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時(shí)間:2023-08-17 15:54:25
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初中物理學(xué)科已經(jīng)顯示出它的抽象性,學(xué)生接受起來(lái)未免有些吃力,利用模型的形象直觀的特點(diǎn),可破解物理難題,開(kāi)啟智慧之門。構(gòu)建初中物理教學(xué)中的物理模型,要遵循由易到難、由淺入深、由表象到實(shí)質(zhì)的人類認(rèn)識(shí)規(guī)律,將一個(gè)復(fù)雜的科學(xué)理論轉(zhuǎn)化為直觀的事物,展現(xiàn)在學(xué)生面前,從而幫助學(xué)生理解消化物理知識(shí),取得更好的學(xué)習(xí)效果。
一、物理模型的分類
構(gòu)建物理模型是初中物理教學(xué)的重要組成部分,它的目的是幫助學(xué)生理解物理概念和物理規(guī)律,進(jìn)而做到將所學(xué)到的理論用于解決實(shí)際問(wèn)題。其分類有:
1.物理對(duì)象模型――直接將具體研究對(duì)象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型。這種模型應(yīng)用最為廣泛,在初中物理教材中有許多很好的例子。例如:質(zhì)點(diǎn)、薄透鏡、光線、彈簧振子、理想電流表、理想電壓表、理想電源和分子模型。
2.物理?xiàng)l件模型――忽略研究對(duì)象所處條件的某些次要因素而形成的物理模型。在初中物理中有:光滑面、輕質(zhì)桿、輕質(zhì)滑輪、輕繩、輕質(zhì)球、絕熱容器、勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)等。我們以輕質(zhì)桿為例加以分析。比如簡(jiǎn)單機(jī)械里的杠桿,在初中階段問(wèn)題往往歸結(jié)到力矩的平衡上來(lái)。
3.物理過(guò)程模型――忽略物理過(guò)程中的某些次要因素建立的物理模型。在初中物理中有:勻速直線運(yùn)動(dòng)、穩(wěn)恒電流等。這些物理模型都是把物理過(guò)程中的某個(gè)物理量的微小變化忽略掉,把這個(gè)物理量看成是恒定的。因?yàn)檫@些量的變化量與物理量本身相比太小了,以至于可以略去不計(jì)。這樣不用考慮過(guò)程中物理量的復(fù)雜變化情況而只考慮恒定過(guò)程,分析問(wèn)題就容易多了。
4.理想化實(shí)驗(yàn)――在大量實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)邏輯推理,忽略次要因素,抓住主要特征,得到在理想條件下的物理現(xiàn)象和規(guī)律的科學(xué)研究方法就是理想實(shí)驗(yàn)。理想化方法是物理科學(xué)研究和物理學(xué)習(xí)中最基本、應(yīng)用最廣泛的方法。初中物理中就有一個(gè)非常著名的理想化實(shí)驗(yàn):伽利略斜面實(shí)驗(yàn)。
5.數(shù)學(xué)模型――由數(shù)字、字母或其它數(shù)學(xué)符號(hào)組成的、描述現(xiàn)實(shí)對(duì)象數(shù)量規(guī)律的數(shù)學(xué)公式、圖形或算法。初中物理中的數(shù)學(xué)模型主要有磁感線和電場(chǎng)線。磁感線(電場(chǎng)線)是形象的描述磁感應(yīng)強(qiáng)度(電場(chǎng)強(qiáng)度)空間分布的幾何線,是一種數(shù)學(xué)符號(hào)。而磁場(chǎng)和電場(chǎng)本身的性質(zhì)對(duì)這些幾何線做了一些規(guī)定,例如空間各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是唯一的規(guī)定了電場(chǎng)線不相交。這樣就使它們成為形象、簡(jiǎn)練而準(zhǔn)確的描述磁場(chǎng)和電場(chǎng)的數(shù)學(xué)符號(hào)。
二、在教學(xué)中如何構(gòu)建物理模型
要想讓學(xué)生熟練地運(yùn)用模型解決實(shí)際問(wèn)題,這就要求學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)中,在頭腦中建立一定數(shù)量的準(zhǔn)確清晰的物理模型。在初中物理教學(xué)中,絕大部分知識(shí)內(nèi)容都可以物理模型為基礎(chǔ)向?qū)W生傳授。
1.用類比法建立物理模型。有些物理現(xiàn)象、規(guī)律,我們無(wú)法直接展示給學(xué)生,這時(shí)若能用學(xué)生頭腦中已有的物理模型來(lái)類比,則可幫助學(xué)生建立新的合理的物理模型。例如,電壓和電流,對(duì)學(xué)生而言很陌生,也無(wú)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)展示研究,但水壓和水流學(xué)生是比較熟悉的,教學(xué)時(shí),可用水壓水流來(lái)類比,幫助學(xué)生建立電壓、電流的物理模型。
2.用虛擬法建立物理模型。有些模型在實(shí)際中是根本不存在的,但為了研究方便,可以形象地引入一個(gè)虛擬的物質(zhì)結(jié)構(gòu)或過(guò)程。例如,為了便于描述光的傳播,引入了光線;為了便于描述磁場(chǎng),引入了磁感線。
3.重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。物理是一門以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,要讓學(xué)生多觀察、多實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)為物理概念和規(guī)律的建立奠定了表象基礎(chǔ),在學(xué)生的腦海中形成了一個(gè)個(gè)具體的物理模型。有些物理概念和規(guī)律,學(xué)生在生活中很少感知,那么在主體和認(rèn)識(shí)客體間就缺少必要的中介物。例如,在講電和磁的關(guān)系時(shí),只有做好實(shí)驗(yàn),學(xué)生才能發(fā)現(xiàn)、理解電生磁、磁生電、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用等物理現(xiàn)象,并形成清晰的物理模型。
4.注重實(shí)物、圖片、活動(dòng)掛圖等的展示。人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)過(guò)程,總是從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)。心理學(xué)研究表明,人腦對(duì)事物的認(rèn)識(shí)是從表象開(kāi)始的。這就要求教師在教學(xué)中,要盡可能多地將實(shí)物、圖片等展示給學(xué)生,以形成表象基礎(chǔ)。
三、初中物理模型的構(gòu)建程序
構(gòu)建初中物理教學(xué)中的物理模型,要遵循由易到難、由淺入深、由表象到實(shí)質(zhì)的人類認(rèn)識(shí)規(guī)律,將一個(gè)復(fù)雜的科學(xué)理論轉(zhuǎn)化為直觀的事物,展現(xiàn)在學(xué)生面前,從而幫助學(xué)生理解消化物理知識(shí),取得更好的學(xué)習(xí)效果。
1.分析研究對(duì)象原型特征。物理研究中對(duì)于模型的建立首要要求就是提取出正確的事物本質(zhì)特征,能夠做出合理的抽象是成功的第一步。對(duì)實(shí)際問(wèn)題的解決,建立相應(yīng)的模型是一種非常明智的選擇。例如要建構(gòu)“質(zhì)點(diǎn)”這個(gè)模型,需要在開(kāi)始之前就充分的認(rèn)識(shí)到,質(zhì)點(diǎn)在研究總具有何種意義,如何情況下可以使用這種簡(jiǎn)化。
2.確定影響研究對(duì)象的主、次因素。對(duì)于主要矛盾的把握,是建立模型進(jìn)行研究的根本性要求,對(duì)于次要問(wèn)題的忽略,可以有效的凸顯出關(guān)乎事物發(fā)展的規(guī)律,從而更好的指導(dǎo)人們解決實(shí)際問(wèn)題。如果建模過(guò)程中,對(duì)于主要矛盾和次要矛盾的把握不到位,那么不僅僅不會(huì)得出正確的結(jié)論,反而會(huì)把人帶入誤區(qū)。因此,對(duì)于事物發(fā)展過(guò)程中的主要因素和次要因素等方面的重視,是成功研究出問(wèn)題的基本要求。這樣,對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新思維的養(yǎng)成可以起到一個(gè)很好的推動(dòng)作用,同時(shí)對(duì)于教師對(duì)于課堂內(nèi)容和課堂節(jié)奏的把握都能夠提供必要的幫助。
3.把握住研究對(duì)象本質(zhì)特征并做出合理抽象。通過(guò)上文的分析,我們可以清楚的認(rèn)識(shí)到,本質(zhì)和主要影響因素對(duì)于研究事物發(fā)展規(guī)律的重要性。從中,物理模型對(duì)于物理研究的重要性就不言而喻了。為了更好的解決實(shí)際問(wèn)題,有必要要求物理研究表現(xiàn)出物理現(xiàn)象的本質(zhì),對(duì)于事物的本質(zhì)和現(xiàn)象之間的聯(lián)系的揭示,是物理研究的重要內(nèi)容。
模型在我們?nèi)粘I睢⒐こ碳夹g(shù)和科學(xué)研究中經(jīng)常見(jiàn)到,對(duì)我們的生產(chǎn)生活有很大幫助。物理學(xué)研究具有復(fù)雜性。怎樣發(fā)現(xiàn)復(fù)雜多變的客觀現(xiàn)象背后的基本規(guī)律呢?又如何簡(jiǎn)單的表達(dá)它們呢?人們有幸在漫長(zhǎng)地實(shí)踐活動(dòng)中找到一些有效的方法,其中一個(gè)就是:在具體情況下忽略研究對(duì)象或過(guò)程的次要因素,抓住其本質(zhì)特征,把復(fù)雜的研究對(duì)象或現(xiàn)象簡(jiǎn)化為較為理想化的模型,從而發(fā)現(xiàn)和表達(dá)物理規(guī)律。
既然物理模型是物理學(xué)研究的重要方法和手段,物理教育和教學(xué)中對(duì)物理模型的講述和講授就必不可少。建立物理模型就要忽略次要因素以簡(jiǎn)化客觀對(duì)象,合理簡(jiǎn)化客觀對(duì)象的過(guò)程就是建立物理模型的過(guò)程。根據(jù)簡(jiǎn)化過(guò)程和角度的不同,將物理模型分為以下五類:物理對(duì)象模型、物理?xiàng)l件模型、物理過(guò)程模型、理想化實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模型?!?】下面我們逐個(gè)加以說(shuō)明。
(一)物理對(duì)象模型——直接將具體研究對(duì)象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型。這種模型應(yīng)用最為廣泛,在初中物理教材中有許多很好的例子。例如:質(zhì)點(diǎn)、薄透鏡、光線、彈簧振子、理想電流表、理想電壓表、理想電源和分子模型。作為例子,我們?cè)敿?xì)分析質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn),就是忽略運(yùn)動(dòng)物體的大小和形狀而把它看成的一個(gè)有質(zhì)量的幾何點(diǎn)。其條件是在所研究的問(wèn)題中,實(shí)際物體的大小和形狀對(duì)本問(wèn)題的研究的影響小到可以忽略。這樣以來(lái),很多類型的運(yùn)動(dòng)的描述就得到化簡(jiǎn)。比如所有做直線運(yùn)動(dòng)的物體都可以看成質(zhì)點(diǎn)。因?yàn)樽髦本€運(yùn)動(dòng)的物體的每一個(gè)部分每時(shí)每刻都做同樣的運(yùn)動(dòng),所以就可以忽略其大小和形狀,而只找這個(gè)物體上的一個(gè)點(diǎn)作為概括,當(dāng)然這個(gè)點(diǎn)的質(zhì)量等于物體本身的質(zhì)量。這樣,直線運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡就是一條直線,很容易想象、理解和刻畫。很多具體例子都可以這么做,例如以最大速度行駛在筆直鐵軌上的火車,沿著航空路線飛行的客機(jī),從比薩斜塔上下落的鐵球,等等。
(二)物理?xiàng)l件模型——忽略研究對(duì)象所處條件的某些次要因素而形成的物理模型。在初中物理中有:光滑面、輕質(zhì)桿、輕質(zhì)滑輪、輕繩、輕質(zhì)球、絕熱容器、勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)等。我們以輕質(zhì)桿為例加以分析。比如簡(jiǎn)單機(jī)械里的杠桿,在初中階段問(wèn)題往往歸結(jié)到力矩的平衡上來(lái)。即:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。動(dòng)力和阻力都包括桿以外的物體對(duì)杠桿的作用力,還包括桿本身的重力。而桿重力的力臂在桿上的每一點(diǎn)都不同,這樣除了桿的形狀是幾何規(guī)則的少數(shù)例子以外的絕大部分杠桿問(wèn)題在初中階段就沒(méi)法解決。而輕質(zhì)桿的引入正好解決了這一問(wèn)題。輕質(zhì)桿是忽略了自身重力的彈性桿。當(dāng)外界物體對(duì)杠桿的力矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于桿自身重力的力矩或者桿自身重力的力矩相互抵消時(shí),就可以把桿當(dāng)成輕質(zhì)桿,杠桿受到的力矩只有外力矩,這樣所有杠桿平衡問(wèn)題都可以迎刃而解。
(三)物理過(guò)程模型——忽略物理過(guò)程中的某些次要因素建立的物理模型。在初中物理中有:勻速直線運(yùn)動(dòng)、穩(wěn)恒電流等。這些物理模型都是把物理過(guò)程中的某個(gè)物理量的微小變化忽略掉,把這個(gè)物理量看成是恒定的。因?yàn)檫@些量的變化量與物理量本身相比太小了,以至于可以略去不計(jì)。這樣不用考慮過(guò)程中物理量的復(fù)雜變化情況而只考慮恒定過(guò)程,分析問(wèn)題就容易多了。
(四)理想化實(shí)驗(yàn)——在大量實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)邏輯推理,忽略次要因素,抓住主要特征,得到在理想條件下的物理現(xiàn)象和規(guī)律的科學(xué)研究方法就是理想實(shí)驗(yàn)。理想化方法是物理科學(xué)研究和物理學(xué)習(xí)中最基本、應(yīng)用最廣泛的方法【2】。初中物理中就有一個(gè)非常著名的理想化實(shí)驗(yàn):伽利略斜面實(shí)驗(yàn)。伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)有許多,現(xiàn)在舉其中的一個(gè)例子,同樣的小球從同種材料同樣高度的斜面上滑下來(lái),在摩擦力依次減小的水平面上沿直線運(yùn)動(dòng)的路程依次增大。伽利略由此推知:小球在沒(méi)有摩擦的水平面上永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)(在理想條件下的物理現(xiàn)象)。牛頓又在此基礎(chǔ)上建立了牛頓第一定律。無(wú)需多論,也足以見(jiàn)得理想實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)大力量。
(五)數(shù)學(xué)模型——由數(shù)字、字母或其它數(shù)學(xué)符號(hào)組成的、描述現(xiàn)實(shí)對(duì)象數(shù)量規(guī)律的數(shù)學(xué)公式、圖形或算法?!?】初中物理中的數(shù)學(xué)模型主要有磁感線和電場(chǎng)線。磁感線(電場(chǎng)線)是形象的描述磁感應(yīng)強(qiáng)度(電場(chǎng)強(qiáng)度)空間分布的幾何線,是一種數(shù)學(xué)符號(hào)。而磁場(chǎng)和電場(chǎng)本身的性質(zhì)對(duì)這些幾何線做了一些規(guī)定,例如空間各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是唯一的規(guī)定了電場(chǎng)線不相交。這樣就使它們成為形象、簡(jiǎn)練而準(zhǔn)確的描述磁場(chǎng)和電場(chǎng)的數(shù)學(xué)符號(hào)。
物理模型在初中物理教育與教學(xué)中起到舉足輕重的作用,因此,在教學(xué)中我們就要重視對(duì)物理模型概念和具體模型(例如上文分析的模型)的講述,重視對(duì)建立物理模型方法的講授,重視對(duì)學(xué)生建立和應(yīng)用物理模型意識(shí)的增強(qiáng),重視對(duì)學(xué)生建立和應(yīng)用物理模型能力的培養(yǎng),讓學(xué)生體驗(yàn)到成功建立和應(yīng)用物理模型解決實(shí)際問(wèn)題的快樂(lè)。
參考文獻(xiàn)
模型在我們?nèi)粘I睢⒐こ碳夹g(shù)和科學(xué)研究中經(jīng)常見(jiàn)到,對(duì)我們的生產(chǎn)生活有很大幫助。物理學(xué)研究具有復(fù)雜性。怎樣發(fā)現(xiàn)復(fù)雜多變的客觀現(xiàn)象背后的基本規(guī)律呢?又如何簡(jiǎn)單的表達(dá)它們呢?人們有幸在漫長(zhǎng)地實(shí)踐活動(dòng)中找到一些有效的方法,其中一個(gè)就是:在具體情況下忽略研究對(duì)象或過(guò)程的次要因素,抓住其本質(zhì)特征,把復(fù)雜的研究對(duì)象或現(xiàn)象簡(jiǎn)化為較為理想化的模型,從而發(fā)現(xiàn)和表達(dá)物理規(guī)律。
既然物理模型是物理學(xué)研究的重要方法和手段,物理教育和教學(xué)中對(duì)物理模型的講述和講授就必不可少。建立物理模型就要忽略次要因素以簡(jiǎn)化客觀對(duì)象,合理簡(jiǎn)化客觀對(duì)象的過(guò)程就是建立物理模型的過(guò)程。根據(jù)簡(jiǎn)化過(guò)程和角度的不同,將物理模型分為以下五類:物理對(duì)象模型、物理?xiàng)l件模型、物理過(guò)程模型、理想化實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模型。下面我們逐個(gè)加以說(shuō)明。
(一)物理對(duì)象模型――直接將具體研究對(duì)象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型。這種模型應(yīng)用最為廣泛,在初中物理教材中有許多很好的例子。例如:質(zhì)點(diǎn)、薄透鏡、光線、彈簧振子、理想電流表、理想電壓表、理想電源和分子模型。作為例子,我們?cè)敿?xì)分析質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn),就是忽略運(yùn)動(dòng)物體的大小和形狀而把它看成的一個(gè)有質(zhì)量的幾何點(diǎn)。其條件是在所研究的問(wèn)題中,實(shí)際物體的大小和形狀對(duì)本問(wèn)題的研究的影響小到可以忽略。這樣以來(lái),很多類型的運(yùn)動(dòng)的描述就得到化簡(jiǎn)。比如所有做直線運(yùn)動(dòng)的物體都可以看成質(zhì)點(diǎn)。因?yàn)樽髦本€運(yùn)動(dòng)的物體的每一個(gè)部分每時(shí)每刻都做同樣的運(yùn)動(dòng),所以就可以忽略其大小和形狀,而只找這個(gè)物體上的一個(gè)點(diǎn)作為概括,當(dāng)然這個(gè)點(diǎn)的質(zhì)量等于物體本身的質(zhì)量。這樣,直線運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡就是一條直線,很容易想象、理解和刻畫。很多具體例子都可以這么做,例如以最大速度行駛在筆直鐵軌上的火車,沿著航空路線飛行的客機(jī),從比薩斜塔上下落的鐵球,等等。
(二)物理?xiàng)l件模型――忽略研究對(duì)象所處條件的某些次要因素而形成的物理模型。在初中物理中有:光滑面、輕質(zhì)桿、輕質(zhì)滑輪、輕繩、輕質(zhì)球、絕熱容器、勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)等。我們以輕質(zhì)桿為例加以分析。比如簡(jiǎn)單機(jī)械里的杠桿,在初中階段問(wèn)題往往歸結(jié)到力矩的平衡上來(lái)。即:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。動(dòng)力和阻力都包括桿以外的物體對(duì)杠桿的作用力,還包括桿本身的重力。而桿重力的力臂在桿上的每一點(diǎn)都不同,這樣除了桿的形狀是幾何規(guī)則的少數(shù)例子以外的絕大部分杠桿問(wèn)題在初中階段就沒(méi)法解決。而輕質(zhì)桿的引入正好解決了這一問(wèn)題。輕質(zhì)桿是忽略了自身重力的彈性桿。當(dāng)外界物體對(duì)杠桿的力矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于桿自身重力的力矩或者桿自身重力的力矩相互抵消時(shí),就可以把桿當(dāng)成輕質(zhì)桿,杠桿受到的力矩只有外力矩,這樣所有杠桿平衡問(wèn)題都可以迎刃而解。
(三)物理過(guò)程模型――忽略物理過(guò)程中的某些次要因素建立的物理模型。在初中物理中有:勻速直線運(yùn)動(dòng)、穩(wěn)恒電流等。這些物理模型都是把物理過(guò)程中的某個(gè)物理量的微小變化忽略掉,把這個(gè)物理量看成是恒定的。因?yàn)檫@些量的變化量與物理量本身相比太小了,以至于可以略去不計(jì)。這樣不用考]過(guò)程中物理量的復(fù)雜變化情況而只考慮恒定過(guò)程,分析問(wèn)題就容易多了。
進(jìn)入高中的學(xué)習(xí)生活之后,學(xué)生普遍認(rèn)為高一物理難學(xué),原因就是學(xué)生能力與高中物理教學(xué)要求的差距大。高一物理是高中物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),因此高中物理教師必須認(rèn)真研究新課程標(biāo)準(zhǔn)、新教材和學(xué)生情況,掌握初、高中物理教學(xué)的梯度,把握住初、高中物理教學(xué)的銜接,才能提高高中物理教學(xué)質(zhì)量,才能讓學(xué)生完成由初中到高中的過(guò)渡,進(jìn)入高中的物理學(xué)習(xí)。
一、高中與初中物理教學(xué)的梯度
初中物理教學(xué)是以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),使學(xué)生了解力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、電學(xué)和原子物理學(xué)的初步知識(shí)以及實(shí)際應(yīng)用;高中物理教學(xué)則是采用觀察實(shí)驗(yàn)、抽象思維和數(shù)學(xué)方法相結(jié)合,對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行模型抽象和數(shù)學(xué)化描述,要求通過(guò)抽象概括、想象假說(shuō)、邏輯推理來(lái)揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì)和變化規(guī)律。初中物理教學(xué)以直觀教學(xué)為主,在學(xué)生的思維活動(dòng)中呈現(xiàn)的是一個(gè)個(gè)具體的物理形象和現(xiàn)象,所以初中學(xué)生物理知識(shí)的獲得是建立在形象思維的基礎(chǔ)之上;而高中較多地是在抽象的基礎(chǔ)上進(jìn)行概括,在學(xué)生的思維活動(dòng)中呈現(xiàn)的是經(jīng)過(guò)抽象概括的物理模型。
由于初中物理內(nèi)容少,問(wèn)題簡(jiǎn)單,講解例題和練習(xí)多,課后學(xué)生只要背背概念、公式,考試就很容易了。而高中物理內(nèi)容多而且難度大,各部分知識(shí)相互聯(lián)系,有的學(xué)生仍采用初中的那一套方法對(duì)待高中的物理學(xué)習(xí),結(jié)果是學(xué)了一大堆公式,雖然背得很熟,但一用起來(lái)就不知從何下手,學(xué)生感到物理深?yuàn)W難懂,從而心理上造成對(duì)物理的恐懼。高中物理對(duì)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)分析解決物理問(wèn)題的能力提出了較高要求,在教學(xué)內(nèi)容上更多的涉及到數(shù)學(xué)知識(shí),物理規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式明顯加多加深,例如:勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式常用的就有10個(gè)之多,每個(gè)公式涉及到四個(gè)物理量,其中三個(gè)為矢量,并且各公式有不同的適用范圍,學(xué)生解題常常感到無(wú)所適從;解題方法有基本公式法、平均速度法、推論法、逆向思維法、比例法等。一些物理思想的培養(yǎng)也滲透其中。開(kāi)始用圖像表達(dá)物理規(guī)律,描述物理過(guò)程;矢量進(jìn)入物理規(guī)律的表達(dá)式。
二、如何搞好初、高中物理教學(xué)的銜接
1.重視教材與教法研究。高中物理教師不單是研究高中的物理教材,還要研究初中物理教材,了解初中物理教學(xué)方法和教材結(jié)構(gòu),知道初中學(xué)生學(xué)過(guò)哪些知識(shí),掌握到什么水平以及獲取這些知識(shí)的途徑,在此基礎(chǔ)上根據(jù)高中物理教材和學(xué)生狀況分析、研究高中教學(xué)難點(diǎn),設(shè)置合理的教學(xué)層次、實(shí)施適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法,從生活中事例出發(fā),保護(hù)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生樹(shù)立起學(xué)好物理的信心。
2.堅(jiān)持循序漸進(jìn)原則。高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)指出,教學(xué)中應(yīng)注意循序漸進(jìn),知識(shí)要逐步擴(kuò)展和加深,能力要逐步提高。
高中教學(xué)應(yīng)以初中知識(shí)為教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)逐步擴(kuò)展和加深;教材的呈現(xiàn)要難易適當(dāng),多舉實(shí)例,要根據(jù)學(xué)生知識(shí)的逐漸積累和能力的不斷提高,讓教學(xué)內(nèi)容在不同階段重復(fù)出現(xiàn),逐漸擴(kuò)大范圍和增加難度。
3.透析物理概念和規(guī)律。使學(xué)生掌握完整的基礎(chǔ)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生物理思維能力,能力是在獲得和運(yùn)用知識(shí)的過(guò)程中逐步培養(yǎng)起來(lái)的。
首先要加強(qiáng)基本概念和基本規(guī)律的教學(xué),要重視概念和規(guī)律的建立過(guò)程,讓學(xué)生知道它們的由來(lái);其次弄清每一個(gè)概念的內(nèi)涵和外延及來(lái)龍去脈,要使學(xué)生掌握物理規(guī)律的表達(dá)形式的同時(shí),明確公式中各物理量的意義和單位,規(guī)律的適用條件及注意事項(xiàng)。
4.物理模型的建立。高中物理教學(xué)中常用的研究方法是確定研究對(duì)象,對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行簡(jiǎn)化建立物理模型,在一定范圍內(nèi)研究物理模型,分析總結(jié)得出規(guī)律,討論規(guī)律的適用范圍及條件。
建立物理模型是培養(yǎng)抽象思維能力、建立形象思維的重要途徑,要通過(guò)對(duì)物理概念和規(guī)律建立過(guò)程的講解,使學(xué)生領(lǐng)會(huì)這種研究物理問(wèn)題的方法;通過(guò)規(guī)律的應(yīng)用培養(yǎng)學(xué)生建立和應(yīng)用物理模型的能力,以實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移。
物理模型建立的重要途徑是物理習(xí)題講解。講解習(xí)題時(shí),要把重點(diǎn)放在物理過(guò)程的分析,并把物理過(guò)程圖景化,讓學(xué)生建立正確的物理模型,形成清晰的物理過(guò)程。物理習(xí)題做示意圖是將抽象變形象、抽象變具體,建立物理模型的重要手段,要求學(xué)生審題時(shí)一邊讀題一邊畫圖,養(yǎng)成良好的習(xí)慣。解題過(guò)程中,要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解答物理問(wèn)題的能力,學(xué)生解題時(shí)的難點(diǎn)是把物理過(guò)程轉(zhuǎn)化為抽象的數(shù)學(xué)問(wèn)題,再回到物理問(wèn)題中來(lái)。
為了提高學(xué)生的閱讀興趣與效果,教師可以根據(jù)教材重點(diǎn)設(shè)計(jì)思考題,使學(xué)生有目的地帶著問(wèn)題去讀書(shū),設(shè)計(jì)些對(duì)重點(diǎn)的、關(guān)鍵性的內(nèi)容能激起思維矛盾的思考題,引起學(xué)生的思維興趣和思維活動(dòng),同時(shí)還可以充分利用電腦動(dòng)畫再現(xiàn)物理情景。
總之,物理教師應(yīng)該熟練駕馭教材,在教給學(xué)生知識(shí)的同時(shí),注意培養(yǎng)學(xué)生的各種能力,讓學(xué)生學(xué)會(huì)獨(dú)立思考,建立正確的物理模型,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,適應(yīng)高中物理教學(xué)的要求,進(jìn)入高中物理的學(xué)習(xí)。
參考文獻(xiàn)
[1]盧麗楊.談高中物理學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變[J].龍巖師專學(xué)報(bào)
[2]李興英.高一新生心理適應(yīng)能力調(diào)查分析[J].中國(guó)校醫(yī)
中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2013)13-047-01
初中物理學(xué)科已經(jīng)顯示出它的抽象性,學(xué)生接受起來(lái)未免有些吃力,教師可以化抽象為直觀,發(fā)動(dòng)學(xué)生,制作模型,利用模型的形象直觀的特點(diǎn),破解物理難題,開(kāi)啟智慧之門。一方面有利于培養(yǎng)并提高學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力,一方面鍛煉學(xué)生的思維能力。
模型在我們?nèi)粘I睢⒐こ碳夹g(shù)和科學(xué)研究中也是很常見(jiàn)的,對(duì)我們的生產(chǎn)生活有很大幫助。物理學(xué)研究具有復(fù)雜性。怎樣發(fā)現(xiàn)復(fù)雜多變的客觀現(xiàn)象背后的基本規(guī)律呢?又如何簡(jiǎn)單的表達(dá)它們呢?人們有幸在漫長(zhǎng)地實(shí)踐活動(dòng)中找到一些有效的方法,其中一個(gè)就是:在具體情況下忽略研究對(duì)象或過(guò)程的次要因素,抓住其本質(zhì)特征,把復(fù)雜的研究對(duì)象或現(xiàn)象簡(jiǎn)化為較為理想化的模型,從而發(fā)現(xiàn)和表達(dá)物理規(guī)律。
既然物理模型是物理學(xué)研究的重要方法和手段,物理教育和教學(xué)中對(duì)物理模型的講述和講授就必不可少。建立物理模型就要忽略次要因素以簡(jiǎn)化客觀對(duì)象,合理簡(jiǎn)化客觀對(duì)象的過(guò)程就是建立物理模型的過(guò)程。根據(jù)簡(jiǎn)化過(guò)程和角度的不同,將物理模型分為以下五類:物理對(duì)象模型、物理?xiàng)l件模型、物理過(guò)程模型、理想化實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模型。下面我們逐個(gè)加以說(shuō)明。
(1)物理對(duì)象模型――直接將具體研究對(duì)象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型。這種模型應(yīng)用最為廣泛,在初中物理教材中有許多很好的例子。例如:質(zhì)點(diǎn)、薄透鏡、光線、彈簧振子、理想電流表、理想電壓表、理想電源和分子模型。作為例子,我們?cè)敿?xì)分析質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn),就是忽略運(yùn)動(dòng)物體的大小和形狀而把它看成的一個(gè)有質(zhì)量的幾何點(diǎn)。其條件是在所研究的問(wèn)題中,實(shí)際物體的大小和形狀對(duì)本問(wèn)題的研究的影響小到可以忽略。這樣以來(lái),很多類型的運(yùn)動(dòng)的描述就得到化簡(jiǎn)。比如所有做直線運(yùn)動(dòng)的物體都可以看成質(zhì)點(diǎn)。因?yàn)樽髦本€運(yùn)動(dòng)的物體的每一個(gè)部分每時(shí)每刻都做同樣的運(yùn)動(dòng),所以就可以忽略其大小和形狀,而只找這個(gè)物體上的一個(gè)點(diǎn)作為概括,當(dāng)然這個(gè)點(diǎn)的質(zhì)量等于物體本身的質(zhì)量。這樣,直線運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡就是一條直線,很容易想象、理解和刻畫。很多具體例子都可以這么做,例如以最大速度行駛在筆直鐵軌上的火車,沿著航空路線飛行的客機(jī),從比薩斜塔上下落的鐵球,等等。
(2)物理?xiàng)l件模型――忽略研究對(duì)象所處條件的某些次要因素而形成的物理模型。在初中物理中有:光滑面、輕質(zhì)桿、輕質(zhì)滑輪、輕繩、輕質(zhì)球、絕熱容器、勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)等。我們以輕質(zhì)桿為例加以分析。比如簡(jiǎn)單機(jī)械里的杠桿,在初中階段問(wèn)題往往歸結(jié)到力矩的平衡上來(lái)。即:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。動(dòng)力和阻力都包括桿以外的物體對(duì)杠桿的作用力,還包括桿本身的重力。而桿重力的力臂在桿上的每一點(diǎn)都不同,這樣除了桿的形狀是幾何規(guī)則的少數(shù)例子以外的絕大部分杠桿問(wèn)題在初中階段就沒(méi)法解決。而輕質(zhì)桿的引入正好解決了這一問(wèn)題。輕質(zhì)桿是忽略了自身重力的彈性桿。當(dāng)外界物體對(duì)杠桿的力矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于桿自身重力的力矩或者桿自身重力的力矩相互抵消時(shí),就可以把桿當(dāng)成輕質(zhì)桿,杠桿受到的力矩只有外力矩,這樣所有杠桿平衡問(wèn)題都可以迎刃而解。
(3)物理過(guò)程模型――忽略物理過(guò)程中的某些次要因素建立的物理模型。在初中物理中有:勻速直線運(yùn)動(dòng)、穩(wěn)恒電流等。這些物理模型都是把物理過(guò)程中的某個(gè)物理量的微小變化忽略掉,把這個(gè)物理量看成是恒定的。因?yàn)檫@些量的變化量與物理量本身相比太小了,以至于可以略去不計(jì)。這樣不用考慮過(guò)程中物理量的復(fù)雜變化情況而只考慮恒定過(guò)程,分析問(wèn)題就容易多了。
高一學(xué)生普遍認(rèn)為物理難學(xué),主要原因是學(xué)生能力與高中物理教學(xué)的要求差距大。由于高一物理是高中物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),因此,高中物理教師必須認(rèn)真研究教材和學(xué)生,掌握初、高中物理教學(xué)的梯度,把握住初、高中物理教學(xué)的銜接,這樣才能提高高中物理教學(xué)質(zhì)量,才能讓學(xué)生完成由初中到高中的順利過(guò)渡,從而真正進(jìn)入高中物理的學(xué)習(xí)狀態(tài)。
一、高中與初中物理教學(xué)的梯度
初中物理教學(xué)是以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),使學(xué)生了解力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、電學(xué)和原子物理學(xué)的初步知識(shí)以及實(shí)際應(yīng)用;高中物理教學(xué)則是采用觀察實(shí)驗(yàn)、抽象思維和數(shù)學(xué)方法相結(jié)合,對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行模型抽象和數(shù)學(xué)化描述,要求通過(guò)抽象概括、想象假說(shuō)、邏輯推理來(lái)揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì)和變化規(guī)律。初中物理教學(xué)以直觀教學(xué)為主,在學(xué)生的思維活動(dòng)中呈現(xiàn)的是一個(gè)個(gè)具體的物理形象和現(xiàn)象,所以初中學(xué)生物理知識(shí)的獲得是建立在形象思維的基礎(chǔ)之上;而高中較多地是在抽象的基礎(chǔ)上進(jìn)行概括,在學(xué)生的思維活動(dòng)中呈現(xiàn)的是經(jīng)過(guò)抽象概括的物理模型。
由于初中物理內(nèi)容少,問(wèn)題簡(jiǎn)單,講解例題和練習(xí)多,課后學(xué)生只要背背概念、公式,考試就很容易了。而高中物理內(nèi)容多而且難度大,各部分知識(shí)相互聯(lián)系,有的學(xué)生仍采用初中的那一套方法對(duì)待高中的物理學(xué)習(xí),結(jié)果是學(xué)了一大堆公式,雖然背得很熟,但一用起來(lái)就不知從何下手,學(xué)生感到物理深?yuàn)W難懂,從而心理上造成對(duì)物理的恐懼。高中物理對(duì)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)分析解決物理問(wèn)題的能力提出了較高要求,在教學(xué)內(nèi)容上更多地涉及到數(shù)學(xué)知識(shí),物理規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式明顯的加多加深了。
二、如何搞好初、高中物理教學(xué)的有效銜接
1.重視教材與教法研究
高中物理教師不單是研究高中的物理教材,還要研究初中物理教材,了解初中物理教學(xué)方法和教材結(jié)構(gòu),知道初中學(xué)生學(xué)過(guò)哪些知識(shí),掌握到什么水平以及獲取這些知識(shí)的途徑,在此基礎(chǔ)上根據(jù)高中物理教材和學(xué)生狀況分析、研究高中教學(xué)難點(diǎn),設(shè)置合理的教學(xué)層次,實(shí)施適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法,降低"階差",保護(hù)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生樹(shù)立起學(xué)好物理的信心。
2.堅(jiān)持循序漸進(jìn)原則
新課標(biāo)指出,教學(xué)中應(yīng)注意循序漸進(jìn),知識(shí)要逐步擴(kuò)展和加深,能力要逐步提高。高中教學(xué)應(yīng)以初中知識(shí)為教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)逐步擴(kuò)展和加深;教材的呈現(xiàn)要難易適當(dāng),要根據(jù)學(xué)生知識(shí)的逐漸積累和能力的不斷提高,讓教學(xué)內(nèi)容在不同階段重復(fù)出現(xiàn),逐漸擴(kuò)大范圍和增加難度。
3.透析物理概念和規(guī)律
使學(xué)生掌握完整的基礎(chǔ)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生物理思維能力。能力是在獲得和運(yùn)用知識(shí)的過(guò)程中逐步培養(yǎng)起來(lái)的。首先要加強(qiáng)基本概念和基本規(guī)律的教學(xué),要重視概念和規(guī)律的建立過(guò)程,讓學(xué)生知道它們的由來(lái);其次弄清每一個(gè)概念的內(nèi)涵和外延及來(lái)龍去脈,要使學(xué)生在掌握物理規(guī)律的表達(dá)形式的同時(shí),明確公式中各物理量的意義和單位,以及規(guī)律的適用條件及注意事項(xiàng)。
4.物理模型的建立
高中物理教學(xué)中常用的研究方法是確定研究對(duì)象,對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行簡(jiǎn)化,建立物理模型,在一定范圍內(nèi)研究物理模型,分析總結(jié)得出規(guī)律,討論規(guī)律的適用范圍及條件。建立物理模型是培養(yǎng)抽象思維能力、建立形象思維的重要途徑,要通過(guò)對(duì)物理概念和規(guī)律建立過(guò)程的講解,使學(xué)生領(lǐng)會(huì)這種研究物理問(wèn)題的方法;通過(guò)規(guī)律的應(yīng)用培養(yǎng)學(xué)生建立和應(yīng)用物理模型的能力,以實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移。
物理模型建立的重要途徑是物理習(xí)題講解,習(xí)題講解要注意解題思路和解題方法的指導(dǎo),有計(jì)劃地逐步提高學(xué)生分析解決物理問(wèn)題的能力。講解習(xí)題時(shí),要把重點(diǎn)放在物理過(guò)程的分析,并把物理過(guò)程圖景化,讓學(xué)生建立正確的物理模型,形成清晰的物理過(guò)程。解題過(guò)程中,要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解答物理問(wèn)題的能力,學(xué)生解題時(shí)的難點(diǎn)是把物理過(guò)程轉(zhuǎn)化為抽象的數(shù)學(xué)問(wèn)題,再回到物理問(wèn)題中來(lái),教學(xué)中要幫助學(xué)生闖過(guò)這一難關(guān)。
5.學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)
隨著物理教學(xué)理念的逐漸發(fā)展,形象演示法已成為物理概念教學(xué)的一種必要的教學(xué)方法。物理概念是整個(gè)物理學(xué)科的基礎(chǔ),在物理概念教學(xué)過(guò)程中需要通過(guò)采取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段讓學(xué)生直觀明了的學(xué)習(xí)、認(rèn)識(shí)物理概念。許多物理教師在進(jìn)行概念教學(xué)時(shí),往往忽略了形象演示,直接將比較抽象的物理概念教給學(xué)生,造成了學(xué)生對(duì)物理概念理解困難,學(xué)習(xí)有障礙等問(wèn)題,這不利于進(jìn)行物理概念教學(xué)。形象演示法的實(shí)施,教師與學(xué)生都可以進(jìn)行演示,還可以借助多媒體教學(xué)技術(shù)的幫助。
一、結(jié)合生活現(xiàn)象進(jìn)行演示
所有的物理概念都來(lái)自于生活,利用形象演示法進(jìn)行概念教學(xué)需要物理教師結(jié)合生活,從生活中的現(xiàn)象入手理解物理概念,這樣可以讓學(xué)生對(duì)物理概念學(xué)習(xí)更加輕松。物理概念多是抽象化、規(guī)范化的語(yǔ)言,單純地進(jìn)行物理概念的教學(xué)會(huì)給學(xué)生的理解帶來(lái)很大的困難,許多物理教師在進(jìn)行概念講解時(shí),不能完全從學(xué)生的角度去看待問(wèn)題,導(dǎo)致部分學(xué)生對(duì)于物理概念學(xué)習(xí)失去興趣,物理綜合水平不能夠得到有效的提升。因此,教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,將生活作為形象演示法對(duì)象,提高學(xué)生對(duì)概念的理解能力。
以蘇科版初中物理第十三章“簡(jiǎn)單電路”第四節(jié)“電壓和電流表的使用”這堂課為例:在使用電壓表之前,學(xué)生理解產(chǎn)生了疑問(wèn):到底什么才是電壓。然后我將電壓同生活中的水壓聯(lián)系起來(lái)向?qū)W生講解:電壓就像水壓一樣,電池就像個(gè)大水池,從電池里面流出來(lái),就是電流,而電要流出來(lái)就要有壓力,這個(gè)壓力的大小就是電壓,同時(shí)我又將課本P71圖13-25做成動(dòng)畫,利用多媒體播放讓學(xué)生觀察。通過(guò)我的講解和觀看動(dòng)畫之后,學(xué)生一下子就理解了電壓的概念。有的學(xué)生提問(wèn):水管斷了水會(huì)繼續(xù)流,那么!電線斷了,電也繼續(xù)流嗎?我給他們解釋說(shuō):電線斷了,由于空氣是絕緣體,相當(dāng)于把它堵住了,不會(huì)再流。學(xué)生對(duì)于電壓這個(gè)概念的理解,在生活中水壓的形象演示下,變的輕松、簡(jiǎn)單,課堂效果也得到明顯提升。
二、物理實(shí)驗(yàn)形象演示
物理實(shí)驗(yàn)是物理概念教學(xué)中非常重要的一種教學(xué)方法,多數(shù)學(xué)生難以理解的概念可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示,讓學(xué)生明白物理概念中的實(shí)際含義,進(jìn)而透徹的理解物理概念。對(duì)于一些難度偏大的物理概念,教師應(yīng)該親自進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的演示,讓學(xué)生在演示中觀察。對(duì)于一般難度的概念,老師要讓學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行操作,在操作過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)物理概念中的一些細(xì)節(jié)。最終,通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)的形象演示,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理概念的感悟、理解。
以蘇科版初中物理第十四章“歐姆定律”第一節(jié)“電阻”為例:書(shū)中電阻的概念是導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用,然而學(xué)生不明白電阻具體是怎么阻礙電流的,于是,我讓學(xué)生準(zhǔn)備干電池若干節(jié)、電阻分別為5Ω、10Ω、15Ω的電阻若干、導(dǎo)線若干等進(jìn)行了一次物理實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)以小組的形式展開(kāi),每個(gè)小組利用電流表測(cè)出在相同電壓、不同電阻的情況下電路中的電流。經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出,在電壓為3V的情況下,如果電路中的電阻分別為5Ω、10Ω、15Ω,則電流分別為0.6A、0.3A、0.2A、很明顯,電阻越大,電流越小。通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示,學(xué)生對(duì)于電阻有了較為深入的理解與認(rèn)識(shí)。
三、多媒體形象演示
利用多媒體形象演示進(jìn)行物理概念教學(xué),是利用多媒體的各方面優(yōu)點(diǎn)對(duì)物理教學(xué)中難以解釋的物理概念進(jìn)行演示。許多學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)器材有限,學(xué)生不能親自操作實(shí)踐,這時(shí)教師要利用多媒體方便、快捷,聲色圖文并茂的特點(diǎn)進(jìn)行演示。
以蘇科版初中物理教材第四章“透鏡及其應(yīng)用”第三節(jié)照相機(jī)與眼睛為例:為了讓學(xué)生能夠理解實(shí)像和虛像兩個(gè)概念,我利用多媒體技術(shù)向?qū)W生演示眼睛成像模型與相機(jī)成像的光線傳播原理,學(xué)生看完多媒體演示之后,將虛像、實(shí)像的含義理解,也將對(duì)凸透鏡的一些原理有了基本的掌握。本次多媒體形象演示概念教學(xué),贏得了許多學(xué)生的喜愛(ài),課堂效果收效極好。
四、模型演示
物理模型演示法是最為形象直觀的概念教學(xué)方法,老師只需讓學(xué)生觀察模型,然后向?qū)W生講解模型中所蘊(yùn)含的物理概念即可。學(xué)生在接受文字概念的時(shí)候,理解程度較淺,而在接觸到模型實(shí)體之后,則可以對(duì)物理概念產(chǎn)生深刻的印象,進(jìn)而幫助學(xué)生分析物理概念,理解物理概念原理。
以蘇科版初中物理第七章“從粒子到宇宙”這堂課為例:為了讓學(xué)生能夠明白分子與分子之間是有間隙的這一概念,我讓學(xué)生利用高倍數(shù)的放大鏡觀察鋼筆寫的字體,學(xué)生發(fā)現(xiàn)筆跡是由一連串的小顆粒組成的。然后,我拿出事先準(zhǔn)備的物理分子模型讓學(xué)生觀察,學(xué)生理解明白,原來(lái)組成物質(zhì)的分子之間具有間隙。通過(guò)模型演示這樣非常形象直觀的方法,學(xué)生輕松掌握了分子之間有間隙這一概念。
形象演示法在初中物理概念教學(xué)中的應(yīng)用,通過(guò)教師結(jié)合生活現(xiàn)象、物理實(shí)驗(yàn)、多媒體形象演示以及模型演示等教學(xué)方法的實(shí)施,可以全方位的提高學(xué)生對(duì)于物理概念的理解。最終,為學(xué)生的物理學(xué)習(xí)奠定扎實(shí)的基礎(chǔ),提高學(xué)生的物理整體水平。
【參考文獻(xiàn)】
學(xué)生普遍認(rèn)為高一物理難學(xué),原因就是學(xué)生能力與高中物理教學(xué)要求的差距大。由于高一物理是高中物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),因此高中物理教師必須認(rèn)真研究教材和學(xué)生,掌握初、高中物理教學(xué)的差別,把握初、高中物理教學(xué)的銜接,才能提高高中物理教學(xué)質(zhì)量,才能讓學(xué)生完成由初中到高中的過(guò)渡,進(jìn)入高中的物理良性學(xué)習(xí)。
一、高中與初中物理教學(xué)的對(duì)比
初中物理教學(xué)是以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),使學(xué)生了解力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、電學(xué)和原子物理學(xué)的初步知識(shí)以及實(shí)際應(yīng)用;高中物理教學(xué)則是采用觀察實(shí)驗(yàn)、抽象思維和數(shù)學(xué)方法相結(jié)合,對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行模型抽象和數(shù)學(xué)化描述,要求通過(guò)抽象概括、想象假說(shuō)、邏輯推理來(lái)揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì)和變化規(guī)律。初中物理教學(xué)以直觀教學(xué)為主,在學(xué)生的思維活動(dòng)中呈現(xiàn)的是一個(gè)個(gè)具體的物理形象和現(xiàn)象,所以初中學(xué)生物理知識(shí)的獲得是建立在形象思維的基礎(chǔ)之上;而高中較多地是在抽象的基礎(chǔ)上進(jìn)行概括,在學(xué)生的思維活動(dòng)中呈現(xiàn)的是經(jīng)過(guò)抽象概括的物理模型。
初中物理內(nèi)容少,問(wèn)題簡(jiǎn)單,講解例題和練習(xí)多,課后學(xué)生只要背背概念、公式,考試就很容易了。而高中物理內(nèi)容多而且難度大,各部分知識(shí)相互聯(lián)系,有的學(xué)生仍采用初中的那一套方法對(duì)待高中的物理學(xué)習(xí),結(jié)果是學(xué)了一大堆公式,雖然背得很熟,但一用起來(lái)就不知從何下手,學(xué)生感到物理深?yuàn)W難懂,從而心理上造成對(duì)物理的恐懼。高中物理對(duì)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析解決物理問(wèn)題的能力提出了較高要求,在教學(xué)內(nèi)容上更多地涉及到數(shù)學(xué)知識(shí),物理規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式明顯加多加深。
二、如何搞好初、高中物理教學(xué)的銜接
1.重視教材與教法研究
高中物理教師不單是研究高中的物理教材,還要研究初中物理教材,了解初中物理教學(xué)方法和教材結(jié)構(gòu),知道初中學(xué)生學(xué)過(guò)哪些知識(shí),掌握到什么水平以及獲取這些知識(shí)的途徑,在此基礎(chǔ)上根據(jù)高中物理教材和學(xué)生狀況分析、研究高中教學(xué)難點(diǎn),設(shè)置合理的教學(xué)層次,實(shí)施適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法,降低“階差”,保護(hù)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生樹(shù)立起學(xué)好物理的信心。
2.堅(jiān)持循序漸進(jìn)原則
高中物理教學(xué)大綱指出,教學(xué)中應(yīng)注意循序漸進(jìn),知識(shí)要逐步擴(kuò)展和加深,能力要逐步提高。高中教學(xué)應(yīng)以初中知識(shí)為教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)逐步擴(kuò)展和加深,教材的呈現(xiàn)要難易適當(dāng),要根據(jù)學(xué)生知識(shí)的逐漸積累和能力的不斷提高,讓教學(xué)內(nèi)容在不同階段重復(fù)出現(xiàn),逐漸擴(kuò)大范圍和增加難度。
3.透析物理概念和規(guī)律
使學(xué)生掌握完整的基礎(chǔ)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生物理思維能力,能力是在獲得和運(yùn)用知識(shí)的過(guò)程中逐步培養(yǎng)起來(lái)的。首先要加強(qiáng)基本概念和基本規(guī)律的教學(xué),要重視概念和規(guī)律的建立過(guò)程,讓學(xué)生知道它們的由來(lái);其次弄清每一個(gè)概念的內(nèi)涵和外延及來(lái)龍去脈,要使學(xué)生在掌握物理規(guī)律的表達(dá)形式的同時(shí),明確公式中各物理量的意義和單位、規(guī)律的適用條件及注意事項(xiàng)。
4.物理模型的建立
高中物理教學(xué)中常用的研究方法是確定研究對(duì)象,對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行簡(jiǎn)化建立物理模型,在一定范圍內(nèi)研究物理模型,分析總結(jié)得出規(guī)律,討論規(guī)律的適用范圍及條件。建立物理模型是培養(yǎng)抽象思維能力、建立形象思維的重要途徑,要通過(guò)對(duì)物理概念和規(guī)律建立過(guò)程的講解,使學(xué)生領(lǐng)會(huì)這種研究物理問(wèn)題的方法,通過(guò)規(guī)律的應(yīng)用培養(yǎng)學(xué)生建立和應(yīng)用物理模型的能力,以實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移。
5.學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)
教育家葉圣陶先生指出:“教育的本旨原來(lái)如此,養(yǎng)成能力,養(yǎng)成習(xí)慣?!迸囵B(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣是教育的一個(gè)重要目的,也是培養(yǎng)學(xué)生能力、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的重要保證。如何培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,首先是要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣,獨(dú)立思考是學(xué)好知識(shí)的前提,學(xué)生經(jīng)過(guò)獨(dú)立思考,就能很好地消化所學(xué)知識(shí),才能真正想清其中的道理,從而更好地掌握它。其次培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力,使其具有終身學(xué)習(xí)的能力。閱讀是提高自學(xué)能力的重要途徑,閱讀是對(duì)學(xué)生進(jìn)行智育的重要手段,閱讀物理教材不能一掃而過(guò),而應(yīng)潛心研讀,邊讀邊思考,挖掘提煉,對(duì)重要內(nèi)容反復(fù)推敲,對(duì)重要概念和規(guī)律要在理解的基礎(chǔ)上熟練記憶,養(yǎng)成遇到問(wèn)題能夠獨(dú)立思考以及通過(guò)閱讀教材、查閱有關(guān)書(shū)籍和資料的習(xí)慣。
在高一新課程中,物理難教難學(xué)一直是困擾著師生的一個(gè)問(wèn)題。其重要原因,就在于初中科學(xué)與高中物理的教學(xué)銜接上出現(xiàn)了“架空”現(xiàn)象。筆者采用師生訪談的形式,嘗試剖析初中科學(xué)與高中物理教學(xué)銜接中出現(xiàn)的思維方法問(wèn)題。本文從思維方法角度,透視初中科學(xué)與高中物理教學(xué)銜接上出現(xiàn)問(wèn)題的原因,探討針對(duì)性的解決策略,以期提高初中科學(xué)和高中物理教學(xué)的有效性。
一、初中科學(xué)與高中物理思維方法在銜接中存在的斷層
先看初中科學(xué)老師的訪談反饋。初中科學(xué)中的物理現(xiàn)象和物理過(guò)程,大多是“看得見(jiàn),摸得著”,而且從教學(xué)內(nèi)容看,與日常生活現(xiàn)象有著密切的聯(lián)系。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的思維活動(dòng),大多屬于生動(dòng)的自然現(xiàn)象和直觀實(shí)驗(yàn)為依據(jù)的具體的形象思維,較少要求應(yīng)用科學(xué)概念和原理進(jìn)行邏輯思維等抽象思維方式。練習(xí)題大多要求學(xué)生解說(shuō)現(xiàn)象,計(jì)算題一般直接用公式就能得出結(jié)果。從教學(xué)要求看,初中要求學(xué)生大面積及格,教學(xué)難度基本控制在課標(biāo)范圍內(nèi),對(duì)問(wèn)題的解決停留在模仿、套用公式上。再看高中物理老師的訪談反饋。高中物理學(xué)習(xí)的內(nèi)容在深度和廣度上比初中有了很大的增加,研究的物理現(xiàn)象比較復(fù)雜。分析物理問(wèn)題時(shí)不僅要從實(shí)際出發(fā),有時(shí)還要從建立物理模型出發(fā),要從多方面、多層次來(lái)探究問(wèn)題。在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中抽象思維多于形象思維,動(dòng)態(tài)思維多于靜態(tài)思維,需要學(xué)生掌握歸納,類比推理和演繹推理方法,特別要具有科學(xué)想象能力。要求學(xué)生有一定的自學(xué)能力、分析綜合能力及知識(shí)遷移能力等,對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力要求比較高。再看高一學(xué)生的一種常見(jiàn)狀況:初中科學(xué)學(xué)得不錯(cuò),興趣也濃,中考成績(jī)也不錯(cuò);高中卻遇到比較大的困難,上課能聽(tīng)懂,作業(yè)卻不會(huì)做,都不知道怎么學(xué)了。根據(jù)上述現(xiàn)狀,筆者從思維方法角度,對(duì)初中科學(xué)與高中物理的銜接斷層問(wèn)題做如下分析:?jiǎn)栴}一:初高中教師的教學(xué)思維存在著脫節(jié)現(xiàn)象。初中科學(xué)學(xué)業(yè)考試命題注重密切聯(lián)系生活實(shí)際,考查學(xué)生在實(shí)際情景中提取信息、分析和處理信息的能力,重視考查學(xué)生的科學(xué)探究過(guò)程和方法,培養(yǎng)學(xué)生從整體上認(rèn)識(shí)事物、從科學(xué)本質(zhì)上分析現(xiàn)象和把握規(guī)律的能力。這種強(qiáng)調(diào)能力立意,符合新課程精神。但是在實(shí)際教學(xué)中,特別是在九年級(jí)時(shí),應(yīng)試現(xiàn)象太害人。教師為考試而教,學(xué)生為考試而學(xué)的現(xiàn)象十分嚴(yán)重,教師包攬一切,學(xué)生一味等著喂食,功利性太強(qiáng)。以致部分學(xué)生喜歡做題目,不喜歡動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),關(guān)注題目的結(jié)果,不注重思維的過(guò)程。在課堂上教師習(xí)慣于學(xué)生能正確回答提出的問(wèn)題,卻很少關(guān)心有多少學(xué)生是否知其所以然,忽視問(wèn)題解決的思維過(guò)程。問(wèn)題二:初高中課程對(duì)學(xué)生思維能力的要求存在著脫節(jié)現(xiàn)象。初中教材中比較直觀的、對(duì)思維能力要求較低的內(nèi)容,如測(cè)量、力、運(yùn)動(dòng)、用電常識(shí),一般都能較好地掌握,達(dá)到教材要求;而教材對(duì)學(xué)生思維能力要求較高的內(nèi)容,如八年級(jí)教材中壓強(qiáng)、浮力和九年級(jí)教材中電功率,學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)比較困難,出錯(cuò)最多。這說(shuō)明初中生的思維能力需要一個(gè)發(fā)展過(guò)程。課標(biāo)的實(shí)施,初中科學(xué)降低了理論思維水平,強(qiáng)調(diào)從演示實(shí)驗(yàn)與生活常識(shí)出發(fā)學(xué)習(xí)科學(xué),將這種思維的培養(yǎng)要求向后推移到高一。因此高一學(xué)生的智力表現(xiàn)、思維水平、成績(jī)變化大起大落的情況還是較為常見(jiàn),且在物理科、抽象要求較高的學(xué)科出現(xiàn)了大面積的不及格現(xiàn)象,到高二以后則又相對(duì)比較穩(wěn)定。從這一變化情況來(lái)看,高一是思維質(zhì)變的關(guān)鍵期,與此相適應(yīng)的高中教材的思維要求也發(fā)生了很大變化,這是一部分同學(xué)進(jìn)入高一不適應(yīng)的原因。另外,初中實(shí)行素質(zhì)教育,而高中是以高考為指揮棒的應(yīng)試教育,這更加劇了這種不適應(yīng)性。
二、提高初中科學(xué)課堂效益,實(shí)現(xiàn)思維方法銜接的幾種策略
1.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生形象思維能力。形象思維除了具有一般思維的共性外,與抽象思維比較,它的基本特點(diǎn)是形象性。在中學(xué)物理教學(xué)中,歷來(lái)重視概念、規(guī)律的教學(xué),重視抽象思維能力的培養(yǎng)。但是,如果忽視觀察、演示實(shí)驗(yàn)等直觀形象的教學(xué),忽視形象思維能力的培養(yǎng),抽象思維能力也會(huì)因?yàn)槿鄙傩蜗蟮闹С侄y以發(fā)展。初中學(xué)生正處于由形象思維向抽象思維的過(guò)渡期,高中學(xué)生正處于抽象思維形成的關(guān)鍵期。由于中學(xué)生的抽象思維還是比較初級(jí)的、簡(jiǎn)單的,他們掌握抽象的物理概念和定律,仍然直接或間接與具體的形象相聯(lián)系。在實(shí)驗(yàn)中不僅有形象的感受,還有形象的識(shí)別和描述。實(shí)驗(yàn)過(guò)程是形象思維活動(dòng)的過(guò)程。如在教學(xué)過(guò)程中,常常會(huì)發(fā)現(xiàn)所探究的問(wèn)題無(wú)法呈現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,有時(shí)即便有現(xiàn)象也是肉眼看不見(jiàn)的。這就要求我們想方設(shè)法使實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象“顯現(xiàn)”出來(lái)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生形象思維能力。2.滲透模型方法,逐步培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。在科學(xué)研究中,人們用過(guò)一定的科學(xué)方法,建立一個(gè)適當(dāng)?shù)哪P头从澈吞娲陀^對(duì)象,并通過(guò)這個(gè)模型來(lái)揭示客觀對(duì)象的形態(tài)、特征和本質(zhì),這種方法就是模型方法。高中物理教材中,要建立大量的物理模型,例如:這就要求在初中教學(xué)中,使學(xué)生明白,建立合理的模型和理想化過(guò)程對(duì)于學(xué)習(xí)和研究物理問(wèn)題的重要性,以提高他們學(xué)習(xí)這種方法的自覺(jué)性。在傳授知識(shí)的同時(shí),向?qū)W生滲透處理較復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)采用的具體分析、合理簡(jiǎn)化、科學(xué)抽象的方法,有利于抽象思維能力的培養(yǎng)。在課堂上還可向?qū)W生滲透科學(xué)發(fā)展的歷史,可以說(shuō)是一個(gè)模型建立、完善的歷史。模型的不斷提出、修正、更新推動(dòng)著科學(xué)的發(fā)展,使人們對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)不斷深化,不斷逼近事物的本質(zhì)。初中階段這種模型思維方法的滲透,避免了學(xué)生進(jìn)入高一接觸到理想模型時(shí)的陌生感。為高中階段學(xué)習(xí)建立“理想模型”作了鋪墊,在建模的過(guò)程中又培養(yǎng)了學(xué)生的抽象思維能力。3.加強(qiáng)解題指導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)態(tài)思維能力。根據(jù)思維對(duì)象不斷運(yùn)動(dòng)變化的特點(diǎn),適時(shí)改變思維的程序和方向,并調(diào)控思維的過(guò)程,從而實(shí)現(xiàn)思維的目標(biāo),這樣的思維方式,叫做動(dòng)態(tài)思維。與動(dòng)態(tài)思維相反,客觀事物所具有的相對(duì)靜止和穩(wěn)定狀態(tài)在思維活動(dòng)中的反映,就是靜態(tài)思維。物理學(xué)研究的物質(zhì)世界是運(yùn)動(dòng)變化,各物理量之間相互聯(lián)系、相互制約,在不斷變化過(guò)程中,從相互關(guān)系中掌握概念和物理規(guī)律。要學(xué)好物理,高中生要具備動(dòng)態(tài)思維。從高一學(xué)生的錯(cuò)題根源來(lái)看,學(xué)生對(duì)孤立的、不變的問(wèn)題,易于理解,而對(duì)于變化的、相互聯(lián)系的問(wèn)題,則較難掌握。從思維發(fā)展來(lái)看,高一年級(jí)的新學(xué)生比較熟悉靜態(tài)思維,動(dòng)態(tài)思維能力亟待培養(yǎng)。所以很有必要樹(shù)立初中生的動(dòng)態(tài)思維意識(shí)。4.重視科學(xué)實(shí)踐活動(dòng),發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造性思維。能在原有的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和方法的基礎(chǔ)上,勇于探索,善于創(chuàng)新,取得新穎的、有一定科學(xué)價(jià)值的成果,這樣的思維活動(dòng)稱為創(chuàng)造性思維。創(chuàng)造思維有層次高低之分:在社會(huì)發(fā)展的歷史上,取得重大的新發(fā)明,建立嶄新的科學(xué)理論,對(duì)國(guó)家作出卓越的貢獻(xiàn),這是高層的創(chuàng)造思維;對(duì)于正在學(xué)習(xí)的學(xué)生個(gè)體來(lái)說(shuō),能大膽地提出問(wèn)題,巧妙地運(yùn)用前所未有的新成果,也是創(chuàng)造思維活動(dòng)。這種新異的、符合任務(wù)要求的高品質(zhì)的思維方式對(duì)學(xué)好高中物理有極大的幫助。初中科學(xué)綜合實(shí)踐,倡導(dǎo)學(xué)生自主選擇,主動(dòng)探究,養(yǎng)成獨(dú)立思考及反省的習(xí)慣,系統(tǒng)地解決問(wèn)題和沖突。在教學(xué)中,教師要啟發(fā)學(xué)生自己建構(gòu)知識(shí),注重引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究知識(shí),重視知識(shí)的建構(gòu)。從而逐漸發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維。綜上所述,使初中科學(xué)和高中物理教學(xué)有效銜接,不僅僅是高中物理老師的責(zé)任,也是初中科學(xué)教師應(yīng)盡的義務(wù)。在思想上,初中教師要做好“送”的準(zhǔn)備,在策略上,要實(shí)施相應(yīng)的有效手段,向課堂要效益,搭好思維方法臺(tái)階,同時(shí)也要積極提升自身的專業(yè)素質(zhì)。由于初中科學(xué)教師的專業(yè)背景不同,很有必要參加各種研修。教師要深入研讀課程標(biāo)準(zhǔn),領(lǐng)會(huì)新課程的內(nèi)涵。通過(guò)校本研修提高初中科學(xué)教師的物理專業(yè)素養(yǎng),不斷提高自己的業(yè)務(wù)水平。加強(qiáng)橫向和縱向集體備課,即加強(qiáng)一個(gè)年級(jí)段的集體備課和初中整個(gè)階段的科學(xué)課程中物理章節(jié)的集體備課,以提高教師駕馭新課程的水平。利用網(wǎng)絡(luò)研修解決教師教學(xué)上的困惑,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)研修,教師間可以跨越時(shí)間和空間的限制,相互學(xué)習(xí)、交流與合作,實(shí)現(xiàn)資源和智慧的共享,促進(jìn)自我素質(zhì)迅速成長(zhǎng)??s小初高中教師的教學(xué)思維的差異,為初高中教學(xué)架設(shè)“階梯”,讓學(xué)生都能順利越過(guò)初、高中物理學(xué)習(xí)的臺(tái)階,實(shí)現(xiàn)初、高中的有效銜接。
作者:姚掌仙 單位:浙江省桐鄉(xiāng)市洲泉中學(xué)
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[1]趙海燕譯.美Roberj.SternbergLouiseSpearSwerling著.思維教學(xué).中國(guó)輕工業(yè)出版社
[2]朱龍翔.物理教學(xué)思維方式.首都師范大學(xué)出版社
在教材的內(nèi)容、教師教學(xué)的方法和學(xué)生學(xué)習(xí)的能力要求以及學(xué)生的思維方法等方面,高中與初中物理有著明顯的區(qū)別.初中物理教材的很多內(nèi)容與日常生活現(xiàn)象有密切的聯(lián)系,學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)生的思維方法是形象思維方式,這種思維方式的依據(jù)是自然現(xiàn)象和直觀實(shí)驗(yàn),學(xué)生極少應(yīng)用抽象思維方式,而抽象思維是應(yīng)用原理和概念進(jìn)行的邏輯思維,高中物理是一門嚴(yán)密的,有著公理化邏輯體系的學(xué)科,對(duì)于高中學(xué)生的抽象邏輯思維要求很高.初中物理練習(xí)的特點(diǎn)一是對(duì)物理現(xiàn)象的有效解釋,二是用公式直接做計(jì)算題求出結(jié)論,這樣的練習(xí)不利于培養(yǎng)學(xué)生的物理解題能力.在物理學(xué)習(xí)內(nèi)容的難度上,高中比初中有明顯的加大,物理現(xiàn)象的研究更趨復(fù)雜,與日常生活現(xiàn)象也沒(méi)有太大的聯(lián)系.教師要從實(shí)驗(yàn)、建立物理模型和物理情境出發(fā)指導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題,探究問(wèn)題,從多層次、多方面入手解決問(wèn)題.教師要注重培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科空間想象的能力,學(xué)會(huì)并掌握歸推理和演繹推理方法.例如,教學(xué)《加速度》,重點(diǎn)是讓學(xué)生理解和掌握加速度的物理意義.因此教師要總結(jié)歸納諸如,“速度”、“速度變化量”、“速度變化所用時(shí)間的慨念”、“單位時(shí)間內(nèi)速度變化大小”等概念,先為學(xué)生掃清學(xué)習(xí)中的相關(guān)障礙.在布置學(xué)生練習(xí)中,必須把握好題型和難度:練習(xí)新學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)問(wèn)題在先,加深題目難度在后;分析物體受一個(gè)恒定加速度問(wèn)題在先,分析物體加速度變化問(wèn)題在后;研究單向運(yùn)動(dòng)問(wèn)題在先,深入分析雙向運(yùn)動(dòng)問(wèn)題在后.
在教學(xué)過(guò)程中,教師要使學(xué)生了解初中物理與高中物理之間的聯(lián)系和區(qū)別.在此基礎(chǔ)上優(yōu)化學(xué)習(xí)方法,深化和遷移物理知識(shí).高中教師應(yīng)全面深入了解學(xué)生掌握初中物理知識(shí)的情況以及對(duì)物理分析的能力,把高中物理教材與初中物理教材分別研究的物理問(wèn)題在文字表達(dá)的方式、研究的方法、思維形式與特點(diǎn)等方面進(jìn)行比對(duì),明確高中物理教材與初中物理教材聯(lián)系與差異;運(yùn)用科學(xué)的教學(xué)方法,深化初中物理知識(shí),促使學(xué)生有效地掌握高中物理知識(shí),這樣就可以有效地降低高中物理學(xué)習(xí)的難度.教師應(yīng)指導(dǎo)和要求學(xué)生認(rèn)真地復(fù)習(xí)初中物理知識(shí),在此基礎(chǔ)上指導(dǎo)學(xué)生建立學(xué)習(xí)、分析、研究高中物理的方法,用新的物理知識(shí)和新的學(xué)習(xí)方法來(lái)調(diào)整和替代舊的認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu),以緩釋新知識(shí)給學(xué)生造成的心理壓力,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到高中的新知識(shí)是初中舊知識(shí)的承啟和深化.
幫助學(xué)生建立一些物理模型是高中物理教學(xué)的一個(gè)特點(diǎn).物理模型源自于實(shí)踐,其具有普遍的共性和一定的抽象概括性.高中物理難學(xué),是因?yàn)閷W(xué)生習(xí)慣了初中階段的形象思維方式.他們只滿足于記憶概念、規(guī)律,而對(duì)得出結(jié)論的緣由過(guò)程則漠不關(guān)心;只會(huì)簡(jiǎn)單性、參照性地解決一些物理問(wèn)題,而不會(huì)借助觀察分析,構(gòu)建現(xiàn)實(shí)情景的物理模型,再運(yùn)用于相關(guān)知識(shí)體系去加以處理,最后解決問(wèn)題.為了使復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化,在研究物理現(xiàn)象的過(guò)程中高中物理往往忽視建立物理現(xiàn)象模型,使得物理概念抽象化.初中學(xué)生進(jìn)入高中后,對(duì)物理模型的建立感到困難,這就需要教師多做實(shí)驗(yàn)、多舉例子,以具體的物理現(xiàn)象使學(xué)生建立物理模型和對(duì)應(yīng)的物理情景,從而加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解.物理教師在教學(xué)過(guò)程中,要切實(shí)重視培養(yǎng)學(xué)生的建模意識(shí),促使學(xué)生在解決物理問(wèn)題的過(guò)程中,構(gòu)建出清晰的情景條件的物理模型,并快速找到解決問(wèn)題的方法,從而有效地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的能力.
二、集中精力提高聽(tīng)課效率,強(qiáng)化課后有效總結(jié)復(fù)習(xí)
聽(tīng)課過(guò)程中學(xué)生要集中精力注意本節(jié)課的重點(diǎn)知識(shí)和要解決的重點(diǎn)問(wèn)題,對(duì)于重要知識(shí)點(diǎn)的例題,更要嚴(yán)格審題,尋找切入點(diǎn),認(rèn)真地理解物理情境和物理過(guò)程,重視分析問(wèn)題的思路,掌握解決問(wèn)題的策略,有效提高遷移知識(shí)和解決問(wèn)題的能力.強(qiáng)化復(fù)習(xí)工作.教師要指導(dǎo)學(xué)生采取解題和復(fù)習(xí)相結(jié)合的方法,務(wù)必做好當(dāng)天的復(fù)習(xí),使上課內(nèi)容得到有效鞏固,及時(shí)歸納所學(xué)章節(jié)的主要內(nèi)容、解題思路、解題方法、典型題型、物理模型等.認(rèn)真記載好本章節(jié)內(nèi)做錯(cuò)的題目,及時(shí)分析錯(cuò)誤原因并糾正,把本章節(jié)最佳的解題思路、解題方法或例題以及未解決的存在問(wèn)題記錄下來(lái),以便今后再探討、再?gòu)?fù)習(xí)、再鞏固.
就是某一物理問(wèn)題受多個(gè)因素的影響時(shí),通過(guò)控制其中某個(gè)因素不變,只讓其中一個(gè)因素改變,看它對(duì)物理問(wèn)題的影響,從而轉(zhuǎn)化為多個(gè)單一因素影響某一物理量的問(wèn)題的研究方法。
例如,我們常見(jiàn)的弦樂(lè)器可以發(fā)出不同音調(diào),那么弦樂(lè)器發(fā)音的音調(diào)與哪些因素有關(guān)呢?弦樂(lè)器的音調(diào)高低可能與弦的粗細(xì)、長(zhǎng)短、弦的材料及弦的松緊等因素有關(guān),我們先控制弦的長(zhǎng)短、材料和松緊相同,讓弦的粗細(xì)不同,比較粗細(xì)對(duì)音調(diào)的影響,然后使弦的粗細(xì)、材料和松緊相同,研究弦的長(zhǎng)短對(duì)音調(diào)的影響,以此類推,逐步進(jìn)行研究,最后進(jìn)行分析從而得出正確的結(jié)論。
初中物理中利用控制變量法進(jìn)行研究的問(wèn)題很多,如,研究影響力的作用效果的因素;研究滑動(dòng)摩檫力與哪些因素有關(guān);研究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)的影響因素;研究影響液體蒸發(fā)快慢的因素;研究物體吸熱與哪些因素有關(guān);研究影響電阻大小的因素;研究電流與電壓、電阻的關(guān)系;研究影響電流熱效應(yīng)的因素;探究影響電流做功的因素;研究動(dòng)能(勢(shì)能)大小的影響因素;探究物體質(zhì)量與體積的關(guān)系;探究壓力作用效果等。
二、建立模型法
實(shí)際生活中的事物是錯(cuò)綜復(fù)雜的,在用物理的規(guī)律對(duì)實(shí)際中的事物進(jìn)行研究時(shí),我們需要對(duì)它們進(jìn)行必要的簡(jiǎn)化,忽略次要因素,以突出主要矛盾,以便于解決問(wèn)題,用這種理想化的方法對(duì)實(shí)際中的事物進(jìn)行簡(jiǎn)化,便可得到一系列的物理模型,這種方法可以幫助人們透過(guò)現(xiàn)象,從本質(zhì)認(rèn)識(shí)和處理問(wèn)題。
例如,生活中簡(jiǎn)單機(jī)械有很多,它們的形狀、用途、結(jié)構(gòu)各異,要分別研究它們是難于實(shí)現(xiàn)的,初中物理中的杠桿就是簡(jiǎn)單機(jī)械的模型,有了這個(gè)模型,再去研究簡(jiǎn)單機(jī)械,就簡(jiǎn)單多了。
在初中物理中,通過(guò)建立模型,簡(jiǎn)化研究難度的內(nèi)容很多,如,原子的核式模型;電路圖;力的示意圖;電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)模型;用水泵和水輪機(jī)使水管中水不停流動(dòng),其中水泵就是電池的模型,水壓就是電壓的模型;滑動(dòng)變阻器就是生活中各種變阻器的模型等。
三、轉(zhuǎn)換法
物理中有一些看不見(jiàn)、摸不著的現(xiàn)象或不易直接測(cè)量的物理量,通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí),或用易測(cè)量的物理量來(lái)間接測(cè)量,這種研究問(wèn)題的方法叫轉(zhuǎn)換法。
如,蘋果落地證明重力存在;馬得堡半球?qū)嶒?yàn)可證明大氣壓的存在;影的形成、小孔成像可以說(shuō)明光的直線傳播;奧斯特實(shí)驗(yàn)可證明電流周圍存在著磁場(chǎng);用細(xì)鐵屑可以很清楚地顯示磁場(chǎng)的分布;指南針證明地磁場(chǎng)的存在;擴(kuò)散現(xiàn)象證明分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng);鉛塊實(shí)驗(yàn)證明分子間引力的存在;運(yùn)動(dòng)或被舉高的物體能對(duì)別的物體做功可證明它具有能,用鐵球撞擊木塊,根據(jù)木塊移動(dòng)的距離可以知道鐵球動(dòng)能的大小,利用電磁鐵吸引大頭針的多少而知道電磁鐵的磁性強(qiáng)弱等。
四、類比法
實(shí)際上是一種從特殊到特殊或從一般到一般的推理,它是根據(jù)兩個(gè)(或兩類)對(duì)象之間在某些方面的相同或相似而推出它們?cè)谄渌矫嬉部赡芟嗤蛳嗨频囊环N邏輯思維方法,物理中的類比方法可以幫助理解較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)和較難的物理知識(shí)。
如,原子結(jié)構(gòu)的模型中,原子核可以類比于太陽(yáng),核外電子類比于行星,它們?cè)诳臻g結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)方式上都是相似的、利用水流類比電流、利用水壓類比電壓、照相機(jī)類比人的眼睛、電能使電燈發(fā)光,同時(shí)產(chǎn)生內(nèi)能散失在空氣中,但這些內(nèi)能無(wú)法自動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能類比能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性、利用水波類比電磁波、利用永久磁體的磁場(chǎng)分布情況類比通電螺線管周圍的磁場(chǎng)分布等。
五、比較法