注重学生认知体验优化物理概念引入

李加庄（平潭第一中学，福建平潭350400）

注重学生认知体验优化物理概念引入

李加庄
（平潭第一中学，福建平潭350400）

中学物理教学的核心问题是学生形成概念、掌握规律，并在此过程中发展学生的思维能力。物理概念是组成物理知识的基本元素，物理概念的教学是物理教学中的重点、难点，物理概念教学的成败将直接影响物理教学的成败，文章将从分析高中学生对物理概念难以掌握的原因入手，针对目前高中物理概念教学中普遍存在的问题，结合自己的教学实践，提出优化物理概念引入，提高物理概念教学有效性的方案。

认知体验；优化；概念引入

概念教学的有效性直接关系到学生知识体系和认知结构顺利建构，关系到其世界观、人生观和辩证唯物主义思想的培养。［1］

高中物理概念难以理解和掌握，在教学中，概念引入如果方法恰当，不仅有助于学生对概念的理解和掌握，而且还会激发学生学习物理和探究科学的兴趣，因此注重学生认知体验，优化物理概念的引入就显得非常重要。

一、物理概念难以掌握的原因

（一）缺乏足够的感性认识

物理概念形成的过程中，包含了不断归纳事物共性，不断检验概念正确性的过程，这个过程就是一个感性与理性相互作用的过程，因此，缺少感性认知，必然导致概念形成困难。

（二）把物理概念等同于数学表达式

很多物理概念最终以数学公式表现，但物理概念又不能完全从数学角度理解。如电容的定义C=Q/U，学生经常会错误的理解为“电容器的电容与电容器所带的电荷量成正比，与两极板的电势差成反比”。

（三）被以前的概念误导，养成定式思维

如对“功”的概念是力与在力方向的位移乘积，当力与位移方向成θ角时W=Fsocsθ。学到“冲量”这个概念时，把这个力的冲量也写成：I=Ftocsθ。

二、物理概念教学存在的普遍问题

（一）重知识，轻能力。教师教学过程只重视把一个概念硬生生的塞给学生，让学生背概念的内容，记概念的数学表达式，未创设必要的情境，让学生通过理性，科学推理，自己发现问题、提出问题、解决问题，忽视了学生能力的培养。

（二）重结果，轻过程

不少物理教师为了节约课时，多讲练习，在概念教学中只重结果，不重过程，如动能概念的教学，直接把动能的定义与表达式抛给学生，没有让学生经历概念形成过程，学生对概念和表达式的由来感到迷茫。

（三）重教学，轻学生

一些物理教师平时备课也很用功，但只注重备教材、备概念知识，忽视了对学生学情的分析，课堂上只注重概念的逻辑性、科学性，忽视了学生对物理概念的认知能力，忽略了学生课堂上对物理概念形成的主动体验过程，只重视教师的主导作用，忽视了学生的主体作用。

三、注重认知体验，优化概念引入

要破解学生难以掌握物理概念的困局，就必须从分析物理概念难以掌握的原因入手，针对目前物理概念教学普遍存在的现状，研究如何优化概念引入，笔者的观点是物理概念教学中必须注重学生认知体验过程，创设条件让学生通过主动探究，类比分析、认知感悟的过程，才能达到深刻理解，熟练掌握，下面谈谈自己在教学实践中如何根据学生的认知体验，优化物理概念的引入。

（一）通过学生生活经验引入

物理课程标准明确提出“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本理念。它要求物理教学要贴近学生生活，加强课程与学生生活和现实社会的联系，学生从日常生活经验中获得了丰富的感性材料，这些都是学生形成概念的基础。［2］

在鲁科版物理必修1第2章第3节加速度概念的引入中，教材内容是这样的：“物体运动速度改变的快慢不一定相同，例如，飞机起飞时速度变化很大，而火车启动时速度变化就要小些，那么，怎么比较物体运动速度变化的快慢呢？”

笔者的教学过程是这样，先播放一段车手舒马赫驾驶F1方程式赛车与超音速战机竞速视频，该比赛分600米、900米和1200米三段，结果是前600米舒马赫的赛车居然胜过战斗机，900米和1200米战斗机胜出，学生大感惊讶，由此引出学生兴趣，教师趁热打铁提出两问题：1.为什么900米和1200米飞机取胜？学生不假思索回答：飞机速度快；2.既然飞机速度快，那前600米赛车胜出又说明了什么？激发学生强烈好奇心，让学生分组讨论然后回答，结果答案五花八门，但有一个学生答案是“赛车提速快”，教师乘机抓住“提速”两字往下追问，提示学生思考如何引入一个描述提速性能的物理量，引导学生与速度概念类比，引出加速度的概念。这样学生通过生活常见的竞速比赛，让学生感到出乎意料的时候，顺势引导，引入物理概念，学生不但感觉物理概念引出自然，还能即刻领悟到物理概念引入的目的和意义，掌握物理概念深刻内涵。

（二）利用已学概念对比引入

有些概念抽象，不好想象，难以理解，特别是电磁场相关的概念，如电势、电势差、电势能三个概念，在鲁科版教材中，三个概念分三节课叙述，第1节是《电场力做功与电势能》，在这一节中，第一部分介绍电场力做功的特点，得出电场力做功与路径无关的结论，在第二部分中引入电势能的概念，按照鲁科版教材的顺序讲解，学生听起来感到一头雾水，在实际教学过程中，笔者根据学生的认知规律和已有知识，对这一章的内容进行重新组织，打破教材原有章节顺序，大胆探索新的教学逻辑，收到很好的效果。

根据学生认知规律，学生在学习电场能的性质知识之前，已经学习了重力场中的能——重力势能，对重力做功的计算非常熟悉，笔者从这一点入手，用类比的方法，告诉学生根据前面学习知道电场力跟重力一样，做功也跟路径无关，都只跟始末位置有关，重力做功只跟始末位置的高度差有关，重力做功与物体本身重力的比值是始末位置的高度差，同理，电场力做功与电荷本身的带电量的比值叫电场始末位置的电势差，这样引入电势差的概念比较自然，同理，下一节跟高度类比，重力场跟电场一样，都要选取一个零势能点，重力场中某点跟零点高度差就是这点的高度，电场中某点跟零点的电势差叫这点的电势，引入电势概念也顺理成章；接着跟重力势能类比，物体的重力跟所在位置高度的乘积是物体在该位置的重力势能，同理，在电场中，电荷的电量与所在位置的电势的乘积就是电荷在该位置具有的电势能。这样处理，遵从了学生的认知规律，逻辑关系明确，条理清晰，学生学习感觉自然顺畅，理解透彻，易于掌握。

（三）根据物理概念的科学性引入

物理概念具有很强的科学性与严密性，用它可以揭示物理现象的某种本质属性，但鲁科版教材中对部分概念的引入往往缺乏科学性与严密性，如鲁科版物理3-1第5章第3节磁感应强度的概念，在鲁科版教材中是这样叙述的：“把小磁针放在磁场中的不同位置，会发现小磁针受力大小、指向可能是不同的，这说明在磁场中的各点磁场的强弱、方向可能不一样”，然后用一个迷你实验室——电磁铁吸引别针实验来感受磁场强弱，接着这样叙述“从上面的实验结果可知，磁场不仅有方向性，而且有强弱，人们借鉴用电场强度表示电场强弱的方法，用磁感应强度B来描述磁场的强弱及方向。我们规定：穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处磁感应强度”。

用这种方法引入磁感应强度，学生会不会丈二和尚摸不着头脑？学生至少会有两方面疑惑，第一，教材中提到磁感应强度与电场强度类似，都可以描述场的强弱与方向，却没有按引入电场强度的方法引入磁感应强度；第二，磁感应强度是用来描述磁场的强弱与方向的，那一定是个矢量，而它却规定成磁感线的条数，显然不符合逻辑，这样定义，既不科学，也不严密，严重违背了学生的认识规律。

笔者的教学过程是这样的，先让学生通过迷你实验室感受一下磁场也有强弱、方向之分，然后让学生回顾电场强弱的描述方法——电场强度，接下来引导学生用类比法自己想办法为描述磁场的强弱、方向引入一个物理量，让学生分组讨论，之后各组派代表总结发言。

由此激发学生的兴趣，然后引导学生用实验探究磁场力的决定因素，把下一章的安培力提上来，通过实验探究，学生知道了磁场力跟导线中的电流强度有关，跟导线在磁场中的长度有关，然后让学生分组讨论如何引入一个概念来科学地描述磁场的强弱，提问学生，学生会很自然地说出磁场的强弱用导线受力比去导线中的电流和导线在磁场中的长度的乘积，这样磁感应强度的概念就顺理成章地引入了。

总之，由于物理概念抽象，难以掌握，在物理概念教学特别是物理概念的引入教学中，只要遵循学生的认知规律，充分发挥学生的主体作用，给学生足够的探究、体会、感悟的空间和时间，优化物理概念教学的引入过程，是完全可以降低概念教学难度，提高概念教学效率的。

［1］郑淳，郭定和.新课程理念下高中物理概念课的有效教学策略［J］.教育与教学研究，2009（11）.

［2］武少文.中学物理概念教学浅议［J］.宿州教育学院学报，2004（12）.

（责任编辑：詹国荣）