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浅谈提高物理学习水平的方法

2008-08-12卿小凤

中学理科·综合版 2008年7期
关键词:机械能分析法公式

卿小凤

教学经验表明,由于物理这门学科对形象思维能力和抽象思维能力方面的要求都比较高,也要求学生有较好的语言表达能力和运用文字的能力,因而物理显得既难教又难学.为此,我们要积极创造条件(例如采用改装、组装、替代等方法)尽可能地做好演示实验,通过生动、直观而形象的演示实验激发学生的形象思维,降低知识台阶.同时,应该针对物理学科本身的特点,根据学生的年龄、心理特点以及学习物理的需要开展教学.在教学中我们可以通过以下方法提高学生物理学习的水平.

一、重视培养学生用自己的语言表达物理概念、物理规律和物理过程的能力

我们知道,学生所学的各门功课之间是相互联系的,与高中物理联系最密切的科目是语文,许多学生学不好物理的主要原因,在于缺乏语言基本功,不会用自己的语言描述物理概念和规律、展示清楚物理情境,从而使物理的学习变得机械、呆板.所以,我们要注意培养学生的语言表达能力.

在学习物理概念或物理规律时,我们可以首先引导学生分析概念或规律的内涵、弄清有关的条件;再要求学生用自己的语言来叙述;然后变换角度用自己的语言来描述概念或规律的外延,从而帮助学生真正把握概念或规律的本质,消除非本质因素对学生思维的负面影响.例如,对机械能守恒定律条件的描述,书本上说的是“在只有重力或弹力做功的条件下,系统的机械能守恒”为此,我们可以引导学生用自己的语言从不同的角度来理解:(1)除了重力或弹力外的其他力不做功时,系统的机械能才守恒;(2)重力或弹力做功不会引起系统机械的变化;(3)只有重力或弹力做功时,系统不与外界发生能量的交换或转化,只不过是通过重力或弹力做功的方式使机械能中的势能和动能发生转化而已;(4)只有除了重力或弹力以外的其他力参与做功时,系统的机械能才与其他形式的能发生转化,且机械能的改变量等于除重力和弹力外其他力所做的功.这样学生从多角度用自己的语言表述出机械能守恒的条件,加深了学生对机械能守恒定律的理解,在判断和分析相关问题时就能灵活运用.另外,在做演示实验后、在课堂举例或训练中、在复习巩固中我们都要有意识地让学生用自己的语言叙述物理现象和过程或解题中思路的展开过程.

二、培养学生用分镜头图展示物理情境的能力

物理解题的过程,实质上就是寻找物理量间数量关系的过程,物理公式(如牛顿第二定律、动能定理等)就是各相关物理量在数量关系方面的经验性的总结.许多学生学不好物理的外倾性表现是解题时死套公式、闭门造车,其根源在于不会展示物理情境,分析物理过程,从而在解稍难一些的物理问题时乱套物理公式,而公式离开了条件,公式也就失去了效力.我们之所以要强调物理过程的分析,花大力气培养学生用分镜头图顺理成章的把一个复杂的物理情境用一系列彼此独立而又有联系的单一物理情境展示出来,就是为了把一个综合题分解为一个个简单题,在这个过程中,让各种条件中的物理情境呈现出来,强制学生形成条件化了的知识,就能使学生在再次面临这些条件时,能迅速、准确地提取有关知识,提高分析问题和解决问题的能力.

许多学生学不好物理的根本原因还在于对物理过程和物理规律间的关系难以把握,更不用说去驾驭模型隐晦、过程变化复杂的物理问题了.其实,物理解题中分镜头图的形成过程,就是物理解题思路的形成过程,这是中学生常用的一种理论联系实际的好方法,也是学好物理的关键.因此,这一步,我们在教学中一定要落实到位.

三、帮助学生提高用分析法考虑物理问题的能力

有些学生在分析物理问题时,往往会束手无策,从常规的物理解题经验方面看,当然是由于没有形成先从运动和力的关系人手分析,展示清楚物理情境,分析物理过程,构建物理模型,选择物理规律,再运用合适的物理公式建立物理量问数量关系的思维定势的缘故,但从解题策略方面看,其根本原因在于缺乏良好的解题策略,没有形成良好的思维程序.笔者觉得,高中阶段,学生最容易掌握的就是“分析法”处理物理问题的策略.用分析法分析问题,可以为学生形成清晰而完整的解题思路提供保证.分析法的推理过程是从问题的结论(或待求的结论)出发向已知条件逆推的过程,具体地说,是在认真审题、分析题意的基础上,首先找出能直接回答题目中间问题的物理规律或公式,观察这个公式中包含哪些新的未知量(实际上是中间变量),再列出与这几个中间未知量有关的物理公式,如果这个式子仍然含有新的未知量,就再找出与这些新的未知量有关的公式……按这样的逻辑思维顺序逐渐分析、推理下去,直到待求的物理量全部可以用已知量表示为止.

可见,分析法也可说成是“顺藤摸瓜法”,是处理物理问题的重要方法之一.在学习牛顿第二定律、动量定理、动能定理和动量守恒定律及楞次定律等物理规律时,我们应该先引导学生从规律本身出发寻找运用规律的方法,并用编程序的方法使学生在解题中形成规范的思路,养成良好的解题习惯,再通过举例分析有意识地训练等方法,使之熟练起来,形成完整的知识系统和能力结构.在解题中,我们更要强化建构在分析法基础上的程序思维法的运用,从而帮助学生缩短解题时进入角色的时间,提高解题的速度和准确度.

四、提高学生对物理模型的联想能力和迁移能力

教学实践表明,落实了以上三个原则的内容后,学生已经具备了一定的分析问题和解决问题的能力.但这样还远远不够!在教学中还得强化学生的模型意识,提高学生对物理模型的联想能力和迁移能力.

专家之所以在某方面或某个领域中成为专家,就在于他在这方面所掌握的信息远比一般人多,而且其综合运用知识、提取知识的能力也远远强于一般人,专家考虑问题中采用的方法其实就是再简单不过的对比与迁移法,他们只有到万不得已时,才会回到最原始处用分析法进行分析处理问题.处理物理问题时也是如此.我们尽管在运用分析法刻意培养学生分析问题能力的过程中,规范了学生的解题行为,提高了学生分析、处理物理问题的能力,但在遇到具体问题时,每个问题都去认认真真地分析一番是不现实的.这样,即使分析得很清楚,时间也不允许.可见,物理模型的建构、识别是十分重要的教学内容,抓住了物理模型,学生解题时才能思如泉涌、得心应手,因此,我们在平时的教学中应该特别重视对学生进行物理模型的抽象、建构和迁移能力的培养,使学生具有跳跃思维的本领,在考虑问题时,善于在不同的知识面上进行跳跃性思维,找到解题的捷径,从而使学生掌握处理实际问题的基本方法,学会学习、善于学习.

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