看到抽象的“力”
——浅谈高中物理力学的有效学习方法
2019-02-21霍晓萍
霍晓萍
(江苏省常熟市梅李高级中学 215500)
高中物理概念抽象,难以理解,物理力学的题型复杂,学生在学习力学的时候往往因为受力分析不够彻底,出现错误判断.大多数学生在学习物理力学的时候,没有掌握到一定的方式方法,没有结合解题技巧,导致学生对物理学习失去了信心.因此如何正确引导学生探索物理力学,发现解题规律,是每个老师应该考究的问题.合理规划教学任务,创新教学模式,打破传统理念,帮助学生建立一套良好的物理学习系统,有益于学生掌握物理知识,同时锻炼思维能力.
一、加强基础记忆,积累物理知识
在知识的学习中,强调学生对知识点的理解是关键.尤其是在高中物理力学的学习中,学生应该熟记相关基础知识和结论.力学不比其他学科,可以做做题就能应用出来,力学是大概念的知识点,其中包括运动学,热能产生等等,学生应该主动积累力学相关的例题或者是在平时的练习中,对一些经典题型可以采用笔记形式积累起来.力学常用的定律包括牛顿第二定律、机械能守恒定律、能量守恒定律等,如果在解一道关于物理量的瞬间关系习题时,应该考虑用到牛顿第二定律,如果这个时候对牛顿第二定律的知识点有所遗忘,那么题目就可能无法得到解决.如果是考察单一物体相关的问题,那么就要应用能量守恒定律和机械能守恒定律等像相关知识点.
高中物理力学理论知识考察的是学生的逻辑能力,对知识的消化最后转变成举一反三的思维能力.考察并不是要求学生死记硬背,将概念和公式一字一字地刻在脑海中,物理老师希望学生在研究一个力的变化时能够提出不一样的发现,那么在这之前,学生需要做到将已经学到的知识一个一个套到题目中去,去证明这道题确实有探究之处,如果要做到这一点就需要学生能够牢记概念和公式.
有人说物理力学只能靠题海战术,才能起到巩固效果.确实,物理力学最特别的两个地方,一是实验探究,另一个是题海实战.通过做实验让学生更加直观看到力的产生、作用和消失,扩大对力学概念的包容和理解;而题海战术是一个解决问题的过程,没有人规定,学生做练习题不能结合实验探究,只不过是学生为了解决时间成本和精力成本,需要用大量的题目来加深对概念的记忆.这就不难说明,物理力学确实需要学生多记多写.
二、掌握解题技巧,融会贯通应用
物理力学是综合了多个研究对象的一类题型,在解题过程中需要结合多个知识点和现实物理规律,难度比较大.那么在解决力学提问的时候,要特别注重解题技巧,找到合适的解题方法,将复杂的研究对象简化成单个的研究对象,再分别对每个研究对象进行分析,从个体到整体,尽可能减少误判.例如:在解决力学平衡问题,三个物体叠加成整体,这个时候要将每个物体单独拿出来分析各个方向受到的力,相互作用力抵消,每个物体的重力的分力和摩擦力相互作用达到平衡.或者可以将三个物体看成一个整体,整体重力的分力和摩擦力达到平衡.
此外解题过程还可以借助图像法,三角形相似法或者正交分解等方法来简化复杂的题目.比如已知条件为线段或者距离长度时,一般采用力矢量三角形和长度标量三角形相似的解题方法.如果是众多力中有一个力的方向发生了变化通常用图解法来解题.特别需要注意的是,在分析力的过程中可以采用四周环绕的方法判断是否有遗漏某个作用力.同时也要注重细节问题,做力的分析,严格按照物理力学的规范符号,正确运用物理语言.
物理力学还有一种重要的解题方法,那就是图像法,意思是在研究对象上建立坐标系,确定好横纵坐标所表示的物理量及单位,将各个力分解在坐标上,在这个过程中,学生要注意图像所表达的函数关系和物理公式之间的联系,理解物理图像所要表达的力学物理量. 相比较其他方法,图像法在力学应用中是必不可少的.学生运用图像法可以更直观明确地理解题目的要求.图像法不仅在力学上应用广泛,在热学应用范围内也是逐渐扩大,说明高中物理学中的很多方式是通用的,学生掌握了解题技巧,不仅能够提高解题能力,也能在学习物理过程增加自信心.
三、注重疑难解答,学会归纳总结
学生学习高中物理不仅仅只是增加知识面,应付考试,更多是能够在学习的过程中去培养自己的思维能力.力学中的力是看不见的,学生可以通过作图、列坐标系来表示一个力的存在,进而解决试卷上的习题.而现代教育是希望学生在现实生活中能够运用所学的东西,解决实际问题.那么培养学生逻辑推理能力和主动思考能力就变得至关重要.这就要求老师在日常教学中帮助学生跳出固有的思维模式.举个例子:变力作用下的复杂变化,打击、碰撞等瞬间作用,学生会认为施力者发的力是过程量,但其实这些都是状态量,基于动量角度,运用动量定理及动量守恒定律来解决.
高中物理力学的学习是一个由浅入深的过程,在众多复杂的联系中,教师要尽可能帮助学生建立思维结构,将复杂的问题简单化,形象化.这个过程少不了需要学生认真对待每一道题型,不断积累题库,将疑难点的问题做分类.例如,运动学中力、速度都矢量,它们的合成与分解都是符合矢量法则,但是可能存在学生不清楚当几个矢量在一条直线上的时候,不是使用矢量法则,而是通过参考方向建立正反方向叠加剩余得出最后力是指向哪个方向的.比如:用“+”来表示正方向,“-”表示反方向,这样一来就是把复杂的矢量问题简化成一个代数运算问题.再比如汽车做刹车停止运动,忽略其他微小影响因素,我们可以把汽车的运动看成是匀减速直线运动,这个过程不仅仅是帮助学生简化问题解决问题,还可以培养学生的逆向思维,用反方向来处理问题.
学习物理力学需要日积月累,不断总结归纳,力学最重要就是受力分析,运动是相对的,追根到底就是解决物体处于什么环境,做什么运动的问题.学生可能做过许许多多的力学题目,总结归纳才是做众多练习题最终的目的.就像受力分析,应该按照顺序“重力——弹力——摩擦力”来进行,这也是做过了众多练习题之后总结出来的规律,能够保证在受力分析的时候不会遗漏.
综上所述,物理力学是复杂的概念,但是可以通过简化方式,借助技巧方法来解决许多问题,同时学习也不是一日可成的,就像一个物体,不管是静止还是运动,其中都存在着相互抵消或者不抵消的作用力,是物体状态结果的潜在因素.学生学习力学也是需要一定的方法,一定的推动力,才能学有所成,正确运用.