔ),明確規律的適用范圍,了解規律的應用并能解決有關(guān)問(wèn)題。
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