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浅谈解决初中物理和中师物理“接轨”难的问题

时间:2006-11-23栏目:物理论文

  一、解决学生对教材内容的不适应
  中师物理与初中物理内容相比,其知识密度大,定量讨论多,研究问题和解决问题需要新思想、新方法、新思路……。教材内容的突然拔高是难以“接轨”的主要原因,加之,由于学生数学知识欠缺,以及思维定势的“负向迁移”,更增加了“接轨”的难度。因此,中师第一学期的物理教学往往是最困难的,笔者认为,要实现教材内容的顺利“接轨”,关键在于帮助学生解决好这些问题。
  (一)学会科学抽象
  物理上为了使所研究的问题简化,往往将研究对象理想化。如:质点、刚体等;将研究过程理想化。如:匀速运动、简谐振动等;还将研究条件理想化。如:无摩擦面,绝热容器等。然而,如质点,匀速运动等在实际中都是不存在的,有的同学对此感到迷惑不解。既然不存在,那又何必研究呢?其实这正是物理学研究问题时常用的简化方法。它的实质是,忽略次要方面,突出主要方面的一种科学的抽象。如质点,就是具有一定质量而没有大小和形状的物体,是理想化模型,许多物理规律正是用物理模型得出的。
  这种思想的建立,需要改变学生头脑中原有图式,而接受新的图式,从而引起图式的质变。因此,从“质点”教学起,就要求学生掌握科学的抽象,使其头脑中的图式,不断得到丰富和发展,从而促进其认识水平产生一个质的飞跃。
  (二)注重开拓思路
  有些物理概念比较抽象。其思维形式和过程又比较复杂,而对于在思路几乎是“直来直去”的同学来说,要理解和掌握这些概念确不是件易事。因此,在讲授新知识的同时,更要注重开拓新思路,以提高学生的抽象思维能力。用“比值”定义的物理量就是其中一例。如:对加速度的定义式a=Δv/Δt,学生已感到明显地不适应,他们在具体判断加速度大小时,总习惯把加速度跟速度联起来考虑,他们认为,根据定义式,加速度跟Δv成正比,跟Δt成反比。例如,竖直上抛物体运动到最高点时a≠0的事实,学生的思路就是通不过,他们认为此刻的v=0,物体都停止运动了,哪儿还有什么加速度?而且令学生更加不可思议的是,加速度的大小跟Δv、Δt均无关。出现这种错误的原因在于学生的抽象思维能力不足:(1)把加速度跟速度概念混淆不清,认为物体只有运动起来才可能有加速度。(2)不理解公式的物理意义,而把定义式纯数学化了,即习惯于从数字角度分析物理量之间的关系,从而引起思维错误,把“量度”公式跟“决定”条件混淆不清。其实,定义式a=Δv/Δt,只是加速度的“量度”式,而不是其“决定”式。为了使学生心悦诚服,理清思路,我举了两个例子,深入浅出,以启发学生“顺应”。例1,要想知道两个同学,谁跑得快,可以让他们同跑一百米,并用跑表“测量”,然后根据v=s/t计算。“比值”大者跑得快,但他们两人的速度大小却与所选的一百米(s)及一百米所用时间(t)均无关。例2,要知道某物质的密度,可“测”出其质量(m)和体积(V),然后用p=m/v计算,但其密度大小却与m、V均无关。这两个例子,形象地说明了“量度”不等于“决定”。类似于加速度用“比值”定义的物理量以后还很多,对于这些抽象的概念,我们要引导学生弄清它的实质,消除思维障碍。这样对以后的电场强度、磁感应强度等概念将会得心应手。
  (三)突破思维定势
  思维定势,对人的大脑思维活动起着两种作用。一是有利于学习新知识而产生的正向迁移,其作用无疑是积极的,但是,当思维定势对学习新知识起干扰作用,即产生负向迁移,其作用则是消极的。
  “已有知识负迁移”;“相异构想”(前科学概念中错的概念);以及“生活中积累的错误观点”等,都会造成一定的妨碍再认识的思维定势,他们往往带着“框架模式”去套认新知识,缺乏全面思考问题的思维素质,因而常常会遇到许多出乎意料的结论,从而发出了“物理难学”的感叹。
  例如:先入为主的标量概念对矢量概念的建立,就是一个干扰。如讲匀速圆周运动的向心加速度时,由于一些同学把加速度理解为速度的量值变化的快慢,而不习惯考虑其方向的变化。所以,一提匀速圆周运动物体的加速度,他们头脑中,预先就有这样的图景:“既然物体作匀速圆周运动,则v[,2]跟v[,1]就应该相等,从那儿来的速度的变化量Δv?加速度也就无从谈起了”。但其向心加速度公式a=ω[2,]R或a=v[2,]/R,充分说明了向心加速度确有实实在在的量值。这一事实,学生往往感到莫明其妙。这就需要突破思维定势。笔者对“向心加速度”一节是这样处理的:索性一开始就给出其结论,a=ω[2,]R、a=v[2,]/R,以建立悬念;接下来复习矢量的概念,并突出其“方向”;然后用矢量的平行四边形法则,导出由于v[,2]跟v[,1]“方向”不同而产生的Δv,这样加速度也就在其中了,接着导出向心加速度公式,最后用实验验证。可见,学了向心加速度后,既扩大了矢量和加速度的外延,又使学生对这些概念的内涵有了更深刻的理解。因此,对于一些难理解的概念,要注意分阶段进行,不能企图“一口吃胖”,强调“一次讲深讲透”的作法,是不符合学生的认识规律的。
  此外,“相异构想”,如“离心力”对作圆周运动物体或单摆摆球和受力分析,起到了干扰作用;“生活中积累的错误观点”,如:“物体运动需要力来维持”,对牛顿第一定律的理解起干扰作用,“马拉车前进是由于马拉车的力大于车拉马的力”,对牛顿第三定律的学习起干扰作用等。还有学生的直觉经验(想当然)的思维定势对理性认识的干扰作用等,在教学中都不容忽视。由于篇幅所限,本文从略。
  (四)弥补数学欠缺
  同学们总说,物理难学,难在哪里呢?客观地说,难,并不完全难在物理问题的本身,一些同学数学基础较差,不能适应教材内容需要,在物理问题上,由于数学卡壳的情况比比皆是,数学知识的欠缺是学生接受新知识和解题中的一大障碍。
  数学是物理推理思维的方法,是量化物理变量、定义物理概念,表述物理过程的工具。“功欲善其事,必先利其器”,对于教学中涉及到的数学问题,应先了解学生的掌握情况,然后酌情作必要的复习。如:从建立坐标系开始就包括确立自变量,找出函数关系的数学问题;进行矢量运算时涉及到平面几何、三角等方面的知识;天体运动的计算中,要用到幂和根式的运算知识等。有时还要涉及到一些未学过的数学知识。如“弧度”的概念,由于相关知识不清,一周角=360°,在学生头脑中根深蒂固,而一周角=2π弧度,则十分陌生,因而弧度的概念很难建立,以致用弧度作圆心角单位而导出的弧长公式l=Rθ,学生更是难以接受。有经验的教师常说:“弧度往往引起学生糊涂”。因此,必须给以适当补课,以扫除拦路虎。同时,在推导公式或讲解例题时,不仅要分析其物理过程,对数学问题也要示范,板演,不能因为是数学问题而回避。要尽快培养学生应用数学知识解决物理问题的能力。
      二、解决学生学习方法上的不适应
  中师第一期的教学对象是,长期被“喂着吃”的刚刚从初中毕业的学生,他们对物理知识的理解能力和思维能力尚处于低级阶段,在初中,他们往往以完成作业为主,不习惯看书,不会记笔记,不善于总结,不善于观察和解释现象,不善于动手实验等。学习方法上的不适应,将使学生在学习中处处遇“红灯”。因此,教会学生学习方法,

亦是当务之急。
  (一)增强课堂意识
  老师的作用是导航开窍,听讲是学生的头等知识来源,轻视课堂听讲,是最大的浪费时间。教育学生尊重老师的劳动。首先要求学生作到:(1)有寄希望于课堂的愿望。(2)课前要作好充分准备,即:包括知识准备,物质准备和精神准备。(3)上课后,立即进入学习状态,谨防走神,听不懂时作个记号,继续听,不钻牛角尖,相信科学,尊重事实,是学生应有的修养。(4)智商较高的同学,听课要有超前意识,不能只满足于跟着老师走,而要力争通过自己的思维,悟出其中道理。其次,训练学生课堂记笔记的习惯,笔记的内容主要有:(1)板书。因板书言简意赅,并可体现整节课的教学内容。(2)教师对教材的处理(增、删、改)。(3)听课中的疑点。(4)不宜板书但又比较关键的内容。这样既有利于听课时思想集中,手脑并用,又是一种能力的训练,更是复习时与教材配合的重要依据,是非常有效的学习方法之一。而且随着知识层次的提高,记笔记的能力显得尤为重要。所以在学生入学的第一学期特别在学生还不自觉、不习惯的初期,更要来点“强制”措施,例如:在课堂上不定期地有意识地提问,以检查听课效果,平时不定期地检查笔记,并将检查结果与学生成绩挂钩,以帮助他们养成习惯,从中尝到甜头,进而变成他们的自觉行动。
  同时,立足于用物理学科本身魅力增强课堂的吸引力,激发学生对课堂的兴趣,无疑对增强课堂意识起到促进作用。
  (二)加强教材阅读
  物理教材是学生学习物理的根据,又是获得物理知识的主要来源。因此,尽快培养学生阅读教材的良好习惯,提高阅读教材的能力,是十分重要的。阅读教材绝不同于看小说。教材中既有物理过程,物理现象的描述,又有对物理现象的分析和概括;既有定性描述,又有定量推导;表达方式,既有文字,又有公式和插图等。笔者是从以下几个方面指导学生阅读的:(1)课前预读。对教材的某些内容可布置让学生预读,教师提出预读提纲,要求学生记下要点,以明确听课目的(注意,对可建立悬念的内容不宜预

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