物理概念学习的心理分析与教学

物理概念学习的心理分析与教学

作者：李素贤

来源：《神州》2012年第19期

中学物理难教难学似乎是一个较为普遍的问题，究其原因，从教学过程看，绝大多数是由于物理概念的教和学这个中心环节上的不足，这与中学生的概念学习心理和概念教学过程有关。物理概念是物理现象、物理过程的概括化和抽象化的思维形式，又是物理学习和物理思维的基本单位，它反映的不再是个别的物理现象和具体的物理过程，而是物理世界中具有相同本质属性的一类事物现象、物理过程。物理概念反映着人类认识物理世界漫长而艰难的智力活动过程，它是人类对物理世界进行分析、综合、分化、整合的精细化、准确化产物。物理概念既是物理思维的产物，又是更高层次物理思维的工具。另一方面，物理思维只有借助于概念才能提高推理和判断能力，才能深刻揭露物理现象和物理过程的本质和规律，当然，物理概念不同于物理规律，它既是物理学大厦的砖石或物理学的细胞，又是把物理世界的数学描述、物理现象本质特征的表达以及实验测量联系起来的纽带，从这个意义上说，可以将物理概念比拟为物理学的精髓。

中学生对物理概念的学习，通常是从生动的物理事实出发，认识这些物理事实所反映的物理本质而形成概念的心理活动是复杂的，要进行一系列的心智活动：感知——表象——抽象——思维——概念，由感性认识向理性认识过渡，一般经历以下心理过程：

1.从物理感觉到物理知觉：由于物理概念具有丰富的内涵和外延，每个概念都包含着大量的具体的物理事实，因此，对概念的形成必须有一个感性认识。学习通过看、听、触等感觉器官对一物理现象、物理实验所反映的物理过程有一整体认识，从中了解物理现象、物理事实的主要特征和发生发展的条件，认识物理事实的某些属性和特点。这是感性认识的初级阶段，是学生由形象思维向抽象思维过渡的基础，是形成物理概念不可忽视的重要环节。

2.从物理感知到物理表象：通过感知大量的物理事实，在学生已有感性知识基础上对物理事实的某些属性和特点有了初步认识，有可能建立起物理现象之间的联系，但这种联系仍然是非本质的，是感性认识。它与物理感知的区别在于，表象已具有了一定概括性，在语言的调节控制下，就可以逐步由以感知为主的感性认识发展为以概括思维为主的理性认识，这是质的飞跃。因此说表象不管有多大的概括性，它总是事物的直观特点反映。物理表象是从具体的物理感知到抽象的物理思维形成物理概念的过渡和桥梁。

3.从概括性表象到抽象思维：概括性表象是以物理感觉和知觉为基础，是物理事物非本质属性与外界的联系，属于最简单的概括，但多数物理概念，由于内涵和外延因素的隐蔽性仅靠概括性表象是不能形成物理概念的。必须在概括表象基础上，抓住反映物理事实的本质因素，摒弃非本质因素，把所取得的感性材料实现由感性认识上升到理性认识的飞跃，这是形成概念的关键环节。

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关于概念形成的心理过程以“力的初步概念”的形成为例，（图略）： 物理感知：手提水桶；脚踢足球；马拉车；比较分析；磁铁吸引铁块。 概括性表现：物体作用；物体综合 定义：力是物体对物体的相互作用概括。

前面分析了中学生形成物理概念的心理过程，那么他们在学习物理概念过程中有哪些心理特点呢？

观察的特点：中学生在学习物理概念过程中，要经常地观察大量物理现象和实验，观察的目的性、理解性、条理性和敏锐性反映了观察能力的品质，同时也反映了观察的特点。好奇心和求知欲有利于观察能力品质形成，但这种好奇心驱使他们希望看到生动、鲜明的不寻常的物理现象和实验，这种出于好奇的观察，往往是看热闹，不是有目的、有计划、自觉地去观察，而是停留在物理现象的个别特征上，不利于概念的形成。因此教师应注意把好奇心引导到善于观察物理事实方面来，不仅要发现物理现象的个别特征，而且要发现特征之间的联系。 抽象和概括的特点：中学生在物理概念的学习中，往往抓住的是不同物理现象的个别特征和非本质的属性，而不能把物理现象的共同属性抽象出来，把不同物理现象的本质属性联结起来加以概括。如在学习速度的概念时，列举大量生活中的物理现象：飞机在空中飞、汽车在公路上行驶、人在地上行走……，让学生分析这些物理现象有什么共同属性。学生往往只注意其非本质属性——运动，而忽略了飞机飞得比汽车行驶得快，汽车行驶得又比人走得快这一本质属性。教师引导学生去抽象出它们运动的快慢不同，然后对本质属性加以联结概括，概括出速度概念的本质。所以说抽象和概括是在比较与归纳、分析与综合的基础上进行的。

记忆的特点：中学生在物理概念学习中的记忆特点是由学生的好奇心、强烈的求知欲等心理因素所决定的。表现为对于有兴趣的物理问题和概念愿意去记，对枯燥的物理问题和概念不愿去记。这种记忆只是侧重于机械记忆和形象记忆，而缺乏理解记忆和抽象记忆。如在记忆“力的概念”时，不仅要记住力的定义，而且要记住力的内涵、外延及产生条件，否则遇到问题就容易死套定义，得出错误结论。例如，一物体沿斜面滑下，问在滑下过程中受哪几个力作用？如果对力的概念不清或死套定义就容易多出下滑力。原因是没有理解力的产生条件必须是两物体相互作用，受力者必须有施力者施力，而且要作用在该物体上，不能作用在其它物体上，所谓下滑力不过是重力沿斜面的分力而已。可见要顺利地掌握、运用物理概念与良好的记忆习惯有关。

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”到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，看到自己在学习中的收获，会更激起进一步学习的兴趣和主动性。同时，时刻要注意逐步教给学生正确运用概念去分析、处理和解决物理问题的思路和方法，引导他们在运

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用已有的概念去面对新物理现象时，勇于提出问题，勤于思考，扩大认识范围，逐步提高他们分析和解决物理问题的实际能力。所以，运用是学生把知识转化为能力的关键。

不过，人对任何事物的认识包括物理概念在内，都有一个过程，都是有阶段性的,是一种螺旋式上升的过程。因此物理概念教学也要注意它的阶段性，应做到既使每个阶段具有十分明确的适度的要求，又使各阶段相互联系，逐步加深扩展，切不能使之僵化。