物理教学贵在“原汁原味”

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  学生常说“物理难学”,从教后,笔者也时常反思“为什么学生感觉物理难学?”“如何让学生轻松地学会物理概念和物理方法?”笔者在教学中发现:认为“物理难学”的那部分学生大多未能明确和掌握物理学的语言,进而影响了学生对解决物理问题的方法和能力的掌握与提高。要切实解决这个问题,应该多从物理学科语言出发实施物理教学,保证物理的“原汁原味”,让学生在物理概念和物理方法中沉浸并树立信心、提高能力。
  一、运用物理语言教学的重要性
  大多数学生在学习中有这样的错误想法:认为物理学习最重要的是学会解物理习题,至于物理概念、规律理解到什么程度不重要,这样的想法好像是抓住了物理学习的关键,其实是学好物理最大的障碍,不深刻地理解物理语言就学不好物理。
  物理语言能反映物理知识的全貌,包括物理概念、公式、定律、定理、物理方法和物理思想等等,一般表现为文字、符号、图像和模型几种形式,具有简洁性、科学性、抽象性等鲜明的学科个性。物理语言和物理思维关系密切,负责的物理规律和抽象的物理思维都最终用简单的公式或图像来表现出来,学生对物理语言的认知水平直接影响着他的物理方法、思维的形成,并最终影响着他建立整个物理知识框架的完整度和后续学习能力。
  苏霍姆林斯基说过:“如果你不想使知识变成僵化的、静止的学问,就要把语言变成一个最重要的创造工具。”因此,物理教学实施过程中,教师要加强对物理语言的运用。
  二、用原有概念驱动新概念形成
  中学的物理知识在教材的安排上遵循循序构建的教育规律,教学中要注意前后知识的连贯性,应坚持引导学生用所掌握的物理语言(原有概念、规律、公式)来分析新的物理知识,完成新旧物理语言间的相互转化。
  例如,笔者在《速度变化快慢的描述——加速度》一节的教学中,加速度这个概念是学生在物理学习中遇到的新的概念,如果直接切入则比较抽象,教学中可从学生原有的认知水平出发,运用物理语言完成知识的迁移:
  (1)从位置的变化Δx出发,帮助学生理解速度的变化Δv,并理解其矢量性;
  (2)从表示位置的变化率ΔxΔt引入速度概念出发,帮助学生理解为表示速度的变化率Δvvt,从而引入加速度的概念。
  帮助学生通过知识的迁移建立新的物理概念,这不仅是新的物理概念的教授,更是一种物理思想的传递,一种物理思维的内化,是整个物理知识框架得以建立的前提。
  三、运用图像语言认识动态过程
  图像是重要的物理语言,具有直观、形象的鲜明特点,如果一个特定的物理问题可以被转化为一个图形,那么思想就整体地把握住了问题,并且能创造性地思索问题的解法。用物理图像来反映或表达物理规律或过程时,更容易被学生所接受,有助于学生对物理概念和物理规律的理解;应用物理图像分析和研究复杂的物理过程,可降低解题的难度,同时也是培养学生能力的有效途径,物理教学中应引起高度重视。
  例如,分析复杂的运动问题,引导学生画出行程示意图,在图中标清楚过程中所涉及的物理量,确定已知量和待求量,在对过程理解后继续进行“位移—时间”图像或“速度—时间”图像进行分析,利用图像中的截距、切线斜率、拐点、面积等重要参数的理解认识整个运动过程。
  学生在解决具体的物理问题时,直接去分析物理情境很可能一时难以建立起清晰的物理图景,而找不出解题的思路,如果善于利用物理图像或用作图的方法描绘出这一复杂的过程,将复杂的过程简化,物理过程变得简单、明了,缩短了问题解决的时间和正确率,达到事半功倍的效果。
  四、归纳模型思想提升思维能力
  建立理想化物理模型是重要的物理学语言,建模的过程是引导学生将具体的“原始问题”抽象为自己所熟悉的典型的物理问题来完成解题的过程,所谓“原始问题”是现实世界中真实且客观存在的物理问题,这类问题往往以生动、开放的生活情境为背景,除了具有客观性、真实性以外,还具有已知条件的隐蔽性和问题答案的合理性。
  归纳模型可以是将物理对象模型化,包括实际物体本身的理想化,如质点、点电荷、理想电表、理想气体、理想变压器、理想二极管等等,也有人为构建的理想化图形来模拟的物理概念,如光线、电场线、磁感线等。抓住这些对象的模型所涉及的物理规律,提取“原始问题”中的对象与之相对应,便可找出问题的解决办法。
  归纳模型也可以是物理状态或物理过程的抽象概括,如力学中的典型运动模型:匀速直线运动、匀加(减)速直线运动、自由落体、简谐运动、弹性碰撞;如电学中的稳恒电流;如热学中的等温、等压和等容变化,绝热变化等等。理清“原始问题”中的物理情境,将物理过程和状态模型化,完成物理过程的简化,实现从“物理情境”到“物理图景”的转化。
  总之,教学中要有意识地培养学生应用物理语言的能力,精心设计物理语言的阶梯,在教学实践中不断学习、探索、总结,不断提高学生的物理语言表述运用能力,让学生的物理学习保持“原汁原味”,循序渐进地提高学生的物理思维能力。
  
  (责任编辑 黄春香)
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