高中物理习题教学中物理思想方法的渗透研究
2020-06-01马洪营
摘 要:高中物理教学不仅要对学生进行物理知识的传授,更要注重对学生“物理思想方法”的培养,因此,在高中物理的习题教学过程中,教师应当通过习题与物理概念的结合教学培养学生的物理思想。笔者在本文中从高中物理教学的物理思想方法举例出发,结合自身教学经验,给出了几点针对性的教学策略,旨在促进高中物理习题教学的发展。
关键词:高中物理;习题教学;物理思想方法;策略探究
高中物理教学中,教师为了帮助学生对物理知识进行有效的复习,提高其解决物理问题的能力,通常会在课后留部分习题,对所学知识加以巩固,并把物理思想方法融合进去。促使学生能够实现物理知识的迁移与学习。对于不同的习题,教师指导的方法也有所不同。接下来就物理习题教学中的意义探究、案例探究、策略探究展開论述。
一、 物理习题教学中渗透物理思想方法的意义探究
(一)习题教学在物理教学中的地位
高中物理教学主要有概念教学、实验教学、习题教学三种。其中习题教学贯穿课堂教学全程。习题教学有利于知识的深化、技能的提高、效果的检测,是教学的关键环节,体现了理论与实际的联系。习题教学是高中物理知识的应用环节,能够让所学的物理概念、物理规律通过习题的方式进一步内化与提高。由此可见,习题教学过程是一个应用的过程。应用的基础为理解,是理解的升华版,是人类特有的高阶认知。高中物理教学的重点在于应用物理概念与规律,通过实际应用来理解物理知识。物理概念与物理规律的应用,是学习物理概念、物理规律之后的一个过程。习题教学的方法主要是将学到的知识融合到实际应用中,利用所学知识加以分解,得出答案,是实践与理论的结合点。为高中生提供大量的习题供其练习,在练习过程中运用更为熟练与自动化。但是一些高中生表示在课堂上,教师讲解的定义与规律都已经基本掌握,但是一旦做习题则会感到茫然无从下手。一些学生在做习题的时候,甚至看不懂习题想要表达的意思,就算看懂题目后,难以找到突破点,所学知识难以灵活应用。在教导习题课的时候,可以提升其对物理概念与物理规律的理解,锻炼其思维能力、创新能力,学会运用所学知识来解决各种实际问题。因此,习题教学在物理教学中占据重要地位。
(二)物理思想渗透到习题教学的意义
由于习题教学占据高中物理教学的重要地位,物理思想指导习题教学,并渗透其中,意义深远。在教育改革过程中,物理教学应当改变原有的死记硬背模式,教师应引导学生积极动手,搜集各种物理信息与资料,获取新的知识,不断分析并解决各种物理问题,掌握合作交流的能力。那么,在习题教学中将所学知识进一步巩固,改变学习模式,培养物理思维,对物理教学有着促进作用。
二、 高中物理习题教学中的物理思想方法案例探究
高中物理教学中的习题教学是整个高中物理教学阶段的重要组成部分,通过习题教学,学生能够进一步理解课程中的物理概念及其规律定理,并且将这些概念定理加以运用和迁移,因此,在高中物理习题教学中,很多的物理思想方法会与涉及概念讲解和定理规律的习题相融合,方便教师讲解和同学理解,笔者结合自身教学经验与案例,简单介绍以下几种常用的思想方法:
数理结合的思想方法:应用数学知识处理物理问题是高中物理教学要求学生必备的五大能力之一,通过对高中物理中的一些知识规律定理的分析,再结合数学教学中常用的勾股定理、数列、极限等知识等能够解决物理习题中的问题,这些都是重要的数理结合思想方法的运用,具体到物理习题方面,例如,牛顿运动定律的推导与探究、变速运动过程中计算某一时刻的瞬时加速度以及磁场中感应电动势一般表达式的推导等,这些都用到了数学教学中的微积分知识。
化曲为直的思想方法:化曲为直是物理教学中常见的思想方法,是将物理教学中与“曲”相关的曲线轨迹、曲线图像等转化为与“直”相关的直线轨迹,常用来处理一些较复杂的物理问题或者模型,能够起到化繁为简的效果。例如,在探究小球在电场中的运动轨迹与速度时,由于小球的运动轨迹是弯曲的,可以将小球的速度进行分解,转化为小球水平方向的匀加速直线运动与竖直方向的由重力提供的直线运动,通过化曲为直,简化了小球的运动轨迹,并将知识转化成简单的直线运动,问题迎刃而解。
等效的思想方法:等效的思想方法是以事物间等同的效果作为理论依据,将较复杂的物理研究对象、过程或者模型等效成较为简单的对象、过程或者模型来研究和处理。例如,高中物理习题中的复合场问题向来是考试的重点,其中涉及运动学、牛顿定律以及能量转换等多方面的知识,利用等效的思想方法,可以将电场和重力场的复合场等效成重力场来处理,简化了题目解答过程中的问题,通过等效思想方法的运用,复合场解题中的多重力场作用下的运动能够等效成单一重力场的运动,方便学生的解题过程,提高解题的效率。
三、 在教学渗透物理思想方法的策略探究
转化教学观念,培养学生的自主学习能力。传统的教学观念与教学模式忽视了学生在教学活动中的主体地位,以教师为中心的授课模式极易让学生丧失对物理的学习兴趣,也无法调动学生的学习积极性,因此,转化物理教学观念,并不断向学生渗透物理思想,在教学过程中充分发挥学生的主体地位,教师在旁引导学生自主学习。例如在学习“电阻”这一章节时,教师可以组织进行电阻串联和并联的模拟实验,让学生以小组的形式分工合作,自主设计实验并完成,在实验的过程中,向学生不断渗透了数理结合的思想观念,在进行多重电阻的实验计算时,学生可以通过对物理知识的理解和记忆解答问题,不仅提高了学生的动手能力与创新性思维的培养,同时也帮助学生在日常实验中渗透了物理思想方法的教学。
优化教学方式,培养创新性思维。在教学方式上,教师可以通过创设教学情境等方法来优化教学方式,例如,教师在传授“化曲为直”的物理思想方法的渗透时,可以通过模拟小球的运动曲线来帮助学生培养物理思想方法,模拟运动曲线的方式多种多样,例如,可以通过钟摆的摆动展现小球的运动曲线,或者直接利用小球的钟摆运动来让学生直观地观察,由于实验过程较快,学生可能无法清楚地看到,教师还可以通过多媒体技术慢镜头播放小球的运动轨迹,然后通过对小球轨迹的分解与转化,完成对小球运动速度的分析与理解,这种教学方式下的物理思想方法的培养,拓宽了学生的思维能力与动手能力,帮助学生加深了对知识的理解与记忆。
改善教学方法,重视学生实践能力的培养与发展。高中物理教学的一大特点就是要理论联系实际,课堂教学中的原理规律都是以实际生活为基础来研究的,同时,物理知识理论被提出与证明也是为了将其应用于生活,因此在高中物理的教学中,教师应当做好总结工作,归纳出与学生生活实际有联系的物理知识,从而在教学过程中能够让学生联系生活经验来理解物理知识,从而增强对物理学习的自信心与学习兴趣,在这一教学过程中物理思想方法的培养显得至关重要,例如,利用类比的思想方法可以简化学生对于抽象概念的理解,在电流与电压的教学环节设计时,很多学生对于电压与电流的概念容易混淆,从而无法对公式进行记忆与理解,利用类比的思想方法,教师可以将这一部分的电压类比成水压,电流类比成水流,从而帮助学生建立与实际生活相关联的类比物理思想,方便学生对物理知识的理解和记忆。
四、 物理习题教学中的物理思想渗透的方法研究
(一)在习题教学中培養学生的空间思维
空间思维指的是对空间位置的精准判别、记忆、感觉,并且可以运用全部感官来感知空间的思维能力。空间思维的锻炼能够利用图表、影像来分析事物,并将语言文字转化成图形、符号,方向感、定位感较强。
高中物理习题教学中,可以充分运用多媒体技术将微观、抽象的内容展示出来。比如:分子之间的力的作用。这些是学生难以用肉眼观测到的内容,学生理解起来则会比较困难。为帮助高中生解决这一难题,激发其内在驱动性,则可以运用多媒体技术,发挥多媒体动画影响的特点,将物理知识形象地展示给学生,从视觉、听觉、感觉等方面给予刺激,让其对知识有一个直观的了解,并容易掌握。多媒体技术能够把书本中的文字转化成动态影像,将抽象的、难以理解的语言转化成具象的事物。让学生多感官参与其中,构建空间思维,深化对物理知识的认知。
(二)在习题教学中培养学生的逻辑思维
逻辑思维的训练,指的是基于数学思维,展开逻辑推理、复杂运算的训练。关键在于培养学生的逻辑思维能力。逻辑思维指的是数学逻辑,还包含感知、分类、理解图形,展开抽象推理、系统推理、连续推理。逻辑思维的培养,对物理学习起到促进作用。许多物理较差的学生,都是因为逻辑思维能力欠佳。
物理习题的学习,从客观上来看,没有问题,学习将难以存进。但是学生不提问题,并不表示学生都已经学会了。学生不提问题的因素有多方面,最为重要的原因为惰性思维,不善于独立思考,总是顺着教师的思路进行学习,没有自己独立的见解,未形成特有的逻辑体系。因此,在习题教学过程中,教师可以引导学生构建自己的逻辑思维。
(三)在习题教学中培养学生的协调能力
协调能力的培养,也是物理思想的重要组成部分。协调能力体现在完成实验习题中。协调能力指的是学生能够灵巧地操纵事物,调节身体各个部位,善于运用身体语言来表达自己的看法。核心要素为:能够有效地操控身体的运动能力,使其协调统一,通过身体语言表达自己的想法。在物理习题教学过程中,能够将学生的身体机能调动起来,让学生的协调能力得到锻炼,培养其协调能力。习题教学过程是协调能力锻炼的过程,也是物理思想的重要体现。
综上所述,高中物理思想方法的培养与实践都需要结合物理知识与实际生活来完成,思想方法的构建对于学生解决物理习题与实际生活问题具有十分重要的参考意义与实践价值,无论是在习题解答还是实验操作过程中,物理思想方法的应用随处可见,教师在教学过程中应当针对性地将这些思想方法融入教学中去,以培养学生的核心素养为目的进行针对性教学,从而提高学生的综合素质发展水平。物理思想与习题教学的融合,让物理学习变得趣味性更强,能够有效锻炼学生的逻辑思维能力、空间思维能力和协调能力。
参考文献:
[1]郑墙.高中物理教学中渗透物理思想方法的案例研究[D].成都:四川师范大学,2015.
[2]贾冬芝.高中物理教学中渗透物理思想探究[J].当代教研论丛,2017(4).
[3]宋淑飞,李兆锋.换一个方向思考 有一些惊喜收获:例谈高中物理中的逆向思维[J].高考,2017(18):48-49.
作者简介:
马洪营,山东省济宁市,山东省济宁市兖州区东方中学。