重要性与复杂性：物理概念教学深度解析

（一）物理概念教学的重要性

物理概念是一类物理现象和物理过程的共同性质和本质特征在人们头脑中的反映，是对物理现象和物理过程的抽象化和概括化的思维形式。一方面，物理概念反映了人类对物理世界漫长而艰难的智力活动历程，是人类智慧的结晶；另一方面，它又使人们在纷繁复杂的物理世界中，把握了事物的本质特征，成为物理思维的基本单位和有力工具。借助于这种简约、概括的思维形式，人们找到了支配复杂的物理世界的简单规律，建立了假说、模型和测量方法体系，从而筑起了规模宏大的物理学理论大厦。因而，在某种意义上说，物理学基本概念是物理学理论的根基和精髓，是物理学大厦的基石。没有精确、严密的物理概念，也就没有定量的物理学。因此，在物理教学中，物理概念的教学是首要任务，是进一步进行物理规律、物理理论教学的基础。如果学生没有建立起一系列清晰、准确的物理概念，不能理解特定的词所代表的物理概念的含义，就失去了进一步学习物理的基础。可见，建立起科学的物理概念是物理教学成功的关键。

正确地理解物理概念是学好物理学的基础。例如，在运动学中，只有知道了物体的位移、速度和加速度，才可以比较全面地了解物体的运动情况，所以位移、速度和加速度三个概念是贯穿运动学的基本概念，它们的内在联系构成了运动学基本规律；同样，力、质量、惯性、加速度是贯穿动力学的基本概念，它们的内在联系构成了牛顿运动定律；站在牛顿运动定律的角度去观察、思考，就可窥见整个经典力学。如果没有理解力的概念，那就很难理解牛顿运动定律；如果对力学的基本概念模糊不清，那么，想学好电学也缺乏基础。所以，物理概念是物理思维的细胞，从逻辑学的角度来说，物理学就是在实验的基础上，由物理概念组成的判断和推理的逻辑体系。如果把物理定律比作构成宏伟壮丽的物理学大厦的支柱，那么物理概念便是构成物理学大厦的砖瓦基石。

（二）物理概念教学的复杂性

物理概念是观察、实验与科学思维相结合的产物，学生形成、理解和掌握物理概念是一个十分复杂的认识过程。物理概念教学要达到两个基本要求：一是使学生建立牢固、清晰的物理概念，即要求学生明确概念的内涵、外延，弄清概念之间的区别与联系，并能熟练、准确地运用概念；二是在概念教学过程中，要使学生经历概念建立的过程，掌握科学的思维方法，形成良好的思维习惯，从而发展智力，培养能力。但是，由于教学过程是由教师、学生、环境、媒体等组成的复杂的互动系统，在物理概念教学过程中，系统中诸要素相互作用、相互影响，使得物理概念教学过程十分复杂，给物理概念教学任务的完成提出了更高的要求。

1.从辩证唯物主义认识论角度分析

辩证唯物主义认识论认为，任何事物都是相互联系的。在形形色色的联系中，有本质的、必然的联系，也有非本质的、偶然的联系。非本质的联系常常是丰富多彩的，而本质的联系往往是单一的、内在的。内在的东西往往不能直接感知，容易被纷繁复杂的现象所掩盖，使之变得模糊不清，造成人们掌握事物本质的困难。当主体与环境发生作用时，客观事物和过程总是作为一个综合性刺激物出现，且在很多情况下，本质特征的刺激并不是最强烈的，而非本质特征的刺激不仅是形形色色的，而且还是很强烈的。在这种情况下，非本质特征的强刺激往往掩盖了本质特征的弱刺激，导致人们形成片面的，甚至是错误的认识。

例如，在“用力推桌子则桌子移动，停止用力则桌子也停止运动”这类现象中，强烈的表面联系的刺激“力使物体运动”掩盖了“物体具有保持原有运动状态的属性”和“力是改变物体运动状态的原因”这些本质联系的刺激；在“高速行驶的汽车比慢行的汽车难刹车”这一现象中，“速度大则惯性大”这种非本质联系的刺激掩盖了“惯性是物体的客观属性，与速度无关”这种本质特征的弱刺激。正是由于物理现象的复杂性和物理概念的深刻性、抽象性，在人类对物理世界的探索历程中，物理概念的形成往往要经历漫长而艰难的过程。

2.从学习心理的角度分析

由学习心理可知，学习可分为两大类：一类是意义学习，一类是机械学习。当一些词、符号出现时，学生头脑中唤起了其代表的认知内容，这些符号对学生而言获得了心理意义，是意义学习。反之若未能理解符号代表的意义，而只是识记内容，这种学习是机械学习。

人类积累的日常生活经验和学到的科学知识，在头脑中并不是孤立的、分离的存在着，而是相互之间都有一定的联系，形成一定的结构，这种组织起来了的知识、经验反映着事物之间的联系和世界的结构，称之为认知结构。意义学习的过程就是主体通过其认知结构与外界的相互作用来理解意义、吸收知识、发展认知结构的过程。认知结构与外界相互作用的基本方式有两种：同化和顺应。学生用自己头脑中的认知结构与新知识发生联系，建构新知识的心理意义，如果建构成功，则学生就理解了知识，然后将其纳入认知结构中的适当部位，这种过程称认知结构的“同化”；如果原认知结构与新知识差别太大或发生矛盾，则主体必须先对原认知结构进行修改或重建新的结构，依靠修改（或重建）后的认知结构去组织新知识，这种过程称为认知结构的“顺应”。通过不断的“同化”与“顺应”过程，主体不断地吸收新知识，改造、组织旧经验，发展认知结构。

3.从教学活动的角度分析(www.xing528.com)

由于受应试教育的影响，有的教师在物理教学中常常会采用一些不符合教学规律的做法，这些做法削弱了概念教学，影响物理教学的效果。例如：

（1）不重视实验，学生得不到充分的感性知识，结果只记住了概念定义，并不理解其含义。

（2）受传统教育观念的不良影响，常常将学生视为真理的被动接受者，而不是主动的建构者。教学方式单一，向学生灌输知识，结果导致机械学习，死记硬背。

（3）将概念教学与做习题隔离，甚至对立起来，不是从深化、活化概念入手形成技能，而是大搞习题分类与解题技巧训练，结果占用了学生大量的时间去做习题、背题型，削弱了概念教学，最终也没有让学生很好地形成应用概念的技能。

（4）不注意概念形成的阶段性，不是采取循序渐进、逐步完善的方法，而是毕其功于一役。面对太多的信息，学生无法一下子全部消化吸收，不利于其形成扎实的物理概念。

4.从物理概念的教学目标来分析

物理概念教学的目标应是使学生掌握物理概念，并培养学生物理思维能力和良好的思维习惯。

怎样才算掌握了一个物理概念呢？可以借助于这样一种“概念图式”模型来说明：

掌握了一个物理概念，就意味着在意识中形成了一个“概念图式”，该图式包含这样一些内容：用来解释概念含义的有关物理现象、过程的表象，明确表达概念内涵、外延的命题性知识，运用概念解决问题的技能，以及伴随着概念形成过程中所形成的认知策略等。这些不同层次的知识围绕概念名称建立起实质性联系，形成一种以命题知识为中心的具有紧密结构的功能单位。另外，这一“概念图式”还向外延伸，与认知结构中其他概念、规律图式建立起广泛的实质性联系。从这一模型来看，真正掌握物理概念是很复杂的，在教学过程中必须遵循概念形成的规律，循序渐进，逐步形成和完善概念。另外，概念的发展是无止境的，它随着整体认知结构的完善而不断完善。

中学生的物理思维能力、思维品质正处在待发展的初期。而概念是人类智慧的结晶，凝结着很高的智力价值，是培养能力、提高智力的很好素材。因而，培养能力是物理概念教学的另一重要任务。在概念形成各环节中，要注意正确引导学生在掌握概念的同时提高认知能力，纠正一些不良思维习惯，形成科学的物理学思想方法。

综上所述，物理概念抽象、深刻，教学要求较高，只要教师树立科学的教学思想，遵循学生的认知结构特点，按教学规律和学生心理特点进行教学，形成概念、培养能力将不是问题。