重视对物理概念的理解

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  物理慨念是物理思维建立的最基本的元素,它反映着个别和一般、现象和本质、量与质、相似和不相似等辨证关系,是构建物理大厦的一块块砖石,也是解决一个个物理难题的金钥匙。往往单个物理概念并不难理解,但一旦将一些相似或相近的概念放到一块的话便有不少同学区分不清楚,甚至混为一谈。如何准确无误的、高效的将大量物理概念理解和记忆下来是很多同学感到苦恼的问题。本人在教学过程中具体采取了以下一些方法和措施。
  一、寻找各个物理概念的生根点
  物理概念是用来表征物质的属性和描述物质运动状态的,任何物理概念都是从物理现象、物理事实中抽象出来的。物理中概念教学应尽可能从具体事例、事物和实验出发,使学生对物理现象、事实获得生动的感受、鲜明的印象。如果将一个新的概念建立在学生熟知、常见或感受较深的生活现象中,给学生找到一个落脚点,学生便不会感到概念的抽象、虚幻或难于理解和记忆。
  二、抓住各个概念中的关键
  每个物理概念当中都会有些关键的字眼需要我们去把握和思考,这些关键字眼就是它的“个性”。如机械运动的概念是一个物体相对于另一个物体的位置改变,“相对”二字是关键,即它的描述必须要有参照物;参照物概念为假定为不动的物体,“假定”二字是关键,动与不动(我们平时看起来)的物体全可视为参照物。又例于磁通量的概念是指穿过某一面积的磁感线的条数,“穿过”二字是关键。如图(1),一条磁感线从某一面积的一侧过去,又从该面积的另一侧穿回来,那么该条磁感线便不能箅在该而积的磁通量中。这一概念的关键能否把握,直接导致如下问题的解决。如图(2)一条形磁铁中央位置的面积a、b的磁通量哪一个大?有不少同学因为磁通量的概念不过关,便错误的认为φa<φb,抓住磁通量概念的关键后,不难知道面积a、b的磁通量均为向上的磁感线条数减去向下的磁感线条数,山于向上的磁感线条数一样,而穿过面积b向下的磁感线比面积a多,故最后应为φa>φb。
  三、找出各物理概念间的区别
  物理相关概念是指根据同一类物理现象而引入的,反映不同本质属性的不同概念,它们既有联系义有区别。我们在教学中应该细心的帮助学生找出它们的不同点,抓住它们的本质区别。如位移和路程的概念总是形影不离但又本质不同,位移的概念是物体在机械运动过程中的位置改变,为矢量,既有大小又有方向。而路程的概念是物体经过路径的长度,为标量,只有大小而无方向;再如布朗运动和热运动这两个概念,布朗运动是指液体表面微小颗粒(如花粉小颗粒)所做的无规则运动,而热运动是指物体内部的大量分子所做的无规则运动,热运动是布朗产生的根本原因,一个为原因,另一个为结果。还比如温度、热量和内能这三个概念也是貌似神离,温度与内能都属于状态量,与时刻相联系,但温度又是指物体的冷热程度,它只反映物体内能概念当中所包含的分子平均动能大小,物体的内能指的是物体内部所有分子的动能和分子势能之和,也与时刻相联系,为状态量。而热量是一个过程量,它与时间相联系,是在热传递过程中物体内能的改变量,没有内能的变化。我们可以说一个物体具有多高的温度或多少内能,但不能说一个物体具有多少热量。
  四、物理概念之间要勤作比较
  物理概念中有许多是用相同方法定义的,只不过其物理意义不同而已,这时我们要将它们放到一块进行比较。如速度V=s/t,角速度ω=φ/t,加速度a=△v/△t,功率I=q/t等,这些都是比值定义,且都与时间有关,反应的都是一种变化的快慢。另外还有一些诸于此类的定义,如电场强度E=F/q,磁场强度B=F/IL。电势差u=W/q,电阻R=u/I,电阻率p=RS/I_,,电容c=Q/U等,它们的特点是都不与等式右边的分子或分母成正比或反比关系,有外界条件时它们存在,没有外界条件时它们依旧存在且不变。
  五、作类比
  物理学中有些概念比较抽象或概括程度比较高,难于理解和记忆。这时我们可以用一些学生平时熟知的形象或事物作类比。例如理解热功当量(1卡=4.2焦耳)这个概念时,既要知道热传递和做功在改变物体内能方而效果是一样的,又要知道做功和热传递是完全不同的两个过程,不过是1卡的热量相当于4.2焦耳的功,这时可以作这样的类比:若想一个人有钱(钱类比为物体的内能),你可以直接给他钱(类比为热传递,因为这是一个转移过程),也可以给他一123456东西让他自己去卖钱(类比为做功过程,因为这是一个由东西变钱的转化过程),结果两个不同的途径取得了相同的效果,那么给他的钱和给他的东西任使他具有钱这个方面效果相当(类比为热功当量)。又例如绝对零度这个概念比较难于想象,不管你采取什么方式、什么技术都无法达到这个温度,这时可以用学生熟悉的-0.9与-1的关系进行类比。
  六、通过列图表来区分理解物理概念
  有不少物理概念之间是有多方面的特征可互相并列比较的,还有一些物理概念之间有一层一层的归属关系,情况比较复杂。这时可通过列图表的形式使之明朗化、清晰化。
  七、理解物理概念的内涵和外延
  物理概念的内涵是反映客观事物的本质属性的。概念的外延也就是概念的适用范围,是指所反映的那类物理现象包含哪类些对象。总之,在物理概念的教学过程中,帮助学生多角度、多思路的理解各个物理概念是每一个物理教师都值得重视的问题。
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