高中教材《物理（必修1）》體現(xiàn)的學(xué)科思想和過程性學(xué)習(xí)

崔 偉

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高中教材《物理（必修1）》體現(xiàn)的學(xué)科思想和過程性學(xué)習(xí)

崔 偉

摘 要：學(xué)科思想是物理學(xué)的精髓，作為教師掌握了學(xué)科思想會讓我們更準(zhǔn)確地把握教材，在教學(xué)過程中做到胸有成竹，有的放矢?！段锢恚ū匦?）》中的有些物理概念和規(guī)律的學(xué)習(xí)是需要經(jīng)歷逐步加深、螺旋提高過程的，了解過程性學(xué)習(xí)能讓我們在傳授知識的同時有意識地培養(yǎng)學(xué)生的能力。重點(diǎn)介紹高中物理教材《物理（必修1）》滲透的物理學(xué)科思想和過程性學(xué)習(xí)，供教師參考，以助教學(xué)。

關(guān)鍵詞：學(xué)科思想；過程性學(xué)習(xí)；物理教材

物理學(xué)的發(fā)展過程是人類探究自然規(guī)律的過程，在這一過程中形成了一些科學(xué)方法和科學(xué)的思維形式，這些科學(xué)方法和科學(xué)的思維形式在高中物理教材《物理（必修1）》中得到了充分的體現(xiàn)，這就要求我們物理教師在講授知識的同時要重視科學(xué)思想在教學(xué)過程的滲透。

一、《物理（必修1）》體現(xiàn)的科學(xué)思想

1.建立物理模型

實(shí)際物理問題是復(fù)雜的，如何切入問題呢？用理想化的模型替代實(shí)際問題，抓住主要的因素，忽略次要的因素，做到大致反映實(shí)際問題。理想化模型有：質(zhì)點(diǎn)、輕桿、輕質(zhì)彈簧等；理想化的規(guī)律：勻變速直線運(yùn)動，自由落體運(yùn)動等。

2.等效替代法

在效果相同的前提下以簡代繁。如：合力、分力、重心等概念的建立都是應(yīng)用了等效替代的思想，讓問題得到簡化。

3.應(yīng)用列表、圖像表、公式表示物理規(guī)律

這些是初中學(xué)習(xí)的方法，在高一學(xué)習(xí)中得到進(jìn)一步深化和提升，特別是圖像法更能夠直觀反映物理規(guī)律。

4.應(yīng)用物理規(guī)律把物理問題轉(zhuǎn)化為方程或方程組

應(yīng)用物理規(guī)律把物理問題轉(zhuǎn)化為方程或方程組，通過解方程或方程組解決問題。初中問題相對簡單，多用算式（公式）計(jì)算，高中平衡問題和勻加速運(yùn)動動力學(xué)問題多用方程或方程組解決，教學(xué)中重視這種意識的培養(yǎng)。

5.整體法和隔離體法

解決動力學(xué)問題時在研究對象的選取上采用的方法。如果是連接體之間是相對靜止時可以取整體為研究對象，不考慮內(nèi)力作用，僅考慮外力的作用效果；隔離體法把研究對象從連接體中隔離出了分析物體受力，研究物體的運(yùn)動情況。

6.用數(shù)學(xué)思想建立物理概念

《物理（必修1）》在講到瞬時速度概念時應(yīng)用了極限的思想；在解決勻變速直線運(yùn)動位移時用了微積分的思想；在解決平衡問題和勻加速直線運(yùn)動動力學(xué)問題時用了平面向量的知識，這些數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用先于在數(shù)學(xué)上學(xué)習(xí)，雖然學(xué)習(xí)起來有點(diǎn)困難但可以幫助我們建立物理概念，為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

7.建立對立統(tǒng)一辯證思想

牛頓第三定律反映了作用力和反作用力的關(guān)系，體現(xiàn)了作用力和反作用力的相互矛盾又依存關(guān)系，學(xué)生學(xué)習(xí)理解牛頓第三定律并不困難，但是解決在連接體時往往忽視作用力和反作用力的關(guān)系。此外，牛頓第二定律也反映出了合力與慣性（質(zhì)量）在產(chǎn)生加速度方面也是對立統(tǒng)一的矛盾關(guān)系。

二、《物理（必修1）》體現(xiàn)的過程性學(xué)習(xí)

《物理（必修1）》編寫更是體現(xiàn)了物理教學(xué)的三維目標(biāo)的落實(shí)，在教學(xué)中重視概念和規(guī)律過程的學(xué)習(xí)，重視學(xué)生的能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生經(jīng)歷認(rèn)識的過程，體驗(yàn)物理學(xué)習(xí)的樂趣。

1.《物理（必修1）》強(qiáng)調(diào)物理規(guī)律的探究過程

人對自然有著好奇心，探究自然規(guī)律是人的天性，我們教學(xué)中要注意保護(hù)學(xué)生這種天性。讓學(xué)生經(jīng)歷探究的過程，經(jīng)歷曲折學(xué)習(xí)過程，在過程中激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情，滿足學(xué)生的好奇心。

在“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過研究小車在拉力下的運(yùn)動，用打出的紙帶測量出速度，填入列表中，做出速度—時間圖像，找出速度隨時間的變化規(guī)律。用列表和圖像處理數(shù)據(jù)讓學(xué)生體會到數(shù)學(xué)知識在物理問題研究中的價值。

在“探究力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生先猜想合力和分力的關(guān)系是否是加的關(guān)系，通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想是否正確。然后引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)做出合力和分力的力的圖示，尋找它們之間的關(guān)系。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)力的合成遵從平行四邊形規(guī)律時會驚喜地發(fā)現(xiàn)：力的合成竟然遵從初中的幾何關(guān)系，體會到數(shù)學(xué)和物理的高度統(tǒng)一，體會到自然規(guī)律的高度統(tǒng)一。

2.《物理（必修1）》重視規(guī)律產(chǎn)生過程的教學(xué)

教師在教學(xué)過程中要注重物理知識的邏輯過程，讓學(xué)生知道知識的來龍去脈，追尋規(guī)律或概念的根源，知道適用的范圍和條件，只有這樣才能做到對知識理解深刻，解決問題時才能靈活而準(zhǔn)確的應(yīng)用。

例如，研究《勻變速直線運(yùn)動的位移與時間關(guān)系》一節(jié)時，需要經(jīng)歷了以下的邏輯過程（如圖1所示）。

圖1

可以看到整個推理過程邏輯線索清晰，由特殊到一般，由勻速到變速展示了微積分思想的應(yīng)用，圖形與運(yùn)算結(jié)合直觀易懂，學(xué)生容易接受。

3.矢量及矢量的思想貫徹《物理（必修1）》

學(xué)生最初接觸到位移矢量感到非常困惑，長期形成的標(biāo)量的觀念和運(yùn)算法則排斥著矢量的概念接受。教材采取的逐步滲透的方式，讓學(xué)生在沒有平面向量知識的支撐的情況下完成了力學(xué)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)（如圖2所示）。

圖2

在《物理（必修1）》中有的概念的學(xué)習(xí)是隨著學(xué)生的認(rèn)知水平的提高逐步加深的，在教學(xué)中要遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，切不可操之過急一步到位。類似的概念還有加速度的概念、力的概念、質(zhì)量的概念等。

4.《物理（必修1）》重視物理知識與科學(xué)和社會的聯(lián)系

通過小的欄目如：“思考與討論”“做一做”“說一說”“科學(xué)漫步”，讓學(xué)生體會到物理知識實(shí)用價值，體會到用物理知識在科學(xué)和社會中的作用，增加學(xué)習(xí)物理知識的自豪感和使命感。在教學(xué)中鼓勵學(xué)生創(chuàng)造條件完成生活中的小實(shí)驗(yàn)；鼓勵學(xué)生善于提出問題，鼓勵學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)查找答案，做到“從生活走向物理，從物理走向社會”。

三、結(jié)束語

當(dāng)今社會無論是從事科學(xué)領(lǐng)域還是社會領(lǐng)域工作，也許學(xué)生畢業(yè)若干年后物理知識已經(jīng)淡忘了，形成的科學(xué)世界觀和科學(xué)價值觀將使他們受益終生，我們物理教師將肩負(fù)這一重任。

物理學(xué)科思想是物理教學(xué)的精髓，掌握物理教學(xué)思想對教學(xué)有非凡指導(dǎo)意義，我們教師要深刻把握這點(diǎn)。

作者信息

崔偉，本科，中教一級。山東省淄博市周村區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)，255300