杜大洪
摘 要:在中學(xué)階段,尤其是高中,普遍學(xué)生感覺學(xué)習(xí)物理很困難,女生又尤為突出。很多同學(xué)因?yàn)槲锢矶鴺O不情愿的選擇了文科。那么物理學(xué)習(xí)起來就真的那么難嗎?其根源是什么呢?
關(guān)鍵詞:高中物理;物理學(xué)習(xí)難度;物理問題
中圖分類號(hào):632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2014)15-221-02
在中學(xué)階段,尤其是高中,普遍學(xué)生感覺學(xué)習(xí)物理很困難,女生又尤為突出。很多同學(xué)因?yàn)槲锢矶鴺O不情愿的選擇了文科。那么物理學(xué)習(xí)起來就真的那么難嗎?其根源是什么呢?在我20余年的物理教學(xué)中也曾一度困惑。下面就此談?wù)勛约旱目捶?/p>
一、人為夸大物理學(xué)習(xí)的難度,使學(xué)生產(chǎn)生了學(xué)習(xí)物理極強(qiáng)的心理障礙
學(xué)生接觸物理學(xué)科的知識(shí)、應(yīng)用物理學(xué)科的知識(shí)最早應(yīng)該在日常生活過程中。從書面獲得物理學(xué)科的知識(shí)應(yīng)該在小學(xué)的《自然》、《科學(xué)》,只不過那時(shí)沒有指明,這之前應(yīng)該對(duì)物理并不畏懼。當(dāng)進(jìn)入初二,正式接觸物理這門學(xué)科后,我們的教師為了讓學(xué)生重視物理學(xué)科的學(xué)習(xí),往往強(qiáng)調(diào)說:物理這門學(xué)科很難,你稍不注意就會(huì)學(xué)不好,它比其它任何一門學(xué)科都難。物理就此貼上了“難”的標(biāo)簽。由于各方面因素的影響夸大了學(xué)習(xí)物理的難度。學(xué)生上課就特別專注,導(dǎo)致緊張過度,當(dāng)然就不容易學(xué)好。剛開始一學(xué)不好,就更緊張甚至恐懼,形成惡性循環(huán)。有同學(xué)曾問老師:我還是很想把物理學(xué)好,不知怎的想上物理課,又怕物理課,越是專心越是聽不懂。
那么物理教師該如何作呢?我認(rèn)為:首先物理教師不能說物理難。告訴同學(xué):只要認(rèn)真和努力物理很容易。其次,列舉一些同學(xué)學(xué)習(xí)物理很成功的例子,也可列舉一些同學(xué)物理學(xué)科補(bǔ)弱成功的例子。這樣對(duì)初中物理沒有學(xué)好的高一新生是一次鼓勵(lì)。否則,會(huì)破罐子破摔,放棄物理學(xué)科。另外,適時(shí)通過小實(shí)驗(yàn)和剖析日常生活中的物理現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,還盡量讓學(xué)生動(dòng)手操作體驗(yàn)成功。
二、學(xué)科間知識(shí)不能融會(huì)貫通造成分析、處理物理問題的難度增加
數(shù)學(xué)是學(xué)習(xí)物理的工具。中學(xué)階段物理學(xué)習(xí)中涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)該是非常基礎(chǔ)的。比如勻速直線運(yùn)動(dòng)中速度——時(shí)間( 圖像)、位移——時(shí)間( 圖像)、恒力產(chǎn)生的沖量——時(shí)間( 圖像)等就是正比例函數(shù)的知識(shí)。勻變速直線運(yùn)動(dòng)中速度——時(shí)間( 圖像)、電學(xué)中路端電壓——電流( 圖像)等就是一次函數(shù)的知識(shí)。勻變速直線運(yùn)動(dòng)中位移——時(shí)間( 圖像)、平拋運(yùn)動(dòng)豎直位移——水平位移( 圖像)等就是二次函數(shù)的知識(shí)。學(xué)生在遇到這類問題時(shí)很難與相關(guān)的數(shù)學(xué)中的函數(shù)解析式以及斜率、截距聯(lián)系起來。甚至有些疑惑:怎么物理中也有這樣的關(guān)系?至少不能大膽的、游刃有余的運(yùn)用。
我在教學(xué)中遇到這類問題時(shí),先復(fù)習(xí)相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí),這樣學(xué)生接受起來就很容易。并在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生各學(xué)科之間不是截然分割而是有聯(lián)系甚至是相通的,物理學(xué)習(xí)過程中還有很多地方要用到數(shù)學(xué)的方程組求解、極值問題、臨界問題以及化學(xué)生物反面的知識(shí)。
三、生活中的實(shí)際物理現(xiàn)象的干擾影響了對(duì)物理模型的理解
初、高中物理在研究某一問題時(shí),為使其簡(jiǎn)化,提出了很多理想模型。比如光滑、質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、真空、理想氣體、理想變壓器、理想電流表、理想電壓表、勻速、勻變速等。然而在實(shí)際中都不能達(dá)到,因此由理想情況下得出的結(jié)論和實(shí)際現(xiàn)象總會(huì)有差異,有時(shí)差異很大。而學(xué)生在學(xué)習(xí)物理、處理物理習(xí)題時(shí)往往不自覺的與生活中觀察到的現(xiàn)象或者生活經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來,很容易得出錯(cuò)誤的結(jié)論。
因此在物理教學(xué)中要把每一個(gè)概念講懂、講透,讓學(xué)生真正透徹理解概念顯得尤為重要。把理想模型與實(shí)際物理模型作比較,找出實(shí)際與理想情況產(chǎn)生差異的原因。比如在力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,實(shí)際生活中勻速直線運(yùn)動(dòng)是沒有的,但我們可以通過給物體一個(gè)初速度,逐漸減小接觸面的粗糙程度,物體運(yùn)動(dòng)的距離會(huì)越來越遠(yuǎn),速度改變?cè)絹碓铰?,若沒有摩擦,便作勻速直線運(yùn)動(dòng)。實(shí)際情景是不可能的,只能無限接近勻速直線運(yùn)動(dòng)。
四、不能恰當(dāng)?shù)仡惐龋斐蓪?duì)物理知識(shí)理解的難度增加
在氣體一節(jié)教學(xué)時(shí),我們知道:溫度升高,分子熱運(yùn)動(dòng)加劇是從宏觀總體效果來說的,有的分子運(yùn)動(dòng)反而變慢了。如果我們把這一現(xiàn)象與某一次考試某班物理平均成績(jī)上升了,但肯定有少數(shù)同學(xué)物理成績(jī)反而下降作類比,對(duì)學(xué)生理解氣體分子的運(yùn)動(dòng)情況與溫度的關(guān)系是很有幫助的。又比如在電流一節(jié)教學(xué)需讓學(xué)生理解:電荷定向移動(dòng)形成電流。我們可以把這一現(xiàn)象與體育課上學(xué)生在體育教師的口令下學(xué)生沿跑道進(jìn)行的跑步練習(xí)做類比。又比如學(xué)生對(duì)看不見、摸不著的電場(chǎng)、磁場(chǎng)理解很困難,很容易犯的錯(cuò)誤:電荷受電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力變小了,電場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度也就變小了。對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度是由電場(chǎng)、磁場(chǎng)本身決定這一點(diǎn)很容易忽略,容易錯(cuò)誤的認(rèn)為沒有表現(xiàn)出來就認(rèn)為不存在。這一點(diǎn)可以和我們的體重作類比:當(dāng)我們站在體重計(jì)上有體重的顯示,那我們從體重計(jì)上下來后就沒有體重了嗎,回答是否定的,而且我們的體重不僅存在而且是由我們?nèi)吮旧頉Q定的。
五、對(duì)概念、公式、定理、定律的適用范圍、條件的理解不準(zhǔn)確造成解題錯(cuò)誤
比如當(dāng)一小球沿豎直平面內(nèi)光滑的四分之一圓弧軌道由靜止開始運(yùn)動(dòng)到最底端這一情景時(shí),學(xué)生易出現(xiàn)的錯(cuò)誤,用x=1/2gt2和v=gt計(jì)算到達(dá)底端的速度;在計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的合位移時(shí)學(xué)生易錯(cuò)誤的運(yùn)用x=vt+gt2進(jìn)行求解;在含有電動(dòng)機(jī)正常工作的電路中運(yùn)用歐姆定律;計(jì)算交流電的有效值不加考慮的運(yùn)用“ ”;在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,計(jì)算電能不考慮感應(yīng)電流是否恒定而錯(cuò)誤的運(yùn)用Q= Rt。左右手定則的使用錯(cuò)誤等。
要解決這些問題,教師在講授新課時(shí)如果通過學(xué)生充分思考、討論得出定理、定律的適用范圍,概念、公式的適用條件。如x=1/2at2和v=gt、x=vt+1/2at2適用的條件是“勻變速”、“直線”理解清楚了就不會(huì)犯上面的錯(cuò)誤。實(shí)際上高中階段除了“勻速園周運(yùn)動(dòng)”可以進(jìn)行計(jì)算以外,其它的曲線運(yùn)動(dòng)都不能運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式直接計(jì)算,考綱要求計(jì)算的曲線運(yùn)動(dòng)一定是可以分解為互相垂直的兩個(gè)方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)或者勻變速直線運(yùn)動(dòng),這樣的分運(yùn)動(dòng)才滿足公式適用的條件從而進(jìn)行計(jì)算。對(duì)含有電動(dòng)機(jī)的電路,由于電動(dòng)機(jī)是非純電阻元件,只要你對(duì)包含電動(dòng)機(jī)的某一部分電路運(yùn)用了歐姆定律,也相當(dāng)于對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)用了歐姆定律,結(jié)果也是錯(cuò)誤的。又比如在教學(xué)中強(qiáng)調(diào)交流電最大值與有效值滿足“ ”倍關(guān)系的必需是“正弦”交流電而非普遍適用,學(xué)生出錯(cuò)的幾率就會(huì)小很多。