一、对物理概念的认识

物理概念不仅是定性地反映客观事物的本质属性，而且有一些还是定量地反映了客观事物的本质属性，对于后一种物理概念，我们也叫物理量，每一个概念都有它 的内涵（含义）和外延（范围）。例如“加速度”这个物理量的内涵是：描述物体运动变化的快慢，是速度变化的原因，其外延有，匀加速运动的加速度、匀速圆周 运动的向心加速度、简谐振动中的加速度。当然，概念外延的大小是由它的内涵决定的，内涵越少，外延越大，内涵愈多，外延愈小。

掌握概 念，实质上就是掌握同类事物的共同的关键特征，同时也意味着能区分概念的有关特征与无关特征，概念的肯定例证与否定例证，以单摆为例，其振动力周期是反映 振动快慢的重要物理量。我们必须向学生指出，决定周期的关键特征是摆长l与当地的重力加速度g，而与振幅A（偏角小于5°的条件下）和摆球质量m两种特征 无关。伽利略最初在教堂里观察到的等时性结论就是最好的否定例证，至于肯定例证，不妨举出同一摆钟夏慢冬快（影响l）的事实就颇能说明的了。

反之，学生所以不能正确掌握概念，发生混淆，出现种种错误，究其原因也就是不能掌握同类事物的共同特征，不能区分概念的有关特征与无关特征。例如人在升 降机中的超重与失重历来是高一学生不易掌握颇感棘手的问题，其原因就是误将速度方向当作关键特征，没有明确加速度方向才是关键特征。

二、物理概念错误种种

为了进一步提高物理概念教学的质量，有必要对课内外学生反馈上来关于概念学习的信息作一番思考和分析。我认为有关物理概念错误的类型主要有下列几种。

1．生活感性经验本身之不足

感性认识是认识的初级阶段，感性认识一般不能全面地认识事物的本质，因而形成的概念很可能是错误的或不确切的。例如仅凭推车车动、停推车止的直觉就认为 力是维持物体运动的原因。而且这种“先入为主”的错误概念往往是根深蒂固的，例如一直到学习“左手定则”时，还误将大姆指表示的力的方向为导体运动的方 向。

2．本学科知识的负迁移

教育心理学告诉我们，获得概念的发展趋势之一是抽象性与精确性增加，为了考虑到初学物理 学生的接受程度（可接受性原则），所以有关物理概念的给串不必过于严密和精确，但学生往往把前期获得的概念绝对化了，从而发生概念错误。例如误认为摩擦力 总是阻碍物体运动的，对静摩擦力可作为动力一时难以接受。

3．其他学科横向迁移的负效应

各学科的知识是相互联系的，各学科的学习是互为促进的，但不可否认在某些情景中会产生负效应，我们举数学和语文两学科为例说明。

(1)数学：高一学生常受“合数一定大于分数”的影响，就得出合力一定大于分力的错误概念。至于用纯数学观点去讨论物理量的定义式，难免会发生错误，例如由r=mv/Bq推出的v=Bqr/m，千万不能说v随B而变，因为洛仑兹力不做功，粒子的v是不变的。

(2)语文：不少近义的词在许多场合可以通用，但在物理学习中如此照搬就十分不妥。例如学生常将垂直与竖直，量值变化的大小与变化的快慢，楞次定律中阻碍与阻止，电源消耗功率与损失功率等混为一谈，使物理概念变得模糊起来。

4．思维方法问题

形成正确的概念，靠的是止确的逻辑思维方法即比较、分析综合、抽象与概括的方法，且要克服形而上学，反之就不行。

(1)想当然

想当然一般是学生错误的主观意识在作祟。犹如识字学习中按边旁读音。例如错将秒摆周期为1秒；错将万用表“+”“-”测笔插孔当作正负极；把核反应方程β衰变中释放的电子误认为是核外电子等等。

(2)忽略某些结论的适用条件或范围而任意推广亦是学生概念错误的表现之一。例如误认为作功和热传递总是等效，忘掉仅在改变物体内能方面才成立的条件。书上说磁铁磁场与电流磁场一样，都是由电荷的运动产生的，但任意推广就错了，因为变化的电场亦可以产生磁场。

(3)逻辑错误

矢量概念无疑是中学物理学中的重要概念。教材中通过力的合成教学后指出，象力这样既要由大小，又要由方向来确定的物理量叫做矢量。可惜不少学生据此推理 为凡有大小方向的量就是矢量，这就不正确了。因为判断是矢量还是标量，其本质特征是看是否符合平行四边形法则。因此电流强度I、电动势ε均是标量而不是矢 量，它们的方向纯属为研究问题方便而引入。

教材关于测匀变速直线运动的加速度实验中，由运动推出△S=aT2。但反之，仅由△s为定值不能确定物体作匀变速直线运动。因为只是△s为定值条件不充分，这一点学生也容易忽视的。

三、我们应采取的对策

1．丰富学生实际，提供感性材料

(1)组织学生积极参加社会实践活动，参观科技展览会、科技画廊，观看科教电影，听科技辅导报告等。因地制宜，有机结合物理概念进行教学。

(2)多做、做好一切演示实验和学生实验，提倡课外小实验和小制作，变耳听为虚。成眼见为实。

(3)作适当的类比是进行物理概念教学的十分有效的方法。例如讲授振动图象与波动图象区别时，分别用“传记片”与“集体照”类比时，学生均会心地笑了。 又如讲授酒精与水混合体积减小说明分子间有空隙概念时，可以举同一箱子上下两层的金桔与蜜桔，抽去隔板振动后总体积减小为例作类比。

2．变式与比较

(1)变式指概念的肯定例证在无关特征方面的变化，从材料方面促进理解，使获得的概念精确、稳定和易于迁移。例如在讲授三角形支架力的分解时，学生往往 对上下梁组合的不同形式而感到困惑，若能配以演示，强化上梁受力向外，下梁受力向里的关键特征，便能有效地释去学生心中的疑虑。

变式还可起到导向作用，如图1的变式对学生理解弹簧秤上张力概念显然是十分有用的，完全可以排除图1(3)中弹簧秤示数为10牛或0牛为结论的错误概念。

(2)比较是从方法方面促进理解，常说有比较才有鉴别，至于比较还可分相似比较与相反比较两种。上述振动图象与波动图象有关物理意义比较就属相似比较， 只要突出两图象中同一质点与不同时刻分别对应不同质点与同一时刻，联系起来就容易区别了。至于相反比较可举人造地生面前，引起积极思维。经强调前者g亦是 变量无法讨论，唯有后指出人造卫星的T、ω、v均与h(r)一一对应，这样才算真正完成了有关的概念教学。

3、扩大有关特征。

教育心理学研究指出，概念的关键特征越明显，学习越容易；无关特征越多、越明显，学习越难。因此在概念教学中可采用扩大有关特征的方法促进教学。例图2 所示，只要在自由落体与平抛运动的照片背景上，在相同竖直位置上标出水平横线，就突了出平抛运动竖直方向的有关特征即与自由落体一样，不再被平抛的曲线与 水平运动所左右。小小的几根横线，所起的作用并不小，这比单纯的照片（即使是彩色的）效果要好。