高中物理教学中如何提高学生的实际操作能力

张司英

具有实际动手操作能力的人才是社会急需的人才，物理教学担负着责无旁贷的责任。但实际上传统的物理教学使学生已经习惯于简化了的物理对象及物理模型，习惯于抽象的逻辑推理及数学运算，而遇到实际问题却束手无策，针对这种现象，就需要在教学方法和指导学生学习方法上加强物理图象情景的教学，提高学生解决问题的应用能力。

一、高中生实际操作能力差的原因分析

实际生活问题的解决过程实际上包含这样的流程，从实际问题中提取信息，排除次要因素（抛除非物理信息），确立理想化的研究对象和物理场景，应用所学的物理知识，寻找物理对象在变化过程中满足的定量和定性的规律，直至解决问题。在大多数情况下，传统物理教学及有关问题的训练，往往直接给出简化后的物理对象或物理图景，因而在问题的处理上，学生缺乏对物理对象和物理场景做理想化处理的方法和能力。 例如：学生习惯于解决细线悬挂小球的摆动问题，而对小孩荡千秋却一筹莫展。学生习惯于解决小球过顶的圆周运动问题，而对汽车过拱桥的问题却束手无策，困难在于：1．学生缺乏准确的物理模型。在实际问题的众多对象中，思维容易受到问题表象的干扰，很难抓住对象本质特征，因而难以从实际问题中抽象出物理图景和物理模型，形成认识上的思维障碍。2．学生缺乏程序化的思维训练。由于现行教材、教科书中应用性的生活事例很少，学生在学习新知识时，缺少该环节的思维训练，在问题的应用上，学生仍然习惯于传统的认识经验和思维习惯，久而久之，就认为物理就是数学公式的替代运算而已，因而淡化了物理思维的训练，形成方法上的思维障碍。因此在今后的物理教学中必须重视图象图景的教学，加强学生的应用能力的培养，提高解决实际问题的能力。

二、要重视图象图景教学

加强抽象的物理规律与形象的实际情景的紧密联系，有利于提高学习的效率，更好地掌握所学知识。1．充分展示知识发生发展的过程，帮助学生建立准确的物理模型。传统的物理教材安排的教学内容都是已经选择、压缩、改造而具典型化和简约化，更具高度的抽象性。若是照本宣科，学生很难理解所学内容，而若能充分利用图形图片、电视录像、多媒体课件等手段再现知识发生发展的变化过程，用图文并茂的方式向学生提供信息，降低学生学习的难度，并将物理学研究问题的方法和物理思想寓于情景的建立和分析过程中，促进学生开展分析问题的思维活动，自然地“悟”出其中的道理和规律，从而潜移默化，使学生掌握分析物理过程、建立正确物理情景和模型的方法，建立准确的物理模型。例如，在讲解单摆模型时，展示伽里略观察油灯等时摆动的图片或动画，再现模型建立的思维过程。让学生身临其境，感知分析物理过程的方法，建立准确的单摆模型。这样，学生理解了模型的本质，就不会“只见树木不见森林”。2．重视解决实际问题的思维程序训练和学生学习习惯的培养。学生遇到问题时的困难，还表现为思绪的混乱，缺乏思维的程序化。因此在教学中更要重视思维程序的建立和训练，解决实际问题的思维程序大体可分六步，即审题→文字信息（排除干扰因素）→抽象出物理对象和物理情景→寻找问题所满足的定量和定性的规律→建立模型→求解。第一步，从实际问题中提取与问题有关的文字信息，并用相应的图形或符号表示，使复杂的变化过程代码化。第二步，确定物理对象，建立物理情景，运用示意图帮助理解题意，寻找变化规律，建立各物理量的联系。边审题、边画图，并一一把条件和问题用字母符号注在图上，使问题能在脑中形成完整的表象，不至于因忘记条件或问题而中断解题过程的思维去重新审题，同时，示意图能使解答问题所必须的条件同时呈现在视野内，图象成为思维的载体，视图凝思实际上是视觉思维参与了解题的过程。再者，建立模型关系，立式求解。苏霍姆林斯基说过“教会学生把应用题‘画出来，其用意就在于保证由具体思维向抽象思维的过渡”。实际上在第二步，由文字到示意图的思维跨度非常大，有时学生问问题时，教师可能会无意中画出示意图，而此时学生的问题已经得到解决，关键就在于学生不会画图。因此，在教学方法和学生学习方法指导上，应加强图象图景的教学。一方面在平时教学中，要重视教学中示意图画法的训练。教会学生如何通过审题，画示意图，从易到难，逐步消除思维障碍，这一过程教师不得包办代替学生的思维过程。另一方面在学生的学习练习过程中，重视画图习惯的培养。例如从高一开始，可把练习本的左侧折出三分之一，专门用作画图区，把图象作为建立关系建立方程的依据。画图习惯的培养需要一个过程，对应该画图而没有画图的答题应扣去大部分的分数或可让学生重做，从严要求，形成习惯。同时，重视课本插图的观察和思考，新教材的图片更为丰富，要注意指导学生如何画图、看图，建立文字和图象的联系。养成读图释义，审题画图的习惯，最终能从静态图中联想到动态变化的过程，由动态图中能看到瞬时的状态图景。不断训练学生的物理形象思维和抽象思维，建立正确物理模型，是提高学生解决实际问题能力的有效教学策略。

三、要重视探究性物理实验的设计

实验设计要具有探究性。考察我们当前实验教学的现状发现，不少课堂上，学生们也在忙于收集数据，解释并求证结果，但是如何根据有限的线索确定证据收集的方向，如何在不止一个可能合理的解释面前做出决策呢?这对于学生至关重要，但这个环节常常被教师替代，缺乏真正意义上的探究。因此，实验设计要具有探究性是指：所设计的实验包含的物理规律往往隐藏在较深的层次，需要学生去挖掘；实验的条件和结果之间往往存在较大的距离，需要学生去跨越；解决问题的方法与途径往往不太明确，需要学生通过尝试错误，得出假设并验证假设来寻找。探究性实验教学设计要在内容上把握主干，形式上注重质量。长期以来，我们重视知识的传授而忽视了能力培养。注重知识的结果，往往淡化甚至不管知识获得的过程。教育太急于看到知识传授的结果，太讲究“效率”了。因此，很多教师用“高效益”的方式将实验的结果得出的规律告诉学生，然后把大量的时间用于通过反复习题训练理解掌握规律，但这样做恰恰是本末倒置的。对于学生还不是很理解的规律，即使是通过大量的习题反复演练，其知识的迁移能力仍是比较弱的，一旦出现新的情境，许多学生将束手无策。应当看到，虽然探究学习方式开始会比较耗时，但由于学生对相关知识的理解较为深刻，完全可以在后续的学习中通过少花时间用于反复巩固而补回。