淺談初中物理概念教學(xué)的研究

申英格

（河南省洛陽(yáng)市東方第二中學(xué)，河南 洛陽(yáng) 471000）

初中物理是學(xué)生對(duì)物理從接觸認(rèn)識(shí)到熟悉理解的階段，初中學(xué)生的認(rèn)知能力水平明顯比高中學(xué)生低了很多，因此初中物理的概念教學(xué)，需要教師結(jié)合學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知能力水平進(jìn)行設(shè)計(jì)，立足于初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)，著眼于培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)。

一、物理概念教學(xué)的重要性

物理概念是物理學(xué)科的基石，是對(duì)物理問(wèn)題分析、判斷、推理的出發(fā)點(diǎn)，它解釋了物理學(xué)科的體系與結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)物理這門(mén)學(xué)科的意義和價(jià)值。物理概念是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力、實(shí)踐能力的重要途徑，學(xué)生理解掌握物理概念是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中必不可少的就是在物理環(huán)境中實(shí)驗(yàn)并觀察，從中獲得感性知識(shí)，并檢驗(yàn)結(jié)論。學(xué)習(xí)物理還需要將復(fù)雜的思維過(guò)程和自己認(rèn)知概念與新事物相聯(lián)系，進(jìn)而認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)。因而教師需要引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)物理概念，掌握概念學(xué)習(xí)的方法，培養(yǎng)各方面能力，開(kāi)發(fā)智力。

二、初中物理概念教學(xué)的基本內(nèi)容

物質(zhì)基本屬性的概念。初中的物理概念有很多，關(guān)于物質(zhì)基本屬性的概念就有質(zhì)量、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度等等，通過(guò)物質(zhì)基本屬性的學(xué)習(xí)，學(xué)生能了解到認(rèn)識(shí)事物的基本方法，掌握事物的基本屬性，并具備認(rèn)識(shí)事物、區(qū)分事物的能力。物體間相互作用及變化規(guī)律的概念。概念教學(xué)的另一類(lèi)別是關(guān)于物體間相互作用及變化規(guī)律的概念，主要包括速度、電流、電壓、力、功、功率等等，也就是自然界一切物體變化過(guò)程中的自然規(guī)律，這些概念通過(guò)自然規(guī)律揭示了事物之間的聯(lián)系。

三、創(chuàng)設(shè)情境，獲得概念的感性認(rèn)知

創(chuàng)設(shè)情境是初中物理課堂中常用的一種教學(xué)方式。一般情況下，教師借助創(chuàng)設(shè)情境的方式來(lái)引入新課。在概念教學(xué)的時(shí)候，教師同樣可以借助創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生獲取對(duì)概念的感性認(rèn)識(shí)，促進(jìn)學(xué)生理解概念、掌握概念。通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境所形成的概念，學(xué)生不會(huì)感覺(jué)到突兀，他們會(huì)自然地接受。因而，創(chuàng)設(shè)情境可以作為概念動(dòng)態(tài)生成的第一步驟。首先，教師展示和概念相關(guān)的情境，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)概念提出猜想；然后，教師指導(dǎo)學(xué)生借助分析或者實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證，初步體驗(yàn)概念。例如，在進(jìn)行“升華”這個(gè)概念教學(xué)時(shí)，教師可以用創(chuàng)設(shè)情境方法引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)“升華”概念。升華是日常生活中經(jīng)常發(fā)生的物理現(xiàn)象，但是學(xué)生缺乏對(duì)生活的觀察，他們并不十分了解升華。針對(duì)這種狀況，教師采用播放和升華現(xiàn)象相關(guān)的視頻來(lái)創(chuàng)設(shè)情境－冬天結(jié)冰的衣服晾干的視頻。由于結(jié)冰的衣服晾干需要很長(zhǎng)時(shí)間，教師用快放的方式來(lái)播放視頻。學(xué)生觀察到結(jié)冰的衣服變干的完整過(guò)程，他們感覺(jué)非常新奇，主觀上迫切希望探究這種現(xiàn)象。教師提出問(wèn)題：為什么結(jié)冰的衣服也可以晾干？學(xué)生結(jié)合前面所學(xué)的物態(tài)變化知識(shí)進(jìn)行分析，可以認(rèn)識(shí)到升華現(xiàn)象是水從固態(tài)變成了氣態(tài)。教師根據(jù)學(xué)生分析將這種物態(tài)變化定義為“升華”。由于水從固態(tài)變成氣態(tài)過(guò)程中，學(xué)生只能觀察到固態(tài)冰的減少，而無(wú)法觀察到氣態(tài)水的生成，他們無(wú)法充分信任教師所提出的概念。教師再做碘的升華實(shí)驗(yàn)，這樣學(xué)生可以清晰地觀察到固態(tài)碘變成紫色氣態(tài)碘的過(guò)程。學(xué)生對(duì)“升華”概念的感性認(rèn)識(shí)更為具體了，顯然，創(chuàng)設(shè)情境為學(xué)生動(dòng)態(tài)理解概念提供了基礎(chǔ)。

四、強(qiáng)化物理概念的體系性

物理學(xué)科具有較強(qiáng)的體系性。在早期發(fā)展中，物理的各個(gè)模塊的確是分開(kāi)獨(dú)立的，但是隨著近代科學(xué)研究的不斷進(jìn)步，物理各個(gè)模塊之間已經(jīng)體現(xiàn)出深刻的相互聯(lián)系，可以彼此相互解釋和印證。初中物理的概念教學(xué)，自然應(yīng)當(dāng)充分考慮到物理概念規(guī)律的體系性。比如初中物理中的物態(tài)變化部分和分子動(dòng)理論部分是存在很強(qiáng)的相關(guān)性的。物態(tài)變化看似簡(jiǎn)單，但是在學(xué)習(xí)完成以后學(xué)生頭腦中總是問(wèn)題重重，比如為什么會(huì)蒸發(fā)？蒸發(fā)為什么受液體溫度、液體表面積和液體表面空氣流動(dòng)速度的影響？為什么會(huì)有沸點(diǎn)？為什么冰可以不經(jīng)過(guò)水直接變?yōu)樗魵?？這些問(wèn)題可以利用初中物理中的分子動(dòng)理論來(lái)幫助學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的理解。初中學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)提出許多問(wèn)題，教學(xué)中絕對(duì)不能對(duì)這些問(wèn)題不聞不問(wèn)，從體系性出發(fā)進(jìn)行教學(xué)，能夠很好地引導(dǎo)學(xué)生將自己的所學(xué)歸納成系統(tǒng)，有利于學(xué)生物理觀念的養(yǎng)成。

五、多媒體教學(xué)

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，物理是一門(mén)科學(xué)探索的學(xué)科，更需要實(shí)踐，讓學(xué)生在實(shí)踐的基礎(chǔ)上加深概念的認(rèn)識(shí)和理解。物理知識(shí)來(lái)源于生活和實(shí)踐，有效的教學(xué)離不開(kāi)豐富多彩的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)?zāi)軒椭鷮W(xué)生更直觀地感受和理解概念以及罕見(jiàn)的規(guī)律現(xiàn)象。實(shí)際上有些實(shí)驗(yàn)難度較大，學(xué)生不能在課本知識(shí)和教師的演示中充分掌握實(shí)驗(yàn)操作，教師的現(xiàn)場(chǎng)演示有時(shí)候也會(huì)達(dá)不到預(yù)期效果，再加上有些實(shí)驗(yàn)所需的器材較多，操作過(guò)程比較復(fù)雜，學(xué)校條件滿足不了實(shí)驗(yàn)需求，這就需要應(yīng)用多媒體技術(shù)，通過(guò)多媒體技術(shù)的模擬實(shí)驗(yàn)完成操作，比如失重狀態(tài)、電磁感應(yīng)、電流的形成這些實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用多媒體輔助教學(xué)促進(jìn)了課堂的有效性，不僅節(jié)省時(shí)間，也能避免實(shí)驗(yàn)工作中出現(xiàn)的失誤。

六、理解記憶，關(guān)注概念的形成過(guò)程

不少初中生在學(xué)習(xí)物理概念的時(shí)候，僅僅依靠記憶。學(xué)習(xí)概念運(yùn)用記憶是必要的，但如果在不理解概念的狀況下依靠死記硬背，肯定無(wú)法學(xué)好物理概念。相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，如果學(xué)習(xí)者能夠深入理解知識(shí)，可以提升記憶的效果。教師可以對(duì)概念進(jìn)行深度分析，讓學(xué)生清晰地了解新學(xué)概念和已學(xué)相似概念存在著哪些異同。這一分析過(guò)程可以幫助學(xué)生辨析清楚概念，從而形成較為深刻的印象。對(duì)概念進(jìn)行辨析的時(shí)候，教師可以提出問(wèn)題，讓學(xué)生自主分析，這樣效果更好。物理學(xué)習(xí)有一個(gè)從迷迷糊糊走向逐漸清晰的過(guò)程，因此，概念的辨析非常重要?！耙粽{(diào)”是初中物理聲學(xué)部分較為重要的一個(gè)概念，許多學(xué)生感覺(jué)難以理解“音調(diào)”這一概念，造成這種現(xiàn)象的主要原因是學(xué)生不能夠從音調(diào)的產(chǎn)生本質(zhì)角度去理解它。音調(diào)是由物體振動(dòng)的頻率所決定的，在介紹過(guò)音調(diào)這個(gè)概念后，教師可以使用音頻發(fā)聲器產(chǎn)生不同頻率的聲音，讓學(xué)生感受隨著頻率的增加，聲音越來(lái)越尖銳（音調(diào)越高），從而讓學(xué)生深刻地理解音調(diào)和頻率的關(guān)系。在使用音頻發(fā)聲器發(fā)聲的過(guò)程中，教師還可以將聲音對(duì)應(yīng)的波形展示出來(lái)，讓學(xué)生借助聲音波形的疏密程度來(lái)體驗(yàn)頻率對(duì)音調(diào)的影響。這種結(jié)合了聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)的教學(xué)方法，對(duì)學(xué)生理解“音調(diào)”概念非常有幫助。不少學(xué)生會(huì)將“音調(diào)”與“響度”概念混淆起來(lái)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生辨析這兩種概念。教師借助音頻發(fā)生器以相同的響度來(lái)播放不同頻率的聲音（響度一致，音調(diào)不同），讓學(xué)生來(lái)感受響度和音調(diào)的不同，然后，教師再播放響度不同，但頻率相同的聲音（音調(diào)一致，響度不同）。通過(guò)對(duì)比，學(xué)生可以在頭腦里面建立起音調(diào)概念的深度理解，讓學(xué)生將“音調(diào)”和“響度”概念徹底地分開(kāi)來(lái)。在動(dòng)態(tài)生成概念教學(xué)中，教師幫助學(xué)生對(duì)概念進(jìn)行辨析，能夠讓學(xué)生將概念記得更清楚，記得更久。

七、合作學(xué)習(xí)

合作學(xué)習(xí)法是物理教學(xué)常用的教學(xué)方法，教師在課堂教學(xué)應(yīng)用合作教學(xué)法的同時(shí)要考慮學(xué)生的互補(bǔ)性，在分組時(shí)注意每個(gè)小組都有基礎(chǔ)好的學(xué)生和基礎(chǔ)差的學(xué)生，而且每個(gè)小組的實(shí)力都不能有太大的差距，保證在講解概念教學(xué)時(shí)，每個(gè)小組的成員都能相互促進(jìn)，共同進(jìn)步，尖子生帶動(dòng)后進(jìn)生。比如在進(jìn)行“凸透鏡成像規(guī)律”這一概念教學(xué)時(shí)，教師可以提出小組合作任務(wù)：結(jié)合生活實(shí)際和課本概念，探究凸透鏡成像的規(guī)律是什么。每個(gè)小組收到任務(wù)后都開(kāi)始分配任務(wù)，有的搜索生活實(shí)例，有的閱讀教材內(nèi)容，有的整合生活與教材內(nèi)容，有的在準(zhǔn)備總結(jié)探究成果。在問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生的積極性都在提高，為了不拖小組后腿，都會(huì)各負(fù)其責(zé)。當(dāng)每個(gè)小組都匯報(bào)探究成果后教師就可以點(diǎn)評(píng)學(xué)生的成果，并以此進(jìn)入概念教學(xué)。合作學(xué)習(xí)法讓每個(gè)學(xué)生都加入概念教學(xué)的探索中，在探索中也能培養(yǎng)自學(xué)能力和探索能力以及合作能力，通過(guò)集體力量分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，在交流的過(guò)程中相互學(xué)習(xí)，相互促進(jìn)。

八、動(dòng)手實(shí)踐，深化概念的本質(zhì)理解

動(dòng)手實(shí)踐在初中物理教學(xué)中應(yīng)用不多，主要是教師對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力不信任造成的，這對(duì)物理教學(xué)不利。實(shí)際上，動(dòng)手實(shí)踐不僅僅可以提升學(xué)生的動(dòng)手能力，為學(xué)生的全面發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，而且還可以讓學(xué)生從其他角度來(lái)理解概念，從而透析概念的不同側(cè)面。初中物理教師在教學(xué)過(guò)程中可以根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)概念的需要設(shè)計(jì)動(dòng)手實(shí)踐活動(dòng)，放手讓學(xué)生自己參與實(shí)踐活動(dòng)，從新的角度認(rèn)識(shí)概念。例如，在平面鏡成像教學(xué)中，學(xué)生對(duì)“虛像”概念難以理解。教師可以讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐探究平面鏡成像規(guī)律，這樣可以促進(jìn)學(xué)生理解“虛像”概念。

探究一：學(xué)生將一支蠟燭放在平面鏡前面，改變蠟燭位置，觀察平面鏡中蠟燭所成像的大小。這一過(guò)程，可以讓學(xué)生動(dòng)手操作，親自觀察，體驗(yàn)物和像的外形關(guān)系。

探究二：學(xué)生使用光屏在平面鏡后方接收蠟燭所成的像。無(wú)論學(xué)生怎么移動(dòng)光屏都無(wú)法在光屏上接收到物體的像，這一探究活動(dòng)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到平面鏡所成的像是虛像，無(wú)法呈現(xiàn)在光屏上。

探究三：學(xué)生用玻璃板替換了平面鏡。他們將一支蠟燭點(diǎn)燃，放在玻璃板前面，再將另外一支外形差不多的蠟燭放在后面，學(xué)生不斷地改變后面蠟燭的位置。學(xué)生透過(guò)玻璃板觀察，讓后面的蠟燭和前面蠟燭所成的像完全重合，然后，學(xué)生使用刻度尺來(lái)測(cè)量物距和像距。通過(guò)測(cè)量，學(xué)生發(fā)現(xiàn)了平面鏡所成像的物距和像距是相等的。

經(jīng)過(guò)三個(gè)探究實(shí)驗(yàn)之后，學(xué)生對(duì)平面鏡成像有了一定認(rèn)識(shí)，也感受到了虛像的特征，不會(huì)再搞不清虛像。學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐能夠從觀察和接收兩個(gè)角度理解虛像：“虛像是可以觀察，但無(wú)法用光屏接收”，同時(shí)還更為深刻地認(rèn)識(shí)到平面鏡成像所成的像是虛像，像和物體形狀、大小是相同的；像和物體各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線與平面鏡垂直；像和物體各對(duì)應(yīng)點(diǎn)到平面鏡間距離相等。

結(jié)束語(yǔ)

初中學(xué)生的可塑性強(qiáng)，很容易進(jìn)行物理概念學(xué)習(xí)的方法和技巧的培養(yǎng)。但需要注意，初中學(xué)生的認(rèn)知能力和水平遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到高中學(xué)生的層次，因此教學(xué)中要做好科學(xué)性妥協(xié)，要充分考慮到學(xué)生的原有認(rèn)知，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并充分地將物理聯(lián)系實(shí)際。同時(shí)，在初中物理的概念教學(xué)對(duì)教師自身也是極大的挑戰(zhàn)。