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淺談解決初中物理和中師物理“接軌”難的問題
一、解決學(xué)生對教材內(nèi)容的不適應(yīng)
中師物理與初中物理內(nèi)容相比，其知識密度大，定量討論多，研究問題和解決問題需要新思想、新方法、新思路……。教材內(nèi)容的突然拔高是難以“接軌”的主要原因，加之，由于學(xué)生數(shù)學(xué)知識欠缺，以及思維定勢的“負向遷移”，更增加了“接軌”的難度。因此，中師第一學(xué)期的物理教學(xué)往往是最困難的，筆者認為，要實現(xiàn)教材內(nèi)容的順利“接軌”，關(guān)鍵在于幫助學(xué)生解決好這些問題。
�。ㄒ唬⿲W(xué)會科學(xué)抽象
物理上為了使所研究的問題簡化，往往將研究對象理想化。如：質(zhì)點、剛體等；將研究過程理想化。如：勻速運動、簡諧振動等；還將研究條件理想化。如：無摩擦面，絕熱容器等。然而，如質(zhì)點，勻速運動等在實際中都是不存在的，有的同學(xué)對此感到迷惑不解。既然不存在，那又何必研究呢？其實這正是物理學(xué)研究問題時常用的簡化方法。它的實質(zhì)是，忽略次要方面，突出主要方面的一種科學(xué)的抽象。如質(zhì)點，就是具有一定質(zhì)量而沒有大小和形狀的物體，是理想化模型，許多物理規(guī)律正是用物理模型得出的。
這種思想的建立，需要改變學(xué)生頭腦中原有圖式，而接受新的圖式，從而引起圖式的質(zhì)變。因此，從“質(zhì)點”教學(xué)起，就要求學(xué)生掌握科學(xué)的抽象，使其頭腦中的圖式，不斷得到豐富和發(fā)展，從而促進其認識水平產(chǎn)生一個質(zhì)的飛躍。
�。ǘ┳⒅亻_拓思路
有些物理概念比較抽象。其思維形式和過程又比較復(fù)雜，而對于在思路幾乎是“直來直去”的同學(xué)來說，要理解和掌握這些概念確不是件易事。因此，在講授新知識的同時，更要注重開拓新思路，以提高學(xué)生的抽象思維能力。用“比值”定義的物理量就是其中一例。如：對加速度的定義式a=Δv／Δt，學(xué)生已感到明顯地不適應(yīng)，他們在具體判斷加速度大小時，總習(xí)慣把加速度跟速度聯(lián)起來考慮，他們認為，根據(jù)定義式，加速度跟Δv成正比，跟Δt成反比。例如，豎直上拋物體運動到最高點時a≠0的事實，學(xué)生的思路就是通不過，他們認為此刻的v=0，物體都停止運動了，哪兒還有什么加速度？而且令學(xué)生更加不可思議的是，加速度的大小跟Δv、Δt均無關(guān)。出現(xiàn)這種錯誤的原因在于學(xué)生的抽象思維能力不足：(1)把加速度跟速度概念混淆不清，認為物體只有運動起來才可能有加速度。(2)不理解公式的物理意義，而把定義式純數(shù)學(xué)化了，即習(xí)慣于從數(shù)字角度分析物理量之間的關(guān)系，從而引起思維錯誤，把“量度”公式跟“決定”條件混淆不清。其實，定義式a=Δv／Δt，只是加速度的“量度”式，而不是其“決定”式。為了使學(xué)生心悅誠服，理清思路，我舉了兩個例子，深入淺出，以啟發(fā)學(xué)生“順應(yīng)”。例1，要想知道兩個同學(xué)，誰跑得快，可以讓他們同跑一百米，并用跑表“測量”，然后根據(jù)v=s/t計算�！氨戎怠贝笳吲艿每�，但他們兩人的速度大小卻與所選的一百米(s)及一百米所用時間(t)均無關(guān)。例2，要知道某物質(zhì)的密度，可“測”出其質(zhì)量(m)和體積(V)，然后用p=m/v計算，但其密度大小卻與m、V均無關(guān)。這兩個例子，形象地說明了“量度”不等于“決定”。類似于加速度用“比值”定義的物理量以后還很多，對于這些抽象的概念，我們要引導(dǎo)學(xué)生弄清它的實質(zhì)，消除思維障礙。這樣對以后的電場強度、磁感應(yīng)強度等概念將會得心應(yīng)手。
�。ㄈ┩黄扑季S定勢
思維定勢，對人的大腦思維活動起著兩種作用。一是有利于學(xué)習(xí)新知識而產(chǎn)生的正向遷移，其作用無疑是積極的，但是，當(dāng)思維定勢對學(xué)習(xí)新知識起干擾作用，即產(chǎn)生負向遷移，其作用則是消極的。
“已有知識負遷移”；“相異構(gòu)想”（前科學(xué)概念中錯的概念）；以及“生活中積累的錯誤觀點”等，都會造成一定的妨礙再認識的思維定勢，他們往往帶著“框架模式”去套認新知識，缺乏全面思考問題的思維素質(zhì)，因而常常會遇到許多出乎意料的結(jié)論，從而發(fā)出了“物理難學(xué)”的感嘆。
例如：先入為主的標(biāo)量概念對矢量概念的建立，就是一個干擾。如講勻速圓周運動的向心加速度時，由于一些同學(xué)把加速度理解為速度的量值變化的快慢，而不習(xí)慣考慮其方向的變化。所以，一提勻速圓周運動物體的加速度，他們頭腦中，預(yù)先就有這樣的圖景：“既然物體作勻速圓周運動，則v[,2]跟v[,1]就應(yīng)該相等，從那兒來的速度的變化量Δv？加速度也就無從談起了”。但其向心加速度公式a=ω[2,]R或a=v[2,]/R，充分說明了向心加速度確有實實在在的量值。這一事實，學(xué)生往往感到莫明其妙。這就需要突破思維定勢。筆者對“向心加速度”一節(jié)是這樣處理的：索性一開始就給出其結(jié)論，a=ω[2,]R、a=v[2,]/R，以建立懸念；接下來復(fù)習(xí)矢量的概念，并突出其“方向”；然后用矢量的平行四邊形法則，導(dǎo)出由于v[,2]跟v[,1]“方向”不同而產(chǎn)生的Δv，這樣加速度也就在其中了，接著導(dǎo)出向心加速度公式，最后用實驗驗證�？梢姡瑢W(xué)了向心加速度后，既擴大了矢量和加速度的外延，又使學(xué)生對這些概念的內(nèi)涵有了更深刻的理解。因此，對于一些難理解的概念，要注意分階段進行，不能企圖“一口吃胖”，強調(diào)“一次講深講透”的作法，是不符合學(xué)生的認識規(guī)律的。
此外，“相異構(gòu)想”，如“離心力”對作圓周運動物體或單擺擺球和受力分析，起到了干擾作用；“生活中積累的錯誤觀點”，如：“物體運動需要力來維持”，對牛頓第一定律的理解起干擾作用，“馬拉車前進是由于馬拉車的力大于車拉馬的力”，對牛頓第三定律的學(xué)習(xí)起干擾作用等。還有學(xué)生的直覺經(jīng)驗（想當(dāng)然）的思維定勢對理性認識的干擾作用等，在教學(xué)中都不容忽視。由于篇幅所限，本文從略。
（四）彌補數(shù)學(xué)欠缺
同學(xué)們總說，物理難學(xué)，難在哪里呢？客觀地說，難，并不完全難在物理問題的本身，一些同學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差，不能適應(yīng)教材內(nèi)容需要，在物理問題上，由于數(shù)學(xué)卡殼的情況比比皆是，數(shù)學(xué)知識的欠缺是學(xué)生接受新知識和解題中的一大障礙。
數(shù)學(xué)是物理推理思維的方法，是量化物理變量、定義物理概念，表述物理過程的工具�！肮τ破涫�，必先利其器”，對于教學(xué)中涉及到的數(shù)學(xué)問題，應(yīng)先了解學(xué)生的掌握情況，然后酌情作必要的復(fù)習(xí)。如：從建立坐標(biāo)系開始就包括確立自變量，找出函數(shù)關(guān)系的數(shù)學(xué)問題；進行矢量運算時涉及到平面幾何、三角等方面的知識；天體運動的計算中，要用到冪和根式的運算知識等。有時還要涉及到一些未學(xué)過的數(shù)學(xué)知識。如“弧度”的概念，由于相關(guān)知識不清，一周角=360°，在學(xué)生頭腦中根深蒂固，而一周角=2π弧度，則十分陌生，因而弧度的概念很難建立，以致用弧度作圓心角單位而導(dǎo)出的弧長公式l=Rθ，學(xué)生更是難以接受。有經(jīng)驗的教師常說：“弧度往往引起學(xué)生糊涂”。因此，必須給以適當(dāng)補課，以掃除攔路虎。同時，在推導(dǎo)公式或講解例題時，不僅要分析其物理過程，對數(shù)學(xué)問題也要示范，板演，不能因為是數(shù)學(xué)問題而回避。要盡快培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力。
二、解決學(xué)生學(xué)習(xí)方法上的不適應(yīng)
中師第一期的教學(xué)對象是，長期被“喂著吃”的剛剛從初中畢業(yè)的學(xué)生，他們對物理知識的理解能力和思維能力尚處于低級階段，在初中，他們往往以完成作業(yè)為主，不習(xí)慣看書，不會記筆記，不善于總結(jié)，不善于觀察和解釋現(xiàn)象，不善于動手實驗等。學(xué)習(xí)方法上的不適應(yīng)，將使學(xué)生在學(xué)習(xí)中處處遇“紅燈”。因此，教會學(xué)生學(xué)習(xí)方法，
亦是當(dāng)務(wù)之急。
�。ㄒ唬┰鰪娬n堂意識
老師的作用是導(dǎo)航開竅，聽講是學(xué)生的頭等知識來源，輕視課堂聽講，是最大的浪費時間。教育學(xué)生尊重老師的勞動。首先要求學(xué)生作到：(1)有寄希望于課堂的愿望。(2)課前要作好充分準備，即：包括知識準備，物質(zhì)準備和精神準備。(3)上課后，立即進入學(xué)習(xí)狀態(tài)，謹防走神，聽不懂時作個記號，繼續(xù)聽，不鉆牛角尖，相信科學(xué)，尊重事實，是學(xué)生應(yīng)有的修養(yǎng)。(4)智商較高的同學(xué)，聽課要有超前意識，不能只滿足于跟著老師走，而要力爭通過自己的思維，悟出其中道理。其次，訓(xùn)練學(xué)生課堂記筆記的習(xí)慣，筆記的內(nèi)容主要有：(1)板書。因板書言簡意賅，并可體現(xiàn)整節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容。(2)教師對教材的處理（增、刪、改）。(3)聽課中的疑點。(4)不宜板書但又比較關(guān)鍵的內(nèi)容。這樣既有利于聽課時思想集中，手腦并用，又是一種能力的訓(xùn)練，更是復(fù)習(xí)時與教材配合的重要依據(jù)，是非常有效的學(xué)習(xí)方法之一。而且隨著知識層次的提高，記筆記的能力顯得尤為重要。所以在學(xué)生入學(xué)的第一學(xué)期特別在學(xué)生還不自覺、不習(xí)慣的初期，更要來點“強制”措施，例如：在課堂上不定期地有意識地提問，以檢查聽課效果，平時不定期地檢查筆記，并將檢查結(jié)果與學(xué)生成績掛鉤，以幫助他們養(yǎng)成習(xí)慣，從中嘗到甜頭，進而變成他們的自覺行動。
同時，立足于用物理學(xué)科本身魅力增強課堂的吸引力，激發(fā)學(xué)生對課堂的興趣，無疑對增強課堂意識起到促進作用。
�。ǘ┘訌娊滩拈喿x
物理教材是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的根據(jù)，又是獲得物理知識的主要來源。因此，盡快培養(yǎng)學(xué)生閱讀教材的良好習(xí)慣，提高閱讀教材的能力，是十分重要的。閱讀教材絕不同于看小說。教材中既有物理過程，物理現(xiàn)象的描述，又有對物理現(xiàn)象的分析和概括；既有定性描述，又有定量推導(dǎo)；表達方式，既有文字，又有公式和插圖等。筆者是從以下幾個方面指導(dǎo)學(xué)生閱讀的：(1)課前預(yù)讀。對教材的某些內(nèi)容可布置讓學(xué)生預(yù)讀，教師提出預(yù)讀提綱，要求學(xué)生記下要點，以明確聽課目的（注意，對可建立懸念的內(nèi)容不宜預(yù)讀）。(2)課堂精讀。課堂上老師在精講的基礎(chǔ)上，要求學(xué)生對重點段落，逐字逐句地分析其含義，以加深理解，強化記憶。(3)課后通讀。心理學(xué)理論告知我們：知識的遺忘率最高的時間是初掌握知識那一段。因此，要及時指導(dǎo)學(xué)生課后通讀教材，對進一步鞏固已學(xué)知識十分重要。(4)系統(tǒng)閱讀。在教材每章結(jié)束后或期中，期末復(fù)習(xí)時，必須指導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)閱讀，在此基礎(chǔ)上，指導(dǎo)學(xué)生用列表法或結(jié)構(gòu)圖等形式處理教材中的概念、規(guī)律及知識要點，從而達到深化知識，提高邏輯思維的目的。
�。ㄈ┡囵B(yǎng)觀察能力
觀察實驗，不僅是為了學(xué)習(xí)物理知識，而且它本身就是物理知識，觀察實驗，可使學(xué)生豐富感性知識，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，而且又是最好的讓學(xué)生（主體）與物理世界（客體）相互作用的最好環(huán)境。在教學(xué)中，實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)一般很少被忽視，但觀察能力的培養(yǎng)往往不被重視。筆者僅就培養(yǎng)觀察能力方面談幾點體會。(1)課堂觀察演示實驗。要求學(xué)生充分觀察老師的演示實驗。所謂充分觀察，就是全面觀察，重點觀察和對比觀察。盡可能地讓學(xué)生自己分析現(xiàn)象，判斷出本質(zhì)特征。在充分觀察的基礎(chǔ)上，由學(xué)生逐步思考，分析、討論，并總結(jié)出物理現(xiàn)象的本質(zhì)規(guī)律。(2)課外觀察自然現(xiàn)象和身邊事物。培養(yǎng)學(xué)生平時善于多觀察自然現(xiàn)象和身邊事物的習(xí)慣。啟發(fā)他們練習(xí)應(yīng)用物理規(guī)律解釋自己觀察到的現(xiàn)象和生活中的物理問題，使“物理生活化。生活物理化�！崩纾涸诔嘶疖嚶眯兄�，只要稍加留心觀察，就可以從司空見慣的現(xiàn)象中，發(fā)現(xiàn)許許多多物理問題，如：火車啟動前，總要向后倒一下，是為了分別克服每節(jié)車廂的靜摩擦，以減小啟動的難度；路旁的樹木、房屋向后倒，這是由于人們總是習(xí)慣以自己為參照物；在平穩(wěn)行駛的車廂里豎直向上跳起后，仍落回原地，是由于慣性，即由于人在水平方向上沒有受力，仍以原來的速度與車同行；鐵道轉(zhuǎn)彎處外高內(nèi)低，目的在于提供火車作圓周運動的向心力等等，都是物理問題�？梢�，人們就生活在物理世界中，每時每刻都在和各種各樣的物理現(xiàn)象打交道，只要善于觀察，勤于思考，定能從中挖掘提煉出妙趣橫生的事例來。這樣，不知不覺就鞏固了已學(xué)知識，而且充實了閑暇空余。
�。ㄋ模┙虝䦶�(fù)習(xí)方法
學(xué)生平時所學(xué)知識都是些被分割的、零碎的知識片斷。非常容易被遺忘，而且新課教學(xué)，不宜也不可能把概念的內(nèi)涵和外延揭示的十分透徹和全面，只有通過復(fù)習(xí)，才有可能把知識拓寬和加深，才有可能對已學(xué)知識達到深刻理解的程度。因此，復(fù)習(xí)的過程，絕不是簡單的原課程的重復(fù)，而是拾遺補缺，尋找知識內(nèi)在聯(lián)系的過程，是在較大范圍內(nèi)貫穿知識的過程；是強化知識提高能力的過程；而且復(fù)習(xí)還有更積極的意義——溫故而知新。因此，教會學(xué)生復(fù)習(xí)方法是非常重要的。首先教會學(xué)生對知識進行正確劃分，抓教材內(nèi)容的輪廓梗概和列表對比，自編復(fù)習(xí)提綱，歸納出知識要點，找出主線，并指導(dǎo)學(xué)生對難點、重點及關(guān)鍵問題作進一步討論；熟記公式、定理，并弄清其來龍去脈。但必須注意，教師不能越俎代庖，只是在初期教師可適當(dāng)示范。如：力學(xué)第二章結(jié)束后，我便圍繞著運動學(xué)和動力學(xué)的主線——運動的因果關(guān)系，指導(dǎo)學(xué)生，提綱挈領(lǐng)，逐個分析各種運動的規(guī)律及其原因。通過老師指導(dǎo)下的復(fù)習(xí)，不僅使學(xué)生理順教材脈絡(luò)，建立整體認識，掌握知識間的縱橫聯(lián)系；更重要的是，學(xué)生從中學(xué)會了自己應(yīng)該怎樣去復(fù)習(xí)。其次，引導(dǎo)學(xué)生通過解題進行復(fù)習(xí)。具體作法是，在作基本訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，可選一些綜合性的，具有針對性的典型例題示范，通過例題滲透解題方法和解題思路。引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)推敲題意，細心觀察已知和未知，留心挖掘出字里行間的隱含條件，還要注意排除一些多余條件，切不可匆匆動手亂套公式或企圖投機取巧。要養(yǎng)成做完題進行總結(jié)的良好習(xí)慣，想一想，這道題在知識上屬于哪一類？解題的思路、方法、過程如何？爭取每做一題都有新的啟發(fā)，這樣既可使學(xué)生進一步理解概念、規(guī)律，又可拓寬解題思路，提高靈活應(yīng)變能力，從而達到舉一反三、觸類旁通之目的。
萬事開頭難，從頭抓起，幫助學(xué)生在知識和學(xué)習(xí)能力上盡快“接軌”，對整個中師物理教學(xué)是至關(guān)重要的。所以，在教學(xué)中必須給學(xué)生創(chuàng)造最佳的外界條件，真正讓學(xué)生經(jīng)歷求知過程，學(xué)會求知方法，即通過起始年級的物理教學(xué)，不僅使學(xué)生“學(xué)會”物理，更要教會學(xué)生“會學(xué)”物理。
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