时间：2023-03-17 18:11:25
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1．赢得学生认同
物理给学生的感觉是比较高深的，所以很多时候他们畏惧学习物理，并非物理学科难度高，而是其本身存在一个错误的认识．但是如果学生在学习物理的过程中，有一些生活中的经验和认识(正确的前概念)与物理知识是相符的，他们就会对物理学科产生一种认同感．而教师就需要更多地发现学生正确的前概念，利用其正确的前概念来引发学生共鸣，消除其对物理学科的畏惧心理，使他们更加了解物理的本质．
2．鼓励学生体验学生正确的前概念
一旦遇到了物理课堂上的知识与现象，就会产生神奇的“化学反应”．所以我们在进行物理教学中，遇到难点、重点的内容，应该鼓励学生体验，充分激发学生正确的前概念，形成一种正迁移．
二、初中物理教学中如何改变学生错误的前概念
1．预测学生前概念学生生活在同一个社会，年龄相当，知识水平差异不大，所以他们的前概念大多都是类似的，而其错误的前概念也是相仿的．比如，大部分学生都认为轻的物体落地快、重的物体落地慢，认为力是维持物体运动的原因……这些前概念可能教师在学生时代也曾有过，所以可以大概预测到学生错误的前概念．对于学生可能具有的错误前概念，教师不能视而不见，那样的话学生可能会形成一种思维定式，难以相信科学，相信课本，如果他们不认真听讲，那么错误的前概念有可能会变成错误的认识，伴随学生一生．所以教师要准确预测学生错误的前概念．只有这样，才能设计一些思维的冲突，激发学生的好奇心，吸引学生的注意力．
2．利用认知冲突，激发学生的好奇心理
好奇心存在的必要条件就是对事物的不熟悉、不了解，或者是存在认知冲突．所以我们可以利用学生错误的前概念来形成一种认知冲突，让学生直观面对自身认识与科学原理之间的矛盾，在矛盾中产生对科学知识的渴求，激励他们改变认知结构，将所学的物理概念内化为自己的认知．比如，在学生的已有经验中，铁块是会沉于水中的，所以他们会想当然地认为铁块在其他液体中一样会沉底，这是学生学习物理之前固有的认识，也就是前概念．因为具有这样的前概念，所以学生在学习阿基米德原理的时候，想当然觉得在水银中铁块也会沉底．于是我演示实验的时候，学生都全神贯注，并且胸有成竹．但是当他们看到铁块在水银面上漂浮着的时候，十分诧异，觉得不可思议．于是他们产生了好奇的心理，注意力都集中到了课堂上．所以说，利用学生错误的前概念与新知识之间的冲突，可以激发学生的好奇心理，也可以加深学生的印象．
3．进行归谬在课堂教学里，教师可以用形象的语言
一、STS概念及其产生
从字面意义上看，STS是科学science、技术tech-nique、社会society三个单词的第一个字母的缩写。但是作为一个概念并不是这三个单词的简单排列。概括地说：?STS是一门研究科学、技术、社会三者相互作用关系的复杂而庞大的系统学科。
近一个多世纪以来，人类在享受近代工业革命和现代科学技术带来的高度物质文明的同时，突然发现自己正亲手制造着对自身生存与发展的严重威胁。例如，集最新科学技术成就之大成的原子弹在日本爆炸，造成了人类历史上的空前悲剧；高速发展的工业化带来了大气噪声和江河湖海的严重污染；对自然资源的大量开发，引起的土地沙化、地震、洪水泛滥……于是1968年一些世界著名的社会学家组成一个叫做“罗马俱乐部”的国际学术团体，他们对当代出现的危及人关发展的一些重大问题。对诸如人口增长、粮食生产、资源开发的极限以及环境、生态保护等进行了认真研究，其结果是触目惊心的，这些问题是关系列人类的生存与灭亡、文明的发展与毁灭的全球性问题。
早在六七十年代，?美国许多著名的大学先后成立STS研究中心，专门开展对科学、?技术和社会三者相互关系的研究，并开设了STS课程，其目的在于使学生深刻理解技术本身及其对人类和社会的影响。
如果说传统的科学各个领域都只着眼于本领域的发展对人类文明做贡献，那么，?STS则是着眼于研究系统各个因子之间的相互作用，保证人类文明健康发展应具有的最佳状态；研究如何发挥人与社会在系统中的能动作用，研究如何建立内在的动力学机制，使得系统具有较强的自我调节能力，以保证系统能经常处于最佳状态。
二、STS与教育
尽管对STS问题的研究当前处于开始阶段，?人们远未对其作出全面、深刻的论述。?但有条件地开设STS课程，普及STS知识，增强人们的STS意识，已经成为全民教育的一种趋势。这主要是因为：（1）人是STS系统的主体，科学、技术、社会的发展与相互作用都是通过人的自觉或不自觉的行为来实现的，只有通过教育人们自觉地按照STS系统的要求规范自己的行为方向，才能实现STS系统最佳状态的形成。（2）STS自身的发展要求必须具有一定的社会基矗因此，心须向人们普及STS知识，建立STS发展的社会基矗目前，我国正处在经济高速发展时期，科学技术正发挥着越来越重要的作用，新技术的应用带来了经济的大幅度增长，但同时也在重复着西方国家工业化给社会带来的负面影响，如环境污染，资源的破坏等。为了实现可持续性发展，在我国普及STS知识，推进STS研究势在必行。
普及STS知识，增强STS意识，必须通过教育来实现，而学校教育是最直接最有效的途径。?然而，目前中小学教学中STS教育的内容涉及却很少，因此设置有关课程进行STS教育或在已有的相关课程中增加STS内容是非常必要的。
三、物理教学中STS的渗透
物理学本身是和自然现象、科学技术、社会生产和日常生活紧密相联系的。
在物理教学中STS的渗透要结合所讲内容从以下几个方向进行：1．依据教学大纲，?结合教学内容向学生介绍物理科学技术的新发展、新成果、新成就。如当个新兴材料的研制及应用；超导体的获得及应用；现代航空航天技术、信息技术、通讯技术的发展状况及趋势；大型及超大型集成电路在社会生产和生活中的应用；激光、激光全息摄影、防伪技术等等。使物理课具有时代的气息。
2．向学生讲解与工业、?农业、医学等密切相关的知识和技术。如在热学中向学生讲解低温的获得以及在医学中的应用；在电学中向学生讲解工厂供电设备情况，?电磁场对农作物生长的影响，?日常家用电路的改进设计等。?英国SATIS（ScienceandTechnologyinSocitey）教材中有关物理教学中STS渗透很有特色。他们在讲电的产生和输送时，主要介绍有关电力网的知识，如要得到电压稳定、价格低廉的电力供应，为什么要把许多电站联成电力网，以及核电站、火力电站及水电站的各自的特点，还具体给出了英国西北电网中各个电站的功率和每兆瓦小时的成本，以及冬季夏季各一天24小时预期的用电曲线，让学生设想自己是电力网的调度员，?以5小时为一个时间段，根据各时间段预期的用电量，作出把哪些电站接入电网的计划。教材中的这类内容和作业，并不在于给学生许多实际知识，而在于使学生形成“成本--效益”观念。
3．鼓励学生参与重大社会问题的研究，如环境保护、能源危机、噪声污染、水土流失、就业和失业问题，鼓励学生运用所学的物理知识，尝试解决这些实际问题。如学了“安全用电”知识后，要求学生调查家里和附近居民违反安全用电的事例以及造成的严重后果，并提出解决的办法。在学习了有关能量的问题后，和环境保护相联系，让学生到附近的工厂、农村调查环境污染情况并提出改进措施等。这样既使学生增长了科学知识与技能，同时又使学生增强了社会责任感。
实验是物理的特征，也是物理教学的生命．很大一部分物理概念的教学需要借助实验演示，引导学生透过实验现象，剖析实验本质后得以顺利引入．同时，借助实验，学生也易于进入教学情境，形成深刻的印象，从而强化学生对概念的理解以及记忆．例如，在教学弹力的概念时，教师首先演示小车在被拉伸或被压缩的弹簧的作用下发生运动的实验，学生自然发现弹簧在恢复形变的过程中要对使之形变的物体发生力的作用;再借助弯曲的弹簧片将粉笔头弹出去，总结得出在物体恢复形变的过程中必然会对使之发生形变的物体具有力的作用，进而得出弹力的概念．
二、类比导入，水到渠成
类比是物理教学中最普遍的方法之一，在物理教学中具有重要意义．在物理学中，教师要善于引导学生开展对比，从而发现知识的异同，尤其是物理概念，我们要教给学生运用类比推理的方法，在类比中实现思维的过渡，在类比中加深对新概念的理解．例如，在引出电势能的时候，教师与学生熟悉的重力势能类比;在教学电场概念的时候，与磁场概念进行类比;将电流与水流类比，帮助学生建立电流的概念;将抽象的电压与学生直观感觉到的水压进行类比．在这样的类比中，实现了新旧知识的迁移，从而帮助学生借助已有知识建立新概念，既水到渠成，又容易理解。
三、设疑促思，深化概念
“小疑则小进，大疑则大进”．在物理概念教学中，教师要善于设疑，给学生制造悬念，从而引起学生积极的思维活动，从而对物理概念形成持久深刻的印象．如，在教学全反射的概念时，我将一束光线从水中斜射到空气中，逐渐增大入射角，学生观察到当入射角增大到一定程度时，折射光线消失了，而反射光线的强度变强了．此时，教师抓住这一现象，提问:为什么会出现这一的现象?学生仔细思考后，都试图通过一句准确的语言阐述这一现象，教师在学生分析探讨的基础上，引导学生分析得出全反射的概念，从而使学生掌握了全反射的概念，理解了全反射的本质．
四、原有知识，丰富拓展
物理学科的知识具有严密的系统性，知识之间相辅相成．同样，物理概念的建立也大多需要借助学生已有的认知结构中原有的相关概念．通过新旧概念之间的联系，巧妙得出新概念，理解新概念．在进行概念教学时，教师要充分发挥学生已有旧知识的作用，帮助他们建立对新概念的认识，这实际上是物理教学中经常运用的方法．如在教学能量概念时，可以事先借助初中阶段学过的对能量的粗浅认识:一个物体具有对外界做功的本领，我们就说这个物体具有能量．在此基础上，和学生讨论如何定量确定能量是怎样变化的，从而得出可以用做功的多少来衡量能量的变化，从而再借助列举事例，讨论分析得出能量的准确概念．
五、物理学史，引发兴趣
兴趣是最好的老师，学生一旦形成了对知识浓厚的兴趣，他们便会自觉主动地锁定注意，全身心地参与课堂去探究新知．物理学是一门神奇而又充满趣味的学科，其探索的对象是丰富多彩的自然万物的运动和变化．而在探索宇宙万物的过程中，有许多能引发学生昂扬激情的趣闻轶事，在教学中，呈现给学生，不仅可以激活学生的学习兴趣，更可培养他们面对困难，永不放弃的信心与勇气．在教学中，教师要善于结合一些有趣的物理现象，去吸引学生的注意力．
六、丰富外延，曲径通幽
物理概念是用最精炼的语言对物理本质的高度概括，而越是高度概括的概念，学生理解起来难度越大、越不容易接受．在教学中，教师可以借助对概念外延的拓展入手，从而巧妙引导学生来理解认识概念．如力的概念，本身抽象空乏，我们在教学中，可以先从人对物体，然后物体对物体之间的推、压、拉、提等作用，借助这些外延，引导学生拓展，从而总结提炼出力的概念，学生有了这样的外延基础，理解起来比较容易．
七、直接引入，开门见山
根据当今中考改革的要求：联系实际、培养应用所学知识解决实际问题能力已成为中考命题指导思想中的热点。这几年我都从事毕业班的教学，为了提高学生解决开放性综合题的能力，我主要着眼于如何优化总复习中的习题教学这方面的工作，在中考收到了较好的效果。
一、以学生为主体，培养学生创新性解决问题的能力。
习题教学是初中物理教学中的一个重要环节，在通常观念中，习题教学中很难进行创新教育。以前的习题教学是单一模式----课上老师讲例题，课后学生搞题海战。因此，若能把创新教育运用到习题教学中去，优化习题教学方法，必将促进学生创新思维的形成，更好地推进创新教育的发展。
在实际教学中常常遇到这样的情况：老师埋怨学生做过多次也讲过多次的题目，仍然考不出来，老师把这一问题简单地归纳为学习不踏实。学生有时会觉得上课是听懂了的，课后却不会做。老师却把这归结为学生上课听不懂。这些认识是不全面的。物理学习本身不是看懂、读懂的，也不是听懂的，而是“悟懂”的。
因为这些学生平时做题只是机械性记住了过程，没有思考为什么这样做，时间长了，忘记了也就考不出。上课听懂的也只是过程，仅仅是知道步骤而已，每一个结论都不是学生想出来的，在头脑中没有任何深层次印象，上课教师没有让学生有足够的动脑时间，打出问题后，匆忙给出解题过程和答案，没有让学生自己去寻找解决问题的方法，从而提高分析为体的能力。长此下去，大部分同学可能就是“花了很多时间，但却学不好，讲过的会，没讲的不会，刚讲的会，时间长了就不会，甚至是早上讲，晚上就不会”，老师和学生都在不断地重复劳动。
我在教学实践中进行了探索，变老师讲例题为以学生为主体，探究式寻找问题答案，给学生留足动脑动手时间，老师只做必要的引导，排疑解难。例如我在《摩擦力、平衡力》一章的教学中安排了这样一堂习题课：“如何一题多变？”
1、简单问题引入：两个完全相同的物体A、B叠放在一起，受到10N的水平拉力F作用时可以在水平地面上做匀速直线运动（如图所示），那么物体A受到的摩擦力fA为N，物体B受到地面的摩擦力fB为N；若将物体A从B上拿来下来，再用细线与B连在一起后，再放在该地面上作匀速直线运动，那么需要的拉力F3应为N。
2、问题探究：
（1）若物体A单独放在与上题条件相同的地面上匀速直线滑行时所需的拉力为5N，则物体A所受的摩擦力为多大？
学生回答：因为物体A在水平地面上匀速直线滑行时受到平衡力作用，所以f1=F=5N。
教师再问：与A相同的物体B在水平地面上匀速直线滑行时所受摩擦力为多大？
学生回答：与A相同即：f2=F=5N.
教师再问：那么上述问题的第一空中fA又是多大？此时学生难以回答。教师再引导学生分析题中A与B一起向右作匀速直线运动，而A在水平方向上又未受到任何拉力，所以A是在水平方向上不受力的情况下作的匀速直线运动，根据牛顿第一运动定律可知fA=0N。
(2)若将A、B两物体叠放在相同的地面上，
要使它们能一起向右作匀速直线运动，则所需拉力F2应为多少？（如图所示）
学生回答：F2=2f1=2×5N=10N。
教师再问：这是为什么？
学生回答：这是因为此时B对地面的压力已是A、B两物体的重力之和，所以摩擦力就变为原来的两倍。
（3）若将A、B两物体用线连在一起放在水平地面上作匀速直线运动（如图所示）则所需要的拉力F3应为多大？
（4）拓展训练：
如图所示若不计滑轮自和转轴之间的摩擦，则当B物体受到水平向的拉力F4的作用时，B也恰好能作匀速直线运动，求拉力F4的大小。
学生回答：（1）先对A物体进行分析：因为A物体作匀速度直线运动，所以T=fB---A
（2）再对B物体进行分析：因为B物体也作匀速直线运动，所以
F4=fA----B+T+f地-----B=5N+5N+10N=20N
3、问题结论：（1）物体作匀速直线运动，只可能在物体不受外力或受平衡力的时候。（2）物体在有摩擦的水平地面上作匀速直线运动时，水平方向上受平衡力的作用；（3）物体在作滑动摩擦时，若接触表面的粗糙程度不变，则摩擦力的大小与物体间的压力成正比。
4、思维方式：从学生已熟知的知识开始分析，层层逼近，逐步拓展。
在整个探究式解决问题的过程中，老师仅仅起了向导作用，学生在运用所学的知识循序渐进中找到了问题的答案，轻松解决了一个难点问题，提高了学生创新性解决问题的能力，并且在老师的指导下，潜移默化促进良好思维习惯的形成，以学生为主体的这样一种探究性学习，让每个学生不是被动接受老师的结论，而是通过自己的努力去发现了结论进而得到了解决这一类问题的方法，
达到融会贯通，效果非常好。
二、通过实验操作来分析习题，构建手脑并用的活动情景。
认知心理学的研究表明，动作思维的操练直接制约着物理思维的发展。在进行抽象的物理过程的教学时，教师可以构建学生操作实验的活动情景，并以学生操作中获得的结论去理解习题中所遇到的难点，形成猜想----验证----应用的活动模式。
在初三电学入门教学时，学生对于“短路”问题理解不透，习题中经常出错。把短路问题穿插在较复杂的串、并联电路中，学生在遇到如此类型的习题就束手无策了。例如：在下面两幅图所示的电路中，灯泡均完好，当开关S断开时三灯全发光，那么当S闭合时三灯的状况又如何？
在未用实验操作验证时，学生认为：
中灯泡L3因被开关S短路而不发光，L1和L2可以发光。
中灯泡L2被开关S短路不能发光，L1和L3串联发光。
为什么会出现以上错误呢？归其原因是学生只从直观的电路图上观察哪个用电器被导线或开关并联，而未真正分析电流的路径。这时若用传统的习题教学法去讲解的话，多大数学生难以信服，认为这是老师强加给学生的结论。为此教师可借助于常用的电路示教板进行先实验操作后理论分析的办法。通过小灯泡在电路中是否发光这一直观现象，来解释以上两种电路中电流的流向及局部短路问题。在实验这一“铁”的事实面前学生很快弄清了“短路”这类习题的分析方法。为了进一步增强学生借助实验分析有关习题的兴趣，教师还专门设计了一些习题让学生在实验课上进行实验验证。
三、根据考试要求，自行编撰开放性习题。
开放性综合题是如今中考的热点，求解开放性问题需要我们在平日的生活中做个有心人，同时要注意活学活用物理知识。题目中若明若暗、含蓄不露的条件，它们常常是巧妙地隐藏在物理概念、物理现象、物理过程、公式的适用范围、答案的实际意义等的背后，很容易被忽略，从而误认为题目缺少条件，造成解题错误。因此挖掘物理习题中的隐含条件是解题的关键。下面是一道表格类型的开放性综合题，让我们一起来体验一下。
请参照电动自行车主要技术参数表回答下列问题：
(1)、一位体重为55kg的工人骑该电动自行车上班，按正常车速匀速行驶时，该车所受阻力约为人和车总重的（）
A、0.01倍；B、0.1倍；C、0.03倍；D、0.3倍
(2)、该车蓄电池充电时的能量是怎样转化的？
(3)、该车行驶时的能量是怎样转化的？
(4)、若该车一次充电4h，则充电的电量是多少库？一次可蓄能多少焦？相当于多少KWh的电能？
(5)、从理论上讲，该车充电一次可行驶多少km?
(6)、该车在正常使用一段时间后就会出现欠压灯发光，这就提车主必须
充电了，由此说明此时电压V。
(7)、电动车转向灯电路是用一只单刀双掷开关来控制的，开关S拨向左边，左前灯和左尾灯亮，开关S拨向右边，右前灯和右尾灯亮，开关S拨在中间时，前后灯均不亮（每灯正常工作时的电压均为36V）请按上述要求完成电路图。
从上面的例子来看，题材来源于日常生活中的生活交通工具，背景尽可能地联系了真实的物理现象和生产、生活实际从热学、力学、电学等多个角度对问题进行设疑，为课堂上学习与未来走向社会搭起了“桥梁”。这种题目贴近学生的生活，拉近了书本知识与实际应用的距离，使学生感到生活中处处用到物理知识，从而激发了学生的学习兴趣。通过自行编题使初中物理知识系统化了，学生在解题过程中互相探讨使学生熟悉了知识要点，明确了重点难点，提高了应用所学知识解决实际问题的能力。实际效果显示这种训练方式能较好地提高学生的综合素质。
关键词:物理概念;规律;教学探讨
物理基础知识中最重要最基本的内容是物理概念和规律。在物理教学中，物理概念和规律的教学是一个关键的环节，讲清、讲透物理概念和规律，并使学生的认知能力在形成概念、掌握规律中得到充分发展，是物理教学的重要任务。形成概念、掌握规律是一个十分复杂的教学过程，但一般都要经历概念、规律的引入、形成、深化和应用等四个环节。根据教学实践，针对以上四个环节做了一些初步的探讨。
一、物理概念和规律的引入
物理概念是从感性世界中来的。概念和规律的基础是感性认识，只有对具体的物理现象及其特性进行分析、概括，才能形成物理概念，对物理现象的运动变化及概念间的本质联系进行归纳、总结，就形成了物理规律。为此，教师必须从有关概念和规律所包含的大量感性事例中，精选包括主要类型的、本质联系明显的典型事例来教学，从而加强学生的感性认识。如何加强学生的感性认识呢？教师要充分利用板书、板画、挂图、演示试验等手段，充分发挥电化教学的优势，充分结合多媒体技术，使物理课堂教学形象生动，让学生在一个形象化的物理世界里来探究物理概念和规律。
物理概念和规律是比较抽象的。在进行物理概念和规律的教学时，常常采用“抽象概念形象化”的方法或建立“物理模型”的方法，来描述物理情景。通过形象化的物理情景，利用逻辑推理、逻辑思维对其进行分析、概括、归纳、抽象出物理概念和规律。例如，在电场和磁场的教学中，用“电场线模型”来描绘电场，用“磁感线模型”来描绘磁场；在楞次定律的教学中，利用蓄水池中出水量和入水量对水池中水量变化的影响来体现感应电流的磁场对引起感应电流的原磁通量变化的“阻碍”作用。
二、物理概念和规律的形成
物理概念和规律是人脑对物理现象和过程等感性材料进行科学抽象的产物。在获得感性认识的基础上，提出问题，引导学生进行分析、综合、抽象、概括、推理等一系列的思维活动，忽略影响问题的次要因素，抓住主要因素，找出一系列所观察到的现象的共性和本质属性，才能使学生形成正确的物理概念和规律。
例如在动量的教学中，就是通过创设物理情境进行探究来逐步建立概念的。首先通过演示“静的粉笔”与“动的粉笔”和“静的锤子”与“动的锤子”的运动情况，比较发现静止物体和运动物体所产生的机械效果不同；再通过“慢慢行走的你”、“快速跑动的你”与墙相撞和篮球、铅球以同样的速度落地比较可知影响运动物体所能产生的机械效果的因素是物体的质量和速度；又通过质量不同、速度不同的两辆小车运动的有关分析与计算引导学生发现质量不同、速度不同的运动物体也可以产生相同的机械效果，但其前提是物体质量和速度的乘积必须相同。显然运动物体所能产生的机械效果是由质量和速度的乘积决定的，至此，引入动量来反映运动物体所能产生的机械效果便是水到渠成、顺理成章的事了。
三、物理概念和规律的深化
教学实践表明，只有被学生理解了的知识，学生才能牢固地掌握它，也只有理解了所学的知识后，才能进一步灵活地运用它。因此，在物理概念和规律形成之后，还必须引导学生对概念和规律进行讨论，以深化知识，巩固知识。
3.1物理概念和规律的物理意义的理解是关键。例如，加速度反映了物体速度改变的快慢，而速度则反映了物置改变的快慢，弄清了它们的物理意义，就可以避免“速度为零，加速度也为零；速度越大，加速度越大或速度越小，加速度越小”等错误的认识。
3.2物理概念和规律的适用范围和条件的把握是前提。例如，讨论地球公转问题时，它可以被视为“质点”，但在讨论地球自转问题时，它又不能被视为“质点”；电场强度E=kQ/r2仅适用于点电荷所形成的非匀强电场；牛顿第二定律F=ma只适用于惯性系中宏观物体低速运动的问题等。因此，只有明确了物理概念和规律的适用范围和条件，在解决实际问题的过程中才能不至于生搬硬套，做“拿来主义”的奴隶。
3.3物理概念间、规律间的比较也是非常重要的。比较是确定概念间、规律间在不同条件下的异同的一种思维过程。物理学中，概念间、规律间在空间上、时间上都存在着差异性和统一性，因此，在教学中应引导学生作空间上、时间上的比较以辨别概念间、规律间的异同和了解它们的发展过程，才能做到正确运用。以动量和动能为例，它们相同的是，都是物体的状态量；不同的是，动能的增量表示能量的转化，而动量的增量则表示机械运动的转移。既然已有动能来描述物体的运动状态，为何还要引入动量呢？原因就是动能的变化是力在空间上的累积效应，而动量的变化却是力在时间上的累积效应，二者从不同侧面来表现同一物理现象的本质特征，显然，非如此不能满足全面描述物体状态的客观需要。:
另外，既要重视概念、规律的纵向联系，又要加强它们的横向联系，以活化学生的思维。如以加速度为中心，与速度相联系，可使学生理解加速度是速度变化率的含义；抓住加速度产生的原因，可以联系到力、质量、惯性以及牛顿第二定律；根据加速度是描述物体运动状态变化的基本物理量这一点，可以联系到常见机械运动的分类；根据加速度是描述物体速度变化快慢的量，可以联系到物体做功的快慢、磁通量变化的快慢等。
四、物理概念和规律的应用
学习知识的目的在于应用。在学生牢固掌握和深刻理解物理概念和规律的基础上，还要让学生在运用它们来说明和解释现象、解决实际问题的过程中不断加深。在运用概念和规律的这一环节中，一方面要精心选用一些典型的问题，通过教师的示范和师生的共同讨论，深化、活化对所学物理概念和规律的理解，使学生逐步领会分析、处理和解决物理问题的思路和方法；另一方面，要组织学生进行运用概念和规律的练习，在练习的基础上，要帮助和引导学生逐步总结出解决实际问题的一些带有规律性的思路和方法。
总之，物理概念和物理规律的教学是一个十分复杂的过程，不可能一蹴而就、一劳永逸，在教学过程中，应当从教材实际和学生实际出发，深入钻研教材，不断改进教学方法和教学手段，注意教学的阶段性，把握概念、规律的四个教学环节，逐步加深对物理概念和规律的理解和应用，从而达到提高物理教育教学的目的。
参考文献：
[1]姜水根.《理念的世界》.《中学物理教学参考》[J].2004.9.56-58
概念是指人脑反映客观事物本质特性的思维形式.人们通过实践,从客观事物中排除许多非本质的特性,抽出其特有属性概括而得到的.概念形成的过程如图1.
2物理概念教学培养学生思维能力的方法
在传统的物理概念教学中,教师过分追求学生对概念的记忆和教学速度,不注意学生是否真正理解概念,不注重在概念教学中对学生高级思维能力的培养.在新课改的大背景下,物理概念教学应该运用各种教学手段策略,让学生真正掌握物理概念,构建完善的物理知识结构,进一步培养学生高级思维能力.
2.1运用前概念转变培养学生高级思维能力
前概念反映的是学生在科学概念形成前从生活经验中构建的认知结构,并且它是人脑中顽固的不易被发现的认知结构.在物理概念学习中,学生前概念的存在势必会对学生理解物理概念造成一定阻碍.在传统教学中,物理概念往往是被灌输到学生脑海中的,只要求学生对物理概念做到识记程度.当然学生也就不会对科学概念与自身认知结构中的前概念的不同引起重视.然而当面对复杂问题时,学生又会不自觉地启用前概念,正确的科学概念并没有被真正掌握.避免前概念的影响,不如更好地利用前概念转变来培养学生高级思维能力,让学生从对物理概念的初步看法转变为自觉监控物理概念的形成和重构认知结构图示.
运用前概念转变培养学生高级思维能力主要有两个步骤:(1)创设前概念与科学概念认知冲突情境.所谓认知冲突情境是指出现了学生前概念无法解释的实际事物的新现象,使学生对已有的知识结构体系产生质疑的情境.学生的认知结构必须有学生本身主动建构的,任何前概念转变也必然是学生主体能动完成的.研究表明学生前概念转变的关键就是利用学生在前概念和科学概念之间的认知冲突.(2)引导学生在前概念向科学概念转变时进行元认知监控.单单为学生创设了前概念与科学概念认知冲突情境远还是不够的,如果在前概念向科学概念转变过程中学生不能实时进行元认知监控,那么前概念依然无法向科学概念正确转变.教师应该引导学生对转变过程进行自觉监控,找出前概念与科学概念之间的正确联系和区别.
2.2运用概念变式培养学生高级思维能力
一个概念的形成首先要清楚事物的本质属性,排除非本质属性,分辨事物的关键特点,只有当这些关键特点全都相交于同一点时,概念才会真正在头脑中形成,成为认知结构的一部分.在物理概念教学中,一味直述物理概念对象的本质属性并不能引起学生学习的发生,学生不能主动把新概念重构入自己的知识结构中.教师应该要通过与学生的互动,运用概念变式策略,把研究对象的关键属性划定在一个空间范围内,创设一个变异空间,让学生自己聚焦这些关键属性,清楚关键属性不同和相同时的区别,明确概念的内涵和外延,自己形成明确的概念并构建认知结构,从简单识记到网格布局,培养学生的高级思维能力.
概念变式在心理学上来说就是改变看待事物的角度或呈现方式等事物的非本质属性,并在这个过程中保持事物的本质属性的稳定,使个体充分认识事物的本质属性.具体有四种变异方法:(1)对比.把所研究的事物与其他事物相比较,通过对比使事物呈现出其本质属性.(2)类比.在不同的事物上出现了某些类似或相同的属性,这些事物便可以归属于一类,而这一相同的属性便是联系这一类事物的纽带.学生会通过类比,审辨出他们的共同属性,把这类事物以这一纽带相互关联起来,建立网格化的认知结构.(3)区分.分辨某一事物的某一方面是否是该事物的本质属性,则从整个事物属性中把这一方面的要素独立出来,改变这一属性,保持该事物其他属性不变,监控该事物是否因为该属性的变化而改变.根据结果可分辨出该属性是否为本质属性.(4)融合.事物的概念是有其各方面的本质属性综合融合起来的,对事物的概念认识也就必须是整体认识该事物的不同要素.
2.3运用概念图培养学生高级思维能力
概念图具有三大特征:层次结构特征、交叉结构特征和图式化特征,正是因为概念图的这三大特征,在物理概念教学中运用概念图可以培养学生高级思维能力.概念图的层次结构特征是指在概念图中主题概念置于中心位置,以次级概念和更低级概念依次向外扩张.如此在绘制概念图时,学生势必会对所学概念进行比较分析,确定哪些概念在中心,哪些概念应该在某个次级概念之下,再综合排列成一纵向的知识结构体系.概念图的层次结构特征训练了学生的发散性思维,加深了学生思维的深度.概念图的交叉结构特征是指概念与概念之间的相互发生联系,这种联系可以是直接的,也可以是间接的,在概念图中通过连接线和连接词进行相关联.概念图的交叉结构特征训练学生监控新知识和已有的认知结构中概念的联系,综合这种关联,建构新的知识结构,形成网格布局,扩大知识的广度和关联性,寻求新的连接概念的维度.概念图的图式化特征是指主题结构以形象生动的可视化图形展现.概念图的图式化特征训练学生把大脑中认知结构通过概念图反思,这时概念图既是思维的支架,也是思维的结果.学生可以通过概念图对自身认知结构进行监控,也可以运用概念图进行自我评价,明确自己概念还有哪些地方不清楚,调节学习节奏.
【关键词】 牛顿第一定律 惯性 绝对空间 相对论
1 引言
在大学物理的教学过程中，一般在讲完第一章质点运动学后，即进入第二章质点动力学内容的讲述。而在质点动力学里重点讲述牛顿三大定律及其应用[1-2]。对于牛顿三大定律的应用部分，因为涉及矢量分析及其计算、微分及积分运算等高中物理基本不涉及的内容，故该部分相对来说内容比较好讲，课堂效果也比较好。但对于牛顿三大定律的阐述部分，因为在高中物理里就对此有比较系统的论述，故大部分学生感觉这一部分内容和高中物理一样，甚至有些老调重弹的感觉。因此，在大学物理课堂里讲述牛顿三大定律的时候，如果不对牛顿三大定律作一些拓展的话，那课堂效果将比较差。本教学论文将从绝对空间、相对论等近代物理知识点出发对牛顿第一定律的拓展作些相关研讨。根据本人的教学经验，这种简要的拓展对课堂效果是会起到良好作用的。它不仅可加深学生对牛顿第一定律的理解，而且也让学生简单了解了近代物理和经典物理的异同。特别是，通过这种简要的拓展，可激发学生对学习物理及探索自然界规律的兴趣。
2 牛顿第一定律的相关拓展
在高中物理里，物理教材一般会对牛顿第一定律的内容作如下描述：如果物体所受的合外力为零，则物体将保持其静止或匀速直线运动的状态不变[1-2]。需要注意的是，经过上个世纪无数物理学家的努力，以相对论和量子力学为基础的近代物理已建立起来。而近代物理表明，牛顿力学体系，即牛顿三大定律及万有引力定律都只是在低速、宏观、弱引力条件下成立的[1-2]。因此，考虑到大学物理里后面也会讲述近代物理的相关知识，故在大学物理里讲述牛顿三大定律时将其与近代物理相关知识联系起来的拓展是可行的。下面我们将重点对牛顿第一定律作一些拓展性的探讨。
对于牛顿第一定律的相关拓展，一般可以先从力与物体的运动状态之间的关系来阐述。在历史上，古希腊的亚里斯多德是第一个对力和物体的运动状态之间的关系进行思考并做出结论的人。他从一些简单的事实如手推车现象中得出力是维持物体运动状态的原因。因为，人推车后即给车力的时候，车就可运动起来即可具有运动状态；而人放手不推车后即不给车力的时候，车将静止下来即将不具有运动状态。因此，在车运动和静止两种状态中，人给车的力是至关重要。简单来说，没力就没有运动，因此力是维持物体运动状态的原因。对于该论点，在接下来的将近两千年时间里直到伽利略的出现，人们一直认为它是正确的。从严格意义来说，伽利略的出现才是科学的真正诞生，因为是伽利略将科学实验带入了哲学思辨里。从而使得科学变成一门实验的科学，进而将科学从哲学里分离出来。在著名的斜面实验里，伽利略发现：当小球在很光滑的毛皮滑行时，抬起毛皮的两边，并固定小球在其中一边下滑时的初始高度而降低另一边毛皮的高度时，小球在毛皮滑行的距离虽然变长，但在另一边毛皮小球能滑到的最高高度却和该边固定的初始高度一致。由这一实验现象启发，如果降低另一边毛皮的高度至零，则小球将永远运动下去。明显，一直运动的小球在水平方向上没有受到力的作用，也就是小球能一直维持运动但却并没有受到力的作用，因此力并不是维持物体运动状态的原因。进一步，伽利略认为力是改变物体运动状态的原因。而物体不受力时，物体具有维持运动或静止状态的惯性，也即惯性定律。因此，牛顿第一定律实际上与伽利略的惯性定律一致，故牛顿定律也常被称为惯性定律。
对于力与物体运动状态的关系的讨论，有些高中作为牛顿第一定律的拓展也做了相关阐述。因此，在大学物理课堂里做上面这些阐述有可能是不够的。实际上，在牛顿第一定律里，还可与近代物理相关知识联系起来作进一步简单的拓展。因为，物体的运动与静止状态是相对的。比如，相对于地面是静止的物体，相对于运动的汽车而言就是运动的。因此，在牛顿第一定律描述里，物体不受力时将保持匀速直线运动状态或静止状态时，实际上隐含着参考系。而我们通常将保持匀速直线运动状态或静止状态的物体称为惯性参考系。而惯性参考系背后实际上又隐含着绝对空间的概念。牛顿本人对此非常清楚，因为他清楚知道他的牛顿第二定律只适用于惯性参考系。因此，牛顿为了很好的定义惯性参考系，他在他的划时代巨著《自然哲学的数学原理》里提出了绝对空间的概念。他认为绝对空间是存在的，而且和绝对时间一样是均匀分布的。而惯性参考系则是相对于绝对空间静止或匀速直线运动的参考系。至此，牛顿第一定律从逻辑来看似乎是完美无缺的。但绝对空间是否存在呢？牛顿本人对此也作了简单的理性思考，如牛顿水桶实验等来验证绝对空间的存在。但是，在近代物理里随着相对论的提出，我们知道绝对空间和绝对时间都是不存在的，即空间和时间都是相对的。在享受创建狭义相对论成功所带来的喜悦的同时，爱因斯坦很清醒的认识到在他的狭义相对论里存在一个严重的困难，即：因为抛弃了绝对空间，惯性系将无法定义[3]。而狭义相对论里的两条基本原理，即光速不变原理和相对性原理也都是在惯性系里定义的。
3 结语
在本教学研究论文里，我们对大学物理课堂里如何讲述牛顿第一定律做了相关的拓展性研讨。本研讨主要基于力与物体运动状态的关系、惯性定律、惯性参考系、绝对空间及相对论等脉络来进行展开。因此，本拓展不仅可展示牛顿第一定律背后丰富的哲学、人文历史、逻辑等内涵，也可展示其背后丰富的物理内涵。需要注意的是，虽然相对论已经取得了巨大的成功，但人类的思考与探索还依然前行。此外，在大学物理课堂里对牛顿第二定律、第三定律作相关性拓展讲述也是值得教学研讨的课题。本教学论文的研讨也算是对此课题的抛砖引玉，希望能对同行有所帮助，从而对大学物理的课堂教学起到绵薄之力。
参考文献：
[1]宋士贤，文喜星，吴平.工科物理教程[M].北京：国防工业出版社，2011.
XX——XX年度第一学期就将结束了，本学期按照教学计划，以及新课程标准，已经如期地完成了教学任务。本学期初二已经完成科学探究至八年级下第16页的全部内容，初三已完成了第十章至第十六章全部内容，期末复习工作也在顺利进行。做到有组织、有计划、有步骤地引导学习进行复习，并做好补缺补漏工作。无论是教师的集体备课，还是课堂上的精讲多炼，处处都体现了师生的默契配合。一个学期来，全体物理备课组在教学方面注意了以下几个问题，现总结如下：
一、加强教育教学理论学习，提高物理教师理论素养
认真学习新的《基础教育课程改革纲要》、《物理课程标准》、《学科标准解读》和有关综合实践活动、研究性学习、课程改革与课程评价等各类课程改革的材料。组织教师进行理论学习交流，积极撰写教学论文。
二、按物理课程标准，进行教学研究，提高课堂教学效益
1．设立新课程标准教学研究小组，共同研究，促使课程改革。 本学期教学研究内容主要是：优化课堂教学，实施启发式和讨论式教学；构建教学模式，重视物理知识的形成过程教学和情境教学；开展研究性学习和综合实践活动，重视科学探究教学，发挥学生的主体作用，加强学生的创新意识和实践能力的培养；新课程标准下的教学要求；提高课堂教学效益的方法。
2．加强教学常规调研，做好备课笔记、听课笔记、作业批改等的检查或抽查工作。认真学习洋思经验，借鉴洋思中学，三级备课"做法和"先学后教，当堂训练"课堂教学模式，切实提高备课和上课的质量，严格控制学生作业量，规范作业批改。
3．组织每位教师每学期上好一节示范课、教学研究课，共同探索提高课堂教学效率的方法和途径。组织学习教材教法，熟悉教材体系及教学要求。
4．重视基本概念的教学。物理基本概念的教学对于学生学好物理是很重要的，在教学中，我组注意了概念的科学性，又注意概念形成的阶段性。由于概念是逐步发展的，因此，要特别注意循循善诱，由浅入深的原则。对于某些概念不能一次就透彻揭示其涵义，也不应把一些初步的概念绝对化了。并在教学中尽可能通俗易懂，通过对实验现象事实的分析、比较、抽象、概括，使学生形成要领并注意引导学生在学习、生活和劳动中应用学过的概念，以便不断加深对概念的理解和提高运用物理知识的能力。
5．加强实验教学。物理是一门以实验为基础的学科。实验教学可以激发学生学习物理的兴趣，帮助学生形成概念，获得知识和技能，培养观察和实验能力，还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。因此，加强实验教学是提高化学教学质量的重要一环。在教学中尽量上好每一节物理实验课。本组教学中，课前准备十分周密，演示实验现象十分明显，效果良好，使全班学生都能看得清楚；教师应从科学态度、规范操作，给学生示范，并启发引导学生从生动的感性知识上升到抽象的思维。根据本校的实验设备条件，我把一些演示实验改为边讲边做的实验，或调换一些实验，或适当做一些选做实验。同时鼓励并指导学生自己动手做一些家庭小实验，以进一步激励他们学习物理的积极性和探究精神。我还严格要求学生，具体指导他们逐步达到能正确地进行实验操作，并得出正确的结论。
三、加强课题研究，提高教师的教科研水平
本学期继续加强江苏省级教科研课题《初中物理"自主学习" 课堂教学模式的构建与实践》和溧阳市级教科研课题《指导物理学习方法 培养学生学习能力》的研究，进一步完善研究内容，做到分工明确，责任到人，保证研究质量。提高研究效益，并做好课题的总结工作，在认真总结的基础上推广研究成果。
四、加强对青年教师的培养，促使青年教师迅速成长起来
1．织青年教师学习教育理论，要求他们坚持自学教育理论，写好学习笔记，不断提高青年教师的教育理论水平。
2．强对青年教师备课和上课的指导，探讨课堂教学结构、模式和方法，组织青年教师参加各种讲座、讨论、参观等学习，帮助青年教师熟悉教学业务，提高教学业务水平。
3．按学校的要求，组织了青年教师参加省物理实验器材改进比赛、青年教师的说科比赛、学洋思的青年教师优秀课比赛。
五、取得的成绩
1．学生的学习习惯得到了培养，学生学习物理的思路有所拓展，物理成绩稳步提高。
2．杨宏老师制作的实验器材“病房呼叫演示器”荣获江苏省二等奖。
3．何伟杰老师的学洋思的青优课“光的直线传播”顺利通过了验收。
4．杨宏和管海兵老师在学校组织的青年教师说课比赛中分别荣获一等奖和二等奖。
5．杨宏、管海兵和何伟杰老师在钢笔字比赛中荣获一二三等奖。
6．全组撰写并参评论文4篇。
物理备课组
1. 优秀教师、教育工作者、优秀班主任、最美教师等（仅限教师节期间表彰）：国家级赋20分、省级赋15分、市级赋10分，县级7分。
2. 非教师节期间表彰的其他教育教学类荣誉如教学先进个人、优秀班主任等：国家级赋15分、省级赋9分、市级赋6分、县级赋4分。
二、教学成果（ 指各级教育主管部门或教研部门组织的各类教学活动成果，限报6件）
1. 教学能手、教学新秀(必备项，限1件)：省级16分、市级10分、县级8分；教学新秀按相应类别减2分赋分。
2. 教学质量奖：市级6分，县级4分。
3. 优质课（现场讲课比赛，非录播课）：省级一、二、三等奖分别赋10、8、6分；市级一、二、三等奖分别赋6、5、4分；县级一、二、三等奖分别赋4、3、2分。
4. 优课（一师一优课活动）：市级一二三等奖分别赋4、3、2分，省级赋7分，国家级赋10分。
5. 公开课（示范课）、专题讲座或典型经验介绍：按优质课相应类别的一等奖赋分。
6. 教学基本功大赛、说课比赛、微课评比：县级一等奖赋2分，二等奖赋1分；市级一等奖赋3分，二等奖赋2分；省级一等奖赋4分，二等奖赋3分，三等奖赋2分。
7. 指导学生获奖情况
指市级及以上教育主管部门或教研部门组织的各类学科竞赛、技能竞赛、机器人竞赛、发明创造评比、科技论文评比、中华经典吟诵等。不含学会、社会团体或其他部门组织的竞赛（全国中学生奥林匹克数学、物理、化学、生物竞赛、全国信息学奥林匹克联赛和全国英语能力竞赛、新概念作文大赛、全国中小学生创新作文大赛、“语文报杯”全国中学生作文大赛、北大培文杯创意作文大赛、全国青少年科技创新大赛、“明天小小科学家”奖励活动、全国中小学电脑制作活动、国际科学与工程大奖赛、国际环境科研项目奥林匹克竞赛、全国初中数学竞赛、应用物理知识竞赛、化学素质和实验能力竞赛、英语能力竞赛、生物竞赛等除外。）优秀（奖）视为三等奖，以辅导教师证书为准。市级一等奖赋 3 分，二等奖赋 2 分；省级一等奖赋 4 分，二等奖赋 3分，三等奖赋 2 分；国家级一等奖赋 5 分，二等奖计赋4 分，三等奖赋 3 分。
（2-7项为近五年取得，其他未涉及到教育教学成果，由评审委员会参照上述相关证件酌情赋分，限报5件，其中相同奖项限报2件，取最高1件为基础分，另1件按2分赋分，其他奖项累计赋分）
三、论文、著作和课题研究（限2件，取最高1件为基础分，另外1件赋2分）
1. ：仅限在教育行政或业务主管部门主管（主办）正式出版的的刊物上发表的本学科教育教学论文（1500字以上），非中文核心期刊国家、省、市级每篇分别计5、4、2分，第二作者减半赋分，其他位次不计分；中文核心期刊在上述标准基础上加2分；在报纸上发表的论文减半计分，不含报刊增刊、论文集、习题集。
2. 发表教学资源：在正规报刊杂志发表教学案例、设计、实录、教案、学案等按同级别论文减半计分。
