談物理概念及教學

束義福

摘要：物理概念是對物理結構及其運動規(guī)律認識的一種結晶，又

是解決物理問題的基礎和出發(fā)點，物理概念教學是物理教學的重要內

容和任務。本文概述物理概念的涵義、特點、分類以及對物理概念教

學的目標、特點、環(huán)節(jié)、引入方式、基本方法與注意問題作嘗試性探

討。

關鍵詞：物理概念物理概念教學

一、物理概念的一般涵義

物理概念是從大量的物理事實（實驗結果）及邏輯思維結果的概

括、抽象出來的，是反映物理本質屬性和共同特征的一種科學抽象。

是構建物理學理論體系的基本要素，是組織物理學領域的重要基礎。

物理概念既是對物質結構及其運動規(guī)律認識的一種結晶，又是解決物

理問題的基礎和出發(fā)點。

物理概念反映著人類認識物理世界艱難而漫長的智力活動過程，

它是人類對物理世界進行分析、綜合、分化、整合的精細化、準確化

的產(chǎn)物。物理概念既是物理思維的產(chǎn)物，又是更高層次物理思維的工

具。物理思維只有借助于概念才能提高推理和判斷能力，才能深刻揭

露物理現(xiàn)象和物理過程的本質和規(guī)律，物理概念不同于物理規(guī)律，它

既是物理大廈的磚石或物理學的細胞，又是把物理世界的數(shù)學描述、

物理現(xiàn)象本質物征詞的表達以及實驗測量聯(lián)系起來的紐帶，從而可以

說，物理概念是物理學的精髓。

二、物理概念的特點

（一）、拜明的家見性。物理概念在很大程度上區(qū)別于一般的科學概

念、物理概念建立在實驗和測量的基礎上，也就是說，幾乎每個物理

概念都可以由某種實驗和測量方法或者用操作定義來作出嚴格的規(guī)

定，例如規(guī)定單位正電荷、受力為該電荷所在處的電場強度；規(guī)定單

位時間內通過導線橫截面的電量為電流強度等。

（二）、離度的抽象性。一個物理概念只有經(jīng)過個體意義的智力活

動過程才能獲得，不管是“接受學習”或者是“發(fā)現(xiàn)學習”，教師或教

材的干預絕對不能取代學生自己的觀察、經(jīng)驗、知覺、操作、實驗、

探索和思維等必要的心理活動，正是這種心理活動以及個體和環(huán)境間

的相互作用，才能找出我們所研究的物理現(xiàn)象或情境的異同點，抽象

出其本質和有別于其他特點的屬性，籍此形成物理概念。

（三）、高度的概括性。物理概念不是具體物理實體的形象，也不

是主觀的心理圖象，而是有別于一種物理現(xiàn)象或一類物理過程的某一

種現(xiàn)象或過程的理解和概括，例如，物理學中的能量，作為一個概念

的實體，它既是一個抽象于基本物體、具體能量而存在的觀念中的東

西，又是一個可以通過能對外做功而被察覺、被操作的“獨立存在物”,

能量最顯著的特點是多樣性和守恒，中學物理中能量被描述為物體做

功本領的量度，“做功本領”是從物理世界千姿百態(tài)的能量中概括出來

的共同本質屬性。

物理概念是科學的抽象，是物理學的科學語言，深刻地、真實地、

正確地反映自然。物理概念具有以下特點：

（8）、定義語詞性。一般物理概念都是用詞語來定義其物理意義

的，對概念常常是先下一個詞語定義，然后揭示其內涵。如“慣性概

念”，把物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的這種性質叫“慣性”。

其主體部分是“這種性質叫慣性”，而定義語體的修飾部分“……保持

勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)……”，它不同于一般語句。出于表述的

精確的需要，用于定義物理概念的語詞一般都很精煉，較之一般語句，

其句法結構相對復雜、異常，這在很大程度上掩蓋了物理概念的本質,

導致一些學生對物理概念會背而不能真正理解。

（五人縱向銜接性。物理概念很大程度上是自然常識，初中物理

知識、數(shù)學知識的延伸、拓寬和進一步研究（如定量研究），物理概念

對它們具有一定的程度的繼承性，重視物理概念與小學、初中相關知

識的銜接，要注意克服知識的局限性，避免因注意到銜接而造成思維

定勢，影響對概念的物理意義的把握。

（六人漸次衍生性。物理概念一個常用定義的方法是屬加種差，

即先找出與待定義概念最鄰近的屬概念屬概念已被定義過，然后加上

待定義概念與屬概念下其他概念的本質差別（種差），由此而引出待定

義概念的定義。例如以“力”作為屬概念，用它加上不同的種差，就

可以引出重力、摩擦力、彈力的概念等。種差也可以看作概念之間的

本質差別。種差的來源有兩個：一個來源是物理現(xiàn)象的發(fā)生條件。如

重力產(chǎn)生條件為地球與物體之間的相互吸引，而滑動摩擦力的產(chǎn)生條

件為物體接觸面間的相對滑動。另一個來源是具體的物理量之比或之

積，如“速度”，作為標致物體運動屬性的概念，就是由屬概念“時間”

和“位移”衍生而來的。它在數(shù)值上等于運動物體在單位時間內通過

的位移。類似，“功量”概念就是由屬概念“力量”和“位移”衍生而

來，數(shù)值上等于力和位移兩者的乘積。這種用屬概念加種差定義物理

概念的方法，使物理概論顯示了它的衍生性和層次性。

（七人具體形象性。物理概念大多是從日常生活中經(jīng)常耳聞目睹

的物理現(xiàn)象中總結出來的，實際生活中容易找到活生生的概念實例。

學生的生活經(jīng)驗豐富了有關概念的感性經(jīng)驗，為建立正確的物理概念

提供了一定的表象基礎。物理概念的具體形象性在一定程度上降低了

概念的抽象性，使概念成了充實豐滿的東西。當然，在“具體形象性”

的背后也存在著陰影，那就是生活經(jīng)驗又往往限制了學生對概念的進

一步理解，使學生不能擺脫具體表象的束縛，以致將具體材料當成了

概念的化身，或混淆了日常生活概念與科學概念。而物理概念的真正

掌握則應擺脫表象，使概念源于生活，高于生活，又能夠回到生活。

（八）、特定性和可檢除性。另外，物理概念的內涵是特定的、每

個概念都有明確的物理意義，它只是物理客體（或過程）某一個或某

幾個方面的性質的抽象概念；它經(jīng)得起實驗驗證，它是人類思維對物

體客體本質的認識，物理概念具有內涵的特定性和可檢驗性。

（九人可發(fā)展性。物理概念還具有可發(fā)展性，物理概念的內涵及

外延可陋著認識的深化和實驗手段的發(fā)展而不斷充實、擴大、發(fā)展，

從原來的物理概念可以產(chǎn)生出新的概念。如通過類比，電磁振蕩概念

可以從機械振動概念中產(chǎn)生出來的。隨著科學發(fā)展，舊概念不斷揚棄,

新概念不斷涌現(xiàn)。

三、物理概念的分類

物理概念按規(guī)定性分類：可分為實體概念——將反映客觀存在的

一類事物、現(xiàn)象或過程的概念；屬性概念——將描述物理變化過程中

表現(xiàn)出來的性質的概念；量化概念將從量的方面反映物體某些性

質的強弱或物理變化快慢、或某些物理量間關系的概念。按概念產(chǎn)生

方式分類：有理想化概念（如理想氣體、簡諧振動等）；有效概念（如

坐標軸合力、合力等）；有操作性概念（如力、振動的合成與分解、電

容器的充電與放電等）。

根據(jù)共同性將概念所涉及的各個對象歸為較大的類，根據(jù)差異性

又將各個對象分割較小的類，從而使各個對象構成具有一定從屬關系

的不同等級層次的系統(tǒng)，如物體的碰撞可分為彈性碰撞和非彈性碰撞

兩類，而非彈性碰撞又可分為完全非彈性碰撞和一般非彈性碰撞兩類,

即：彈性碰撞

碰撞r完全非彈性碰撞

非彈性碰撞

一般非彈性碰撞

根據(jù)定性、定量又可分為定性概念和定量概念兩類。用文字語言

來定義和描述為定性概念，用數(shù)字語言定義和描述為定量概念。

對概念進行劃分是揭示概念內涵外延的邏輯方法。概念劃分的思

想和方法在物理解題中十分有用。

四、物理概念教學的目標

教育理論認為“抽象的東西是認識具體的東西的手段”。又認為“研

究從抽象到具體的教學過程，是提高教學質量的必要條件”。由此可見,

提高物理概念教學質量，對提高物理學科教學質量而言，無疑是十分

重要的。

在教學實踐中，學生感到物理難學，其癥結在于物理概念沒有掌

握，因而“生吞活剎”地“咽下”了很多定律、公式之類，卻“食而

不化”，結果必然是豐富的物理含義被形形式式的數(shù)學符號所淹沒，使

生動活潑的內容變成了枯萎僵死的教條，結果是白費了精力。因此，

物理教學中，教師教好概念，學生學好概念是減負增效的重要措施，

是提高素質教育的具體內容，是提高教學質量的極為重要的課題。

物理概念教學的目標是教學設計依據(jù)之一，也是評價教學效果的

依據(jù)之一，概念教學過程中，要使學生切實地掌握每一概念的內涵和

外延，善于將概念運用到有關物理定律及理論之中，培養(yǎng)運用物理概

念求解物理問題的思維能力，為使物理概念教學目標具有可操作性，

應注意目標點與知識整體間的關系，重視內在聯(lián)系，且有機結合各項

目標于教學中。

五、物理概念教學的特點

物理概念教學具有連貫性、重復性、遞進性，對概念的認識是螺

旋式上升的，學生學習概念是循序漸進的，需要一個由淺入深，綜合

概括、抽象思維的過程。

六、物理概念教學的環(huán)節(jié)

（一）引入環(huán)節(jié)——啟動恩?維

某個概念的形成，首先要產(chǎn)生一個注意指向，明確為什么要學習

這個概念，引入它有什么用？它又是在什么知識基礎上建立和發(fā)展起

來的，例如電功率概念的引入是在電功的基礎上，通過不同電流在不

同時間內作相等的功和在相等時間內作不同電功的問題，而提出了需

要找一個能表示電流作功快慢的物理量——電功率的概念。這樣就能

把思維活動引導到某一特定的方面，我們的物理思維活動也就啟動了，

并沿著一定的思路去探索，隨著圍繞如何表達電流作功快慢的思維活

動的展開，自然形成電功率的概念，建立電功率的三種表達式。

（二）表象環(huán)節(jié)——感性思維

表現(xiàn)環(huán)節(jié)的教學包括三個方面：調動原有的正確表象，主要是有

教師發(fā)播刺激詞，由學生相應的反應詞調動出頭腦中已有的感性經(jīng)驗;

糾正原錯誤表象，主要是借助實驗、觀察等手段，克服錯誤的先人之

見；樹立新的、正確而豐滿的表象，并從個別表象發(fā)展為一般表象。

表象的產(chǎn)生要利用學生的多種感官和已有經(jīng)驗，通過各種形式的

感知，豐富學生的直接經(jīng)驗和感性知識，使學生獲得生動的表象，為

其進行抽象、概括提供充足的“原料”。

要建立生動的概念的表象，其手段大致有以下幾種：

1、出示實物，進行實驗，或組織現(xiàn)場觀察，讓學生身臨其境，耳

聞目睹，躬影實踐；

2、展示圖片、圖表、模型、幻燈片、教學影片、電視錄相等電、

聲、光教學技術媒體；

3、運用學生的親身經(jīng)驗，列舉實例，喚起學生記憶中的有關表象,

為建立概念創(chuàng)造條件；

4、對于抽象性相對較高的物理概念，精心選擇學生熟悉的事例進

行類比，化抽象為形象，建立類比表象；

5、教師可用語言對有關的概念進行生動形象的描述，引起他們的

聯(lián)想，展示豐富的想象，將概念與一幕幕活的物理圖景聯(lián)系起來。

表象是形成概念的基礎，是認識物理概念的加工“原料”。所以在

物理概念教學中對表象環(huán)節(jié)要給予足夠的重視。概念教學中重視實驗

演示，固然有利于概念教學的設計，但不可在做完實驗后緊接著就進

行分析以引出概念，而應該設法給學生留下深刻的印象，否則當學生

頭腦中還是殘缺表象時，教師就根據(jù)自己頭腦中早已存在的表象進行

分析，致使有些學生跟不上教師的思路，不得已只好機械記憶。

（三）概括環(huán)節(jié)——抽象思維

概念的真正建立將是擺脫表象的束縛。

表象并非真實物的“高保真復寫”，表象本身就對具體實物有了一

定的概括性。但在感性材料的基礎上形成的個別表象，僅僅反映個別

事物的特征。個別表象經(jīng)概括上升為一般表象，它反映許多事物的共

同特征。在概括的過程中，通過辨別各個別表象所反映的個別事物的

特征的異同，找出一類物理現(xiàn)象的共同特征。隨著表象概括程度的提

高，這種共同特征的概括程度也越來越高，最終成為關于這類物理現(xiàn)

象的概念的本質特征。

實際上，對物理現(xiàn)象的概括過程，就是逐步獲取物理概念本質、

特征的過程，比如“力”的概念，其表象材料就逐步深化、擴展概括

性程度不斷提高的，從最初肌肉的感覺，到人對物體的推、拉、壓、

提，擴展為物體與物體之間的直接作用。后來，表象進一步擴延、豐

富，擴展到彼此不接觸的物體間的吸引、排斥作用。在這些豐富的表

象材料中，有一點是它們共同具有的，那就是它們都是物體對物體的

作用。因而，“力”概念是對這些表象材料的概括達到頂點的產(chǎn)物。

可見，這是由感性認識進入理性認識的過程，教師引導學生將獲

得的感性認識，進行分析、綜合、抽象、摒棄現(xiàn)象和過程中那些表面

的、偶然的、次要的非本質的東西，突出反映現(xiàn)象和過程的本質屬性。

（四）定義環(huán)節(jié)——理性思維

在概括的基礎形成的概念，最終將以精煉而嚴密的物理術語表達

出來。然而，由于表達的需要，使得物理概括語句的句法結構不同于

文字語言，又不同于日常生活語言。其限制性的修飾定語詞使物理概

念變得常常難以理解。

在概念的表述語句中，并非所有的字詞都起著傳遞本質特征的作

用。概念定義中的各語句組塊對于本質特征的傳遞，其作用大小是不

一樣的，其中起作用小的為相對冗余部分，這部分字詞有時還會干擾

學生對本質特征的獲取，但它們對于準確傳遞概念的全部信息又是必

不可少的。

這是將已經(jīng)獲得的關于反映現(xiàn)象和過程的本質屬性用簡明而準確

的語言形式和數(shù)學公式表述的階段，看起來這已經(jīng)是“水到渠成”的

事情，可是要使學生能夠選用較好的表述形式，清晰地給出概念的定

義，仍存在一個教學過程，而不應該設想為教師在此作出一個簡單的

小結就完了。在定義中，相近概念的比較概念體系的種屬關系，也是

定義過程中要注意的問題，要避免出現(xiàn)定義上的邏輯錯誤。

（五）再認環(huán)節(jié)——強化思維

給出了定義，并不等于學生已經(jīng)明確概念的意義。這是因為教學

過程中為了形成概念而設計的觀察和實驗有相當?shù)木窒扌?，如不引?/p>

學生擴展對概念的認識的深廣度就有可能造成對概念理解的片面性。

物理概念的本質特征，一旦在學生的記憶有序地、明確地、穩(wěn)定

地貯存下來，就標志著概念已脫離了表象束縛，而成為真正理性的東

西了，這就為再認概念變式準備了最根本的條件。

一個概念所描述的是一類物理現(xiàn)象的共同屬性，其概念正例往往

是無限不可數(shù)的，為了掌握一個概念，不可能去研究、考察所有的概

念正例。因而，概念教學往往以那些有代表性、典型性、基本性和基

礎性的表象材料為支柱。然而，有些學生對于概念的理解也因而囿于

這些表象材料所“圈定”的范圍，根本不考慮“圈”外變式或對“圈”

外的變式感到難以辨別，乃至把具體材料當成了概念的化身。如“慣

性”概念，教師和教材都講汽車、石塊等有慣性，很少甚至根本不提

及液體或氣體，有些同學因而想不通為什么氣體也有慣性。

所以，闡明概念的意義，實質上就是指出概念的內涵與外延。概

念的內涵是指概念所反映研究對象的本質屬性的總和，一些概念的定

義不能包含其全部豐富的內涵，因此，講授一個物理概念，還常常深

入闡明其物理意義，進一步揭示概念的內涵。概念的外延是指概念的

一切個別對象，它反映了概念的量，說明概念所指的范圍和條件。要

深入掌握概念，以變式教學為主要內容的再認環(huán)節(jié)，通過對變式的再

認，可以使概念的本質特征更加顯露，因為變式的“漲落”使得概念

非本質特征消失掉，而本質特征得以留存，所有的概念正例被其本質

特征高度地組織在一起，概念內部通過漲落達到了有序狀態(tài)。

（六）應用見固環(huán)節(jié)——發(fā)散思維

學生大腦中所形成的概念往往是零碎的不穩(wěn)固的，在認識新知識

時遺忘也就同時開始了，這就必須“溫故知新”而加以鞏固。鞏固需

要反復，但這種反復不是機械地重復，而應是螺旋式上升。理論和實

踐均證明：知識大都不是靠若干次重復學習就能掌握的，而是要靠知

識的擴展和加深，靠它與其它知識間的有機聯(lián)系，靠在不同條件下不

斷運用它解釋新的現(xiàn)象和事實，解決實際問題，才能逐步掌握。

鞏固概念不單是指記憶概念的定義，應引導學生將概念用于分析

物理現(xiàn)象和解決物理問題的過程中，在不同的問題中概念的內涵從不

同的方面得到反映，概念的外延也會從不同角度得到確定，在解決問

題的過程中將會構成一幅清晰的概念圖象，并長期存留在腦海中。

怎樣以概念為“鑰匙”去打開問題的“鎖”，這是學習概念的主要

目的，也是教學中最大的難點，而學生必須只有通過自身的實踐活動,

才能提高學以致用的能力。

形形色色的自然現(xiàn)象，有很多事實生動而深刻地反映著物理的概

念和規(guī)律。教學中合理精選這類現(xiàn)象，既可達到鞏固和加深對物理本

質的理解的目的，也可以使學生始終對概念知識的學習有一種新鮮感,

保持旺盛的求知欲。

（七）系統(tǒng)化環(huán)節(jié)——比較思維

概念的發(fā)展不僅表現(xiàn)在概念本身的不斷充實和改造上，而且還表

現(xiàn)在概念系統(tǒng)的掌握上。任何一個概念總是與其他概念既有一定的區(qū)

別又有一定的聯(lián)系。概念系統(tǒng)就是概念之間區(qū)別和聯(lián)系的反映。每一

個概念都在相應的概念系統(tǒng)中占有一定的位置，也只有在概念系統(tǒng)中

去掌握概念，才能準確地掌握它。

每結束一個單元或幾個單元的教學，都應對概念進行分類與歸類,

根據(jù)它們的邏輯關系，用一定的圖式組成一定序列的概念體系，把學

生感知“孤立"和“零散”的概念納入相應的教學體系中。對一些鄰

近或聯(lián)系密切的概念，即相關相近概念、相對相反概念可用類比方法,

引導學生概括出各概念間的異同點，系統(tǒng)類比，總結規(guī)律，讓學生獲

得一個條理清晰的知識網(wǎng)絡，認識它們既有本質上的不同又有內在的

聯(lián)系，從而達到深化、強化概念的效果。

概念之間關系一般可概括從屬、并列、對立、易混及轉化等不同

角度去分析，以聯(lián)系、溝通與組合。

1、以從屬關系組合產(chǎn)子

波動性原子核《

原子曲子

微粒性核外電子

例如：光的波粒二象性：.

2、以并列關系組合

〃色散「吸氣沖程

例如：波動性［干涉I壓縮沖程

波動，成衍射內燃機四沖程做功沖程

、偏振I【排氣沖程

3、以對立關系組合

~凸透鏡「正電荷吸熱存手定則

例如:

、凹透鏡Q電荷放熱（I手定則

4、以易混關系組合

例如:償勢面「感應電動熱

〔自感電動熱

I等勢體

5、以轉化關系組合

例如：熔解吸熱升華吸熱

固態(tài)v.液態(tài)固態(tài)v”氣態(tài)

，疑固放熱凝華放熱

在放學過程中，還應做到能將新學的概念歸入原有的相應組合方

面中去，無相應組合的可從另一角度另行組合，例如學習到某概念時,

可以從定性與定量的角度加以組合。

七、物理概念教學的三階段

概念教學，必須遵循邏輯學的形成概念的客觀規(guī)律，即先要讓學

生了解概念的內涵，再由內涵到概念的外延，再發(fā)展到與之有關的其

他概念的聯(lián)系。即概念教學一般需要經(jīng)過認識、完善、擴展三個階段。

（一）、了斛概念內涵。概念內涵就是指概念所反映的事物所特有的

物理屬性，是該事物區(qū)別于其他事物的本質特征，是概念的質。學生

掌握概念時不論舉例還是演示都要把研究對象所特有的物理屬性通過

分析比較，反映到學生頭腦中去，這樣才能使學生在清晰正確的觀念

的基礎上形成科學的概念。

如力的概念要從學生親身體會淡起，通過舉例手提重物書壓桌子,

磁鐵吸引鐵釘?shù)仁吕?，引導學生分析比較，找出這些表面不同的形形

式式的事物有何共同特征？讓他們領悟其共同特征就是一個物體對另

一個物體的作用。然后師生共同歸納得出“一個物體對另一個物體的

作用叫力”，力就是一個物理概念，其定量表示就是物理量，而“在

物體之間發(fā)生”和“作用在物體上”即為力的內涵。教材中將“重力

勢能”表述為“地面上的物體具有跟它的高度有關的能”，而沒有通過

“重力做功跟經(jīng)過的路程無關”引入，降低了對概念的理解要求，但

這樣的表述仍具有重力勢能的內涵。地面上的物體“是指地表附近在

不變重力作用下的物體,”當然它所做的功與高度變化（即重力方向的

位移）有關。如若對地面上的物體不作解釋，則不可能揭示重力勢能

的內涵，學生對其概念的理解也只能停在表面上。

（二）、了解概念的外延。所謂概念的外延，是指概念的適用范圍（或

指具有相同特有的物理屬性的事物的全體），是概念的量。教學中，當

學生初步了解概念的物理意義后，就必須引導學生了解其適用范圍。

如速度是表示物體運動快慢和方向的物理概念，也是一個物理量。就

得由此引申，使學生了解不論物體做何種形式的運動，也不論物體在

運動過程中遇到何種情況，只要是想描述它在經(jīng)過任一點或一時刻的

運動快慢程度和方向，就都得用速度這個概念，這樣就加深了對速度

概念的理解。

強調了解外延同樣重要，“地面上的物體”系指地球表面附近重力

作用的各種各類的物體，跟它的高度有關的“高度”則指地球表面上

空的有限范圍內，確切些說，應該小于地球半徑，弄清了重力勢概念

的外延，就明確了重力勢能公式：Ep=mgh的適用范圍，也就不會發(fā)生

應用重力勢能公式去計算人造地球衛(wèi)星（及其他遠離地球的物體）勢

能的錯誤了。

（三）、了解林念與有關概念之間的聯(lián)余。聯(lián)系的觀點就是認識事物

研究事物的一個基本觀點。因此，使學生了解不同概念之間的聯(lián)系，

就能加深和擴展對所學概念的認識，如電場強度的概念，就是從研究

電場中的電荷在不同位置所受到的力不同，在同一位置，電量不同，

力也不同，但在同一位置，電荷所受力與所帶電磁之比都是一定的，

即電場強度是從它與電場力、電荷之間的聯(lián)系中形成的。這樣就不會

使學生認為E=S,當。=0時，E=8了。所以了解了概念與有概念

間的聯(lián)系，就可以避免概念的真實意義被數(shù)學符號所淹沒。

在教學中，部分教師對教材中有些概念的處理出現(xiàn)兩種偏向，一

種滿足于字面上的表述，不對文字表述作深刻的分析，講起來平淡無

味；另一種則認為課本表述過于簡單化，缺少對概念的嚴格定義，于

是不切實際地增補若干內容。兩種偏向都會給教學效果帶來不利影響。

課本中對電動勢的表述，雖然不能作為對電動勢的定義，但卻具

有這一概念的內涵。首先強調了是電源的特性，同時還講到了電動勢

的值可用伏特表測出。不同電源，測得的電動勢不同?？梢?，在外電

路相同情況下，提供的電能不同。于是得出了電動勢是表征電源把其

他形式的能轉化為電能的本領的物理量。上述問題講清楚了，電動勢

的物理意義就明確的，這樣降低了電動勢概念的理論要求，從而把學

生的主要精力引導到重點內容《閉合電路歐姆定律》的學習上。否則,

如果僅就教材上的字面進行解釋，必然就事論事，問題的實質沒有得

到剖析，自然就談不上對概念的深刻理解；倘若為了追求理論上的嚴

謹，脫離教材去研究電源非靜電力遷移電荷做功，給出電動勢的確切

意義，則勢必增大難度，加重學生負擔，以影響了《閉合電路歐姆定

律》的教學，結果是事倍功半，顯然兩者都不可取的。

八、物理概念教學的基本方法

（一）、展現(xiàn)象，抓本質，建立概念。有計劃、有步驟地精選典型事

例、實驗、模型等進行直觀教學，指導學生進行觀察，幫助他們認識

事物的主要特征和本質，從感性認識上升到理性認識，培養(yǎng)學生的抽

象思維，建立概念。

如：“電場——電荷周圍存在著一種物體”這樣概念，學生感到很

抽象難以理解，可設計以下程序：A演示兩個磁極間的相互作用，提

問：兩個磁極沒有接觸就能相互作用，這跟“力不能離開物質而存在”

的結論是否矛盾？B演示兩個帶電體沒有接觸而發(fā)生相互作用。提問:

對比上述兩個實驗現(xiàn)象，得到什么啟示？引導學生從磁極間相互作用

回憶磁極周圍存在磁場的初中知識，再運用類比的方法啟發(fā)學生認識

電荷周圍存在著電場。C把金屬小球放入懸浮著碎紙屑的茶麻油中，

小球帶電時碎紙屑按某種曲線排列，說明了電場的客觀存在。D對照

實驗，把電力線投影到屏幕上，使學生看到電場在空間的分布形象。

這樣由舊到新，類比啟發(fā)，實驗演示由抽象到具體，得出電場概念，

學生不僅易于接受，而且培養(yǎng)了學生抽象思維能力。

（二）、重直見，求感性，明晰概念。概念教學中，必須堅持唯物論

的反映論，即應對學生對物理現(xiàn)象和過程有必要的感性認識，以讓學

生對研究對象建立起正確清晰的觀念，這是形成概念的基礎。所以，

教學中，應盡可能地從具體事物得出，至于要不要做實驗以及做多少,

其客觀標準是視學生是否具備了足夠轉化為明確概念的清晰觀念為依

據(jù)。某些感性認識，可以通過“第二信號系統(tǒng)”召回來的，則不需要

做了。因此要在有關概念所包括大量事例中，精選那些包括主要類型

的本質聯(lián)系明顯的來進行教學。如果事例不當或實驗不全面，會形成

錯誤或片面的觀念，由此而建立的概念也是含混的或虛假的，且一旦

形成則很難糾正。所以概念的形成應從事實中“歸納”得出，力戒從

概念到概念、從理論到理論的簡單“演繹”。

如在講“共振”時，做共振的直觀演示實驗十分必要，可以使學

生親眼觀察到“A擺振動時，長度和A擺相等的B、G兩擺幅最大”

的現(xiàn)象。還可以通過該實驗形象化地講解“A擺振動時，通過張緊的

繩向其余各擺施加周期性帶動力，這個帶動力頻率等于A擺的固有頻

率，又因為A、B、G擺長相同，固有頻率也相同，所以這個策動力的

頻率也等于B、G兩個擺的固有頻率?！睆亩箤W生理解“在受迫擺動

中，策動力的頻率跟物體的固有頻率相等的時候，振幅最大”。

（三人分層次，抓要點，掌握枷念。很多概念都具有多層次含義，

概念教學，要注意對概念逐字逐句的推敲分析，善于剖析每個概念的

層次要點，讓學生一層層逐步認識，多層次地啟發(fā)學生理解掌握，最

后綜合各層次內容，給概念下一個完整的定義。分層次抓要點，其優(yōu)

點在于：每一層表述概念的一個含義；使概念通俗化；便于綜合各層

含義給概念下定義。如自感現(xiàn)象這個概念，我們可以分這樣幾個層次

來分析理解：（a）通過含線圈電路的電流大小和方向在變化；（b）由于電

流變化，在線圈“自身”中將引起磁通量變化；（c）磁通量在線圈中變

化△6激發(fā)產(chǎn)生感應電動勢和感應電流；（d）自感現(xiàn)象存在于一切變化

電路中，只不過在有線圈電路中表現(xiàn)明顯。明確以上幾點后定義：自

感現(xiàn)象是由于導體本身中的電流變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象。

又如磁感應強度這個概念，可以分這樣幾個層次：（a）在磁場中，

（b）垂直磁場方向的；（c）通電導線；（d）所受磁場力F跟電流強度I和導

線長度L乘積IL的比值，其中（a）（b）為條件，（c）為研究對象，（d）為結

論。如果我們在教學中通過如此分層次，抓住各個要點，不但了解這

個概念是如何表達的，而且了解描述這個概念的條件是什么，這才算

真正了解這個概念。在教學過程中，一方面要求每個階段必須有十分

明確的要求，另一方面又要求注意各個階段的聯(lián)系，逐步加深認識，

最終形成一個比較完整的概念。

（四）、重推理，4?抽象，領會概念。有些概念的形成，要在實驗的

基礎上通過科學的抽象，也就是要通過思維和推理得到。所以我們要

讓學生在學習這些概念的過程中領會什么叫抽象和怎樣抽象。反過來,

懂得抽象是怎么回事，也有利于概念的形成。例如“機械運動”這個

概念的形成，就要讓學生從生活中看到鳥在天上飛，輪子在機械上轉

動，樹枝在陣風中擺動等千差萬別的現(xiàn)象中，抽象出它們的共同特征,

即“一個物體或物體某些部分相對于另一個物體的位置隨時間而改變,

這個共同特征反映著這一系列現(xiàn)象的本質?！庇沙橄蟮玫綑C械運動的意

義："物體相對于其他物體的位置變化”。

科學抽象的另一種形式是理想模型。它是在抓住某一類實際物體

在某一確定研究目的之下呈現(xiàn)出的主要的、本質的物理屬性，忽略其

它次要的，非本質的物理屬性之后，抽象出來的，如質點、點電荷，

就是這樣抽象概括出來的物理模型。理想化方法主要有兩種：一種是

把物體本身理想化或所處條件理想化，如：質點、理想氣體、點電荷

等。第二類是理想實驗，如伽利略論證慣性定律所設想的實驗等。

對理想化的抽象，一定要使學生認識在一定的理想化條件下得出

的概念，只有在（或非常接近）這些條件下才適用。

（五）、揭本質，抓關鍵，活化概念。概念是對客觀事物本質屬性的

概括和反映，要正確地理解某一概念，就必須引導學生全力找出概念

的本質，把本質屬性所反映的全體對象揭示出來，把本質屬性由學生

搞清楚。一切物理現(xiàn)象與過程，常是相互聯(lián)系的在形形式式的相互聯(lián)

系中，有本質的必然的，有的是非本質的偶然的。然而非本質聯(lián)系常

常是豐富多彩的、明顯的，對感官刺激強烈。而本質聯(lián)系卻往往比較

單一，刺激不強烈，甚至是隱而且弱。因此形成十分復雜的情況，如

感應電流產(chǎn)生條件，本質聯(lián)系是通過閉合線圈中的磁通量有無變化，

但從表面上卻反映導線是否切割磁力線，磁場是否變化，線圈在磁場

中放置方向及線圈運動情況等有關。在概念教學中，要把學生從形形

式式的聯(lián)系中排除各種非本質聯(lián)系，而把本質聯(lián)系揭露出來，使學生

透過表面掌握實質。又如磁感應強度這個概念，常用公式B=F/IL來表

示，對此公式，不少同學認為B跟F成正比，跟IL成反比，故得出了

F越大B越小，F(xiàn)等于零，B也等于零的錯誤結論，這是由于受數(shù)學公

式影響，死記硬背，對磁感強度的本質不清楚，不理解，只要能揭示

了磁感應強度表示磁場強弱，是由磁場本身性質決定這一本質，就會

清楚，它跟試驗電流的通電導線受力大小通電導線的長短及電流大小

無關，從而避免受數(shù)學公式或實驗手段的影響。

（六）、舉反例，抓變灰，深化枷念。物理概念往往是從正面闡述，

從而導致教師講解時機械地講授物理概念，如果教學時，在學生正面

認識概念的基礎上，引導學生從反面或側面去剖析，可深化對要領的

理解，且這種理解從其廣度上是正面達不到的。

物理概念十分嚴密的。它是人們在抽象出物理現(xiàn)象的共同屬性后，

概括出來的結論，因此在教學中既可以從正面在概念意義上逐句推敲、

分析，也可用反例來深化理解。如磁力線概念，可以這樣進行提問：“教

材及習題中都沒有出現(xiàn)相交的磁力線，那么有沒有相交的磁力線？”

這樣激起學生的興趣，然后通過解釋，可以深化對磁力線概念的理解。

在教學中不依常規(guī)，尋求變異，即在變換問題的形式、角度去尋

求問題的答案的過程中引導學生從“變”的現(xiàn)象去發(fā)現(xiàn)“不變”的本

質，從“不變”中去尋找“變”的規(guī)律，這樣可以逐步培養(yǎng)學生靈活

多變的思維能力，透徹理解概念。如公式￡=等既可以用￡=普;，也

可用￡=6器來表示，兩式區(qū)別在于前式是磁場it時間發(fā)生變化，而后

式是面積隨時間變化，二者雖現(xiàn)象不同，但實質一樣，故結論也一樣。

在教學中，通過這樣的變化，不僅可以使學生思維流暢，而且也加深

了對概念的理解。

在概念教學中，還要把日常形成的直觀概念與科學概念的比較，

新學概念與原有概念的比較，相似相近概念的比較，相反相對概念的

比較等。在教學中，要克服直觀概念的先入為主，準確分析他們與科

學概念的內在聯(lián)系與區(qū)別，明確科學概念的內涵、外延，抓住其本質

特征，通過科學的比較分析，突破難點，提高直觀概念和科學概念的

認識、理解，由于人們在思想方法上的習慣特點，對其共同的特征往

往容易記住，而對它們之間的細微差別卻不易分辨清楚，所以，在對

相近相似概念比較時，要著重指出它們之間的區(qū)別。相反相對概念，

如正功、負功、豎直上拋和下拋，左手定則和右手定則等，由于思想

認識的特點，對這些概念往往記住最顯著不同的點，而容易忽視它們

之間的內在聯(lián)系。其實如果他們沒有共同的地方又怎么會產(chǎn)生意義上

的相對呢，因此在比較相反相對概念時要特別強調它們之間的共同聯(lián)

系。

（七）被陷井，求對比，強化概念。在概念教學中，要有針對性地抓

住具有普遍意義的典型錯誤，有意識地布置陷井，引導學生上當、受

挫，并啟發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題，提出質疑，進行爭論，從矛盾中發(fā)現(xiàn)問題,

進行辨析，增強刺激，使學生從“陷井”中掙脫出來，從而不僅使學

生準確、全面地強化對概念的理解，而且培養(yǎng)學生逐步養(yǎng)成用批判的

態(tài)度對待問題，提高學生準確、迅速辨明是非的辨別能力和推理能力。

（八）找取余，抓比較，見圖概念。許多概念既有本質不同的一面，

又有內在聯(lián)系的一面，教學中既要注重某一概念的本身，又要注重與

其他概念的聯(lián)系，避免不同概念間的混淆不清。如對電場和磁場概念,

電場和磁場存在著不可分割的聯(lián)系，正如一切運動和靜止具有相對的

意義一樣，電場與磁場也相互依存相互聯(lián)系。靜止電荷周圍空間存在

一個不變的電場，而運動電荷的周圍空間，不但存在一個變化的電場,

而且還存在一個磁場，也就是說，電可以產(chǎn)生磁，磁可以產(chǎn)生電，電

和磁構成一個不可分割的統(tǒng)一體——電磁場。磁和電又有區(qū)別，第一

是現(xiàn)象不同；其二，可以有獨立存在的正電荷和負電荷，而沒有獨立

存在的磁單極。這個事實反映在電力線和磁力線上的區(qū)別：靜電場中

的電力線不是閉合曲線，它是始于正電荷而終于負電荷的，而磁場中

的每一條磁力線都是閉合曲線。又如，在學習磁場概念后，可以指導

學生將電場強度和磁場強度兩個概念運用列表方式進行如下層次的對

比：①產(chǎn)生；②特性；③方向確定；④表達式及單位；⑤描述方法；

⑥異同點。通過比較，使學生認識它們既有本質不同，又有內在的聯(lián)

系，從而達到深化和鞏固概念的效果。又如：B、AB.AB/^t這三個

概念可引導學生與V、AV.z\V/z\t和q、Aq.Aq/^t進行類比，

使學生很快地接受新概念，并對“B大，B的變化率不一定大”和“B

為零,B的變化率可能最大”等一類難點也就迎刃而解了。當我們從“異”

中求“同”找聯(lián)系，“同”中求“異”抓對比，尋找聯(lián)系，區(qū)別異同，

從而更好地了解概念的聯(lián)系和區(qū)別，全面正確理解概念，而且能培養(yǎng)

學生邏輯思維、知識遷移方面的能力。

九、物理概念教學的引入方式

正確地引入概念，不僅對于學生牢固地掌握知識有很大的意義，

而且對于引導學生積極獨立思考，培養(yǎng)科學態(tài)度和科學方法及發(fā)展學

生智力尤為重要。

引入概念，要明確地提出所要研究的問題。因為人的思維活動總

是為了解決某一問題開始的。當人們面臨著不了解問題，而這些問題

對于人們又是有意義的時候，人們便想了解它，產(chǎn)生了解問題的愿望,

與此同時人們的思維便開始了。所以只有這樣，學生才能積極獨立地

進行思維。所以，在引入概念前，一定要使學生了解為什么要學習這

個概念？有什么重要意義？有什么必要性？即要把教師的教學目的轉

化為學生的學習目的，使學生明確和具有學習該概念的目的性和積極

性。

（一）、從觀察到物理現(xiàn)象引入。即聯(lián)系學生生活實際和生產(chǎn)實際的

具體事例，使學生感到親切而自然。

如介紹“離心現(xiàn)象”一節(jié)時，可提出這樣的問題：雜技演員用繩

子拴住內有金魚和水的金魚缸，手抓住繩子使缸在豎直平面內作圓周

運動，為什么在最高點時水和魚不從缸中落出？這時金魚缸至少為多

大的角速度時，才能完成上述表演。

這樣引入概念，能強烈地吸引學生去追求答案，激發(fā)他們積極思

維，用這種方法常?？梢允挂恍┢綍r對物理沒有興趣的學生，也能抱

著很大的熱情參加對問題的討論。

（二）、從演示賣瞼結果引入。如引入“大氣壓”的概念時，可先做

一個演示實驗，將酒精浸入棉球，點燃后放入廣口瓶內，燃燒片刻，

使瓶中氣體稀薄，然后將一只熟雞蛋外殼剝去，并置于較蛋稍小的瓶

口，隨后將看到雞蛋掉在瓶內，由此引入“大氣壓”的概念。講洛侖

磁力概念時，演示陰極射線在磁場中偏轉，效果明顯，令學生終生難

忘，有了生動的感性認識。再引導學生科學抽象，從而建立洛侖磁力

概念。這樣的實驗演示，所提供的現(xiàn)象新穎和生動，不僅符合認識規(guī)

律，易于學生理解接受，而且能激發(fā)學生解答問題的欲望，促進學生

積極地思考。

（三）、從間概念不能概括說明的訶題引入。日常生活中描寫運動狀

態(tài)用動、靜、快、慢等詞來進行，但它們不能正確地加以區(qū)別、比較

及量度真實的運動狀態(tài)，因此要引入速度的概念；速度只能表示運動

快慢和方向，但它不能說明運動的變化，因此又要引入加速度概念，

等等。用這種方法引入，除了使學生感到引入新概念的必要性外，還

有助于理解概念的物理意義。

（四）、從概念間的內在聯(lián)余引人。如即時速度的概念，可以從平均

速度的概念引入，功率的概念可以由功的概念引入。

（五）、從實際需要引入。引入串、并聯(lián)電路的概念時，可先問學生

節(jié)日用的一串彩色電燈同時點亮或熄滅，應怎樣連接？教室里的日光

燈怎樣連接才能使一盞燈點亮或熄滅時不影響其他日光燈？從實際引

入概念，對于學生將理論用于實踐有著很大的幫助，同時還使學生知

道理論是如何被用來解決實際問題的。

十、物理概念教學的注意問題

（一）、形成概念應注意階段性。因為認識是一個從現(xiàn)象到本質，從

粗淺的本質到較深刻的本質的逐漸深化的過程。因此，完整概念的形

成有一個發(fā)展過程，故而應從教材和學生的實際出發(fā)，注意概念教學

的階段性，逐步加深、增廣，做到既使每個階段具有十分明確的要求,

也使各個階段相互聯(lián)系，達到最終形成一個完整的概念。

在教學中，對物理現(xiàn)象、過程的本質揭露得越充分，也就越能使

學生深刻理解、牢固掌握，而不致被非本質的東西所迷惑。如力的概

念，學生剛接觸它時，理解十分膚淺的。只有當接觸到重力、彈力、

摩擦力以后，力的概念才趨于具體化，而當它運用于受力分析時，才

可以進一步理解其相互作用的性質；到了用它解決形變問題和動力學

問題時，就具體體會到了力的效果；將它運用到力的合成、分解之中，

才能理解其矢量性；而當它跨越力學范圍、進入電磁學領域以后，力

的概念就進一步擴大了。又如關于電動勢的概念，在《穩(wěn)恒電流》一

章中，只講它是反映電池這種電源的特性，是把化學能轉化電能本領

的物理量。學過《電磁感應》和《交流電》后，明確了做切割磁力線

運動的導體及有磁通量變化的導體回路等其他形式的能轉化為電能的

本領。這樣既講了電動勢的外延，又進一步揭示了它的內涵，經(jīng)過如

此反復，達到了對物理概念的深刻理解。對不同階段有著不同的要求,

而不同階段的學習又相互聯(lián)系，成為一個整體，以至最終形成一個相

對完整的概念，這既符合學生的年齡特征，又遵循人們認識事物的規(guī)

律。教師如果企圖過早地要求學生對力的概念有全面透徹的理解，即

所謂“講深”、“講透”，就違反了認識規(guī)律，效果則適得其反，即所謂

“少則得，多則惑”了。

（二）、理解概念要注意靈活性。為了讓概念教學達到預期目的，即

使學生對所講授概念能有全面、深刻的理解和牢固掌握，還必須在應

用它解決具體問題的實踐中才能完成。教師必須有計劃有目的地針對

性地認真選題，使選題具有靈活性和典型性。

雖然概念是物理解題的基礎，但不同解答者在解題中對概念的運

用水平和能力是大有差異的，教學中應當引導學生學會靈活運用概念,

以使問題獲得最為迅捷地解決，在具體解題中，根據(jù)概念的基本意義

及問題的特征，運用等效變換的思想方法來定義等效概念，是巧妙、

創(chuàng)造地運用概念的典型反映。物理學中所有的物理量的平均值，以及

等效重力場、等效重力加速度、等效質量、等效電動勢、等效電阻，

等等，都屬于等效概念，等效概念的運用，能使復雜的問題簡單化，

陌生問題熟悉化。靈活性另一方面對概念不能只局限在某一個側面，

而要從概念的各個側面去提出問題，如學了電場強度的概念后，可向

學生提問，在電場中A點放入一個電量為q的點電荷，受到電場力是

F,現(xiàn)若在A點放一個電量為2q的點荷，該點電場強度是多大？若再

問，A點不放電荷，A點的電場強度又多大呢？讓學生從中總結教訓,

找出錯誤所在，有利于學生對所學概念的全面理解和掌握。

典型性是指所選題要突出概念的基本特征，并結合學習中存在的

難點和常常易混淆而出現(xiàn)的錯誤。例如，在平面上放一質量為5kg物

體，現(xiàn)用1N的力去推，動摩擦因數(shù)為0.1,問摩擦力多大？學生用F尸

MN計算，就說是4.9N。若再問物體做何種運動？學生計算出加速度

是負的，則說是與推力方面相反的加速運動。這顯然是對靜摩擦力和

摩擦力的概念沒有真正理解。又如，一物體做直線運動，前一半位移

平均速度為V”后一半位移平均速度為V2,全移的平均速度是多少？

—2v/O

啟發(fā)學生理解平均速度概念的意義，然后由v=十和t產(chǎn)"息=甘及

2，

t=t,+t2,得出卜=言"，絕不可寫成V二告絕不能將平均速度與

速度平均值混為一談。

（三）、認識概念注意區(qū)分不混淆。在學習一個容易和舊概念混淆的

新概念時，應及時指出它們的區(qū)別并適當教給他們區(qū)分的方法。例如,

講到動量時要與已學過的動能對比，指出其區(qū)別：如兩者本身物理意

義不同，和它們直接關聯(lián)的其它物理量不同，動量的變化直接和沖量

相關聯(lián)，而動能的變化直接和功相關聯(lián)；它們的單位不同，動量是矢

量、動能是標量。

減少概念混淆的方法，是在學生運用概念中發(fā)生差錯時，結合各

種錯誤的不同情況，有針對性地加以糾正。例如