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谈在高三阶段重视物理思想方法培养的几个策略
 
更新日期:2022-10-28   来源:中学物理   浏览次数:296   在线投稿
 
 

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       将教学的焦点和注意力聚焦和集中在对题类研究、题型研究和解题方法与技巧的研究上,是当前高三课堂教学中一道突出的“风景线”。究其实质这种“研究”的目的完全是“绑定”在“应试”上的,作为重要基础学科的高中物理,其教学要求、目标与意义在于中学生不但必须掌握其所包含的知识和技能,而且要学习、研究、运用和发扬光大其所包含的“思想方法”。“物理思想方法”其更深远的作用在于它能迁移到学生以后的学习、生活和工作中,并进一步得到强化。因此,教师不仅要在高一、高二教学中切实重视对学生物理思想方法培养,而且对物理思想方法重视必须有效地贯穿于高中教学的整个始终,尤其不能忽视高三复习阶段。在经历了高中两年的物理学习以后,学生初步掌握了一定物理思想方法,但学生缺乏对已学的物理思想方法的全盘了解,单一解题训练对物理思想方法掌握确实能起到一定的巩固和加深作用,但物理思想方法有他的精妙之处,仅仅是“一面之缘”不一定识得“庐山真面目”,很难使学生真正了解物理思想方法的意义,更别提融会贯通了。本文根据教学实际以几个常见的物理思想方法为例谈谈如何在高三复习阶段通过归纳、有机整合引导学生重新再领悟、再体会以前所学物理思想方法。
一、抓好概念、公式复习,以比值定义法为契机通过巧妙归纳物理概念、公式来领悟物理思想方法。
1、进入高三,学生已经基本学完了高中大部分物理知识,缺的是如何有机整合、系统归纳已学的各种物理思想。比值定义法是高中物理常见的研究方法,我们不妨按这样的方式来归类:与时间有关体现变化快慢的物理量,如速度 ,加速度 ,功率 ,电流 ,教师需要跟学生指出的是许多物理问题与时间有关,研究时要多思考时间在另外两个物理量之间作用,一方面除以时间体现的是分子处的物理量随时间变化的快慢,另一方面前面所举的5个公式如果变形为乘积的话反过来又说明了分子处的物理量由等式处的物理量随时间的累积。并把这种方法与社会生产、生活实际中的有关事例进行比较,找出这种方法的实际应用(如工厂里工人工作量与时间比值体现的工作效率)。又如劲度系数 ,电容 ,电阻 这三个比值定义物理量是根据元器件物理性能来归类的,教师需要跟学生强调这三个比式其实就是度量的意味,度、量的意思就好比拿尺可以量物体的长度却不能决定物体的长度,秤可以称量物体的质量却不能决定它的质量,这些道理教师需让学生领悟,并鼓励学生寻找实际生活中相似的例子。培养学生体会这些物理量定义方法和技巧,这有助于学生掌握探索新事物、新概念的思想和技能,这样的影响潜移默化、润物细无声。
2、“场”是高中物理概念教学中一个重难点,它是客观存在可又太抽象的一种特殊物质,一直让学生感到学习起来困难。我们可以通过研究场强的定义方法来重新领悟重力场、电场及磁场的特点和巧妙研究方法。可以专题复习的形式将三者结合起来复习,采用归纳和对比的思想吃透场的概念和研究场的特殊思想。电场强度 ,磁感应强度 ,重力加速度 ,这三个公式中的点电荷 、电流元 、质量 是分别引入感受三种力的,但又有所不同,重力场对有质量的物体不管处于什么状态均有力的作用,方向都竖直向下。电场对放入其中的电荷有力的作用,对正、负电荷的作用方向相反。磁场对电流的作用最复杂,不仅跟导线长度、电流的大小方向有关,还跟电流与磁场的夹角有关。他们的定义方式的共同点是通过一种能与该场发生关系(力的作用)的特殊物质来研究,这里引入用来研究场的三种物体都不能决定场的大小和方向,就好比验电笔能测试物体是否带电,但不能决定物体的带电量。而且对引入的物体有要求,需是点电荷、电流元等引入后不改变场原来性质的微元,这就好比要用尺量桶中液体深度,选取的尺要细到插入桶后尺排开液体体积可以忽略不计(即液面高度几乎不变)。这些例子教师要多举,以期让学生慢慢领悟这种研究特殊物质的思想,这会为学生以后的工作、学习、创造播下一颗创新研究思想的种子。
二、重视物理实验复习,将不同实验研究方法整合起来体会物理思想方法
物理学是一门以实验为基础的自然科学,观察和实验是认识物理现象、形成物理概念和发现物理规律的重要手段。物理实验中方法因素很丰富,常用的测量和分析方法有:观察方法、比较法、平衡法、控制变量法、逐差法、等效法、积累放大法、转换测量法和包括图像法在内的数据处理方法等。这些方法并不是孤立存在于一个实验中的,一个实验的设计完成往往是多个思想方法的共同作用,这一点教师需要让学生在具体的实验或解题中细细体会。
1、深入剖析多种思想方法在一个实验中的结合应用。例:研究牛顿第二定律m、a、F关系这个实验,学生对这个实验思想方法影响最深是控制变量法,其实该实验还用到了其它多个思想方法,如根据实验设计原理分为定量测量和半定量测量方法。在调整装置时用到了平衡法思想、等效替代思想,在利用纸带计算小车速度时用到逐差法,在分析物理量数据关系时用到了图像法等等。
2、巩固一种实验思想方法可以思考这个实验方法是如何在多个实验中的体现。控制变量思想方法高中阶段最常用方法之一。控制变量法是物理实验所用的方法,即保持一个或多个量不变,调整另一个或多个量改变,来探究这些量之间的关系。该思想方法在高中物理实验研究中实例举不胜举,学生也掌握的不错,笔者在此不多笔墨了。而半定量测量思想却往往被学生忽视,其实这种思想是很难能可贵的,在物理实验研究中受实验条件或其他一些因素限制,我们有时无法定量测出某些物理量,比如库伦利用库伦扭秤装置做的实验,在库伦那个年代,还不知道怎样测量物体所带的电荷量,甚至连电荷量的单位都没有,库伦巧妙的利用电量倍分的思想,把带电小球的电荷量 分为 、 、 ,…其实这种方法就是一种半定量测量思想。又如人民教育出版社高中物理必修2课本中利用橡皮筋探究功与速度变化的关系实验,利用一根橡皮筋、两个橡皮筋、三根橡皮筋…表示橡皮筋对小车做功为 、 、 …的思想也是半定量思想,这里用这种思想方法巧妙解决了橡皮筋变力做功所带来无法测量的困难。在进行实验专题复习时,这样的研究方法还有很多,教师要善于总结、归纳,在安排学生实验或进行习题训练时要将这些物理实验史上的经典研究方法融入其中,让学生反复体会、领悟,开拓学生创新思想、解决问题的能力。
三、重视在课堂活动中渗透物理思想和方法的教育
学习物理重要的是学习物理的科学研究思想,是为了将从物理中学到的思想联系并运用指导生活实际。离开科学的思想和方法,就无法进行科学的思维,更无法实现创造性的发现、发明。中学物理教学中,教师要善于挖掘并向学生揭示知识中蕴含的科学思想和方法,强化认知过程的教学,注意教学程序与科学方法的逻辑一致,使学生逐步了解并掌握常见的物理思想和方法,树立科学的世界观.物理教学中运用科学方法不但需要潜移默化地渗透,而且更需要有意识地强化训练和培养。渗透、训练、培养科学方法要将其与物理知识紧密联系起来,并有机地融为一体。

浙江省长兴县金陵高级中学    裘志辉

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