概念教材中的方法论因素•⒈概念的分类方法•⒉定义概念的基本原则①普遍性②简单性③可测性•⒊概念的引入与建立方法①概念建立②概念同化③概念顺应•⒋定义概念主要方法①操作定义法②人为定义法③数学推论法•⒌建立理想模型的方法①模拟式②理想化实体③理想化过程一、物理概念的分类方法1.种概念(大类)和属概念(小类);2.基本概念和导出概念按照逻辑学的分类方法,“种概念”也称“上位概念”,它与“属概念”(下位概念)相对,在具有从属关系的两个概念之间,外延较大的概念称为“种概念”,外延较小的概念称为“属概念”。例如,力为种概念,重力、弹力、摩擦力为属概念。也叫上位概念或下位概念;物理学中的名词概念,除原初的基本慨念外,都是数理逻辑导出的概念。例如,力学中的时间、长度、质量是基本的物理概念,其他都是导出概念。3.可测性2.简单性1.普遍性二、定义概念的主要原则三、建立与定义物理概念的方法1.“概念建立”3.概念顺应2.概念同化1.“概念建立”•所谓“概念建立”,就是人们在自己活动的范围内直接接触了大量的同类事物,从经验出发,通过初级的辨别、抽象、分化、提出一些假设,又经过验证和概括等思维过程,获得了这一类事物或现象的共同特征,并且经过有经验的“成人”或“权威”的肯定与否定的回答来加以证实,从而建立与定义某些概念的一种方法。•实例:1-1动能与势能(通过分析视频实例,分类,找出共同点);•实例:1-2摩擦力(通过学生自身的感受);•实例:1-3单摆(通过观看5个摆,找其共同特征)2.概念同化•所谓“概念同化”,就是人们利用头脑中已有的认知结构去联系新的知识,使新的知识在原有的认知结构的基础上获得心理意义,如果成功,便达到新的认知平衡,实现概念的同化。通俗地说,就是利用我们已经建立的概念,再建立新的概念。•比如,在已经建立了“位移”和“时间”两个概念的基础上,利用“位移”与“时间”的比值建立“速度”这一新概念,这个过程中没有新的知识,这种定义物理概念的方法就叫做“概念同化”。•实例:1-4速度3.概念顺应•如果我们要研究的新知识、新概念,与原有的知识差别太大,或者不易直接建立起联系,进行迁移,必须修改原有的认知结构,或建立新的认知结构,从而达到新的认知平衡。也就是说,利用已经有的概念,不能直接定义我们研究的新概念,而必须另外先建立一些新的概念才可以定义我们的概念,这种方法叫做“概念顺应”。•例如,要定义“压强”这一新概念,需要用到“受力面积”和“压力”两个概念。在只知道“受力面积”不知道“压力”概念之前要建立“压强”概念是困难的,因为已有的知识无法和它联系起来,只有先建立“压力”这一概念,才能正确地建立压强的概念。建立“压力”概念之后,利用压力与受力面积的比值就可以定义压强概念。这种定义物理概念的方法就叫做“概念顺应”。•例如,初中讲电压的概念……•实例:1-5压强;实例:1-6压强;实例:1-7压强四、具体定义概念的方法•具体定义概念的方法主要有操作定义法、人为规定法和数学定义法。1.操作定义法2.人为规定法⑵比值定义法⑶多因子乘积定义3.数学法(一般都是物理量)⑴数学推导1.操作定义法•所谓操作定义法,就是说当我们给一个物理量规定了一套测量程序,并给它规定一种标准单位,我们就说定义了该物理量。这里,标准单位可以任意选择但要求简单实用,尽量符合现代物理概念,而且固定不变,能制成模型,可以复制。•例如,我们拿中国的“尺”(我们规定的标准),沿着桌子的一边,量了3次,正好到头,我们就说桌子的长度是“3尺”。长度的单位有了,操作程序也定了,长度的定义也就建立了。•实例:1-8温度与内能;•实例:1-9温度与内能;•实例:1-10温度与内能2.人为规定法•人为规定法是人们在经验事实或观察实验的基础上,根据需要确定概念的一种方法。这种确定要符合实际,要能自恰于某一理论体系,同时要尽量简单,在可能的条件下还要照顾人们的习惯。例如利用词语定义的概念,诸如机械运动、参照物、入射角等实际都是人为规定的。•实例:1-11光的反射;(创新实例:法线)•实例:1-12虚像;•实例:1-13单摆3.数学定...