本站原创物理概念在物理教学中有着十分重要的地位,学好物理概念,是培养学生逻辑思维能力的必要条件.因为物理概念是反映物理的本质特征,由具体到抽象,由特殊到一般加以分析综合而成的,许多概念是推理、运算的依据,学生也只有在确切地掌握概念的基础上,才能学好物理,灵活运用物理知识去解决实际问题.
一、通过演示实验,引出概念
针对初中学生的年龄特征和接受能力,讲解比较抽象的物理概念时,应选择典型的、能突出本质现象的演示实验,使学生获得深刻的印象,并在头脑中形成一个能转化为明确概念的清晰观念,从而认识到物理概念的客观性和必要性.例如,教学“电阻”的概念时,我利用图1所示的电路进行演示实验,按下列顺序——在MN间接入一段普通导线,观察安培表的示数,可以看到电流有某一数值；在M、N间换接一段同样长度,同时粗细锰铜线,可以看到安培表示的示数减小了,在M、N间再换接一段同样长度、同样粗细的镍铬线,可以看到安培表的示数又随之变化,从而引出“导体的电阻”这样初步概念,指出：导体一方面具有导电的能力,另一方面又有阻碍电流通过的作用,这种对电流阻碍作用大小的性质称为导体的电阻.要向学生指出：导体的电阻是导体的一种属性,将在讲“决定电阻大小的因素”时再作进一步阐述.
在上述演示实验引出电阻初步概念的基础上,提出：“怎样量度一个导体的电阻值呢?”可以在导体两端加上相同的电压,观察通过导体的电流的阻碍是怎样变化的,这样就可以找到这个导体对电流的阻碍作用的强弱（大小）.教师应该引导学生设计出为此目的而设计的实验线路——“伏安法测定电阻”的实验线路,如图2所示（由于学生尚未学习过滑动变阻器,为了直观,可以采用改变蓄电池个数的方法来改变电路两端的电压,因为电池的内电阻很小,当电路中通过的电流很小时,可以认为蓄电池的路端电压是不变的.为此,演示对应选择电阻值较大的锰铜线和镍铬线做实验；安培表应采用安级的,演示时只需要读出具体的电流值）.进而分别选用两种不同的导体（例如一种用锰铜线,另一种用镍铬线）进行实验,分别测出几组U值和I值对应的实验数据.然后通过分析、概括和比较,就会发现：对同一个金属导体来说,它两端的电压值U跟通过它的电流值I的比值是一个定的值,但对不同的金属导体来说,比值是不同的.
等于等于等于等等于R1
等于等于等于等等于R2
可见比值反映了导体本身的一种属性,在相同的电压下值越大,电流越小,说明这个比值反映的是导体对电流阻碍作用的强弱,称为导体的电阻.然后引导学生进一步进行科学抽象,用R代表导体的电阻,抽象出电阻的定义公式：
R等于等于等于
应该指出,R等于R等于是电阻的定义公式,也是量度公式.一些物理概念用“比值”的方式下定义时,其定义公式仅表示量度方法,而不是表示物理间的函数关系.讲清这个问题,对学生正确理解物理概念能起着良好的作用,从而使学生弄明白：是I与U成正比,还是标志导体对电流的阻碍作用的强弱,还应使学生搞清楚,电阻虽用比值来量度,但它的大小跟导体两端的电压U和通过的电流I无关.而是由它的本身物理条件所决定（讲“决定电阻大小的因素”时再具体阐述）.这样学生就不会错误地认为导体的电阻与导体两端的电压成正比,与导体中通过的电流成反比；更不会由R等于错误地认为U等于0时,R也等于0,在这个基础上,教师还应该简要地阐明导体为什么会有电阻,使学生形成比较完整的概念,获得比较系统的知识.
学生弄清了电阻的定义公式,电阻的单位就很容易理解了——电阻的国际单位是欧姆,它是从电阻的定义公式R等于来规定的,即当U等于1伏特,I等于1安培时,规定R等于1欧姆,也就是1欧姆等于.
上述的整个教学过程既扎扎实实地抓基础知识的教学,又使学生透彻理解电阻这一概念是怎样在实验和分析的基础上被抽象概括出来的.这样,概念的形成过程就使学生进行科学思维的过程.教学实践使我们体会到,教学中有计划地遵循物理概念形成的这种科学思维过程来组织教学,就会使学生在形成概念中,反复经历思考活动的训练,并逐步学会抽象概念的思维方法,学生的思维能力就会得到很好的发展.
二、引导思考,理解概念
一切物理概念都是建立在一定的客观事实的基础上的.物理教学的主要特征是实验,通过实验演示,可以使学生对实验的物体从具体的感性认识过渡到抽象的理性认识,获得直观的清晰印象,加深对演示实验物体概念的理解.因此,在教学中,应正确引导学生对物理概念形成的规律、本质、内涵和外延的思考,从而理解概念,提高能力.
例如,学习“浮力”内容时,通过演示实验,我们可以看到,物体从水下浮上来,它刚露出水面到最后漂在水面上不同的过程中,它受到一定的重力.那么它受到的重力如何变化?浮力怎样变化?浸在水里的体积如何变化?浮力的大小可能跟什么有关系?这一连串的问题,可引导学生进行思考,依据物理知识、规律进行分析,找出前因后果,将问题化难为易,各个击破,使问题的解决成为联系前后内容、理解概念的桥梁.其思考的步骤如下：1.重力的概念是什么?大小等于多少?2.浮力的概念是什么?其大小由什么决定?3.球浸在水里的体积如何变化?4.浮力变化趋势和浸没在液体里的球体积的变化趋势有什么关系?通过这样的思考,学生不仅理解浮力的有关概念知识,而且可以提高学生的分析能力,透过现象找到本质,而且为下进一步学习阿基米德原理埋下伏笔,可谓一举多得.
虽然升中物理考试越来越注重对学生能力的考查,但是从近年各省市的升中物理考试试卷来看,考查学生基础的题目还是占较大的比例的,通过对学生基本概念规律的考查,来鉴别考生基本能力的高低,所以在物理教学中,要按“课程标准”“考纲”的要求,引导学生思考巩固、深化理解基本物理概念的规律的产生过程、本质、内涵和外延,而不能盲目地为了应付各种考试、竞赛而一味地搞脱离学生实际水平的“题海战术”,使学生感到物理高深莫测,而挫伤了学生的学习兴趣,丧失了学习的信心.因此,在教学时,应针对物理知识中的难点和相似易混淆的问题以及学生经常犯的思维或方法上的错误,检查学生对物理概念和规律的基本特征掌握的情况,加深对物理知识的理解,掌握分析及解决这类问题的方法.
责任编辑罗峰