學(xué)生物理理解能力的培養(yǎng)

代奎

【摘? ? 要】一個(gè)人的理解能力可以由其先天的智力因素和后天的人為培養(yǎng)因素兩部分構(gòu)成，而人的后天因素又對人一生的影響至為關(guān)鍵且可塑性極大，只要通過正確的引導(dǎo)和培養(yǎng)，都可以較好的挖掘后天因素，達(dá)到增強(qiáng)理解能力的目的。

【關(guān)鍵詞】物理學(xué)科? 理解能力? 培養(yǎng)方法

中圖分類號：G4? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2019.19.129

現(xiàn)在，多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)物理時(shí)有一個(gè)共同的感受，那就是上課聽課容易，下去完成作業(yè)、答卷困難。上課時(shí)，無論是物理概念知識、定理、定律都覺得比較容易理解學(xué)習(xí)，且一聽就懂、就會，但當(dāng)下課后，回憶學(xué)過的知識重點(diǎn)和要點(diǎn)，大腦中就變得模模糊糊，而當(dāng)習(xí)題、試卷中應(yīng)用到這些知識時(shí)，更常常見到知識錯(cuò)位，張冠李戴，搞錯(cuò)條件、記錯(cuò)公式、寫錯(cuò)單位，更有同學(xué)云里霧里，不知如何下手，因此發(fā)出“物理難學(xué)，一聽就會，一做就錯(cuò)”的感慨。分析這些現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)，主要是學(xué)生沒有把物理知識真正理解和掌握，沒有概念化、條理化、系統(tǒng)化，沒有搞清楚各物理知識之間的內(nèi)在聯(lián)系。克服多數(shù)學(xué)生中存在的這些現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的理解能力，對物理教學(xué)至關(guān)重要的。在平時(shí)物理教學(xué)中，我嘗試做了以下方面的工作：

第一，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)學(xué)生對該科知識感興趣時(shí)，就為該科的教學(xué)工作創(chuàng)造了良好的環(huán)境。物理知識與我們?nèi)粘Ｉ罹o密聯(lián)系，因此只要上課能多舉出與物理知識密切聯(lián)系的實(shí)例，并用相關(guān)知識把其解釋清楚，就能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生愛學(xué)、愿學(xué)，在學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)學(xué)生的理解能力。

第二，在物理概念、定律、定理的引進(jìn)分析應(yīng)用中，培養(yǎng)學(xué)生的理解能力。課本中的物理定義、定律、定理，都是對物理知識的高度概括，言簡意賅，文字表達(dá)準(zhǔn)確精煉，但內(nèi)涵豐富，因此在定義、定理、定律教學(xué)中，必須深入挖掘其內(nèi)涵。使隱含在其中的物理知識顯露出來，并將其清晰化、條理化。例如在牛頓第一定律教學(xué)中，其內(nèi)容只有“一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止”共36字，但其隱含了豐富的物理知識。課堂教學(xué)中，先整段閱讀，引導(dǎo)學(xué)生分析該定律可分為前后兩部分，后部分“直到……為止”說明在“無外力”作用時(shí)，物體就保持原來的“靜止”或“勻速直線運(yùn)動狀態(tài)”，“外力”是用來改變物體這種“靜止”或“勻速直線運(yùn)動”狀態(tài)的，這就為第二節(jié)“運(yùn)動狀態(tài)的改變”鋪平了道路。前部分“一切物體都……”說明一切物體都有保持靜止或勻速直線運(yùn)動的這種性質(zhì)，即引出慣性。通過這樣的分析，學(xué)生對“牛頓第一定律”有了比較深刻的理解，并可用此解釋日常生活中的“慣性現(xiàn)象”，同時(shí)也為下一節(jié)課教學(xué)鋪平了道路。

第三，在演示實(shí)驗(yàn)中通過學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生的理解能力。例如在“牛頓第二定律”教學(xué)中，要總結(jié)出加速度與合外力和加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系。一種方法是：我們可以直接引用前人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，告訴學(xué)生三個(gè)物理量之間的關(guān)系。但這樣學(xué)生感到這些知識來得太突然，以至于沒有足夠的思想準(zhǔn)備，必然會在理解和應(yīng)用定律上出現(xiàn)困難。因此我采用第二種：先讓學(xué)生自我設(shè)計(jì)一種能觀察出加速度與合外力的關(guān)系和加速度與質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)思路，通過提問方式指出學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中的優(yōu)點(diǎn)和不足。然后明確指出，在討論加速度與合外力關(guān)系時(shí)，必須保持物體質(zhì)量不變。

而在討論加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)必須保持合外力不變，課堂演示實(shí)驗(yàn)正是沿著這個(gè)思路設(shè)計(jì)的。通過實(shí)驗(yàn)演示和平時(shí)積累的生活經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生會自我得出“合外力大時(shí)加速度的大”、“質(zhì)量大時(shí)加速度小”的結(jié)論，課堂中針對這些不太成熟的結(jié)論，分析說明得到這種結(jié)果的原因。最后引出前人的結(jié)論，總結(jié)出牛頓第二定律。在進(jìn)一步總結(jié)加速度與合外力的關(guān)系時(shí)，繼續(xù)讓學(xué)生分析（1）加速度是怎么來的？——由合外力產(chǎn)生的;（2）加速度和合外力之間哪個(gè)是原因，哪個(gè)是結(jié)果？——力是原因，加速度是結(jié)果;（3）能否說合外力與物體的加速度成正比？——不能;（4）是先有合外力還是先有加速度？——同時(shí)有;（5）能否說物體的質(zhì)量與物體的加速度成反比？——不可以。……一次演示實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作非常辛苦，我們在演示過程中引導(dǎo)學(xué)生要認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)，挖掘?qū)嶒?yàn)的潛在內(nèi)容，不要簡單地得到課本中的結(jié)論就結(jié)束，要使演示實(shí)驗(yàn)真正起到既能總結(jié)結(jié)論，又能培養(yǎng)學(xué)生理解能力的作用。

第四，在物理圖像教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生理解能力的作用。物理知識中有大量的圖像，能直觀地反映出物理知識，但圖像缺乏必要的文字說明，只有完全理解圖像的物理意義，才能熟練地應(yīng)用，圖像物理意義的理解是圖像教學(xué)的關(guān)鍵。如，在機(jī)械振動和機(jī)械波教學(xué)中，既有振動的圖像，又有波的圖像，兩種圖像表面觀察極為相似，但本質(zhì)截然不同。學(xué)生不但對這兩種圖像容易混淆，而且對圖像中的各物理量也易搞錯(cuò)。在完成這兩節(jié)課教學(xué)后，我在黑板上畫出兩種圖像，不做任何說明，要學(xué)生回答相關(guān)問題，有部分學(xué)生將兩圖像混在一起，造成一連串的錯(cuò)誤。

此刻，我并不指出其錯(cuò)誤而讓學(xué)生回憶，振動圖像和波的圖像是在什么前提下引出，它們分別反映的是物理知識的哪些規(guī)律。通過學(xué)生的回憶并補(bǔ)充說明，振動圖像是在研究簡諧運(yùn)動中提出來的，是反映單個(gè)質(zhì)點(diǎn)在振動中隨時(shí)間的變化而偏開自己平衡位置的位移的規(guī)律，因此橫坐標(biāo)是時(shí)間，縱坐標(biāo)是位移，圖像與橫坐標(biāo)交點(diǎn)表示此時(shí)質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置。波是由大量質(zhì)點(diǎn)在各自平衡位置附近振動而形成的，其圖像是反映在同時(shí)刻這些質(zhì)點(diǎn)偏開各自平衡位置的位移，橫坐標(biāo)軸表示所有質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，一旦時(shí)刻變化，各質(zhì)點(diǎn)偏開各自平衡位置的位移變化，圖像也必然變化。并且，圖像各質(zhì)點(diǎn)之所以振動是由于獲得了能量，依此說明波的傳播規(guī)律，圖像反映出波源完成一次振動波所傳播的距離，根據(jù)波的傳播規(guī)律，通過某質(zhì)點(diǎn)的振動速度方向來判斷波源的位置和波的傳播方向。每個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡諧振動，振動速度是變化的，而波傳播中速度是不變的，將質(zhì)點(diǎn)的振動速度與波的傳播速度區(qū)分開來。通過這樣清晰的對比，學(xué)生對此知識點(diǎn)能深入地理解，牢固掌握。

第五，在物理公式和單位教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的理解能力。物理知識有很多公式，教學(xué)中經(jīng)常遇到學(xué)生說“公式太多，常記錯(cuò)，即使當(dāng)時(shí)記住，過后又很容易忘記”。因此在物理公式教學(xué)中，教師應(yīng)將公式與物理內(nèi)容緊密聯(lián)系在一起，通過理解內(nèi)容進(jìn)而理解公式，不讓學(xué)生死記硬背。

第六，在習(xí)題練習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生的理解能力。物理習(xí)題中，并不是所有的條件都用數(shù)字表示出來，有些是通過幾個(gè)文字表示，甚至隱含在題中。學(xué)生做題過程中，只有理解題意，大腦中建立明晰的物理情景，才可以順利地解決問題。但實(shí)際中學(xué)生往往一是忽視條件，忽視前提，二是無法找到隱含條件，導(dǎo)致結(jié)論錯(cuò)誤。我一般采用以下方法引導(dǎo)學(xué)生理解題意，分析解題。方法一：引導(dǎo)學(xué)生在審題、讀題、建立物理情景、畫出物理過程圖等過程中做耐心細(xì)致的工作，培養(yǎng)學(xué)生良好的習(xí)慣和理解能力。審題中，先概讀全題，對題目有一個(gè)總印象，即該題是考察哪部分知識，然后再帶有豐富表情讀題，遇到關(guān)鍵詞時(shí)加重語氣，放慢速度。例如“平衡狀態(tài)”、“光滑”、“由靜止開始”、“最高點(diǎn)”、“相距最遠(yuǎn)”等詞中都隱含了物理?xiàng)l件，而且這些條件一般又都是解題過程中必不可少的，讀題過程中邊讀邊畫物理過程圖，等到題目審?fù)曜x完，整個(gè)物理過程已經(jīng)明晰的顯示出來，再將用到的條件和要用到的物理知識羅列出來。方法二：我讀題目，遇到重點(diǎn)字、關(guān)鍵詞，加重語氣慢讀，由學(xué)生在練習(xí)本上畫圖，并由一名學(xué)生在黑板上畫圖，讀完題目要求學(xué)生畫完圖，并由該同學(xué)說明圖的物理過程和情景，列出相關(guān)的關(guān)系式。另外在課后作業(yè)和單元練習(xí)時(shí)，都要求學(xué)生每讀一題，用筆畫出題目中的關(guān)鍵詞，找出隱含條件注在題旁。通過這種耐心細(xì)致的方法訓(xùn)練，不但提高了學(xué)生的解題技巧，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的理解能力，做到了“授人以魚，不如授人以漁”。

通過以上方法的嘗試，較好地解決了學(xué)生對物理“一聽就懂，一做就錯(cuò)”的問題，學(xué)生增強(qiáng)了物理的學(xué)習(xí)興趣，養(yǎng)成了良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的理解能力。