物理概念教學探討論文

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在教學過程中，讓學生準確牢固地建立起物理概念，是物理基礎知識教學的重要環節，在初中入門教學階段尤為重要。

認知心理學認為，概念，尤其是初級概念，大多是由感性材料先在頭腦中形成表象，然后經過對比、分析、抽象、歸納、概括等思維過程，抽取出一類現象或事物的關鍵屬性而獲得的。因此，初中物理概念教學，作為物理教學的入門階段，首先要解決好學生感性材料貧乏、有關表象不豐富的問題，然后，就要帶領學生歷經對表象進行抽象加工的全過程。學生對表象抽象加工的過程，實際上是學生重整自己認知結構的過程，重整的結果，要在語言（符號）、實例（典型）、圖景（表象）等認知系統的各個層面上突現出有關概念的本質特征，從而形成能動的、可以用于推斷、分析、解決有關物理現象的新的認知模塊。物理教學中常聽到教師埋怨，學生學得不活，只會死記硬背，遇到實際問題一籌莫展，物理知識支離破碎等等，其根源都在于概念教學之初沒有讓學生充分地歷經概念獲得的全過程。

另外，還應當看到，學習物理之前，從日常生活中學生已經獲得了大量的關于物理世界的前科學概念。學生已有的前科學，是物理學習賴以順利展開的基礎，沒有前科學概念的支持，物理課程的展開是無法想象的。但是，學生的前科學概念中，又往往包含有許多的錯誤要素，而這些錯誤的成份，又是干擾科學物理概念建立的極大障礙。怎樣處理好前科學概念，也是物理概念教學中要不斷研究解決的問題。

現以九年義務教育華東版初中物理課本第一冊“怎樣認識力”一節的教學過程為例，來探討物理概念教學的操作技術。學生學習準備狀態分析：

學習本節教材時，學生已經形成了“力”的前科學概念。學生的力概念主要來自自身的體驗，大多與自身的感受、物體的運動，以及由此派生的種種現象相聯系。靜物也會是施力的主體，學生極少想到。關于遠距離作用、力作用的效果、力作用的相互性等等，學生都有相當的感知，但缺乏一定水平的概括和總結，沒有形成相應的命題?！傲ψ饔玫闹?、賓體缺一不可”，“運動的物體不一定受到力的作用”、“作曲線運動的物體所受的力與運動方向有一定夾角”，等觀點，難以獲得實際生活經驗的支撐，因此，本節課對這方面涉入不宜太深。前科學的力概念,最主要的錯誤在于“力”與“速度”混沌不分，本節課可以進行適當的預處理。

教學過程：

（一）引入新課板書：怎樣認識力（二）力是什么

演示：手推小車以實物演示激活學生頭腦中的表象。（板書）手拉彈簧手提鉤碼手壓海綿從學生的自身感受開始。變換力作用的賓體。

小結：推力、拉力、提力、壓力都是人施加的引導學生對主體進行抽象。

提問：機器能不能起推、拉、提、壓的作用呢？舉例說明。

板書：推土機推土拖拉機拉泥起重機提磚壓路機壓路

小結：機器也可以施加力變換力作用的主體。從人到“可動的”機器，主體外延的展拓不突兀。

思考：人和機器可以施力，那么其他的物體是不是也能起這些作用呢？

演示：彈簧推車鉤碼拉車彈簧提鉤碼鉤碼壓海綿

總結：人對物體可以施力，機械對物體也可以施力，其他的物體對物體都可以施加力的作用，我們可以說：

板書：一、力是物體對物體的作用說明：施力物體受力物體舉例：人推車──人對車施加推力的作用人是施力物體，車是受力物體從人、機器到其他物體，在更大范圍內抽象力作用的主體。彈簧是“動”物，而鉤碼是“靜”物，打破“力只能由‘動’物施加”的表象的局限性。把“人”降至“物體”，強化對主體的概括。“作用”，通過語詞的代換作自然概括。一般物體都會受到力，這對學生是不爭的事實。所以，以上對比、抽象的過程只緊扣著施力物體展開。

模仿：彈簧提鉤碼──彈簧對鉤碼施加提力的作用彈簧是施力物體，鉤碼是受力物體鉤碼拉彈簧──鉤碼對彈簧施加拉力的作用鉤碼是施力物體，彈簧是受力物體討論：剛才研究的力，都是兩個物體直接接觸產生的作用。不接觸的兩個物體之間，會不會出現力的作用呢？用概括形成的抽象觀念，回過來對原實例的表述進行整形，使原有的感性材料順應新建立的抽象觀念?！爸g”，通過語言暗示進一步“調平”主、客體地位，為力作用的相互性作暗示性鋪墊。演示：磁鐵吸引小磁針(2)摩擦的塑料棒吸引紙屑(3)乒乓球自由下落

由“直接接觸”到“不直接接觸”突破作用方式表象的局限。

小結：作用也可以發生在有一定距離的兩個物體之間。

演示(1)(2)以前做過,這里再次強化,為以下概括力作用的運動學效果激活有關的表象。

（三）力作用的效果

板書：二、力的作用效果

思考：力的作用能產生哪些效果呢？也就是說，受力物體在力的作用下會發生哪些變化？

提示：著重研究受力物體一方。

由于前面演示的激發，學生容易概括出兩類效果。

通過設問，激發學生在表象中突現出現象的另一個側面──作用的效果。

演示：人拉彈簧，手壓海綿

板書：1.力能使物體發生形變

演示：手推車，車由靜變動，由動變靜

說明：運動狀態發生形變（配以圖示，或引進多媒體動畫）

回顧：磁鐵吸引小磁針，靜止的小磁針“跳”起，摩擦的塑料棒吸引紙屑，紙屑上“跳”乒乓球自由釋放

后，自靜止變為下落

形變的觀點學生容易接受，簡潔處理。

引導學生對過程的細節充分展開想象，在此基礎上概括出“運動狀態變化”。

在前面學習“7.3物體的運動”時就注意引入術語“運動狀態”。

板書：2.力能使物體的運動狀態發生改變

說明：剛才“動”到“靜”和“靜”到“動”的變化，實質上是物體速度大小的變化。

思考：物體的運動狀態有沒有其他的變化？

演示：手迎著車運動的方向推車，車返回演示：繩拉小球作圓周運動

先“反向”，后“轉向”，有利于引導學生概括思維的方向。

通過圖示，促進學生認知結構中“力”與“速度”發生分離。

用箭頭表示力，可以進一步抽象出力作用的方向特征（矢量性），便于后續課自然地過渡到力的圖示。

提問：物體的運動狀態改變包括哪兩種情形？

板書：速度大小變化運動（速度）方向變化

練習：

舉例說明

一個物體受到力的作用發生了形變。

一個物體受到力的作用速度大小發生改變。

一個物體受到力的作用運動方向發生改變。

激發學生做分類概括。

通過舉例，使新揭示的力概念的本質特征（作用效果）獲得更廣泛的表象支持。

思考：反過來，我們能不能從力作用效果的表現來判斷一個物體是不是受到了力的作用？怎樣判斷？

閱讀：要求找出文中重要語句逆向思維是概念掌握水平的關鍵特征，是從具體運算水平發展到抽象運算水

平的標志。

后續課還要就此繼續展開，課時關系，這里不再做舉例練習。

（四）力作用的相互性

實驗：用拳頭捶桌桌子

提問：用力捶時，拳頭有什么感覺？表明什么？

說明：疼痛感覺是由于劇烈的形變。

這一現象表明：

板書：三、物體間力的作用是相互的

利用學生自身感受形成的表象。本例還強化了“‘靜’物（桌子）也可施力”的新命題。下例同此。

分析：彈簧提鉤碼,在把鉤碼提起的同時,彈簧本身也變長了,說明彈簧也受到鉤碼的拉力。既鞏固了對力作

用相互性的認識，又強化了由效果判斷力存在的推斷方法。下例同此。

討論：你坐在船上,船停靠在河邊,想要讓船離岸,你用什么辦法?

本校地處河網地區，學生有關感知表象豐富，易于激發學生的認知動力。

討論：教材圖9－5、9－6討論的目的是對原有的表象提升，組合到新形成的科學的力概念體系中去。

在討論分析中，一一明確各力的施力物體、受力物體、作用效果，通過術語的運用再度強化新形成的力的概

念結構系統。

力的單位

回顧：長度、質量單位的確定，引出物理量力的單位

閱讀：(1)國際單位制中力的單位是什么?1牛約有多大?

練習：你站在地面上對地面的壓力大約多少牛？A.幾牛B.幾十牛C.幾百牛D.幾千牛

在力的新概念結構中，單位不是核心結構，本節課作低調處理。

側重于單位形象的建立。

（六）小結

提問：學完本節內容，你對力有了哪些認識？

強化：施力和受力物體、作用形式、作用效果、相互性。

機動：閱讀P89“讀讀想想”思考“想一想”作業

教學小結：

該教案的實施很成功。盡管容量相當大，但由于充分發掘了學生原有認知結構中的可用成份，廣泛激活了學生已有的表象，教學活動的展開很順利。物理學的抽象概念，是以詞的形式出現的，是以命題語句來表達的。但是，缺乏表象的支撐，對表象不進行比較、分類、替換、逆反等思維加工，就不會形成有效能的物理概念。上述案例，正是精心地誘導和激發學生通過一系列的思維活動來建立科學的力概念的。作為初中物理入門階段的起始教學，宜先著力于概念的同化，在同化中突出力概念的本質要素，逐漸摒棄其非本質要素。在后續課中，將以此為基礎，繼續解決“學習準備狀態分析”中提及的認知問題，促進力的科學概念與原有自發概念的完全分離。