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關(guān)鍵詞:物理模型;物理模型教學(xué);高三復(fù)習(xí)
中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-6148(2016)2-0068-4
國外對物理模型教學(xué)的研究主要集中在:美國亞利桑那州立大學(xué)物理教育家David Hestenes 教授在上世紀(jì)八十年代提出的以物理模型教學(xué)為中心的教學(xué)策略,以提高學(xué)生解決物理問題的能力。David Hestenes 教授與其合作者,隨后進(jìn)行了大量的實(shí)證研究和課程開發(fā),并且在《American Journal of Physics》上發(fā)表了一系列文章,從認(rèn)知心理、教育學(xué)、物理學(xué)等各個不同角度對比了傳統(tǒng)教學(xué)和物理模型教學(xué)的優(yōu)劣,并大力呼吁物理課程改革應(yīng)該以物理模型的建構(gòu)為中心。受此影響,美國西部很多高中都推行物理模型教學(xué)。David Hestenes 教授認(rèn)為物理建模過程包括:建立模型、分析模型、驗(yàn)證模型[1]。
因此,教師在教學(xué)過程中,應(yīng)該注重指導(dǎo)學(xué)生能根據(jù)不同的物理情景,確定需要研究的物理量,抓住主要因素,忽略次要因素,建立物理模型。在物理模型教學(xué)中,通過學(xué)習(xí)物理模型的建立及其應(yīng)用,可使學(xué)生逐步認(rèn)識模型的設(shè)計(jì)依據(jù),建立模型的方法,從而初步掌握模型方法[2]。
高三物理復(fù)習(xí)教學(xué),從知識、思維能力層次的要求來看,不同于高一、高二的物理復(fù)習(xí),從培養(yǎng)創(chuàng)造型人才的目標(biāo)看,高中物理復(fù)習(xí)必須注重物理模型的思維訓(xùn)練,為發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維打下良好的基礎(chǔ)。筆者在高三復(fù)習(xí)的課堂上,嘗試以一些高三復(fù)習(xí)時常見的物理訓(xùn)練題為例,探索高三物理復(fù)習(xí)中實(shí)施模型教學(xué)法的有效途徑,為今后物理教學(xué)中進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維指明方向。
開展物理模型教學(xué),首先必須充分認(rèn)識高中階段的物理模型。物理模型本身是一種高度抽象的理想化的心理構(gòu)造物,尤其在高三復(fù)習(xí)的過程中經(jīng)常碰到。筆者查閱相關(guān)文獻(xiàn),認(rèn)為高中物理模型可以大致分為3類:
(1)對象模型:指的是用來代替研究對象實(shí)體的理想化模型。高中物理中的對象模型主要有以下一些:質(zhì)點(diǎn)、輕繩、輕桿、輕滑輪、輕彈簧、不可伸長的細(xì)線、理想氣體、點(diǎn)電荷、檢驗(yàn)電荷、勻強(qiáng)電(磁)場等。
(2)條件模型:把研究對象所處的外部條件理想化,所建立的模型為條件模型。高中物理主要的條件模型有:光滑表面、恒力、真空等。
(3)過程模型:實(shí)際的物理過程都是諸多因素作用的結(jié)果。忽略次要因素的作用,考慮主要因素引起的變化過程為過程模型。高中物理主要的過程模型有:勻速直線運(yùn)動、勻變速運(yùn)動、勻速圓周運(yùn)動、彈性碰撞、非彈性碰撞、等溫、等容、等壓變化等。
在高三物理的復(fù)習(xí)課中,大部分學(xué)生對于常見的物理情景,已經(jīng)有了初步的認(rèn)識,對于上述三類模型中的前兩類——對象模型、條件模型,應(yīng)該說相當(dāng)熟悉。但是,在過程模型的運(yùn)用上,還不夠熟練。表現(xiàn)在:(1)對于陌生的物理情景,不能有效地通過類比建立起過程模型;(2)對于已經(jīng)很熟悉的物理過程模型,稍微有點(diǎn)變化,就不能夠識別,無法建立起正確的模型,模型遷移能力嚴(yán)重不足。
尤其是上述情況(2),出現(xiàn)這類情況的學(xué)生有一定的物理基礎(chǔ),但是缺乏階梯讓他們更上一層樓。其實(shí),無論問題情景多么新穎多變,或是與日常生活密切聯(lián)系的實(shí)際問題,都可以歸結(jié)為學(xué)生熟悉的物理模型。在高三物理復(fù)習(xí)中,應(yīng)該突出模型的橫向聯(lián)系與延伸,通過模型遷移,提高學(xué)生解決問題的能力[3]。筆者下面就力學(xué)復(fù)習(xí)中比較典型的一個過程模型:完全非彈性碰撞模型,進(jìn)行物理模型教學(xué)法的探索。
(一)課堂引入:基本模型的理解
如圖1,質(zhì)量為m的子彈(可視作質(zhì)點(diǎn)),水平向右速度為v0,射入光滑水平面上質(zhì)量為M的靜止木塊中,子彈射入木塊的深度為d后,兩者共同運(yùn)動,速度為v,子彈射入木塊時所受的阻力大小恒為f。假設(shè)子彈對地位移是s1,木塊對地位移為s2。請畫出運(yùn)動的初、末狀態(tài)示意圖,并按如下提示寫出上述物理過程的基本規(guī)律。
■
圖1 基本模型
基本規(guī)律:
動量守恒定律: (1)
(參考答案:mv0=(m+M)v)
動能定理:子彈 (2)
(參考答案:-fs1=■mv2-■mv■■)
木塊 (3)
(參考答案:fs2=■Mv2-0)
(2)+(3)得: 。
(參考答案:-f(s1-s2)=■(m+M)v2-■mv■■)
所以,根據(jù)摩擦生熱原理,可知產(chǎn)生熱量Q:
(4)
(參考答案:Q=fd=■mv■■-■(m+M)v2)
提問:
1. 子彈打木塊模型有什么重要特征?
答: 。
2.方程(4)中的d應(yīng)該如何正確理解?
答: 。
在上述的教學(xué)過程中,主要針對高三力學(xué)復(fù)習(xí)中比較重要的一個碰撞:完全非彈性碰撞來展開。利用模型“子彈打木塊”進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生強(qiáng)化完全非彈性碰撞的模型特征。 本文由WWw. dYlW.net提供,專業(yè)和以及教育服務(wù),歡迎光臨dYLW.neT
模型強(qiáng)化時,還應(yīng)注意以下3點(diǎn):
【關(guān)鍵詞】物理模型初中物理教育初中物理教學(xué)簡單性原理
模型在我們?nèi)粘I睢⒐こ碳夹g(shù)和科學(xué)研究中經(jīng)常見到,對我們的生產(chǎn)生活有很大幫助。物理學(xué)研究具有復(fù)雜性。怎樣發(fā)現(xiàn)復(fù)雜多變的客觀現(xiàn)象背后的基本規(guī)律呢?又如何簡單的表達(dá)它們呢?人們有幸在漫長地實(shí)踐活動中找到一些有效的方法,其中一個就是:在具體情況下忽略研究對象或過程的次要因素,抓住其本質(zhì)特征,把復(fù)雜的研究對象或現(xiàn)象簡化為較為理想化的模型,從而發(fā)現(xiàn)和表達(dá)物理規(guī)律。
既然物理模型是物理學(xué)研究的重要方法和手段,物理教育和教學(xué)中對物理模型的講述和講授就必不可少。建立物理模型就要忽略次要因素以簡化客觀對象,合理簡化客觀對象的過程就是建立物理模型的過程。根據(jù)簡化過程和角度的不同,將物理模型分為以下五類:物理對象模型、物理?xiàng)l件模型、物理過程模型、理想化實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模型。下面我們逐個加以說明。
(一)物理對象模型――直接將具體研究對象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型。這種模型應(yīng)用最為廣泛,在初中物理教材中有許多很好的例子。例如:質(zhì)點(diǎn)、薄透鏡、光線、彈簧振子、理想電流表、理想電壓表、理想電源和分子模型。作為例子,我們詳細(xì)分析質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn),就是忽略運(yùn)動物體的大小和形狀而把它看成的一個有質(zhì)量的幾何點(diǎn)。其條件是在所研究的問題中,實(shí)際物體的大小和形狀對本問題的研究的影響小到可以忽略。這樣以來,很多類型的運(yùn)動的描述就得到化簡。比如所有做直線運(yùn)動的物體都可以看成質(zhì)點(diǎn)。因?yàn)樽髦本€運(yùn)動的物體的每一個部分每時每刻都做同樣的運(yùn)動,所以就可以忽略其大小和形狀,而只找這個物體上的一個點(diǎn)作為概括,當(dāng)然這個點(diǎn)的質(zhì)量等于物體本身的質(zhì)量。這樣,直線運(yùn)動物體的運(yùn)動軌跡就是一條直線,很容易想象、理解和刻畫。很多具體例子都可以這么做,例如以最大速度行駛在筆直鐵軌上的火車,沿著航空路線飛行的客機(jī),從比薩斜塔上下落的鐵球,等等。
(二)物理?xiàng)l件模型――忽略研究對象所處條件的某些次要因素而形成的物理模型。在初中物理中有:光滑面、輕質(zhì)桿、輕質(zhì)滑輪、輕繩、輕質(zhì)球、絕熱容器、勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場等。我們以輕質(zhì)桿為例加以分析。比如簡單機(jī)械里的杠桿,在初中階段問題往往歸結(jié)到力矩的平衡上來。即:動力×動力臂=阻力×阻力臂。動力和阻力都包括桿以外的物體對杠桿的作用力,還包括桿本身的重力。而桿重力的力臂在桿上的每一點(diǎn)都不同,這樣除了桿的形狀是幾何規(guī)則的少數(shù)例子以外的絕大部分杠桿問題在初中階段就沒法解決。而輕質(zhì)桿的引入正好解決了這一問題。輕質(zhì)桿是忽略了自身重力的彈性桿。當(dāng)外界物體對杠桿的力矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于桿自身重力的力矩或者桿自身重力的力矩相互抵消時,就可以把桿當(dāng)成輕質(zhì)桿,杠桿受到的力矩只有外力矩,這樣所有杠桿平衡問題都可以迎刃而解。
(三)物理過程模型――忽略物理過程中的某些次要因素建立的物理模型。在初中物理中有:勻速直線運(yùn)動、穩(wěn)恒電流等。這些物理模型都是把物理過程中的某個物理量的微小變化忽略掉,把這個物理量看成是恒定的。因?yàn)檫@些量的變化量與物理量本身相比太小了,以至于可以略去不計(jì)。這樣不用考慮過程中物理量的復(fù)雜變化情況而只考慮恒定過程,分析問題就容易多了。
(四)理想化實(shí)驗(yàn)――在大量實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,經(jīng)過邏輯推理,忽略次要因素,抓住主要特征,得到在理想條件下的物理現(xiàn)象和規(guī)律的科學(xué)研究方法就是理想實(shí)驗(yàn)。理想化方法是物理科學(xué)研究和物理學(xué)習(xí)中最基本、應(yīng)用最廣泛的方法。初中物理中就有一個非常著名的理想化實(shí)驗(yàn):伽利略斜面實(shí)驗(yàn)。伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)有許多,現(xiàn)在舉其中的一個例子,同樣的小球從同種材料同樣高度的斜面上滑下來,在摩擦力依次減小的水平面上沿直線運(yùn)動的路程依次增大。伽利略由此推知:小球在沒有摩擦的水平面上永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(在理想條件下的物理現(xiàn)象)。牛頓又在此基礎(chǔ)上建立了牛頓第一定律。無需多論,也足以見得理想實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)大力量。
(五)數(shù)學(xué)模型――由數(shù)字、字母或其它數(shù)學(xué)符號組成的、描述現(xiàn)實(shí)對象數(shù)量規(guī)律的數(shù)學(xué)公式、圖形或算法。初中物理中的數(shù)學(xué)模型主要有磁感線和電場線。磁感線(電場線)是形象的描述磁感應(yīng)強(qiáng)度(電場強(qiáng)度)空間分布的幾何線,是一種數(shù)學(xué)符號。而磁場和電場本身的性質(zhì)對這些幾何線做了一些規(guī)定,例如空間各點(diǎn)的電場強(qiáng)度是唯一的規(guī)定了電場線不相交。這樣就使它們成為形象、簡練而準(zhǔn)確的描述磁場和電場的數(shù)學(xué)符號。
物理模型在初中物理教育與教學(xué)中起到舉足輕重的作用,因此,在教學(xué)中我們就要重視對物理模型概念和具體模型(例如上文分析的模型)的講述,重視對建立物理模型方法的講授,重視對學(xué)生建立和應(yīng)用物理模型意識的增強(qiáng),重視對學(xué)生建立和應(yīng)用物理模型能力的培養(yǎng),讓學(xué)生體驗(yàn)到成功建立和應(yīng)用物理模型解決實(shí)際問題的快樂。
參考文獻(xiàn)
[1]劉玉勝,物理模型在教學(xué)中的運(yùn)用
【關(guān)鍵詞】物理模型;初中物理教育;初中物理教學(xué);簡單性原理
模型在我們?nèi)粘I睢⒐こ碳夹g(shù)和科學(xué)研究中經(jīng)常見到,對我們的生產(chǎn)生活有很大幫助。物理學(xué)研究具有復(fù)雜性。怎樣發(fā)現(xiàn)復(fù)雜多變的客觀現(xiàn)象背后的基本規(guī)律呢?又如何簡單的表達(dá)它們呢?人們有幸在漫長地實(shí)踐活動中找到一些有效的方法,其中一個就是:在具體情況下忽略研究對象或過程的次要因素,抓住其本質(zhì)特征,把復(fù)雜的研究對象或現(xiàn)象簡化為較為理想化的模型,從而發(fā)現(xiàn)和表達(dá)物理規(guī)律。
既然物理模型是物理學(xué)研究的重要方法和手段,物理教育和教學(xué)中對物理模型的講述和講授就必不可少。建立物理模型就要忽略次要因素以簡化客觀對象,合理簡化客觀對象的過程就是建立物理模型的過程。根據(jù)簡化過程和角度的不同,將物理模型分為以下五類:物理對象模型、物理?xiàng)l件模型、物理過程模型、理想化實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模型。下面我們逐個加以說明。
1. 物理對象模型――直接將具體研究對象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型 這種模型應(yīng)用最為廣泛,在初中物理教材中有許多很好的例子。例如:質(zhì)點(diǎn)、薄透鏡、光線、彈簧振子、理想電流表、理想電壓表、理想電源和分子模型。作為例子,我們詳細(xì)分析質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn),就是忽略運(yùn)動物體的大小和形狀而把它看成的一個有質(zhì)量的幾何點(diǎn)。其條件是在所研究的問題中,實(shí)際物體的大小和形狀對本問題的研究的影響小到可以忽略。這樣以來,很多類型的運(yùn)動的描述就得到化簡。比如所有做直線運(yùn)動的物體都可以看成質(zhì)點(diǎn)。因?yàn)樽髦本€運(yùn)動的物體的每一個部分每時每刻都做同樣的運(yùn)動,所以就可以忽略其大小和形狀,而只找這個物體上的一個點(diǎn)作為概括,當(dāng)然這個點(diǎn)的質(zhì)量等于物體本身的質(zhì)量。這樣,直線運(yùn)動物體的運(yùn)動軌跡就是一條直線,很容易想象、理解和刻畫。很多具體例子都可以這么做,例如以最大速度行駛在筆直鐵軌上的火車,沿著航空路線飛行的客機(jī),從比薩斜塔上下落的鐵球,等等。
2. 物理?xiàng)l件模型――忽略研究對象所處條件的某些次要因素而形成的物理模型 在初中物理中有:光滑面、輕質(zhì)桿、輕質(zhì)滑輪、輕繩、輕質(zhì)球、絕熱容器、勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場等。我們以輕質(zhì)桿為例加以分析。比如簡單機(jī)械里的杠桿,在初中階段問題往往歸結(jié)到力矩的平衡上來。即:動力×動力臂=阻力×阻力臂。動力和阻力都包括桿以外的物體對杠桿的作用力,還包括桿本身的重力。而桿重力的力臂在桿上的每一點(diǎn)都不同,這樣除了桿的形狀是幾何規(guī)則的少數(shù)例子以外的絕大部分杠桿問題在初中階段就沒法解決。而輕質(zhì)桿的引入正好解決了這一問題。輕質(zhì)桿是忽略了自身重力的彈性桿。當(dāng)外界物體對杠桿的力矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于桿自身重力的力矩或者桿自身重力的力矩相互抵消時,就可以把桿當(dāng)成輕質(zhì)桿,杠桿受到的力矩只有外力矩,這樣所有杠桿平衡問題都可以迎刃而解。
3. 物理過程模型――忽略物理過程中的某些次要因素建立的物理模型 在初中物理中有:勻速直線運(yùn)動、穩(wěn)恒電流等。這些物理模型都是把物理過程中的某個物理量的微小變化忽略掉,把這個物理量看成是恒定的。因?yàn)檫@些量的變化量與物理量本身相比太小了,以至于可以略去不計(jì)。這樣不用考慮過程中物理量的復(fù)雜變化情況而只考慮恒定過程,分析問題就容易多了。
4. 理想化實(shí)驗(yàn)――在大量實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,經(jīng)過邏輯推理,忽略次要因素,抓住主要特征,得到在理想條件下的物理現(xiàn)象和規(guī)律的科學(xué)研究方法就是理想實(shí)驗(yàn) 理想化方法是物理科學(xué)研究和物理學(xué)習(xí)中最基本、應(yīng)用最廣泛的方法。初中物理中就有一個非常著名的理想化實(shí)驗(yàn):伽利略斜面實(shí)驗(yàn)。伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)有許多,現(xiàn)在舉其中的一個例子,同樣的小球從同種材料同樣高度的斜面上滑下來,在摩擦力依次減小的水平面上沿直線運(yùn)動的路程依次增大。伽利略由此推知:小球在沒有摩擦的水平面上永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(在理想條件下的物理現(xiàn)象)。牛頓又在此基礎(chǔ)上建立了牛頓第一定律。無需多論,也足以見得理想實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)大力量。
5. 數(shù)學(xué)模型――由數(shù)字、字母或其它數(shù)學(xué)符號組成的、描述現(xiàn)實(shí)對象數(shù)量規(guī)律的數(shù)學(xué)公式、圖形或算法 初中物理中的數(shù)學(xué)模型主要有磁感線和電場線。磁感線(電場線)是形象的描述磁感應(yīng)強(qiáng)度(電場強(qiáng)度)空間分布的幾何線,是一種數(shù)學(xué)符號。而磁場和電場本身的性質(zhì)對這些幾何線做了一些規(guī)定,例如空間各點(diǎn)的電場強(qiáng)度是唯一的規(guī)定了電場線不相交。這樣就使它們成為形象、簡練而準(zhǔn)確的描述磁場和電場的數(shù)學(xué)符號。
【關(guān)鍵詞】物理模型 初中物理 重要作用
【中圖分類號】G632 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810(2015)13-0130-01
模型在我們的日常生活中、工程技術(shù)和科學(xué)研究中經(jīng)常見到,它對我們的生產(chǎn)生活具有很大的幫助。而物理模型就是將復(fù)雜問題轉(zhuǎn)換為簡單問題,通過畫圖形式直觀表達(dá)知識的過程。學(xué)生可以通過物理模型的學(xué)習(xí)對疑難問題進(jìn)行解答,突出物理問題的重要部分,為學(xué)生清晰地建立物理圖像,更直觀地解決問題,讓復(fù)雜的物理問題簡單化。這樣不僅降低了難度,同時也幫助學(xué)生建立了信心,培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力。
一 初中物理簡述
初中物理是義務(wù)教育的基礎(chǔ)學(xué)科,也是中考的必考科目。物理模型在初中物理教學(xué)中占據(jù)著主導(dǎo)地位,隨著課程的改革,物理問題研究的不斷加深,學(xué)生學(xué)習(xí)物理變得困難。因此,部分學(xué)生因?yàn)槲锢淼碾y度漸漸失去了興趣,導(dǎo)致總體成績不高,物理教育得不到完善,教育教學(xué)不能滿足現(xiàn)在的教學(xué)需求。物理作為一門自然科學(xué)課程,比較難學(xué),不能單憑死記硬背,要有自己的一套學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)技巧,不能因?yàn)槲锢淼碾y度而放棄這門學(xué)科的學(xué)習(xí)。從目前初中物理的教學(xué)模式來看,教師對物理概念比較重視,還是局限于傳統(tǒng)的教學(xué)理念。部分教師在物理教學(xué)過程中,把物理概念當(dāng)成教學(xué)重點(diǎn),讓學(xué)生死記硬背物理概念,導(dǎo)致學(xué)生很難理解物理概念的真正意義,從而對物理學(xué)習(xí)失去興趣。針對物理學(xué)科,我們要制訂合適學(xué)生自己的學(xué)習(xí)計(jì)劃,首先應(yīng)獨(dú)立做題,了解物理過程;其次應(yīng)認(rèn)真聽講并做好相關(guān)記錄;最后應(yīng)主動向別人學(xué)習(xí)。當(dāng)然,僅憑課堂上老師的講解是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,課后要針對老師講解的內(nèi)容加以復(fù)習(xí),尤其是疑點(diǎn)難點(diǎn),必須加深理解,這樣才能學(xué)好物理,產(chǎn)生對物理學(xué)習(xí)的欲望。
二 物理模型的基本內(nèi)涵
物理模型,就是利用圖像進(jìn)行疑難問題的解析,讓學(xué)生很快地解決物理問題。物理模型具有一定的作用,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)把復(fù)雜的問題變得簡單化。(2)依據(jù)教學(xué)內(nèi)容制作相關(guān)模型。(3)利用物理模型做出科學(xué)預(yù)言。物理模型主要由兩個部分組成:直接模型與間接模型。直接模型是指通過對物理情景的描述,很快地在腦海中浮現(xiàn)出清晰的圖像。例如習(xí)題中的點(diǎn)、小球以及木塊等作為研究對象。間接模型是指對描述的物理情景不能直觀地在大腦中得以呈現(xiàn),通過自身的想象力與邏輯思維形成的抽象圖形。顯而易見,間接模型和直接模型相比較,要比直接模型難得多。然而在物理教學(xué)中,大多都是以間接模型為核心,通過物理情景的描述以及學(xué)生的想象力,找出正確的研究對象、物理過程等因素,針對這些抽象的事物,進(jìn)行抽象的研究。因此,我們要培養(yǎng)學(xué)生的物理模型化能力,必須正確選擇研究對象,根據(jù)題中的情景描述,清晰地建立正確的物理模型,這樣在物理學(xué)習(xí)中,一些疑點(diǎn)難點(diǎn)能快捷地解決,同時也降低了物理學(xué)習(xí)的難度,讓學(xué)生更輕松地學(xué)習(xí)物理,產(chǎn)生對物理學(xué)習(xí)的求知欲,實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)目標(biāo)。
三 物理模型在初中物理教學(xué)中的作用
物理模型在初中物理教學(xué)中有著舉足輕重的作用。在物理學(xué)習(xí)中,不要把物理概念當(dāng)成重點(diǎn),要實(shí)際結(jié)合物理模型來學(xué)習(xí)。通過物理模型的學(xué)習(xí),不僅降低了物理學(xué)習(xí)的難度,讓復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為簡單的問題,讓疑點(diǎn)難點(diǎn)得以解決。針對一些抽象事物,我們以畫圖形式清晰地在學(xué)生的腦海中浮現(xiàn)。不僅拓展了學(xué)生豐富的想象力,同時也培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的邏輯思維。比如:教師在講解八年級下冊第六章第三節(jié)物質(zhì)的密度一課時,教師可以創(chuàng)設(shè)相關(guān)教學(xué)情境,讓學(xué)生的頭腦中出現(xiàn)直接模型的觀念,以這樣的形式開展情境教學(xué),通過觀察和學(xué)生親自體驗(yàn),讓學(xué)生覺得親切自然,從而激發(fā)學(xué)生的求知欲望。或者利用簡單、有趣的模型口訣吸引學(xué)生的注意力,這節(jié)有關(guān)密度的口訣可以是:實(shí)驗(yàn)測密度,質(zhì)量比體積,等量替換法,密度就可知。通過將物理模型運(yùn)用到初中物理課堂的方法,不僅培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力和創(chuàng)造能力,還能培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。讓學(xué)生有效地學(xué)習(xí)物理,對物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生熱情,提高物理成績的同時達(dá)到物理教學(xué)目的。
四 結(jié)束語
關(guān)鍵詞:物理學(xué)習(xí);差異;學(xué)科情感;教法研究
一、高中物理與初中物理的差異
1.學(xué)習(xí)內(nèi)容的差異
初中物理教學(xué)是以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),使學(xué)生了解力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、電學(xué)和原子物理學(xué)的初步知識以及實(shí)際應(yīng)用;高中物理教學(xué)則是采用觀察實(shí)驗(yàn)、抽象思維和數(shù)學(xué)方法相結(jié)合,對物理現(xiàn)象進(jìn)行模型抽象和數(shù)學(xué)化描述,要求通過抽象概括、想象假說、邏輯推理揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì)和變化規(guī)律。初中物理教學(xué)以直觀教學(xué)為主,在學(xué)生的思維活動中呈現(xiàn)的是一個個具體的物理模型和現(xiàn)象,因此初中學(xué)生物理知識的獲得是建立在形象思維的基礎(chǔ)之上;而高中較多地是在抽象的基礎(chǔ)上進(jìn)行概括,在學(xué)生的思維活動中呈現(xiàn)的是經(jīng)過抽象概括的物理模型。
2.學(xué)習(xí)方法的差異
初中以形象思維為主、通常從熟悉、具體、直觀的自然現(xiàn)象和演示入手建立物理概念和規(guī)律。高中從理想模型代替直觀現(xiàn)象客體入手,通過邏輯判斷和抽象思維建立概念和規(guī)律,這種由具體形象思維到抽象邏輯思維的過渡必然使得學(xué)生要改進(jìn)原來的學(xué)習(xí)方法,才能達(dá)到新的要求。學(xué)習(xí)上產(chǎn)生困難,往往并非學(xué)生思維水平或智力的問題,而是學(xué)生不知道該怎樣去學(xué)。由于初中物理內(nèi)容少,問題簡單,講解例題和練習(xí)多,課后學(xué)生只要背背概念、公式,考試就很容易了。而高中物理內(nèi)容多而且難度大,各部分知識間相互聯(lián)系,有的學(xué)生仍采用初中的那一套方法學(xué)習(xí)高中的物理,結(jié)果是學(xué)了一大堆公式,雖然背得很熟,但一用起來就不知從何下手,學(xué)生感到物理深奧難懂,從而心理上產(chǎn)生恐懼。如勻變速直線運(yùn)動公式常用的就有10個之多,每個公式涉及4個物理量,其中3個為矢量,并且各公式有不同的適用范圍,學(xué)生在解題常常感到無所適從。
3.解題方法的差異
初中物理重在表面的定性研究,所研究的現(xiàn)象具有較強(qiáng)的直觀性,而且多數(shù)是單一的、靜態(tài)的,教學(xué)要求以識記為主;高中物理所研究的現(xiàn)象比較復(fù)雜、抽象,多數(shù)要用定量的方法進(jìn)行分析、推理和論證,教學(xué)要求重在運(yùn)用所學(xué)知識分析、討論和解決實(shí)際問題。例如高一物理的運(yùn)算迅速地從單純的算術(shù)、代數(shù)運(yùn)算過渡到函數(shù)、圖像、向量、極值等運(yùn)算。這就要求學(xué)生具有較強(qiáng)的分析、概括、推理、想象等思維能力,應(yīng)用數(shù)學(xué)能力以及與之對應(yīng)的優(yōu)化方法、學(xué)習(xí)習(xí)慣和思維質(zhì)量,這對于剛上高中只有形象思維或具有一定的抽象思維能力但尚處于經(jīng)驗(yàn)型階段的高一學(xué)生來說,無疑是一個解題方式中質(zhì)的飛躍。
二、如何搞好初中、高中物理教學(xué)的銜接
1.要重視教材與教法研究
高中物理教師不單是研究高中的物理教材,還要研究初中物理教材,了解初中物理教學(xué)方法和教材結(jié)構(gòu),知道初中學(xué)生學(xué)過哪些知識,掌握到什么水平以及獲取這些知識的途徑,在此基礎(chǔ)上根據(jù)高中物理教材和學(xué)生狀況分析、研究高中教學(xué)難點(diǎn),設(shè)置合理的教學(xué)層次、實(shí)施適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法,降低“階差”,保護(hù)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生樹立起學(xué)好物理的信心。
2.教學(xué)過程要注意以下幾點(diǎn)
(1)堅(jiān)持循序漸進(jìn)的原則
高中物理教學(xué)大綱指出教學(xué)中應(yīng)注意循序漸進(jìn),知識要逐步擴(kuò)展和加深,能力要逐步提高。高中教學(xué)應(yīng)以初中知識為教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)逐步擴(kuò)展和加深,教材的呈現(xiàn)要難易適當(dāng)。要根據(jù)學(xué)生知識的逐漸積累和能力的不斷提高,讓教學(xué)內(nèi)容在不同階段重復(fù)出現(xiàn),逐漸擴(kuò)大范圍和增加難度。例題教學(xué)中側(cè)重開拓思路、選擇例題和練習(xí)題應(yīng)該有代表性,能達(dá)到舉一反三的效果;有針對性,能針對知識的重點(diǎn)、關(guān)鍵和學(xué)生的水平;有啟發(fā)性,能激發(fā)學(xué)生思維。
透析物理概念和規(guī)律使學(xué)生掌握完整的基礎(chǔ)知識,培養(yǎng)學(xué)生物理思維能力,能力是在獲得和運(yùn)用知識的過程中逐步培養(yǎng)起來的。首先要加強(qiáng)基本概念和基本規(guī)律的教學(xué),要重視概念和規(guī)律的建立過程,讓學(xué)生知道它們的由來。高中階段的很多感念是相通的。其次弄清每一個概念的內(nèi)涵和外延及來龍去脈,要使學(xué)生掌握物理規(guī)律的表達(dá)形式的同時,明確公式中各物理量的意義和單位,規(guī)律的適用條件及注意事項(xiàng)。特別是高一階段中物理量有標(biāo)量和矢量之分,導(dǎo)致公式上的應(yīng)用時數(shù)據(jù)的代入要求有方向,既規(guī)定正方向然后用正負(fù)號代表方向,這一點(diǎn)是學(xué)生剛由初中升入高中不適應(yīng)的地方。
(2)物理模型的建立
高中物理教學(xué)中常用的研究方法是確定研究對象,對研究對象進(jìn)行建立物理模型,在一定范圍內(nèi)研究物理模型,分析總結(jié)得出規(guī)律,討論規(guī)律的適用范圍及條件。物理模型建立的重要途徑是物理習(xí)題講解,習(xí)題講解要注意解題思路和解題方法的指導(dǎo),有計(jì)劃地逐步提高學(xué)生分析解決物理問題的能力。講解習(xí)題時,要把重點(diǎn)放在物理過程的分析,并把物理過程圖景化,讓學(xué)生建立正確的物理模型,形成清晰的物理過程。物理習(xí)題做示意圖是將抽象變形象、抽象變具體,建立物理模型的重要手段,要求學(xué)生審題時一邊讀題一邊畫圖,特別是在高一剛開始做功過程的運(yùn)動學(xué)和受力分析更要強(qiáng)調(diào)物理模型和過程簡圖。解題過程中,要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解答物理問題的能力,學(xué)生解題時的難點(diǎn)是把物理過程轉(zhuǎn)化為抽象的數(shù)學(xué)問題,再回到物理問題中來,教學(xué)中要幫助學(xué)生闖過這一難關(guān)。
3.要培養(yǎng)學(xué)生對物理的學(xué)科情感,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)情商
教學(xué)是一門語言藝術(shù),語言應(yīng)體現(xiàn)出機(jī)智和俏皮。課前教師要進(jìn)行自我心理調(diào)整,這樣在課堂上才能有聲有色,才能帶著愉悅的心情傳授知識,從而使學(xué)生受到感染。事實(shí)表明,教師風(fēng)趣的語言藝術(shù),能贏得學(xué)生的喜愛、信賴和敬佩,從而對學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣,即產(chǎn)生所謂的“愛屋及烏”的效應(yīng)。同時,物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),物理概念的建立與物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn),都以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)。實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的重要研究方法,只有重視實(shí)驗(yàn),才能使物理教學(xué)獲得成功,學(xué)生只有通過實(shí)驗(yàn)觀察物理事實(shí),才能真正理解和掌握知識。用實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入新課的方法,使學(xué)生產(chǎn)生懸念,然后通過授課解決懸念。同時把實(shí)際生活中的現(xiàn)象跟物理實(shí)驗(yàn)聯(lián)系起來,使學(xué)生感悟?qū)嶋H生活的奇妙和規(guī)律性,激發(fā)和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
一 創(chuàng)設(shè)入門臺階,排除學(xué)習(xí)障礙
初中物理教學(xué)是以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),使學(xué)生了解力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、電學(xué)和原子物理學(xué)的初步知識以及實(shí)際應(yīng)用;高中物理教學(xué)則是采用觀察實(shí)驗(yàn)、抽象思維和數(shù)學(xué)方法相結(jié)合,對物理現(xiàn)象進(jìn)行模型抽象和數(shù)學(xué)化描述,要求通過抽象概括、想象假說、邏輯推理來揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì)和變化規(guī)律。初中物理教學(xué)以直觀教學(xué)為主,在學(xué)生的思維活動中呈現(xiàn)的是一個個具體的物理形象和現(xiàn)象,所以初中學(xué)生物理知識的獲得是建立在形象思維的基礎(chǔ)之上;而高中較多地是在抽象的基礎(chǔ)上進(jìn)行概括,在學(xué)生的思維活動中呈現(xiàn)的是經(jīng)過抽象概括的物理模型。
由于初中物理內(nèi)容少,問題簡單,講解例題和練習(xí)多,課后學(xué)生只要背背概念、公式,考試就很容易了。而高中物理內(nèi)容多而且難度大,各部分知識相互聯(lián)系,有的學(xué)生仍采用初中的那一套方法對待高中的物理學(xué)習(xí),結(jié)果是學(xué)了一大堆公式,雖然背得很熟,但一用起來就不知從何下手,學(xué)生感到物理深奧難懂,從而心理上造成對物理的恐懼。高中物理對學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)分析解決物理問題的能力提出了較高要求,在教學(xué)內(nèi)容上更多地涉及到數(shù)學(xué)知識,物理規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式明顯加多加深,例如:勻變速直線運(yùn)動公式常用的就有10個之多,每個公式涉及到四個物理量,其中三個為矢量,并且各公式有不同的適用范圍,學(xué)生在解題常常感到無所適從;開始用圖象表達(dá)物理規(guī)律,描述物理過程;矢量進(jìn)入物理規(guī)律的表達(dá)式。
二 搞好初、高中物理教學(xué)的銜接
1.研究重視教材與教法
高中物理教師不單是研究高中的物理教材,還要研究初中物理教材,了解初中物理教學(xué)方法和教材結(jié)構(gòu),知道初中學(xué)生學(xué)過哪些知識,掌握到什么水平以及獲取這些知識的途徑,在此基礎(chǔ)上根據(jù)高中物理教材和學(xué)生狀況分析、研究高中教學(xué)難點(diǎn),設(shè)置合理的教學(xué)層次、實(shí)施適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法,降低"階差",保護(hù)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生樹立起學(xué)好物理的信心。
2.循序漸進(jìn)
高中物理教學(xué)大綱所指出,教學(xué)中應(yīng)注意循序漸進(jìn),知識要逐步擴(kuò)展和加深,能力要逐步提高。高中教學(xué)應(yīng)以初中知識為教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)逐步擴(kuò)展和加深;教材的呈現(xiàn)要難易適當(dāng),要根據(jù)學(xué)生知識的逐漸積累和能力的不斷提高,讓教學(xué)內(nèi)容在不同階段重復(fù)出現(xiàn),逐漸擴(kuò)大范圍和增加難度。
3.透析物理概念和規(guī)律
使學(xué)生掌握完整的基礎(chǔ)知識,培養(yǎng)學(xué)生物理思維能力,能力是在獲得和運(yùn)用知識的過程中逐步培養(yǎng)起來的。首先要加強(qiáng)基本概念和基本規(guī)律的教學(xué),要重視概念和規(guī)律的建立過程,讓學(xué)生知道它們的由來;其次弄清每一個概念的內(nèi)涵和外延及來龍去脈,要使學(xué)生掌握物理規(guī)律的表達(dá)形式的同時,明確公式中各物理量的意義和單位,規(guī)律的適用條件及注意事項(xiàng)。
4.物理模型的建立
高中物理教學(xué)中常用的研究方法是確定研究對象,對研究對象進(jìn)行簡化建立物理模型,在一定范圍內(nèi)研究物理模型,分析總結(jié)得出規(guī)律,討論規(guī)律的適用范圍及條件。建立物理模型是培養(yǎng)抽象思維能力、建立形象思維的重要途徑,要通過對物理概念和規(guī)律建立過程的講解,使學(xué)生領(lǐng)會這種研究物理問題的方法;通過規(guī)律的應(yīng)用培養(yǎng)學(xué)生建立和應(yīng)用物理模型的能力,以實(shí)現(xiàn)知識的遷移。
物理模型建立的重要途徑是物理習(xí)題講解,習(xí)題講解要注意解題思路和解題方法的指導(dǎo),有計(jì)劃地逐步提高學(xué)生分析解決物理問題的能力。講解習(xí)題時,要把重點(diǎn)放在物理過程的分析,并把物理過程圖景化,讓學(xué)生建立正確的物理模型,形成清晰的物理過程。物理習(xí)題做示意圖是將抽象變形象、抽象變具體,建立物理模型的重要手段,要求學(xué)生審題時一邊讀題一邊畫圖,養(yǎng)成良好的習(xí)慣。解題過程中,要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解答物理問題的能力,學(xué)生解題時的難點(diǎn)是把物理過程轉(zhuǎn)化為抽象的數(shù)學(xué)問題,再回到物理問題中來,教學(xué)中要幫助學(xué)生闖過這一難關(guān)。
5.學(xué)生自主學(xué)習(xí)習(xí)慣培養(yǎng)。
培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣是教育的一個重要目的,也是培養(yǎng)學(xué)生能力、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的重要保證。如何培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,首先是要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣,獨(dú)立思考是學(xué)好知識的前提,學(xué)生經(jīng)過獨(dú)立思考,就能很好地消化所學(xué)知識,才能真正想清其中的道理,從而更好地掌握它。其次培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力,使其具有終身學(xué)習(xí)的能力,閱讀是提高自學(xué)能力的重要途徑,閱讀是對學(xué)生進(jìn)行智育的重要手段,閱讀物理教材不能一掃而過,而應(yīng)潛心研讀,邊讀邊思考,挖掘提煉、對重要內(nèi)容反復(fù)推敲,對重要概念和規(guī)律要在理解的基礎(chǔ)上熟練記憶,養(yǎng)成遇到問題能夠獨(dú)立思考以及通過閱讀教材、查閱有關(guān)書籍和資料的習(xí)慣。
一、高中與初中物理教學(xué)的梯度
初中物理教學(xué)是以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),使學(xué)生了解力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、電學(xué)和原子物理學(xué)的初步知識以及實(shí)際應(yīng)用;高中物理教學(xué)則是采用觀察實(shí)驗(yàn)、抽象思維和數(shù)學(xué)方法相結(jié)合,對物理現(xiàn)象進(jìn)行模型抽象和數(shù)學(xué)化描述,要求通過抽象概括、想象假說、邏輯推理來揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì)和變化規(guī)律。初中物理教學(xué)以直觀教學(xué)為主,在學(xué)生的思維活動中呈現(xiàn)的是一個個具體的物理形象和現(xiàn)象,所以初中學(xué)生物理知識的獲得是建立在形象思維的基礎(chǔ)之上;而高中較多地是在抽象的基礎(chǔ)上進(jìn)行概括,在學(xué)生的思維活動中呈現(xiàn)的是經(jīng)過抽象概括的物理模型。
由于初中物理內(nèi)容少,問題簡單,講解例題和練習(xí)多,課后學(xué)生只要背背概念、公式,考試就很容易了。而高中物理內(nèi)容多而且難度大,各部分知識相互聯(lián)系,有的學(xué)生仍采用初中的那一套方法對待高中的物理學(xué)習(xí),結(jié)果是學(xué)了一大堆公式,雖然背得很熟,但一用起來就不知從何下手,學(xué)生感到物理深奧難懂,從而心理上造成對物理的恐懼。高中物理對學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)分析解決物理問題的能力提出了較高要求,在教學(xué)內(nèi)容上更多地涉及數(shù)學(xué)知識,物理規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式明顯加多加深,例如:勻變速直線運(yùn)動公式常用的就有10個之多,每個公式涉及四個物理量,其中三個為矢量,并且各公式有不同的適用范圍,學(xué)生在解題時常常感到無所適從;開始用圖象表達(dá)物理規(guī)律,描述物理過程;矢量進(jìn)入物理規(guī)律的表達(dá)式。
二、如何搞好初、高中物理教學(xué)的銜接
1.重視教材與教法研究
高中物理教師不單是研究高中的物理教材,還要研究初中物理教材,了解初中物理教學(xué)方法和教材結(jié)構(gòu),知道初中學(xué)生學(xué)過哪些知識,掌握到什么水平以及獲取這些知識的途徑,在此基礎(chǔ)上根據(jù)高中物理教材和學(xué)生狀況分析、研究高中教學(xué)難點(diǎn),設(shè)置合理的教學(xué)層次、實(shí)施適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法,降低“階差”,保護(hù)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生樹立起學(xué)好物理的信心。
2.堅(jiān)持循序漸進(jìn)原則
高中物理教學(xué)大綱所指出,教學(xué)中應(yīng)注意循序漸進(jìn),知識要逐步擴(kuò)展和加深,能力要逐步提高。高中教學(xué)應(yīng)以初中知識為教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)逐步擴(kuò)展和加深;教材的呈現(xiàn)要難易適當(dāng),要根據(jù)學(xué)生知識的逐漸積累和能力的不斷提高,讓教學(xué)內(nèi)容在不同階段重復(fù)出現(xiàn),逐漸擴(kuò)大范圍和增加難度。
3.透析物理概念和規(guī)律
使學(xué)生掌握完整的基礎(chǔ)知識,培養(yǎng)學(xué)生物理思維能力,能力是在獲得和運(yùn)用知識的過程中逐步培養(yǎng)起來的。首先要加強(qiáng)基本概念和基本規(guī)律的教學(xué),要重視概念和規(guī)律的建立過程,讓學(xué)生知道它們的由來;其次弄清每一個概念的內(nèi)涵和外延及來龍去脈,要使學(xué)生掌握物理規(guī)律表達(dá)形式的同時,明確公式中各物理量的意義和單位,規(guī)律的適用條件及注意事項(xiàng)。
4.物理模型的建立
高中物理教學(xué)中常用的研究方法是確定研究對象,對研究對象進(jìn)行簡化建立物理模型,在一定范圍內(nèi)研究物理模型,分析總結(jié)得出規(guī)律,討論規(guī)律的適用范圍及條件。建立物理模型是培養(yǎng)抽象思維能力、建立形象思維的重要途徑,要通過對物理概念和規(guī)律建立過程的講解,使學(xué)生領(lǐng)會這種研究物理問題的方法;通過規(guī)律的應(yīng)用培養(yǎng)學(xué)生建立和應(yīng)用物理模型的能力,以實(shí)現(xiàn)知識的遷移。
物理模型建立的重要途徑是物理習(xí)題講解,習(xí)題講解要注意解題思路和解題方法的指導(dǎo),有計(jì)劃地逐步提高學(xué)生分析解決物理問題的能力。講解習(xí)題時,要把重點(diǎn)放在物理過程的分析,并把物理過程圖景化,讓學(xué)生建立正確的物理模型,形成清晰的物理過程。物理習(xí)題做示意圖是將抽象變形象、抽象變具體,建立物理模型的重要手段,要求學(xué)生審題時一邊讀題一邊畫圖,養(yǎng)成良好的習(xí)慣。解題過程中,要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解答物理問題的能力,學(xué)生解題時的難點(diǎn)是把物理過程轉(zhuǎn)化為抽象的數(shù)學(xué)問題,再回到物理問題中來,教學(xué)中要幫助學(xué)生闖過這一難關(guān)。
5.學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)
教育家葉圣陶先生指出:“教育的本旨原來如此,養(yǎng)成能力,養(yǎng)成習(xí)慣。”培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣是教育的一個重要目的,也是培養(yǎng)學(xué)生能力、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的重要保證。如何培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,首先是要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣,獨(dú)立思考是學(xué)好知識的前提,學(xué)生經(jīng)過獨(dú)立思考,就能很好地消化所學(xué)知識,才能真正想清其中的道理,從而更好地掌握它。其次培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力,使其具有終身學(xué)習(xí)的能力,閱讀是提高自學(xué)能力的重要途徑,閱讀是對學(xué)生進(jìn)行智育的重要手段,閱讀物理教材不能一掃而過,而應(yīng)潛心研讀,邊讀邊思考,挖掘提煉、對重要內(nèi)容反復(fù)推敲,對重要概念和規(guī)律要在理解的基礎(chǔ)上熟練記憶,養(yǎng)成遇到問題能夠獨(dú)立思考以及通過閱讀教材、查閱有關(guān)書籍和資料的習(xí)慣。
為了提高學(xué)生的閱讀興趣與效果,教師可以根據(jù)教材重點(diǎn)設(shè)計(jì)思考題,使學(xué)生有目的地帶著問題去讀書,設(shè)計(jì)一些對重點(diǎn)的、關(guān)鍵性的內(nèi)容能激起思維矛盾的思考題,引起學(xué)生的思維興趣和思維活動,同時還可以充分利用現(xiàn)代信息技術(shù),利用電腦動畫再現(xiàn)物理情景。同時強(qiáng)調(diào)科學(xué)記憶,反對死記硬背,準(zhǔn)確的記憶是正確應(yīng)用的基礎(chǔ),理解是物理記憶的關(guān)鍵,對比聯(lián)系是記憶的有效方法,將所學(xué)知識與該知識應(yīng)用的條件結(jié)合起來,形成條件化記憶才能有效地用來創(chuàng)造性地解決問題。
1.原始物理問題比物理習(xí)題能夠更好地甄別出初中學(xué)生的物理思維水平。
初中學(xué)生在解決原始物理問題上還存在很大的不足,表現(xiàn)在他們在解決物理問題的思維上存在著缺陷,而這些不足和缺陷,是在解決傳統(tǒng)的物理習(xí)題中無法暴露出來的。對于使用阿基米德原理解決物理習(xí)題,學(xué)生們都很熟悉也很熟練,找到相關(guān)的已知量代入公式就可以求解了,但如果遇到一個實(shí)際問題時,學(xué)生就會感到十分茫然,不知道該從哪入手,就無法正確解決了。而原始物理問題在學(xué)生的思維訓(xùn)練過程中的思維診斷功能是物理習(xí)題所無法比擬的。
2.在初中物理教學(xué)中適時適量地引入原始物理問題是完全可行的。
相當(dāng)多的初中學(xué)生對解決原始物理問題還是有一定潛力的,思維方向還是非常準(zhǔn)確的,但這部分學(xué)生由于對原始物理問題接觸極少,心理上的接受能力較差,比較緊張,導(dǎo)致最后階段出現(xiàn)了一定的思維障礙,造成結(jié)果出現(xiàn)了錯誤。筆者認(rèn)為這類學(xué)生如果能夠經(jīng)常接觸原始物理問題,那么能夠成功解決原始物理問題的幾率是很大的,所以在初中物理教學(xué)中適時適量地引入原始物理問題是完全可行的。
3.傳統(tǒng)的物理習(xí)題教學(xué)使一部分學(xué)生喪失了解決實(shí)際問題的能力。
部分初中學(xué)生在解決原始物理問題時,缺乏創(chuàng)造性思維,思維片面,依然停留在傳統(tǒng)物理習(xí)題的思維水平上,第一感覺就是怎么什么條件都沒有?該套哪個公式?總想著如何向物理習(xí)題靠近,能夠找到一兩個關(guān)鍵點(diǎn),但是由于對原始物理問題比較生疏,無法正確地抽象物理模型的全部,也無法全面的對相關(guān)物理量進(jìn)行賦值。在傳統(tǒng)物理教學(xué)模式下,學(xué)生能夠解決習(xí)題,能夠得到很高的分?jǐn)?shù),但他們并沒有真正的學(xué)會物理。因?yàn)樵诮獯饌鹘y(tǒng)的習(xí)題過程中,是不需要學(xué)生自己去考慮的,題目都事先抽象出清晰的物理模型,并對相關(guān)的物理量給予明確的數(shù)值,學(xué)生需要做的只是根據(jù)物理模型和相關(guān)的已知條件,在頭腦里找到一個合適的公式或者定理,按部就班就能完成。學(xué)生雖然做對了一道習(xí)題,但他可能并不理解這個物理問題的本質(zhì),不清楚具體的物理情形。傳統(tǒng)的物理習(xí)題訓(xùn)練,學(xué)生只要通過演算、推導(dǎo)便能夠得到最后的結(jié)論。而由原始物理問題到物理習(xí)題的抽象和設(shè)置物理量,都由命題者完成了,這樣就使原始物理問題和物理習(xí)題之間存在了一個鴻溝,使學(xué)生運(yùn)用物理知識解決實(shí)際問題的思維出現(xiàn)了斷層,所以學(xué)生在面對問題時,就無從下手,不知道怎么去解決,失去了解決實(shí)際問題的能力。
4.教學(xué)建議。
①初中物理常規(guī)教學(xué)中應(yīng)有計(jì)劃、有意識地滲透一些原始物理問題。
初中物理教師可以通過不同的方式在教學(xué)中滲透原始物理問題,比如在學(xué)習(xí)一個新的物理概念之前,可以用一道原始物理問題引入,這樣既顯得物理學(xué)貼近生活,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也給物理課堂增加了無限生機(jī);教師還可以將書本上的習(xí)題還原成原始物理問題,讓學(xué)生解答,讓學(xué)生明確書本上的習(xí)題正是來源于生活。這樣就可以逐步提高學(xué)生的創(chuàng)新意識。
②在物理教學(xué)過程中引入原始物理問題,應(yīng)注重“因材施教”的原則。
“讓每位學(xué)生的個性都得到張揚(yáng),使每位學(xué)生都能全面發(fā)展”是我們每一位教師的殷切希望。但是在這一過程中,教師不能搞一刀切,要充分地了解學(xué)情,一切從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),注重“因材施教,分層指導(dǎo)”的原則。在教學(xué)實(shí)踐中我們了解到,學(xué)生在解決原始物理問題時的思維差異很大,所以,無論是編制原始物理問題還是講解原始物理問題,一定要關(guān)注不同學(xué)生的認(rèn)知水平,盡可能使課堂上出現(xiàn)的原始物理問題能夠滿足不同層次學(xué)生的需要,使每一位學(xué)生都能有所收獲。
③在教學(xué)過程中,應(yīng)該多創(chuàng)設(shè)情境,讓處于“最近發(fā)展區(qū)”的學(xué)生能夠有所發(fā)展。
部分初中學(xué)生對物理模型的抽象能力較弱,因?yàn)閷τ趥鹘y(tǒng)物理習(xí)題,學(xué)生并不清楚其中的物理模型是怎么簡化得來的,他們也不需要知道就能正確解題。因此,教師在平時的教學(xué)中,應(yīng)該向?qū)W生多創(chuàng)設(shè)情境,介紹物理模型的簡化,引導(dǎo)學(xué)生知道這些簡化模型的由來,清楚為什么可以簡化,為什么可以這樣簡化,使學(xué)生對物理本質(zhì)能夠有更深的了解。或者有意識地讓學(xué)生對一些生活中的物理現(xiàn)象進(jìn)行模型抽象。另外,物理課堂教學(xué)在注重實(shí)驗(yàn)演示的同時,應(yīng)該更多地為學(xué)生提供實(shí)際感受物理情景的機(jī)會,使學(xué)生通過感官切身體驗(yàn)物理情景。這樣,學(xué)生對于現(xiàn)實(shí)生活中的物理現(xiàn)象才能理解得更加深刻,才能更好地利用物理規(guī)律去解決實(shí)際物理問題。
④對少數(shù)物理學(xué)習(xí)困難的學(xué)生不要輕易放棄,應(yīng)采取循序漸進(jìn)的原則,進(jìn)行有針對性的指導(dǎo)。
教師在引入原始物理問題的過程中要注意低起點(diǎn),小步距,并相應(yīng)的給學(xué)生提供一些解決原始物理問題的方法。這樣學(xué)生就可以從物理習(xí)題的海洋中走出來,去接觸原始物理問題,去感受實(shí)際生活中發(fā)生的各種物理現(xiàn)象,逐漸地提高解決原始物理問題的能力。
一、知難——初、高中物理跨度大
的原因分析
1.教材內(nèi)容跨度大
從客觀原因上來看,初中物理和高中物理在教材的內(nèi)容上存在著較大的臺階.初中物理的內(nèi)容淺顯通俗,而且注重物理情境與學(xué)生生活感受的一致性.現(xiàn)象所反映的規(guī)律,學(xué)生有豐富的體驗(yàn),容易理解,量化的計(jì)算少且運(yùn)用的數(shù)學(xué)規(guī)律較為簡單,初中物理所涉及的實(shí)驗(yàn),其原理簡單,操作簡便,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象學(xué)生能夠自我發(fā)現(xiàn).與初中物理教材相比,高中教材呈現(xiàn)形式簡煉、嚴(yán)謹(jǐn),文字的敘述具有很強(qiáng)的抽象性、概括性,導(dǎo)致學(xué)生對教材的理解比較困難.高中教材涉及的實(shí)驗(yàn),更加注重對原有知識的應(yīng)用和創(chuàng)新,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察呈現(xiàn)出多元化,需要學(xué)生從多個側(cè)面去觀察和思考.
2.教師缺乏對學(xué)生心理特點(diǎn)的分析
學(xué)生經(jīng)歷了緊張的中考,一個暑假讓學(xué)生的心理放松了許多,“繼續(xù)休整”的心理還未完全消退,學(xué)習(xí)缺乏緊張度,自己要求較低,總覺得高考還很遙遠(yuǎn);有些學(xué)生初中物理學(xué)得挺好的,所以思想上懈怠了.高中物理使學(xué)生力不從心,在多次挫折的體驗(yàn)下,學(xué)生對物理學(xué)習(xí)生成畏懼心理,并逐步演變?yōu)閷W(xué)習(xí)心理障礙.
3.教師缺乏對學(xué)生原有認(rèn)知水平的分析
高中物理有很多的知識點(diǎn)在初中教材中出現(xiàn)過,但是呈現(xiàn)得較為淺顯化,與高中的要求差異性很大,思維和能力的要求更是迥然有異.實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,在銜接上硬著陸是行不通的,教師要從學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)出發(fā),合理設(shè)置過渡環(huán)節(jié).高中物理教師應(yīng)認(rèn)真研讀初中物理教材,同時對入校新生做好科學(xué)的調(diào)查工作,去了解學(xué)生的具體學(xué)情,順學(xué)而導(dǎo),發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,促使學(xué)生學(xué)好高中物理.
二、克難——自然銜接的著力點(diǎn)
分析
1.研讀初、高中教材,確保知識點(diǎn)有效地銜接
初、高中教材在知識點(diǎn)難度的設(shè)置上跨度是客觀存在的,這種跨度讓學(xué)生學(xué)習(xí)上有頓挫感.我們要想讓高一新生平緩地切入高中學(xué)習(xí),研讀初、高中物理教材的差異就是首要任務(wù).教師應(yīng)找出初、高中物理教材中有效的銜接點(diǎn),再從教材內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際出發(fā),順勢遞進(jìn)進(jìn)行牽引,發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,有意識地放緩教材在知識內(nèi)容及其銜接難度上的坡度,促使學(xué)生自然過渡.細(xì)致地研讀初、高中教材,我們發(fā)現(xiàn)高中物理一開始學(xué)習(xí)的知識內(nèi)容很多都與初中的物理概念存在一定的聯(lián)系,是在初中物理認(rèn)知基礎(chǔ)上的豐富與拓展.
例如,“速度”這一概念,初中物理和高中物理都有涉及.在初中,為了定義“速度”,引入了“路程”這一概念,通過移動距離與時間的比值來定義;而在高中,“速度”是一個不僅具有大小而且具有方向的矢量,而“路程”只有大小沒有方向,是標(biāo)量,顯然用“路程”無法完成“速度”的定義,因此引入了“位移”這個新的物理概念,用位移與時間的比值來定義,這就是初、高中物理教材在這個概念定義上的區(qū)別.當(dāng)然,我們從科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性出發(fā),初中教材在“速度”概念的引入時是沒有問題的,因?yàn)樵诔踔小八俣取钡亩x是放在勻速直線運(yùn)動這一特定的情境之中的.一個物體如果做單方向的直線運(yùn)動,其路程與位移的大小是相等,又因其運(yùn)動方向是一維的,所以沒有“矢量性”考慮的要求.
2.優(yōu)化教學(xué)模式,確保思維點(diǎn)有效地銜接