摘要：物理概念與規律是物理學知識的重要組成部分，正確理解物理概念與規律是學好物理學的基礎；而高中物理概念和規律往往是學生學習和應用物理學的絆腳石。必須十分重視物理概念與規律課的教學，想方設法掃清障礙，讓學生學得更好。
關鍵詞：高中物理 概念 規律 教學
近日網上流傳一則笑話：對聯書上關於蘇軾沒有辦法對上的一個千古絕對竟然被人對上了。當時的上聯——蘇軾及後人都沒能對上：遊西湖，提錫壺，錫壺掉西湖，惜乎錫壺；現在的下聯：聽物理，如霧裡，霧裡看物理，勿理物理。這雖然是一則笑話，可是物理學難學的情況可「略見一斑」；儘管我省這幾年高考文理科本科錄取比率約為1:2，但還是有一半的考生堅持報文科，很多也是為了迴避學物理；在日常與學生交流或者社會人士接觸的時候，很多都是抱怨高中物理難學。難在哪裡呢？難在許多人根本不知物理概念之所指，或者不懂物理規律，即使能學懂的也是費了九牛二虎之力。因此，解決學習、應用物理之「難」，首先要解決物理概念與規律的問題。
一、物理概念與規律的含義
概念是人腦對反映對象特有屬性的思維形式，是邏輯思維的最基本單元。物理概念是人腦對物體的物質屬性、物理現象或物理過程的概括，它是在大量觀察、物理實驗的基礎上，獲得感覺、知覺，形成觀念，通過分析、比較、綜合、歸納、想像，區別出個別與一般、現象與本質，把一些事物、物理現象或物理過程的本質的、共同的特徵集中起來加以概括而建立的。這些物理概念或反映物質屬性，如慣性、質量等；或反映物質或物理現象及其屬性，如加速度、密度、功率等；或描述某一物體的狀態，如壓強、速度等；或描述某一物理過程，如磁通量的變化、功等；或描述某一物理現象，如形變、反射、折射等。
規律是客觀事物發展過程中的本質聯繫，具有普遍性的形式。物理規律（包括定律、定理、原理和定則等）是物理現象、過程在一定條件下發生、發展和變化的必然趨勢及其本質聯繫的反映。大致可分為：①實驗規律，經過長期的觀察和實驗，進行歸納推理得到的物理規律，如牛頓第二定律、法拉第電磁感應定律等；②理想規律，由物理事實，經過合理推理而發現的物理規律，如牛頓第一定律；③理論規律，根據已知的知識為根據，通過理論推導出來的新的物理規律，如動能定理。
二、物理概念與規律的地位
張大昌說過：「任何教學活動都要使學生學會所教的內容，對於高中物理課程來說，就是要學會物理學的內容，否則無論知識與技能還是過程與方法、情感態度價值觀的教育都無從談起。落實三維課程目標的前提是學懂物理學！」
物理概念與規律是物理學知識的重要組成部分，從邏輯學的角度看，物理學是以實驗為基礎、由物理概念與規律組成的判斷和推理的邏輯體系，正確理解物理概念與規律是學懂、學好物理學的基礎；否則，如果對物理概念與規律的認識和理解模糊不清，那麼在學習或應用物理學的過程必然遇到重重障礙，乃至學無所成。例如，對於力學來說，必須對位移、力、速度、加速度、慣性等概念有正確的理解，才能真正的理解、掌握牛頓定律；只有準確理解牛頓第二定律，才能更理解力、加速度、慣性、質量等概念。也就是說只有深刻理解這些概念與牛頓各個定律以及它們之間的內在聯繫，才可以窺見整個經典力學的全貌，才可能學好經典力學。
三、物理概念與規律的教學
1.創設學生熟悉的情景，使概念與規律的引入更加自然
建構主義理論告訴我們，知識的獲取過程是學習者在一定的情景下，藉助其他人的幫助即通過人際間的協作活動而實現的意義建構的過程，獲得知識的多少取決於學習者根據自身經驗去建構有關知識的能力，而不取決於學習者記憶和背誦教師講授內容的能力。
部分教師在教學中過分強調高中物理的理論化，甚至只對物理概念與規律進行「宣講」，讓物理知識與生活脫鉤，與其它學科知識分離，違背了人們認識、掌握科學的規律，增大了學習物理知識的難度。在日常的生產生活中，有各種各樣的物理現象，分別與各種物理概念和物理規律相對應，我們如果信手拈來，充分展示對形成概念與規律有幫助的感性材料，或者運用現代教育技術，多角度展示物理現象，創設學生熟悉的情景，使學生感到學習物理概念與規律的自然性。讓現實情景來引領學生去思考、學習，必然會使學生更容易接受一些。例如，「位移」概念的引入，我們可以把班裡兩個同學的座位調換一下，讓他們說出各自是否有「位置的改變」，是往哪個方向變了（往前、往後、往左、往右），變了多少行（列），兩個人「位置變化」的效果相同嗎？從而在頭腦中形成了位置變化的量度和方向的初步印象，進而形成「位移」的初步觀念。又如，在光學知識的教學中，用多媒體素材形象地演示各色各樣的光現象。
2.分解難度，循序漸進，逐步形成物理概念與規律
物理學的新知識往往與以往的知識有較大的落差，從而造成學習的困難。而現在很多學生由於家庭過於呵護，沒吃過苦，在學習上也常常不想吃苦——「知難而退」。我們必須想辦法分解落差，設計合理的上升梯度，引導他們循序漸進地學習。設想讓我們從一樓到二樓去，如果沒有樓梯的話，那麼會難倒很多人。建一個樓梯，把這層樓分解為若干級樓梯，那麼只要身體健康，任何人都可以輕鬆地走上樓去。例如，在《機械能守恆定律》的教學中，把推導定律的過程分兩種：①單獨受重力（有做功），進而有其他力，但只有重力做功；②只有彈力做功。然後再把兩種情況綜合起來。守恆條件的應用則分成了：①物體只受重力（彈力）②除了重力（彈力）外，物體還受其他力，但其他力沒有做功，③除了重力（彈力）外，還有其他力做功，但其他力做功的代數和為零。
3.物理概念與規律教學中要重視過程與方法
當今的時代物理學已經異彩紛呈，物理技術對推進社會的巨大進步更是功不可沒，這些都得益於物理思想與科學方法。物理思想與科學方法是物理學前進的「指南針」和成功的保障。學生如果能夠深刻體會甚至學會物理思想與科學方法的話，意義將是非常重大。因此，高中新課標物理三維目標把培養物理思想與科學方法作為教育的重要目標。在教學中，必須重視物理思想和科學方法的滲透與傳授。我們可以引領學生沿著科學家探索物理概念與規律的軌跡，讓學生領悟科學家的思想與方法：觀察法、實驗法、比較法、類比法、等效法、轉換法、控制變量法、理想模型法、科學推理法等。「牛頓第一定律」的建立是使用「理想模型法」；有效電壓、有效電流都是用「等效法」來定義的；「探究加速度與力和質量的關係」的實驗要採取「控制變量法」。
引領學生自主經歷某種有價值的學習或探究活動（例如觀察、實驗、解釋、分析、概括、推導、交流等），才能增強學生的認識水平、鍛鍊學生的能力。建構主義理論認為知識在被個體接受之前，對個體來說是毫無權威的。學生對知識的接受只能靠他們自己的建構來完成，以他們自己的經驗、信念為背景來分析知識的合理性。那麼學生親身經歷的學習、探究過程就增加了對物理概念與規律的理解。教師演示實驗，提示觀察內容、對象，引領學生分析、推導，總結規律；甚至可以提供適當的實驗器材、資料給學生，給出問題、提示，讓學生自主探究，密切跟蹤學生的活動，及時對理解有偏差的學生進行指正。那麼學生對物理概念與規律的理解就更深入、更徹底，這對於物理學的實驗規律的理解來說，更是如此。另外如果教師實施開放性課堂教學的話，更能調動學生的積極性，更使學生參與這個「過程」。例如我在教學當中經常鼓勵學生在課堂中對於當前學習的內容有任何疑問，或者能指出老師的錯漏之處，都可以當堂提出來，大家一起討論。在課堂中學生的疑問當場解決，使他們茅塞頓開，更使學生感到興奮，受到巨大的鼓舞，學生參與學習、討論的積極性就更高了。
4.加強抽象思維的鍛鍊，避免初中思維的幹擾
認知理論認為當前的學習依賴於學習者長時記憶系統中的認知結構和當前的刺激情境，受主體的期待所引導。
初中物理具有形象性、直接性、經驗性的特點，以形象思維為主，獲得定性知識，進行具體運算；高中物理具有概括性、間接性、邏輯性的特點，更多形式運算，以抽象思維為主。學生從學習初中物理轉為學習高中物理，必須經歷從形象思維到抽象思維的轉變，這經常使學生十分不適應。有研究表明，高中生在學習、分析物理問題的時候，有半數以上停留在具體運算思維的階段。即使智力、思維能力比較好的同學，在陌生的、不感興趣的領域或者碰到困難的時候，也經常會從形式運算（抽象思維）回到具體運算（形象思維）中去。這也許是近年一半以上學生選擇報考文科，迴避學物理的原因之一。了解到這個情況，我們更必須重視思維能力的鍛鍊和提升，逐步引導學生的思維從形象性到理論性過渡。
5.深入分析物理概念與規律，深化學生的認識
物理概念與規律常常是非常簡潔，而其內涵卻是十分的豐富。學生經常只知其一不知其二。所以，在建立物理概念、學習物理規律後，必須對其進行深入解剖，包括概念與規律的內涵與外延、表述方式、性質特徵，明確物理概念與規律的物理意義，要弄清物理概念與規律所表達的各種物理量之間的聯繫，知道其表達式的適用範圍，使學生對概念與規律有正確的理解，才能正確地應用。例如，速度的概念，除了明確其定義的涵義，還要明確其表達式、單位、物理意義、矢量性等，說明平均速度與瞬時速度的區別，明確速度與位移和時間的關係……；在《楞次定律》的教學中，我深入剖析了定律表達的各個物理量：①明確兩個磁場——原磁場和感應電流的磁場；②提醒學生區分「磁通量的多少」、「磁通量的變化」；③明確「感應電流的磁場」方向與「原磁場磁通量」增減的關係，④提醒學生明確「阻礙」的涵義（分別從磁通量變化的角度、運動的角度、力的角度等分析），⑤明確「感應電流」與「感應電流的磁場」的關係，提醒學生明確能量轉化的關係。
6.物理概念與規律的鞏固和反饋
教師要合理地安排一些練習與測驗，鞏固物理概念與規律的理解，也方便教師收集反饋信息，及時調整或補充教學內容；教師經常與學生交流學習的得失，明白學生的知識、思維、能力水平，以確定用什麼教學方法、什麼教學語言、什麼樣的授課速度對於學生是最適合的，以提升教學水平。
7.物理概念與規律對學生情感態度與價值觀的教育
物理學的概念與規律是不斷發展的。例如力學的概念，從亞裡斯多德到牛頓，再到愛因斯坦。對「光的本質」的認識，經歷了牛頓的「粒子說」、麥克斯韋的「電磁說」、愛因斯坦的「量子說」，再到「光的波粒二象性」。可以看出，物理概念、物理規律的形成是一個動態的過程，人類的認識經歷了從感性到理性、從粗糙到精細、從低級到高級的發展過程。我們不能以刻板的觀念看待問題，我們尊重但不能迷信權威，敏銳地抓住新事物的特徵，促進人類認識的發展。
物理學史上，每一個概念、每一個規律的提出都飽含著無數科學家長期不知疲倦地揮灑的汗水，學習物理概念與規律，除了要學習科學家不畏艱險，勇攀科學高峰的勇氣，還要學習科學家嚴謹治學、一絲不苟、為科學奉獻終身的精神，要與物理科學家一樣信仰科學、獻身科學，保持終身學習、終身研究的習慣，爭取為科學的發展、人類社會的進步做貢獻。
綜上所述，為了讓學生學得更好，我們結合教學實踐，對物理概念與規律課的教學做了初步探索，總結出一些教學經驗。但教學是一門以實踐為基礎的創造性藝術，我們將本著理論（經驗）與實踐相結合的原則，不斷實踐，大膽創新，更好地搞好「這門藝術」。
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