浅议高中物理教学

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  高中物理是中学阶段重要的基础学科,其中蕴涵着丰富的学科思想方法及物理基础知识。通过对它的学习,不仅可以让学生获得物理学的基础知识、提高认知自然界的能力,还可以有效地培养学生的逻辑思维能力,提高学生的科学素养和综合素质。
  高中学生处于独立思考和创新意识快速发展阶段的,只要教师的教学方法及过程得当,能让学生把握好学习高中物理的技巧和要领,物理教学就会取得较好的效果,达到预定的教育功能。本文结合自己的教学实践,从下面“六个重视”方面谈谈对高中物理教学做法和体会:
  1 重视学科思想方法的教学
  我们知道,物理学是迄今为止自然科学界公认的物质成果和思想成果最丰富的学科。物理学的发展除了改变了我们的世界,也改变了我们的观念和生活模式。物理学的每一次重大发展和进步,都与物理学家们高超的智慧和思维的闪光点分不开,没有科学家们创造性的思维及科学的思想方法就没有物理学的重大进步。
  “有了正确的方法作指导,可以增加自觉性,克服盲目性,促使早出成果、多出成果。”科学史家朱克曼曾走访41名诺贝尔奖获得者,发现其“科学鉴赏力”和“高超能力”最主要的是得益于从名师那里“学到一种发现科学真理的思想方法和工作方法”,而不是“从导师那儿获得的实际知识”。………物理学家玻恩曾说:“我荣获1954年的诺贝尔奖,与其说是因为我所发表的文章里包括了一个自然现象的发现,倒不如说是因为那里面包括一个关于自然现象的新思想方法的发现。”显然,从某种意义讲,他是把方法看得比知识还重要。
  由于物理思想方法的重要性,教师在教学过程中就应该结合相关的教学内容,不断地向学生渗透学科思想方法。例如:在力的合成与分解,平抛运动的分解教学过程中,我们不仅要告诉学生分解与合成的原则,更需要告诉学生通过这种“等效代替”的思想方法,用“虚拟的”代替“真实的”达到了“化繁为简”的目的。让学生自觉地运用“等效法”这个物理学中重要的思想方法去解决相关物理问题。学生也许会说:“等效法”在解物理习题时确实有用,但我以后的生活不是一辈子搞物理学。学生对学科思想方法没有足够的重视,自然也不会在解决物理问题中有强烈的运用意识。其实,物理思想方法来源于的物理问题的研究过程中,同样也应用于人们的工作和现实生活之中,为了使学生更好的感受物理思想方法在现实中的应用,并用发展自身素质的眼光重视物理方法,达到对物理学科思想方法的足够重视。也可在教学中列举现实生活中一些学科思想方法的应用。例:建筑设计师、机械设计师…,在设计图纸时,他们设计的图纸与未来的实物从某中意义上来讲就是“等效的”,我们的照片和本人在某些情况下也是“等效的”。可见,“等效法”其实也贯穿于人们的工作和生活。
  我们不能奢望我们所教的大多数学生以后从事物理专业工作或者在生活中经常探讨物理问题和有意识的运用物理知识,但我们在物理教学过程中渗透给学生的学科思想方法可能是学生终身受用的。
  2 重视物理概念的教学
  学习高中物理过程中,很多同学最不适应的就是解答现在流行的混选型(不定项)选择题,每次考试得分率都不过半,或者得分率时高时底。选择题大多是对容易混淆的概念、规律进行真伪判别,也有少量题涉及简单运算。做不好选择题除了学生解题方法(排除法、极值法、对称法、图象法…)不灵活,思维不严密、发散思维能力差外,另外一个重要的原因是学生对物理概念掌握不到位。
  物理学以物理概念和物理规律为主干构成一个完整的知识体系,它们有着相互依存又不可分割的关系,物理概念是物理学知识体系的基础,也是构成物理规律的基石,物理规律重要,物理概念也同样的重要。
  在教学中教师应该重视物理感念的引入方式、形成过程,并且不失时机的进行适当的课堂及课外训练,让学生充分的深化、巩固和完善物理概念的理解,舍得用教学时间在物理概念的教学上。让学生体验到一个从感性到理性的完整思维过程,并从横行和纵向角度体会概念之间的联系和区别,把握好概念的内涵和外延,全面、深刻地理解概念的物理意义,进而得出物理量的量度式和决定式。
  李政道博士于1979年在北京讲学时曾说过:“学习中一定要把基本概念搞清、记牢。”就是要求学生打好基础,对基本概念在深刻理解的基础上牢牢记住。…而不是上课时机械地抄笔记、课后死记硬背概念的文字叙述和数学表达式、做作业时套公式這种不科学的学习方法。换句话说,应该一改重公式、轻概念的坏习惯,把掌握好物理概念看作学好物理学的首要关键。 上述引言也反映出概念教学的重要性,理解掌握不好概念,是无法真正的掌握物理规律的,结果会造成学生整个知识体系的不可靠,解决物理问题就会处于茫然的窘境。
  3 重视物理模型的建立和应用
  人们在认识自然界中的物质结构和不同层次的运动规律时,由于认知能力的限制,常常根据研究的问题抓住主要因素、忽略次要因素,对错综复杂的实际问题,进行分解、简化、科学抽象,实现一种定性或定量的简化描述,这样就建立了一个接近于真实的物理模型。
  钱学森说,“模型就是通过我们对问题现象的分解,利用我们考究得来的机理,吸收一些主要因素,略去一切非主要因素所创造出来的一幅图画……是形象化了的自然现象。”“物理学研究中发展出一种十分成功的研究方法,叫做“模型”的研究方法。所谓模型,并不一定指看得见、摸得着的实体模型,而更广泛地指理论模型。……弄清楚主要矛盾后,再考虑次要矛盾,如此一级级作近似,就可能逼近实际,而在每一步上,都可以用数学方法尽可能精确地加以研究,所以模型方法是物理学为什么能够最成功和最大量地运用数学的本质原因。”
  从上面的引言,我们可以看出,物理模型是物理学家研究物理现象、普通人认识物现象、学习物理学的重要方法和手段。
  我们常听学生说高中物理难学,对于很多学习用功而又没有好的物理成绩的学生,其中一个很重要的原因就是应用物理模型的意识不强,或者根本就没有应用物理模型来解决物理问题的意识。在高中物理的教学中,涉及到各种不同的物理模型,教师应该从高一阶段就不断的帮助学生建立各种物理模型,并引导学生应用好这些物理模型。对于学生遇到的常规习题,物理模型往往已经确定或基本确定,例如:物理在恒力作用下从静止开始运动……,由力和运动关系及初始条件可以确定物体的运动是一个初速度为零的匀加速运动模型;一个物体以水平初速度抛出…,忽略空气阻力,这是个平抛运动模型……,不同的运动模型有不同的运动规律和解题方法与技巧。在不同的物理问题中,结合物理状态或过程利用相关的模型,并能够通过相关模型的移植和类比来简化解题过程,物理习题就会有章可寻,并不难处理。   4 重视培养学生解决物理问题的规范表达
  由于初中物理涉及的物理問题通常都比较简单,表达起来一般较为容易和单调。进入高中学习时,面对物理状态和过程较多的物理问题时,通常都有解题时表达不规范(不写简单汉字叙述、不画示意图,缺乏逻辑性和层次感)的现象存在。这个现象教师应该给予足够重视,最好从高一年级开始就不断的培养学科表达的规范性。不然,学生在整个高中物理学习过程中,处理较为复杂的物理问题时将会因为缺乏表达上的逻辑性、层次感而混乱不清,影响到学生学习物理的信心和成绩。下面就解答物理计算题的规范性谈几点:
  (1)解答物理计算题时应该写出必要的汉字叙述:在解题过程中,应该让学生学会针对物理状态或过程写出适当的汉字表叙述,表达出要做什么、用了什么物理依据(根据…得),做了什么(由…得),通过简单的汉字叙述反映出解题思路和过程,让整个解题过程过度自然,汉字表 达与物理表达式浑然一体。日常生活中我们经常说:“绿叶配红花”,如果我们把解题过程中的物理表达式比喻为“红花”,配合表达式的简单汉字叙述就可以比喻为“绿叶”了。如果花店里卖的花都没有叶子衬托而只有花朵,我们买花时肯定也会感到单调,甚至是别扭的。
  (2)画出规范的受力分析和运动情景示意图:设置给学生解答的物理问题,通常是以现实中的物理原型为背景,抽象为学生已经或者应该掌握的物理模型,并通过汉字或者图象的形式呈现给学生。如果学生能够根据题意、结合物理状态或过程画出规范的受力分析或者运动情景示意图,找到了题目中的物理模型,对应物理模型就可以容易地写出相关的规律了,也可以很容易的找到有时需要的几何关系。
  (3)物理问题的表达应该有一定的逻辑性和层次感:我们都知道,物理现象都是由一系列物理状态组成的物理过程,不会抓物理状态及物理过程是不可能学好物理的。教师要让学生学会按照过程或状态来使用物理概念、规律表达物理问题的习惯。
  如果一个物理过程在某段时间内的运动是同种运动性质的,一般按照物理过程发生的时间顺序对相关状态或过程写出表达式;如果不同物理对象在某段时间内同时发生不同运动性质的物理过程(例:电磁感应现象中,物体发生机械运动的同时,又有闭合电路中的电荷运动),一般可按不同运动性质依据时间顺序分别写出相关状态或过程的表达式。
  需要多个表达式联立才能求解的物理问题,应先分别对表达式写出相应的式号,再联立求解,不要忙着代入个别的已知量而改变了物理依据(物理公式)的原形;若一个表式中只有一个未知量,应该首先变化出这个量的物理表达式,再代入已知量进行运算,不要直接采用解方程的形式运算,这样做既可以突出物理依据的应用,也可以避免物理量的字母符号和物理量单位的字母符号的混乱。
  重视规范的学科表达习惯教学,不仅有利于培养学生的学科表达能力,也有利于学生学好高中物理学。同时也可以让学生养成做事要有条理性、规则性的意识和习惯,这对学生的一生都是有益处的。
  5 重视实验的教学
  物理学是以观察和实验建立起来的基础学科,重视演示实验和学生实验的教学,可以让学生对物理现象有深刻的感性的认识,这种认识是理性认识的前提、是理解物理概念和规律的基础。对培养学生的观察能力和实验能力,发展科学素质和激发学生学习兴趣有着重要的作用。
  6 重视利用物理学家的事迹来培养学生的心理素质和高尚人格
  1993年中日两国儿童探险夏令营远足拉练所引发的《夏令营的较量》和1998年9月中美儿童夏令营引发的《梦想-激情-敏感-体验》,都反映了中国孩子一个明显的弱点:意志脆弱,自立精神和适应能力、生存能力差,懒惰、懦弱、自私。这些弱点集中起来表现学生的心理素质差,在近几年的高中生中表现也越来越突出。
  在物理学的建立和发展过程中,很多物理大师的个人表现,正好跟中国学生身上表现出来的上面那些弱点相反,他们有着优秀的心理素质:意志顽强的学习和工作、人品高尚、不计较报酬和荣誉地献身科学(如牛顿、开普勒、爱因斯坦等人)。在教学中,教师可以经常的讲一些科学家的小故事给学生听或者介绍学生查阅物理学家的故事,来感化和培养学生的心理素质和做人的高尚品格,让学生成为一个和谐发展的人。
  多年的教学实践,自己感受到:在教学中抓好上述“六个重视”对学生学好物理学科基础知识,培养能力和学科素质有着积极的意义。尤其是从高一年级就开始做好这些方面的工作,让学生进入高中就逐步掌握学科学习的方法和要领,养成良好的学科学习习惯和规范表达习惯,学生到高二、高三时学科基础知识的掌握,综合素质和能力就越来越好。
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