高中物理教学如何突破难点
2018-03-03郑梅湖
郑梅湖
(广东省汕头市潮阳区金堡中学)
高中物理,学生感觉学习难度大,难点多。难点指“学生学习过程中,学习上阻力较大或难度较高的某些关节点”,是“学生接受比较困难的知识点或问题不容易解决的地方”。课堂教学要完成认知目标就需要解决“突破难点”这个常规问题。
一、理想模型、微元法、等效替代、类比等物理方法,让概念和规律简单化
教学中,抽象的概念和复杂规律易成为教学难点,结合相应物理方法就能突破。
第一,理想模型法,高中物理研究对象或物理过程很多是理想模型,例如“理想对象”有:质点、点电荷、理想气体、理想电表等;又如“理想物理过程”有:牛顿第一定律推导、弹性碰撞、平抛运动、自由落体运动等。讲解这些,关键要让学生明白:(1)这些对象、物理过程是理想模型。(2)这些理想模型可忽略哪些属性及影响。如“质点”可忽略体积和大小;“推导牛顿第一定律的运动过程”可忽略物体受到的空气阻力和摩擦力。
第二,微元法,是把研究对象或过程分隔成小块的微元来研究。例如,研究匀变速直线运动的位移与时间关系时,将v-t图象中整个运动过程划分得“非常细”,非常多小矩形的面积之和就能代表物体的位移,这时“非常多”小矩形顶端的“锯齿形”就平滑了,小矩形合成梯形,面积就是位移。再推导出位移时间公式:x=
微元法是微分思想。此法还能推导出“变力做功W等于力F和位移X围成面积”,以及“弹性势能的表达式”等。
第三,等效替代法,分析“分力与合力关系”“分运动与合运动关系”“多电阻并联、串联的阻值”等知识点,都可运用此法。
第四,类比法,很多抽象的物理概念(过程)有共同特点,教学中可与已经掌握的概念(过程)类比。如:电流类比水流,电压类比水压;电场与重力场类比,磁感应强度时与电场强度类比。“重力做功与重力势能变化关系”较常见。在讲解“电场力做功与电势能变化关系”“弹力做功与弹性势能变化关系”时,可类比之。
教学中,善于归纳方法,选最易懂的物理方法突破难点。
二、现代教育技术让“抽象变形象”“微观变直观”
部分物理概念和规律较抽象、微观,生活中难以接触,书本理论又单调乏味。对想象力弱的学生,单凭讲解难理解,需采用形象、生动、直观的手段让学生更感性认识。
现代教育技术集声像字画动态显示,图文并茂,形象生动,达到了抽象概念具体化,微观对象宏观化的效果。如临其境,提高了思维广度和形象记忆,能轻松突破难点。
例如,在《行星的运动》中,太阳系中各行星如何绕太阳运动,彼此轨道有什么特点?如果展示天体运动的动画视频,所有行星的实际运行轨道与快慢情况,就一目了然。同样的在讲“开普勒三大定律”中,椭圆轨道近日点和远日点运动快慢和特点到底如何?有一个动画,讲解就容易很多了。
解决难点,现代教育技术有很好的效果,但只是辅助手段。教与学,主体仍然是老师与学生。
三、“演示和探究实验”让理论与实践结合突破难点
物理是以实验为基础的学科。许多概念和规律都是通过实验再现物理现象并观察、比较、分析、从感性到理性认识归纳出来。实验使推导过程再现,直观、生动、有趣,能激发学生兴趣,帮助突破难点。
例如,《带点粒子在匀强磁场中运动》这节,讲解带点粒子在匀强磁场中运动规律。怎么讲解都不如实验直观。学生通过实验发现,带点粒子运动轨迹是圆;改变(励磁线圈电流方向)磁场方向发现带点粒子运动方向改变了,又加深了库仑力的方向判断。
四、难度递进的典型例题突破难点
物理知识的复杂和联系的多样造成难点。学生认知是渐进的,从接受到运用物理规律解决问题,有大的进阶难度。选典型、难度渐进的题目能让学生轻松突破难点,增强信心。
例如,讲解“动能定理的应用”,因涉及“单个与多个力,变力与恒力做功;直线与曲线,分段与整段运动等物理情景”,所以“教与学”都是难点。
我从典型题选择突破。第一,选择一道光滑水平面单个恒力做功,这是直线运动恒力做功。第二,选择一个粗糙斜面下滑题目。这就有多个力做功了。第三,选择一道平抛运动题,涉及曲线运动。第四,选择一道水平桌面移动一段然后平抛下落的题目。这既有直线又有曲线运动,既可分段又可整段分析。第五,选择一道弹簧上方下落一个物体压缩弹簧到最低的过程。这就涉及变力(弹力)做功。五道题目由单个到多过程、由直线到曲线运动、由恒力到变力做功。难度递进,让学生逐步掌握,突破难点。
基于难点选择难度递进的典型题是突破难点的又一手段。
高中物理教学难点成因多样。先要了解学生已有知识层面,据成因,再选针对性方法突破。以上几点,既可单用,也可并用。在教学中突破难点常起到事半功倍的效果。
[1]朱峰.大学物理[M].北京:清华大学出版社,2004.
[2]李世堂.如何处理高中物理教学中的难点问题[J].新课程(教育学术),2012(4).