摘要：物理概念與規(guī)律是物理學(xué)知識的重要組成部分，正確理解物理概念與規(guī)律是學(xué)好物理學(xué)的基礎(chǔ)；而高中物理概念和規(guī)律往往是學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用物理學(xué)的絆腳石。必須十分重視物理概念與規(guī)律課的教學(xué)，想方設(shè)法掃清障礙，讓學(xué)生學(xué)得更好。
關(guān)鍵詞：高中物理 概念 規(guī)律 教學(xué)
近日網(wǎng)上流傳一則笑話：對聯(lián)書上關(guān)于蘇軾沒有辦法對上的一個(gè)千古絕對竟然被人對上了。當(dāng)時(shí)的上聯(lián)——蘇軾及后人都沒能對上：游西湖，提錫壺，錫壺掉西湖，惜乎錫壺；現(xiàn)在的下聯(lián)：聽物理，如霧里，霧里看物理，勿理物理。這雖然是一則笑話，可是物理學(xué)難學(xué)的情況可“略見一斑”；盡管我省這幾年高考文理科本科錄取比率約為1:2，但還是有一半的考生堅(jiān)持報(bào)文科，很多也是為了回避學(xué)物理；在日常與學(xué)生交流或者社會(huì)人士接觸的時(shí)候，很多都是抱怨高中物理難學(xué)。難在哪里呢？難在許多人根本不知物理概念之所指，或者不懂物理規(guī)律，即使能學(xué)懂的也是費(fèi)了九牛二虎之力。因此，解決學(xué)習(xí)、應(yīng)用物理之“難”，首先要解決物理概念與規(guī)律的問題。
一、物理概念與規(guī)律的含義
概念是人腦對反映對象特有屬性的思維形式，是邏輯思維的最基本單元。物理概念是人腦對物體的物質(zhì)屬性、物理現(xiàn)象或物理過程的概括，它是在大量觀察、物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，獲得感覺、知覺，形成觀念，通過分析、比較、綜合、歸納、想象，區(qū)別出個(gè)別與一般、現(xiàn)象與本質(zhì)，把一些事物、物理現(xiàn)象或物理過程的本質(zhì)的、共同的特征集中起來加以概括而建立的。這些物理概念或反映物質(zhì)屬性，如慣性、質(zhì)量等；或反映物質(zhì)或物理現(xiàn)象及其屬性，如加速度、密度、功率等；或描述某一物體的狀態(tài)，如壓強(qiáng)、速度等；或描述某一物理過程，如磁通量的變化、功等；或描述某一物理現(xiàn)象，如形變、反射、折射等。
規(guī)律是客觀事物發(fā)展過程中的本質(zhì)聯(lián)系，具有普遍性的形式。物理規(guī)律（包括定律、定理、原理和定則等）是物理現(xiàn)象、過程在一定條件下發(fā)生、發(fā)展和變化的必然趨勢及其本質(zhì)聯(lián)系的反映。大致可分為：①實(shí)驗(yàn)規(guī)律，經(jīng)過長期的觀察和實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行歸納推理得到的物理規(guī)律，如牛頓第二定律、法拉第電磁感應(yīng)定律等；②理想規(guī)律，由物理事實(shí)，經(jīng)過合理推理而發(fā)現(xiàn)的物理規(guī)律，如牛頓第一定律；③理論規(guī)律，根據(jù)已知的知識為根據(jù)，通過理論推導(dǎo)出來的新的物理規(guī)律，如動(dòng)能定理。
二、物理概念與規(guī)律的地位
張大昌說過：“任何教學(xué)活動(dòng)都要使學(xué)生學(xué)會(huì)所教的內(nèi)容，對于高中物理課程來說，就是要學(xué)會(huì)物理學(xué)的內(nèi)容，否則無論知識與技能還是過程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀的教育都無從談起。落實(shí)三維課程目標(biāo)的前提是學(xué)懂物理學(xué)！”
物理概念與規(guī)律是物理學(xué)知識的重要組成部分，從邏輯學(xué)的角度看，物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、由物理概念與規(guī)律組成的判斷和推理的邏輯體系，正確理解物理概念與規(guī)律是學(xué)懂、學(xué)好物理學(xué)的基礎(chǔ)；否則，如果對物理概念與規(guī)律的認(rèn)識和理解模糊不清，那么在學(xué)習(xí)或應(yīng)用物理學(xué)的過程必然遇到重重障礙，乃至學(xué)無所成。例如，對于力學(xué)來說，必須對位移、力、速度、加速度、慣性等概念有正確的理解，才能真正的理解、掌握牛頓定律；只有準(zhǔn)確理解牛頓第二定律，才能更理解力、加速度、慣性、質(zhì)量等概念。也就是說只有深刻理解這些概念與牛頓各個(gè)定律以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，才可以窺見整個(gè)經(jīng)典力學(xué)的全貌，才可能學(xué)好經(jīng)典力學(xué)。
三、物理概念與規(guī)律的教學(xué)
1.創(chuàng)設(shè)學(xué)生熟悉的情景，使概念與規(guī)律的引入更加自然
建構(gòu)主義理論告訴我們，知識的獲取過程是學(xué)習(xí)者在一定的情景下，借助其他人的幫助即通過人際間的協(xié)作活動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的意義建構(gòu)的過程，獲得知識的多少取決于學(xué)習(xí)者根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)去建構(gòu)有關(guān)知識的能力，而不取決于學(xué)習(xí)者記憶和背誦教師講授內(nèi)容的能力。
部分教師在教學(xué)中過分強(qiáng)調(diào)高中物理的理論化，甚至只對物理概念與規(guī)律進(jìn)行“宣講”，讓物理知識與生活脫鉤，與其它學(xué)科知識分離，違背了人們認(rèn)識、掌握科學(xué)的規(guī)律，增大了學(xué)習(xí)物理知識的難度。在日常的生產(chǎn)生活中，有各種各樣的物理現(xiàn)象，分別與各種物理概念和物理規(guī)律相對應(yīng)，我們?nèi)绻攀帜閬恚浞终故緦π纬筛拍钆c規(guī)律有幫助的感性材料，或者運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)，多角度展示物理現(xiàn)象，創(chuàng)設(shè)學(xué)生熟悉的情景，使學(xué)生感到學(xué)習(xí)物理概念與規(guī)律的自然性。讓現(xiàn)實(shí)情景來引領(lǐng)學(xué)生去思考、學(xué)習(xí)，必然會(huì)使學(xué)生更容易接受一些。例如，“位移”概念的引入，我們可以把班里兩個(gè)同學(xué)的座位調(diào)換一下，讓他們說出各自是否有“位置的改變”，是往哪個(gè)方向變了（往前、往后、往左、往右），變了多少行（列），兩個(gè)人“位置變化”的效果相同嗎？從而在頭腦中形成了位置變化的量度和方向的初步印象，進(jìn)而形成“位移”的初步觀念。又如，在光學(xué)知識的教學(xué)中，用多媒體素材形象地演示各色各樣的光現(xiàn)象。
2.分解難度，循序漸進(jìn)，逐步形成物理概念與規(guī)律
物理學(xué)的新知識往往與以往的知識有較大的落差，從而造成學(xué)習(xí)的困難。而現(xiàn)在很多學(xué)生由于家庭過于呵護(hù)，沒吃過苦，在學(xué)習(xí)上也常常不想吃苦——“知難而退”。我們必須想辦法分解落差，設(shè)計(jì)合理的上升梯度，引導(dǎo)他們循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)。設(shè)想讓我們從一樓到二樓去，如果沒有樓梯的話，那么會(huì)難倒很多人。建一個(gè)樓梯，把這層樓分解為若干級樓梯，那么只要身體健康，任何人都可以輕松地走上樓去。例如，在《機(jī)械能守恒定律》的教學(xué)中，把推導(dǎo)定律的過程分兩種：①單獨(dú)受重力（有做功），進(jìn)而有其他力，但只有重力做功；②只有彈力做功。然后再把兩種情況綜合起來。守恒條件的應(yīng)用則分成了：①物體只受重力（彈力）②除了重力（彈力）外，物體還受其他力，但其他力沒有做功，③除了重力（彈力）外，還有其他力做功，但其他力做功的代數(shù)和為零。
3.物理概念與規(guī)律教學(xué)中要重視過程與方法
當(dāng)今的時(shí)代物理學(xué)已經(jīng)異彩紛呈，物理技術(shù)對推進(jìn)社會(huì)的巨大進(jìn)步更是功不可沒，這些都得益于物理思想與科學(xué)方法。物理思想與科學(xué)方法是物理學(xué)前進(jìn)的“指南針”和成功的保障。學(xué)生如果能夠深刻體會(huì)甚至學(xué)會(huì)物理思想與科學(xué)方法的話，意義將是非常重大。因此，高中新課標(biāo)物理三維目標(biāo)把培養(yǎng)物理思想與科學(xué)方法作為教育的重要目標(biāo)。在教學(xué)中，必須重視物理思想和科學(xué)方法的滲透與傳授。我們可以引領(lǐng)學(xué)生沿著科學(xué)家探索物理概念與規(guī)律的軌跡，讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)家的思想與方法：觀察法、實(shí)驗(yàn)法、比較法、類比法、等效法、轉(zhuǎn)換法、控制變量法、理想模型法、科學(xué)推理法等?！芭ｎD第一定律”的建立是使用“理想模型法”；有效電壓、有效電流都是用“等效法”來定義的；“探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)要采取“控制變量法”。
引領(lǐng)學(xué)生自主經(jīng)歷某種有價(jià)值的學(xué)習(xí)或探究活動(dòng)（例如觀察、實(shí)驗(yàn)、解釋、分析、概括、推導(dǎo)、交流等），才能增強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)識水平、鍛煉學(xué)生的能力。建構(gòu)主義理論認(rèn)為知識在被個(gè)體接受之前，對個(gè)體來說是毫無權(quán)威的。學(xué)生對知識的接受只能靠他們自己的建構(gòu)來完成，以他們自己的經(jīng)驗(yàn)、信念為背景來分析知識的合理性。那么學(xué)生親身經(jīng)歷的學(xué)習(xí)、探究過程就增加了對物理概念與規(guī)律的理解。教師演示實(shí)驗(yàn)，提示觀察內(nèi)容、對象，引領(lǐng)學(xué)生分析、推導(dǎo)，總結(jié)規(guī)律；甚至可以提供適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材、資料給學(xué)生，給出問題、提示，讓學(xué)生自主探究，密切跟蹤學(xué)生的活動(dòng)，及時(shí)對理解有偏差的學(xué)生進(jìn)行指正。那么學(xué)生對物理概念與規(guī)律的理解就更深入、更徹底，這對于物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律的理解來說，更是如此。另外如果教師實(shí)施開放性課堂教學(xué)的話，更能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，更使學(xué)生參與這個(gè)“過程”。例如我在教學(xué)當(dāng)中經(jīng)常鼓勵(lì)學(xué)生在課堂中對于當(dāng)前學(xué)習(xí)的內(nèi)容有任何疑問，或者能指出老師的錯(cuò)漏之處，都可以當(dāng)堂提出來，大家一起討論。在課堂中學(xué)生的疑問當(dāng)場解決，使他們茅塞頓開，更使學(xué)生感到興奮，受到巨大的鼓舞，學(xué)生參與學(xué)習(xí)、討論的積極性就更高了。
4.加強(qiáng)抽象思維的鍛煉，避免初中思維的干擾
認(rèn)知理論認(rèn)為當(dāng)前的學(xué)習(xí)依賴于學(xué)習(xí)者長時(shí)記憶系統(tǒng)中的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和當(dāng)前的刺激情境，受主體的期待所引導(dǎo)。
初中物理具有形象性、直接性、經(jīng)驗(yàn)性的特點(diǎn)，以形象思維為主，獲得定性知識，進(jìn)行具體運(yùn)算；高中物理具有概括性、間接性、邏輯性的特點(diǎn)，更多形式運(yùn)算，以抽象思維為主。學(xué)生從學(xué)習(xí)初中物理轉(zhuǎn)為學(xué)習(xí)高中物理，必須經(jīng)歷從形象思維到抽象思維的轉(zhuǎn)變，這經(jīng)常使學(xué)生十分不適應(yīng)。有研究表明，高中生在學(xué)習(xí)、分析物理問題的時(shí)候，有半數(shù)以上停留在具體運(yùn)算思維的階段。即使智力、思維能力比較好的同學(xué)，在陌生的、不感興趣的領(lǐng)域或者碰到困難的時(shí)候，也經(jīng)常會(huì)從形式運(yùn)算（抽象思維）回到具體運(yùn)算（形象思維）中去。這也許是近年一半以上學(xué)生選擇報(bào)考文科，回避學(xué)物理的原因之一。了解到這個(gè)情況，我們更必須重視思維能力的鍛煉和提升，逐步引導(dǎo)學(xué)生的思維從形象性到理論性過渡。
5.深入分析物理概念與規(guī)律，深化學(xué)生的認(rèn)識
物理概念與規(guī)律常常是非常簡潔，而其內(nèi)涵卻是十分的豐富。學(xué)生經(jīng)常只知其一不知其二。所以，在建立物理概念、學(xué)習(xí)物理規(guī)律后，必須對其進(jìn)行深入解剖，包括概念與規(guī)律的內(nèi)涵與外延、表述方式、性質(zhì)特征，明確物理概念與規(guī)律的物理意義，要弄清物理概念與規(guī)律所表達(dá)的各種物理量之間的聯(lián)系，知道其表達(dá)式的適用范圍，使學(xué)生對概念與規(guī)律有正確的理解，才能正確地應(yīng)用。例如，速度的概念，除了明確其定義的涵義，還要明確其表達(dá)式、單位、物理意義、矢量性等，說明平均速度與瞬時(shí)速度的區(qū)別，明確速度與位移和時(shí)間的關(guān)系……；在《楞次定律》的教學(xué)中，我深入剖析了定律表達(dá)的各個(gè)物理量：①明確兩個(gè)磁場——原磁場和感應(yīng)電流的磁場；②提醒學(xué)生區(qū)分“磁通量的多少”、“磁通量的變化”；③明確“感應(yīng)電流的磁場”方向與“原磁場磁通量”增減的關(guān)系，④提醒學(xué)生明確“阻礙”的涵義（分別從磁通量變化的角度、運(yùn)動(dòng)的角度、力的角度等分析），⑤明確“感應(yīng)電流”與“感應(yīng)電流的磁場”的關(guān)系，提醒學(xué)生明確能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系。
6.物理概念與規(guī)律的鞏固和反饋
教師要合理地安排一些練習(xí)與測驗(yàn)，鞏固物理概念與規(guī)律的理解，也方便教師收集反饋信息，及時(shí)調(diào)整或補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容；教師經(jīng)常與學(xué)生交流學(xué)習(xí)的得失，明白學(xué)生的知識、思維、能力水平，以確定用什么教學(xué)方法、什么教學(xué)語言、什么樣的授課速度對于學(xué)生是最適合的，以提升教學(xué)水平。
7.物理概念與規(guī)律對學(xué)生情感態(tài)度與價(jià)值觀的教育
物理學(xué)的概念與規(guī)律是不斷發(fā)展的。例如力學(xué)的概念，從亞里斯多德到牛頓，再到愛因斯坦。對“光的本質(zhì)”的認(rèn)識，經(jīng)歷了牛頓的“粒子說”、麥克斯韋的“電磁說”、愛因斯坦的“量子說”，再到“光的波粒二象性”。可以看出，物理概念、物理規(guī)律的形成是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，人類的認(rèn)識經(jīng)歷了從感性到理性、從粗糙到精細(xì)、從低級到高級的發(fā)展過程。我們不能以刻板的觀念看待問題，我們尊重但不能迷信權(quán)威，敏銳地抓住新事物的特征，促進(jìn)人類認(rèn)識的發(fā)展。
物理學(xué)史上，每一個(gè)概念、每一個(gè)規(guī)律的提出都飽含著無數(shù)科學(xué)家長期不知疲倦地?fù)]灑的汗水，學(xué)習(xí)物理概念與規(guī)律，除了要學(xué)習(xí)科學(xué)家不畏艱險(xiǎn)，勇攀科學(xué)高峰的勇氣，還要學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、一絲不茍、為科學(xué)奉獻(xiàn)終身的精神，要與物理科學(xué)家一樣信仰科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)，保持終身學(xué)習(xí)、終身研究的習(xí)慣，爭取為科學(xué)的發(fā)展、人類社會(huì)的進(jìn)步做貢獻(xiàn)。
綜上所述，為了讓學(xué)生學(xué)得更好，我們結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，對物理概念與規(guī)律課的教學(xué)做了初步探索，總結(jié)出一些教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。但教學(xué)是一門以實(shí)踐為基礎(chǔ)的創(chuàng)造性藝術(shù)，我們將本著理論（經(jīng)驗(yàn)）與實(shí)踐相結(jié)合的原則，不斷實(shí)踐，大膽創(chuàng)新，更好地搞好“這門藝術(shù)”。
