注重物理過(guò)程分析，培養(yǎng)學(xué)生思維能力

秦本江

【摘要】高中物理中，力學(xué)部分涉及許多物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，我們?cè)谄綍r(shí)的教學(xué)中都必須組織學(xué)生探究活動(dòng)，認(rèn)真演示和分析，掌握每個(gè)過(guò)程的特點(diǎn)和每個(gè)過(guò)程遵循的基本規(guī)律，注重教學(xué)過(guò)程隱含知識(shí)的構(gòu)建過(guò)程和思維的發(fā)展過(guò)程，通過(guò)教學(xué)提高學(xué)生的思維能力和綜合分析能力。

【關(guān)鍵詞】物理過(guò)程 思維能力

在輔導(dǎo)學(xué)生時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)，有許多學(xué)生在面對(duì)不太容易把握的較快的物理過(guò)程分析時(shí)，常常采用“簡(jiǎn)化”的方法，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤。學(xué)生之所以采用“簡(jiǎn)化”策略，主要原因是：①學(xué)生對(duì)快速的運(yùn)動(dòng)過(guò)程不能仔細(xì)觀(guān)察，沒(méi)有形成清晰的視覺(jué)表象。②教師上課時(shí)對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析速度遠(yuǎn)快于學(xué)生對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的構(gòu)思和想象速度。在我省實(shí)施的新課程新教材的一個(gè)亮點(diǎn)就是探究課，探究課在達(dá)成“過(guò)程與方法、情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)”這一目標(biāo)時(shí)起到了獨(dú)特的作用，能讓學(xué)生掌握每個(gè)過(guò)程的特點(diǎn)和每個(gè)過(guò)程遵循的基本規(guī)律，對(duì)解決物理教師難教、學(xué)生難學(xué)的原因（學(xué)生學(xué)習(xí)物理的過(guò)程涉及深層次思維結(jié)構(gòu)的重組和元認(rèn)知意義上的構(gòu)建）起到重要的作用。因?yàn)榭茖W(xué)探究不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的內(nèi)在動(dòng)機(jī)，充分發(fā)揮學(xué)習(xí)的潛能，還可以提高學(xué)生的質(zhì)疑、推理和批判性思考的能力，增強(qiáng)他們對(duì)學(xué)習(xí)的興趣，從而更加有效的學(xué)習(xí)物理[1]。

一、教師教學(xué)要重視對(duì)基本物理過(guò)程的分析

高中物理中，力學(xué)部分涉及到許多過(guò)程。如勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)等。此外還有兩類(lèi)重要的過(guò)程，一個(gè)是碰撞過(guò)程，另一個(gè)是先變加速后勻速過(guò)程或先勻加速后變加速最后勻速的過(guò)程（如機(jī)動(dòng)車(chē)輛的兩種啟動(dòng)方式）。電學(xué)中的變化過(guò)程主要有電容器的充電與放電，電磁振蕩等。這些基本的物理過(guò)程在物理學(xué)習(xí)中都是非常重要的，教師教學(xué)必須重視對(duì)基本物理過(guò)程的分析。

二、用“慢鏡頭”方式分析物理過(guò)程

學(xué)生在面對(duì)不太容易把握的較快物理過(guò)程的分析時(shí)，因?yàn)楦械綗o(wú)從下手。學(xué)生需要對(duì)一個(gè)具體的物理過(guò)程作出準(zhǔn)確、透徹的分析，因此我們教學(xué)中，應(yīng)采用“慢鏡頭”式的過(guò)程分析法進(jìn)行示范。例如：在分析兩物體相互碰撞的速度與位移的關(guān)系時(shí)，教師用一個(gè)拳頭代表一個(gè)物體，另一個(gè)拳頭代表另一個(gè)物體，在中間有一彈簧給予示范，“慢鏡頭”式的把過(guò)程模擬出來(lái)，并讓學(xué)生與自己的想象過(guò)程進(jìn)行對(duì)比。有這樣的一道高考題：

位于光滑水平桌面上的小滑塊P和Q都可視作質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量相等。Q與輕彈簧相連。設(shè)Q靜止，P以某一初速度向Q運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生碰撞。在整個(gè)碰撞過(guò)程中，彈簧具有的最大彈性勢(shì)能等于（ ）

A.P的初動(dòng)能

B.P的初動(dòng)能的

C.P的初動(dòng)能的

D.P的初動(dòng)能的

如果我們平時(shí)在物理教學(xué)中不注意物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析示范，學(xué)生就沒(méi)有分析物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的習(xí)慣，不能對(duì)物體P接觸彈簧后P和Q的運(yùn)動(dòng)速度變化及它們之間距離變化的分析，則很難得出如下結(jié)論：當(dāng)兩滑塊具有相同速度時(shí)，彈簧被壓縮得最短，彈簧具有的彈性勢(shì)能最大，系統(tǒng)動(dòng)能的減小量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量。所以，我們平時(shí)教學(xué)中要注意訓(xùn)練學(xué)生的分析方法和的思維能力。

三、利用圖像的方法幫助學(xué)生分析物理過(guò)程

用“慢鏡頭”式的方法想象、分析物理過(guò)程時(shí)，并不是所有過(guò)程學(xué)生都能想象完整，分析清楚，特別是在物理過(guò)程復(fù)雜、物體個(gè)數(shù)較多的情況下，這時(shí)，我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)該要求學(xué)生通過(guò)作圖分析物理過(guò)程。作圖是一種很好的輔助分析方法，通過(guò)作圖，可以理清思路，使各種關(guān)系形象、直觀(guān)的顯現(xiàn)出來(lái)。在物理中，我們還可以用函數(shù)圖像來(lái)表示物理量之間的函數(shù)關(guān)系。圖像法是表達(dá)物理規(guī)律和研究物理問(wèn)題的一種重要數(shù)學(xué)方法，圖像法中常用的有：力的圖示、力的示意圖、矢量的合成圖、光路圖、物理情景圖等[2]。

例如：物體靜止的放在向右勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上，物體從放上傳送帶到物體一起隨傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程分析（如圖）

教師必須引導(dǎo)學(xué)生受力分析。

（1）剛放上物體到物體與皮帶速度相等的這個(gè)過(guò)程中，物體的受力分析圖（此時(shí)受摩擦力）：

（2）物體隨皮帶一起勻速運(yùn)動(dòng)的受力分析圖：

各種力學(xué)對(duì)象的研究，受力的作用過(guò)程都展現(xiàn)相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，要區(qū)分出初態(tài)、運(yùn)動(dòng)過(guò)程和末態(tài)。一個(gè)過(guò)程，往往因受力變化，又可分為若干子過(guò)程。所以一般要根據(jù)實(shí)際情況畫(huà)出運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖，再結(jié)合受力情況選取相應(yīng)規(guī)律求解。運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析對(duì)力學(xué)問(wèn)題的處理是很重要的一環(huán)，所以在教學(xué)過(guò)程中要重點(diǎn)把握[3]。

四、直觀(guān)再現(xiàn)物理過(guò)程的措施

學(xué)生對(duì)過(guò)程進(jìn)行分析的能力與大腦中是否有相應(yīng)的表象有密切的聯(lián)系。一些學(xué)生對(duì)物理問(wèn)題的物理過(guò)程無(wú)法準(zhǔn)確的描述，即頭腦中缺乏清晰的物理情景，導(dǎo)致對(duì)物理概念、規(guī)律難以深刻理解，不善于以物理知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，那么如何在平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中，為學(xué)生搭載、創(chuàng)設(shè)、再現(xiàn)物理情景的平臺(tái)呢？

總之，教師的教學(xué)過(guò)程常常隱含著知識(shí)的構(gòu)建過(guò)程和思維的發(fā)展過(guò)程，展現(xiàn)了對(duì)典型問(wèn)題的分析、解決思路和方法，是集中體現(xiàn)“過(guò)程與方法”之處，學(xué)生的認(rèn)真聽(tīng)講是獲得全面和豐富知識(shí)的主要途徑。認(rèn)真聽(tīng)講總是與學(xué)生的獨(dú)立思考聯(lián)系在一起，缺少學(xué)生思維活動(dòng)的聽(tīng)課，是不可能經(jīng)歷知識(shí)的構(gòu)建過(guò)程和思維的發(fā)展過(guò)程的，最終存儲(chǔ)在學(xué)生大腦中的只是一些“粗線(xiàn)條”的知識(shí)框架，這種“粗線(xiàn)條”的知識(shí)框架在面臨問(wèn)題解決時(shí)就會(huì)“功能缺損”。

【參考文獻(xiàn)】

[1]郭玉英.物理新課程教學(xué)案例研究[M].北京：高等教育出版社，2008：16

[2]閻金鐸.查有梁，謝仁根等. 物理教學(xué)論[M] .廣西教育出版社，1998：377-378

[3]路波.新課程有效教學(xué)疑難問(wèn)題操作性解讀[M]. 北京：教育科學(xué)出版社，2008：73