朱天宇-2012050108-浅谈中学物理概念的教学

1、分类号 UDC 单位代码 10644 密 级 公 开 学 号 2012050108 本科毕业论文 浅谈中学物理概念的教学 学生姓名： 朱 天 宇 二级学院： 物理与机电工程学院 专 业： 物 理 学 班 级： 2012级1班 学 号： 2012050108 指导教师： 袁 代 富 完成时间： 2016 年 6 月 4 日 中 国 达 州20 16年 6 月1四川文理学院本科毕业论文目 录摘要1Abstract11、引言22、物理概念的特点、影响因素及延伸22.1、物理概念的特点22.2、了解物理概念是不断发展进化的33、影响物理学习的主要因素33.1、教材因素33.2、学生因素43.3、教师因

2、素44、引入物理概念的常用方法44.1、实验法44.2、类比法44.3、逻辑推理法55、引导学生理解、深化物理概念的方法55.1、细化物理概念对应的知识点55.2、突破难点65.3、矫正错误点75.4、辨析易混点86、结语9参考文献9致谢10浅谈中学物理概念的教学物理学专业2012级1班朱天宇 指导教师：袁代富摘要：物理这门学科的特点是抽象、难懂，对于学习者来说，要理解概念，有很大的难度。这就需要强烈的兴趣为支撑，才能将这门学科学好。在中学物理教学中，教师应该千方百计的地激发学生的学习兴趣，使得学生能够最大限度地发挥自身的主观能动性。这样才能在物理概念的教学上取得事半功倍的效果。本论文主要研究

3、中学物理教学中，教师在概念的教学中所经常遇到的各种问题。结合各国教育工作者的研究与自身实习中在学生身上反映出的一些问题与解决方案来提出一些合理的建设性的建议。并结合教育发展趋势，展望未来的物理概念教学的方法的变革。 关键词：概念；兴趣；探究式；发展趋势；Introductiontotheconceptofhighschoolphysics teachingPhysics Class 1 of grade 2012 TianYu Zhu Tutor：DaiFu YuanAbstract: For studying physics, they continue to study, scaling

4、new heights of power, it is derived from the physical interest.But has the interest in learning physics, are better able to play their own initiative and enthusiasm.Only to make the students interest in learning physics, so as to enable students to learn, learn physics well.Physical concept and so o

5、n.This thesis mainly studies the middle school physics teaching, the teaching of the concept of encounter all sorts of problems.Combined with the research and its practice of national education in the student body reflects some of the problems and solutions to put forward some reasonable and constru

6、ctive Suggestions.Combined with the trend of education development, looking to the future of the change of physics concept teaching method.Keywords: Concept;Interest;Inquiry;The development trend;1、引言对于学习物理这门学科来说，基本物理概念的牢固掌握，是展开学习和深入钻研的前提和基础。而要学好物理，就必须让学生充分利用逻辑性强的推理手段，从认识常见的客观世界的物理现象开始，认识一个个物理理论知识点和

7、相关的物理学定理。在物理教学中，老师可以通过很多种方法将物理概念引入到教学中来。最关键的是，要在物理概念的教学中，将具体的物理概念和现实世界的联系展示给学生1。要让学生通过理解其中蕴含的物理意义，对这些概念产生真正的兴趣，提高他们的理解能力和创造能力。而在实际教学中，不少物理教师只是满足于用抽象概念去解释另一个抽象的概念，满足于对物理习题的逻辑推演，结果是：对基本物理概念模糊的学生，仅仅是记忆了一些物理知识点的碎片，只能机械地用公式去套物理题目的题设。这种情况下，学生即使是侥幸取得了物理学的高分，也不能算是学到了物理方面的真本领。因此，从形象化的生活中的物理现象入手，扎扎实实地搞好物理概念教学

8、，是搞好物理教学的必由之路。2、物理概念的特点、影响因素及延伸对物理概念的掌握，是构建学生物理知识这一大厦的基石，也是物理学习深入的基本前提。只有对物理概念的特点了解清楚了，教师才能处理好教学中各种因素的关系，从而从基本概念开始，让学生灵活掌握物理定律和物理公式，进而为进一步学习打下基础。 2.1、物理概念的特点学好物理学的最重要前提之一，就是对于物理概念的透彻理解和完全掌握。因此，就物理教学而言，其中的概念教学不但是一个重点，也为难点2。建立在日常反反复复的对客观世界的观察和实验基础上的物理概念，既将物理现象准确地反映了出来，也将物理过程的本质属性揭示了出来3。借助于初步的感性认识，再通过分

9、析和比较，并且借助于归纳和综合，最终将物理现象共同特征集中概括，这就是物理概念的一般形成过程。实际上，不同的物理概念之间许多时候是或多或少有着联系的。正是这种概念间的逻辑联系，使得物理规律有了坚实的理论基础。实际上，对于学生来说，在物理知识不断积累中，物理概念会从感性到理性，从认识模糊到认识透彻地建立起来。在此基础上，还可以通过对物理理论模型的构建，形成明细的物理思维。而基本概念的不清楚，会导致遇到现实问题的时候，难以很快挖掘出有效信息，使得解决问题的能力得不到发展。在指导学生认识这些物理概念的时候，一定要注意尽可能从感性认识入手，要对个别现象和一般情况进行严格区分，更要帮助学生透过现象看到本

10、质。这样，借助于物理概念的教学，既可以使得学生理解相关物理现象及其背后的规律，又让学生的物理认知能力得到提高4。 2.2、了解物理概念是不断发展进化的 大千世界，无论是怎样的物理现象，都是存在于一定的时空范围里面的。而人们从这些现象的认识开始，到形成物理概念，是经过了这样的过程的：其一为由浅入深；其二为由简单至复杂；其三为由外在至内里1。换句话来说，一个完整概念都要有一个发展的过程、不明确的概念。例如，“力”这一概念的发展，从公元前四世纪的亚里士多德到公元十七世纪的牛顿，足足跨越了两千年之久。而阿尔伯特爱因斯坦提出的相对论，则是完全从一个崭新方向来研究，背弃了牛顿的经典力学理论。再拿“光”这个

11、重要的物理概念来说，在经历了四百年的时间后，人类才跨越了一系列的认识过程：首先为牛顿提出的“量子粒子说”；其次为惠更斯发表的“光论”；再其次为麦克斯韦发起的“电磁说”；最后波粒二象性这一本质特征终于被发掘出来。从某种意义上说，任何物理概念的最终形成，都遵循了人类认识的规律，也就是，从感性不断向理性进发2。教师在教授物理概念时，应该从物理概念的历史的发展过程来介绍。学生们才会知道自己所学的概念并不是一成不变的，这样才能让学生在学习概念的意义时感到形象生动。实际上，随着人类的不断进步，对于物理概念的认识也是不断深入的。特别是某些重大发现，甚至可以颠覆过去的许多物理方面的认识。只有用遵从一般的认知法

12、则，再结合物理学的概念，并用客观的、辩证的观点来阐述物理概念的发展历程，才能让学生在学习物理概念时的理解愈加深刻。 3、影响物理学习的主要因素 3.1、教材因素 就教材的编写而言，物理教材从初中到高中，基本体现了编写者对于学生物理概念的理解能力的要求是螺旋式上升的。现行的高中物理教材中，编者对学生提出了用所学知识并利用观测、动手实验等手段，加强对物理概念的认识，还要求学生能够对所学知识进行归纳和总结，并最终运用所掌握的数学方法来解决问题5。如果遇到比较复杂的问题，我们就要从此物理现象的众多因素中来提取有效信息，从而来构建物理模型，并用模型中的数据来建立几组方程，难度较大。更重要的是，现行高中教

13、材，在初中教材的基础上，把控了对于物理概念表述的严谨性。而且对物理问题的推导也非常严谨，让学生无法理解其深层含义，不宜自学。此外。高中教材对于知识的过渡过于草率，也是造成学生学习物理感到困难的原因。就比如瞬时速度的概念理解时需要先理解极限的概念，力的合成与分解需要结合三角函数才能更好掌握，用图像法分析问题就更需要图像的知识了。但由于数学与物理两门学科并不是同步、平行的进行的，因此很多学生在高一时就感到物理很难学，也间接导致了学生成绩的两极分化。 3.2、学生因素高中所学的物理概念有一部分是从实验中比较直观的得到的，而另一部分是要靠学生们自己从已经学到的物理概念作为基础，建理想模型，再经过推导和

14、总结得出的。尽管高中阶段的学生已经有比较感性的认知以及逻辑思维能力，可他们毕竟只有一些有限的知识储备，而且思维方式也并未完善，再加上有些学生在之前早已养成了被动的接受知识的学习方式，很少会主动地积极地去思考难题，也并不擅长将复杂问题简单化、不擅长联系实际来解决物理问题、不擅长具体问题具体分析；学习物理概念时也是死记硬背，埋头做练习，经常会出现一叶障目的情况，从而只能浅层次的理解物理概念。往往体现出分析问题不完整，逻辑混乱的情况。例如，有些学生在学习加速度与电阻率的概念时，如果没有完全理解概念，就会出现“速度越大的物体加速度就越大”、“电阻大的物体电阻率一定大”等一系列问题。 3.3、教师因素教

15、师在教学的过程中，通常都会用许多时间来备课，但这样就没有对学生的知识掌握的情况以及接受能力等因素进行调查与评估。如果对学生的评估过高，就会导致自己以为学生一看就能理解的内容其实是还需要花费大把时间和精力来讨论和研究的。进一步造成学生在物理的起跑线就摔倒了，而且也无法快速的将物理概念联系起来。4、引入物理概念的常用方法 4.1、实验法对于物理学习来说，实验不仅可以提高学生的学习的兴趣，更可以帮助学生形象化地认识物理规律，还可以提高学生的动手能力6。成功使用实验法进行物理教学，可以使得学生更加深入地理解物理概念。在“弹力”这一重要的物理概念的教学中，借助于小车在弹簧作用下发生运动的实验，可以帮助学

16、生形象化的认识这个概念。还可以通过诸如钢尺弹飞粉笔头的类似实验让学生学会用物理思维去理解和运用物理概念。从而进一步来引导学生通过观察实验现象、思考实验原理，来归纳、总结出弹力的概念以及产生弹力的条件。 4.2、类比法对于科学研究，特别是自然科学研究，类比法是最重要的方法之一。实际上，不少物理概念就是借助于类比法表述出来的7。借助于类比法，学生可以将物理概念和他们所熟悉的生活现象联系起来。这样，无论是对于物理概念的理解，还是对于物理规律的运用，都可以跟相关客观世界的事物联系起来。比如，借助于对水流的类比，可以让学生更好地理解“电流”这一重要的物理概念。而抽象难懂的“电势能”，正是可以借助于跟学生

17、心中已经理解了的“重力势能”类比，来进行概念教学。 4.3、逻辑推理法 在物理学这座大厦里面，很多概念都是跟其他的概念有着千丝万缕的联系的。认识到这一点，老师就应该借助于对相关概念的认识加深，将新的概念引出来。例如：在教师讲授“动能”这一概念时，可以先复习初中所学过的“功”的相关知识，并点明物体具有能量首先要能够对外做功。在此基础上，借助于对运动物体是不是具有能量的讨论和是不是要对外进行做功，通过总结，将动能的概念引出来了。然后，讨论能不能通过对做功的数量来对其跟动能的关系进行确定。这样，学生就能不但基本上将动能的表达式理解了，还会联系现实进行运用。 当然，物理概念的引入方法还有很多，在此就不

18、一一列举了。但无论使用哪一种方法，一定要让学生能够弄明白物理概念的意义并且知道这个概念是用来干什么的；同时还要分析学生的认知结构，并针对性的设置一些情境；由旧知识引入新知识的过程是非常重要的。学生借助于老师指导下的复习，对旧知识的认识更加准确和透彻。在此基础上，教师有的放矢地引入新知识，让学生中从新旧联系上，对新知识有一定的了解；再让学生从新旧知识的区别上，看到容易混淆的地方，进而将新旧知识都理解得非常透彻。这样，可以避免学生建立起错误的知识联系；在引入概念的时候，要设法将学生的学习兴趣激发出来，使其积极活动，这样才能充分的体现出学生的主体作用。5、引导学生理解、深化物理概念的方法5.1、细化

19、物理概念对应的知识点在物理教学过程中，我们一般可以从下面这几个方面拆分概念来学习：（1）名称认识、了解并深入理解基本的物理量，是学好物理的前提条件。对于重要的物理量，教材中都会以黑体加粗的形式引起读者的注意。教师在教学中，要时常提醒学生引起注意。（2）定义及物理意义在物理教材中，通常会在物理定义下面加着重符号，这就意味着物理概念是非常重要的，必须要熟练而且准确的掌握。在物理概念定义方面，为了最大限度地体现科学性，在文字叙述上，要显得既科学，又严谨。并且，对于物理量来说，其物理意义实际上跟它的定义有一定的区别。这典型地表现在“速度”这个物理量的物理意义和其定义的区别上。（3）符号 为了方便称呼和

20、计算，在教科书中，物理量英文的首字母往往都会成为物理量的符号。因此教师都会要求学生将物理量的符号记牢，否则不利于培养学生使用规范的运算过程。 （4）表达式 所谓物理概念的定义式，也就是用数学语言对物理概念进行精确的表述。不过，对于物理量来说，它没之间往往是有着紧密的联系的。而这种联系也可以借助于表达式来表示。所以，无论是决定式，还是定义式，都必须弄得清清楚楚。（5）单位 通常说来，单位分为两种，即常用单位和国际单位，不同的单位有不同的符号和换算方法。在物理学中每个物理量的定义式都能很清楚明了地看出其物理量之间的数量和单位关系，因此单位的统一显得尤其重要，所以统一单位是做题时最基本的要求。（6）

21、矢量和标量 无论是矢量，还是标量，在物理学中都必须区分清楚。所以，在对物理概念的讲解中，教师要引导学生明确这一点。因为，只有将物理概念的特性搞得清清楚楚，才可以正确地实施计算。（7）状态量和过程量 同样，当出现一个新的物理概念，在讲解时，还需要明确是否为过程量，抑或是状态量。接下来的工作就是找到过程量和状态量之间的关系，以此来解决物理问题。 （8）最后，提醒学生正确理解物理表达式，特别是要注意其适用范围，对于物理教师来说，是一项常规性任务。 5.2、突破难点 教材中所叙述的物理概念都是简洁而又严谨的，大部分学生可以理解浅层的意思，但无法弄清它的更深的意思，那么在解决概念性的问题时就很容易犯错。

22、比如，在“超重与失重”这一部分的物理教学中，不少学生对于超重、失重状态的下的物体的重力提出了这样的看法：前者重力会变大，而后者会变小，直至为零8。在实际教学中，借助于一个很简单的实验，就能解开这个谜。也就是将勾码挂于弹簧秤之上，当弹簧秤静止和向上加速的时候，分别观察其示数并做出记录。借助于两次记录结果结果的对比，就可以得知实际的情况了。接着使弹簧秤加速向下，也就是相反的过程，观察示数并记录，对比结果可以发现示数减小。最后，对实验结果进行详细的思考与分析，提出失重与超重的概念，经过这一系列的步骤之后，不仅能让学生对概念加深印象，还能很容易地使学生理解重难点。再举一个典型的例子，在讲解“惯性”的概

23、念时，有些同学理解起来会比较吃力，那么这时老师就可以举几个比较容易理解的例子，来说明惯性与速度和它所受的力是没有关系的。又如，对于“磁通量”，课本是用描述法进行定义的。所谓的磁通量，就是磁感应强度和面积的积。前者用B表示，后者用S表示，可以得到公式： 然后通过分析图例来更进一步的延伸概念，如图5-1：图5-1,此图为匀强磁场穿过与其垂直平面成角的面积示意图这时要着重说明计算磁通量的几个条件:第一个条件是B与S要相互垂直,如果不是相互垂直的话需要用投影的面积，那么公式可改写为： 第二个条件是面积S必须是其在磁场中的有效面积；第三个条件是如果在同一平面内有两个或两个以上的且同时方向也不一样的磁场，

24、就必须要用他们合成的磁感应强度。就第四个条件而言，也就是说磁通量从物理意义上说，表示穿过某一个面积磁感线的数量。这就既比较直观，又非常形象，因而利于理解了。第五个条件说的是磁通量为标量。在对磁场不变进行讨论的时候，对于平面反转的时候，磁通量会发生怎样的变化这样的问题，还得从弄清磁感线穿入方向开始作进一步解释9。必要的时候，可以用生活中司空见惯的水流和电流去做比方。 当然最首要的还是要弄清每一个物理概念的定义，然后才能正确地列出不同物理量之间的关系式。例如，在热学中，知道温度是分子平均动能的衡量标准，就会得知理想气体的内能只与温度有关。通过对于内能和分子的势能以及动能的关系的理解，就可以得知，内

25、能与体积和压强无关，且温度与内能成正比关系，假设有一定量的气体，如果其体积增大，则必然对外界做功，不过，气体的压强却不一定改变。而内能在温度不变的情况下，也不可能改变。综上所述，把各种有关系的物理量（如温度与内能，体积与功）有效地结合起来考虑，就能解决不少热力学有关定律的难题。 5.3、矫正错误点学生做题时所出现的错误，绝大部分都是对概念理解不透彻造成的。那么如果想弄明白某个物理量的特征，就需要反复练习各种题型并且深入研究它的内在含义，这样才能有效的规避错误，提高做题的正确率。打个比方,当我们在进行电源的电动势及其内阻的研究的实验时，就经常使用图像法来处理实验数据，Y轴和X分别表示外电压和闭合

26、电路电流。借助于描点，可以得到一条直线。其倾斜率则为电源内阻，但是有的同学错误地认为认为斜率就是直线与X轴的夹角的正切值，而造成这种错误的原因就是这些学生机械地照搬了数学里面直线斜率求法。而跟现实世界联系紧密的物理问题有其特定规律。再如，在原子核物理中的爱因斯坦所提出的质能方程为 在运用这样的公式对核反应释放总能量进行计算时，有的学生就会形而上学地将质量亏损和质量消失混为一谈。教师应该联系实际情况，通过细致的分析，让他们理解，其中的质量是守恒的。又比如功的表达式为 在运用这个公式的时候，如果仅仅就公式理解公式，就会犯类似于人在上楼梯的时候，楼梯也做了正功的毛病。 又如，对于物理学中洛仑兹力和安

27、培力的关系，可以这样理解：前者是后者的微观反映，而后者则为前者的宏观表现。但对于在磁场中运动的通电导体，学生不理解的问：怎么是安培力做功？原因就是学生并不清楚，只有当通电导体是静止的，后者才可能为导体内粒子所受前者的合力10；而当通电导体在磁场中是运动的，那么前者分力的合力与后者就是等效的。 5.4、辨析易混点 在物理学中，存在着许多非常类似而容易混淆的概念。这些概念尽管有密切的联系，但是在本质上又是不同的。这就使得学生在学习这些概念的时候非常容易犯迷糊。对于老师来说，要从物理知识本身和学生认识的特点去分析，采取相应的策略，将容易混淆的物理概念区分开来。从物理学角度，要从物理概念的外延和内涵入

28、手，对物理类似的概念进行比较，找出其中的相同点和不同点，进而从比较中认识不同物理概念间的区别和联系，以加强对于相关概念的理解。从学生理解的角度，老师可以从不同角度对概念进行分析，以形象化的手段，例如，课件的运用，并借助于形象化的比方，让学生从感性的表现出发，对物理概念进行理解。这方面典型的例子有：其一为物理量的变化量和变化率这两者的区别和联系；其二为加速度和速度的联系和区别。 在物理易混淆概念的教学中，除了从老师角度来看，不仅要从物理学的知识本身的联系角度来帮助学生进行比较，还要借助于形象化的教学手段来帮助学生充分地理解。实际上，授之以鱼，不如授之以渔。而且对物理老师来说，还要指导学生，特别是有一定思辨力的高中学生，就必须要让学生学会自己去比较相类似或关系密切的物理概念。通过主动的比较，学生对于物理知识的理解会更加透彻。那么学生在学习这些物理量的时候就需要深入的去比较这些相似的物理量之间的异同点及联系，尽量规避死记硬背的记公式，否则在做题时乱套公式，就无法迅速有效的选择正