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第六章物理概念教学（8学时）本章主要内容物理概念教学的重要性（2学时）物理概念的特点（2学时）重点物理概念的教学要求（2学时）中学生学习物理概念中常见的问题（2学时）物理概念教学（2学时）物理概念是客观事物的物理共同属性和本质特征在人们头脑中的反映，是物理事物的抽象。如何使学生形成、理解和掌握物理概念，进而掌握规律，并使他们的认识能力在这个过程中得到发展，是中学物理教学中的核心问题。究竟应该怎样认识和进行物理概念教学呢？这里讲一讲它的一般规律性问题。§6.1物理概念教学的重要性（2学时）本节主要内容：物理概念教学的重要性：一、物理概念是物理学最重要的基石二、让学生掌握好物理概念是物理教学的关键三、物理概念教学是培养能力，开发智力的重要途径四、物理概念教学在发展学生个性上的积极作用学时分配：第1学时一、物理概念是物理学最重要的基石二、让学生掌握好物理概念是物理教学的关键第2学时三、物理概念教学是培养能力，开发智力的重要途径四、物理概念教学在发展学生个性上的积极作用一、物理概念是物理学最重要的基石概念是分析、综合、判断、推理等逻辑思维的出发点。没有概念就无法理解定律，就无法建立完整的科学体系。例：1、如果无力、质量、加速度等概念,就无法建立牛顿第二定律2、不清楚力、质量、加速度的意义。就无法理解牛顿第二定律，从而无法理解整个力学体体系.因此概念是基石。二、让学生掌握好物理概念是物理教学的关键物理难学的原因是什么？首先应肯定地说物理不易教，也不易学。但更重要地是师生的实际做法：一般情况：教师是轻概念讲授与形成，重练习和解题。学生是注意背公式，记意义，做习题，题海战术。因此要引导学生理解掌握概念授之以“渔”而不是帮学生解题三、物理概念教学是培养能力，开发智力的重要途径这是所说的能力主要是思维能力。学生形成、理解、掌握概念的过程是怎样一个过程呢？如下：通过观察、实验获得感性材料。通过思维，运用物理学方法将新知与原有的认知结构有机结合起来。通过同化，顺应、适应来理解新知识，用数学知识将其表示出来。这才形成概念。（完成第飞跃——内化。）再将概念运用到有关定律中去，才达到理解概念。再用概念去解释现象、回答问题，才能掌握概念（完成第二次飞跃——外化）在上面的过程学生就得到形成、理解、掌握概念的能力，开发了智力。因此说：物理概念教学是培养能力、开发智力的重要途径。四、物理概念教学在发展学生个性上的积极作用。概念学习能促进思维的发展。在建立概念的同时使学生的个性（兴趣、意志、信念）得到发展。法拉第突出的个性是对电学感兴趣。坚持实验，提出“感应线”（电力线）和“场”的概念——建立了电磁感应定律。麦克斯韦（酷爱数学），接受场的概念，建立麦克斯韦方组。看来真正的理解一个概念会产生巨大的成果。§8.2物理概念的特点（2学时）本章主要内容：物理概念的特点：一、物理概念是观察、实验和科学思维相结合的产物二、大量的物理概念具有定量的性质学时分配：第1学时物理概念的特点：一、物理概念是观察、实验和科学思维相结合的产物第2学时二、大量的物理概念具有定量的性质一、物理概念是观察、实验和科学思维相结合的产物例：熵。大量的实验、观察发现，自然界自发过程都是不可逆的。水向底流；热向底温物体传递；电荷向底电势运动；扩散由密度大向密度小进行。人们想能否找到一个量来判断一切自发过程的方向和限度？人们通过方分析、抽象、概括、及数学推导建立了熵，用熵的变化来表示。二、大量的物理概念具有定量的性质定量是指可以测量。物理量是可测量量，这是物理与数学联系在一起的本质。如：速度、电阻、质量等。可测量物理量可以分为六种情况1、状态量和过程量（1）状态量：描述状态的物理量。状态给定，其量确定。如：速度、加速度、动量、能量、体积、温度、压强等。状态量可以用态函数来表示。（2）过程量：过程给定时，有对应量值。如：位移、功、冲量、热量等。2、性质量和作用量（1）性质量：描述物质或物体的某种性质的量。如：密度、比热、电阻、电容等。（2）作用量：描述物体相互作用的量。如：力、力矩、功、冲量等3、微观量和宏观量（1）微观量：描述某个微观粒子的量。如：电子电量、电子质量等。（2）宏观量：描述宏观物体或体系的性质或状态的量。如：压强、体积、温度等。4、矢量和标量（1）矢量：有大小和方向的量（合成时遵循平行四边形法则）如：速度、加速度、力、角动量等。（2）标量：只有大小，而无方向的量。如：温度、长度、时间、质量等。5、相对量和绝对量（1）相对量：凡是与参照系或坐标系选择有关的物理量。如：位移、速度、动量等。（2）绝对量：凡是参照系选择无关的物理量。如：各种物理常数、力、质量、加速度等。6、基本物理量与导出物理量（1）基本物理量：不用其它物理量来定义的量。如：长度、时间、质量、电流、热力学温标等。（2）导出物理量：以基本物理量为基础的物理量。如：速度、加速度、角动量等。总之，物理概念中大多数是有定量性质。因此，物理量与公式对应，计算结果与测量结果一致。§6.3重点物理概念的教学要求（2学时）本节主要内容：重点概念教学的基本要求：一、明确建立概念的事实依据和研究方法二、理解物理概念内涵三、了解物理概念的外延四、了解概念与有关概念的联系与区别。五、学会运用概念。六、注意物理概念的初、高中的不同要求的阶段性。学时分配：第1学时重点概念教学的基本要求：一、明确建立概念的事实依据和研究方法二、理解物理概念内涵三、了解物理概念的外延第2学时四、了解概念与有关概念的联系与区别。五、学会运用概念。六、注意物理概念的初、高中的不同要求的阶段性基本概念：是指物理学中最基础的、最核心的概念。由于教学的层次不同，在物理教学中，总要选取与教学内容相应的一些基本概念作为教学的重点——重点物理概念。对重点物理概念要求：学生要“掌握”和“牢固掌握”一、明确建立概念的事实依据和研究方法1、明确建立概念的依据来自三方面（1）学生在生活中观察到的物理现象（2）教师列举众所周知的事实（3）教师组织进行的演示实验形成感性认识，形成清晰的表象2、研究方法依据概念的不同，建立与引入的方法也不同，基本上可分二大种抽象法（三类）（1）分析概念共同特征法思维特点：是找同类事物的共同特征及不同事物之间本质差别来形成清晰的概念。（比较）例：平动：物体上一给定直线在运动过程中始终保持平行；小孩建立概念时常用这种方法，如：人、房子（2）隔离某量表征性质法思维特点：常用两个（或几个）物理量的比值来定义。如：密度、速度、比热、等。（3）突主忽次理想化方法：思维特点：对所研究的事物，突出起主要作用的性质或条件，完全忽略其它性质或条件而进行的一种科学抽象，它反映所研究事物中本质特性，呈现所包含的主要矛盾。理想化方法是物理学研究中最基本、最重要的思想和方法之一，把研究对象理想化，如：质点、刚体、理想气体等。把物体所处的条件理想化，如：无摩擦的表面、绝热容器等。是把物理过程理想化，如：匀速直线运动、简谐振动、光的直线传播等把研究对象理想化，如：质点、刚体、理想气体等。把物体所处的条件理想化，如：无摩擦的表面、绝热容器等。简谐振动、光的直线传播等逻辑法（二类）概念组成体系，因此概念间有着紧密的联系。一个概念往往是前面概念的发展，又是后面概念的基础。这样抓住新旧概念的逻辑联系展开，就构成建立物理概念的方法之一。（1）从旧引新演绎推导法思维特点：由一个或几已知概念推导另一概念。如：由速度、速度增量、加速度推出向心加速度。（2）对应相同、相似类比法思维特点：借助比较来建立物理概念。如：由水压引入电压，由光波引入物质波，由重力势能引入电势能。二、理解物理概念的内涵内涵：反映物理现象、过程所特有的本质属性。如：理解密度的内涵同种物质，相同，M/V相同；不同种物质，不相同，M/V不相同；让学生明确：不论M如何变，V如何变，一定物质不变。这样学生就不能由物理量的内涵除了文字叙述外（定性说明，还有定义式来对应（定量分析）；定义式有两层意义：①给出物理量的意义；②给出物理量的度量方法对于物理量应使学生把文字表达和数学表达结合起来，从质和量的两方面来理解概念的内涵。另外要弄清物理量的定义式和条件式：加速度的定义式：加速度的条件式：电阻的定义式是：R=U/I(度量式)（伏安法测电阻的原理）；其内涵是R是某导体的特性。条件式是：R=ρL/S,R∝L,R∝L/S;要让学生分清物理量的度量式（定义式）和条件式。三、了解物理概念的外延概念的外延是指：概念所反映的本质属性所对应的具体事物。通常说概念的适用范围就是指概念的外延。它说明概念反映的是哪些对象（不是某公式成立的条件）如：重力、弹力、摩擦力、磁场力、等是概念力的外延。四、了解概念与有关概念的联系与区别为什么会产生概念之间的相互混淆呢？原因是不知道之间的区别，而共同点的印象却很深刻。因此，只有找到区别，才能更深刻地理解概念间的相互联系。怎样来区别呢？就是要放在一起比较本质属性。如：电势、电势能、电动势相同点是都与电相关。来。，得出VMVM1tvatvva或12maFamFa1,、可得，电势：从能的角度来描述电场的性质（与外电荷无关）电势能：电荷在电场中某点具有的势能（是电场与电荷共有的）电动势：非静电力抵抗静电场力移动单位电量电荷从电源内部由负极到正极所做的功（描述电源的本领，是非静电场做的功）五、学会运用概念“学以致用”是我们的教学目的在“用”中理解、巩固概念的内涵与外延。如：质量为1Kg的钢球，切去500g，其密度是否变化？如果学生理解密度的内涵，就不会答错。（在中学考虑问题，一般是在常温，一个大气压下。）六、注意物理概念的初、高中的不同要求的阶段性人们认识规律总有一个过程，总是遵循由浅入深，由表及里，由简到繁，由定性到定量，由低级到高级。如：力的概念初中：物体对物体的作用；高中：产生加速度的原因。如：功的概念初中：W=FS，高中：W=FScosθ初中物理中力的定义，为什么不说是物体间的相互作用呢？为什么不说物体对物体的作用是力呢？§6.4物理概念教学（2学时）本节主要内容：在物理教概念学中，要抓好以下几个环节：一、创设学习物理概念的环境二、进行思维加工三、运用学时分配：第1学时在物理教概念学中，要抓好以下几个环节：一、创设学习物理概念的环境第2学时二、进行思维加工三、运用教学过程：一、创设学习物理概念的环境对环境的要求：适应教学需要，有利于引导学生获得生动、深刻的感性知识，发掘、思考问题，探索事物的本质属性。创设环境的常用方法：1、运用实验例如：大气压（概念）①马德堡半球实验②饮料瓶抽气③覆杯实验水水④试管上行⑤虹吸现象⑥奶瓶吞鸡蛋或气球2、利用学生积累的生活经验用学生知道的生活经验来创设物理情景是一个极好的方式。如：拔火罐、吸附挂勾、哈磁五行针、鱼缸中吸脏物等。3、抓住新旧知识的逻辑展开即从已有知识出发，通过逻辑展开，把新概念自然引出来，使学生感到这概念的引出是客观的、必然的，是学生原有知识的继续。如：学生知道压力后，要研究压力的作用效果——引出压强。了解速度后，要研究速度的变化——引出加速度。4、利用电影、电视、幻灯、图表、投影、计算机等都可以创设良好的物理情境。创设良好的物理情景常常用于新课的导入上。其作用能最大限度的激发学生学习的兴趣，产生强烈刺激，获得生动的感性知识形成深刻表象，使学生的原有的认知结构与新知识接轨二、进行思维加工前面说的创设学习物理概念的环境（情境），目的在于提供大量的感性材料，形成清晰的表象。但要将其形成具体的概念，还要进行思维加工。思维加工过程（具体做法见本章第三节）皮皮肤肤提提供供环环境境感感性性材材料料思思维维概概念念表表象象形形成成加加工工形形成成应用要点理解物理概念内函；了解物理概念外延。分清概念区别联系；运用把握初、高阶段。区分定义式、条件式；注意属性、因果条件。三、运用当学生初步形成概念后，必须及时给他们提供运用概念的机会，让他们将抽象的概念“返回”具体的物理现实中去，使他们在运用概念联系实际或解决具体问题的过程中，巩固、深化和活化概念，看到自己在学习