通过实验操作 形成物理概念

摘 要：本文针对初中物理实验教学，对形成概念的作用作了初步归纳，并结合初中物理中的一些实验作了较为深入的阐述。

关键词：新课程； 实验； 物理教学； 概念

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2013）11-066-001

物理学是一门以观察和实验为基础的自然科学。物理概念、物理规律都是从生活、生产实践等实际问题中抽象、概括出来的，而物理实验对于建立物理基本概念和理论及加强对基本概念和基本理论的理解有着不可取代的作用。初中学生刚刚开始学习物理，学习方法及抽象思维能力都还没有形成，因而从实验着手进行教学显得尤为重要。同时现在的学生在平时接触了大量的影视作品，有些影视作品由于视觉效果或制作手段的不足等原因，在作品中出现了相当多的反物理现象。例如太空传声，人下落时速度不变等。同时学生还在平时的观赏中不断的被动加深，以至于在头脑中形成了这样或那样的错误观点。对于这类错误光是简单的知识更正，会造成学生感知与知识上的矛盾，这时一个简单并亲手操作的实验，就可以起到事半功倍的效果。

中学生的好奇心比较强，他们的观察力也比较敏锐，所以通过实验来教学，对于帮助中学生学习是非常有效的一种手段，特别是培养学生形成物理概念方面。物理概念是物理现象的本质抽象，它是在感知大量材料的基础上，经过分析、综合、抽象、概括等思维活动中形成的。学生形成物理概念，感知是第一要素。概念内容的具体化又是学生形成物理概念的第一个起点。所以教师必须紧紧依托实验教学，引导学生先从直观的实验现象中，获得感性认识，再加以分析、综合，最终培养学生形成正确的物理概念。

下面，我就以实验教学为主要途径，谈谈实验在物理概念教学中的作用。

一、提供比较形象的实验，帮助学生形成物质属性的物理概念

物理学中很多物质的属性比较抽象，学生较难理解。比如密度、比热容、热值、熔点、凝固点等一系列概念，学生难以理解。通过实验教学，提供比较形象、具有说服力的实验，使学生获得一定的、有说服力的感性知识，对理解抽象的物质属性较为有利。例如密度概念学习中，学生对于密度概念的形成较困难，因为学生不能通过感官，直接感觉到物质的密度这一特性，学生难以接受这样的物理量。通过测几个外表涂成颜色一样、大小不一的几个金属块（如铜块，铝块，铁块各三个）的质量和体积实验，比较容易形成“同种物质质量和体积的比相同，不同物质质量和体积的比一般不相同”的概念，同时让学生在计算过程中得出“质量、体积无法影响质量体积比”这一简单事实，从而理解密度概念。与此同时，进一步引导学生分析实验数据，使学生获得不同物质密度有大有小的感性知识，并加深为密度值是由物质种类决定的观点。这样，对学生形成利用密度等物质的物理属性可以鉴别物质的全部概念，找到了极有说服力的依据。

二、提供系列化的实验，帮助学生形成电磁相互联系与作用的物理概念

在物理学中，电与磁是统一的，但在初中阶段学生还不能理解这一事实。所以，当学生在学习电磁相互联系与作用时，如果光是听老师叙述电生磁，电流的作用，磁生电是怎样的，有什么联系和区别。要想在学生的脑中形成正确的概念是比较难的，甚至不同学生的想象也是不同的。对于这个问题，我们可提供一系列的实验来展现电磁相互作用。例如发电机是利用电磁感应原理工作的，让学生看教材中的图片很难想象它真实的工作状态。这时教师可以利用发光二极管，微型电扇，通过展示微型电扇内部结构，演示通电后电扇转动展示电动机工作的同时，把二极管接到微型电扇的插头处，让学生手摇扇叶，观察二极管发光，使磁生电展示于学生眼前，又可以让学生捏住电扇插头，体验“麻”的感觉，激发他们求知欲。教具手摇发电机和灵敏电流计的配合演示也可以进一步让学生直观观察交流电，便于理解电流大小和方向的周期性变化。

三、提供真实、鲜明的实验，帮助学生形成物理能量概念

反映做功和能量的实验，教材中作了统筹安排。为了深刻说明能量的概念，教师精心设计的实验，应该是真实的、鲜明的、生动的，直观性强，现象明显，易于激发学生形成物理概念。例如红墨水在热水比冷水中扩散的快、热菜香味扑鼻等扩散现象，都是帮助学生直接观察的直接感知，使学生信服热运动的概念。同样反映能量概念，由于提供实验不同，会得到不同效果。我们并不一定要局限在书本上，可以结合生活物品和例题，对实验作一定的修改。例如，电热实验，用不同电阻丝给等质量的煤油通电中，煤油升高的温度不同，反应电流的热效应。可是换成给火柴加热使其燃烧实验，就更加形象、生动，效果明显。由此观之，只有生动、鲜明、真实的物理实验去刺激学生大脑兴奋中心，才能有助于学生形成深刻的物理概念，使具体的物理概念在学生大脑中打上深深烙印。

四、提供典型、系列的实验，帮助学生形成物理方法的概念

物理学中有许多实验设计都利用控制变量法、转换法、等效替代法、模型法、间接测量法，实验+推理法等物理方法。为了帮助学生掌握这些物理方法，我们要安排、设计好一系列物理实验，引导学生学会应用不同的物理方法。例如在动能大小与哪些因素有关的教学中，我们借助比小车推动木块距离远近反映动能大小，形成转换法概念，借助保证小车从斜面同一高度滑下，改变小车质量比较动能大小，帮助学生认识控制变量法。在平面镜成像教学中借助另一个等大的蜡烛与虚像重合，帮助学生理解等效替代法。这些方法都是通过典型、系列的物理实验后，归纳、总结而形成的。指导、培养学生形成物理实验方法概念时，让学生在观察的基础上，通过分析、推理、综合、归纳、总结，直至思维加工，把获得的感性知识进行深化，即把零碎的、片面的感性知识，进行科学的概括总结。

以上所述就是我在物理教学实践中的一些浅析。要教好物理，实验是首当其冲。在实验教学中要培养学生形成物质、运动和相互作用以及能量的物理概念。其次提供典型、系列的实验，促进学生想象、思维、记忆、迁移。最后设计比较形象，具有说服力的实验，才能培养学生在感知的基础上，进行逻辑推理，形成正确、清晰、深刻的物理概念。

参考文献：

[1]赵凯华.《从物理学的地位和作用看对中学物理教师的要求》，物理教学，2000.6

[2]关文信，毕凤祥，韩艳华.《新课程理念与初中物理教学实施》，首都师范大学出版社，2003.6

[3]刘炳升，李容.《义务教育教科书物理》，江苏科学技术出版社，2013.6第三版