摘 要:高中物理教學不僅要對學生進行物理知識的傳授,更要注重對學生“物理思想方法”的培養(yǎng),因此,在高中物理的習題教學過程中,教師應當通過習題與物理概念的結合教學培養(yǎng)學生的物理思想。筆者在本文中從高中物理教學的物理思想方法舉例出發(fā),結合自身教學經驗,給出了幾點針對性的教學策略,旨在促進高中物理習題教學的發(fā)展。
關鍵詞:高中物理;習題教學;物理思想方法;策略探究
高中物理教學中,教師為了幫助學生對物理知識進行有效的復習,提高其解決物理問題的能力,通常會在課后留部分習題,對所學知識加以鞏固,并把物理思想方法融合進去。促使學生能夠實現(xiàn)物理知識的遷移與學習。對于不同的習題,教師指導的方法也有所不同。接下來就物理習題教學中的意義探究、案例探究、策略探究展開論述。
一、 物理習題教學中滲透物理思想方法的意義探究
(一)習題教學在物理教學中的地位
高中物理教學主要有概念教學、實驗教學、習題教學三種。其中習題教學貫穿課堂教學全程。習題教學有利于知識的深化、技能的提高、效果的檢測,是教學的關鍵環(huán)節(jié),體現(xiàn)了理論與實際的聯(lián)系。習題教學是高中物理知識的應用環(huán)節(jié),能夠讓所學的物理概念、物理規(guī)律通過習題的方式進一步內化與提高。由此可見,習題教學過程是一個應用的過程。應用的基礎為理解,是理解的升華版,是人類特有的高階認知。高中物理教學的重點在于應用物理概念與規(guī)律,通過實際應用來理解物理知識。物理概念與物理規(guī)律的應用,是學習物理概念、物理規(guī)律之后的一個過程。習題教學的方法主要是將學到的知識融合到實際應用中,利用所學知識加以分解,得出答案,是實踐與理論的結合點。為高中生提供大量的習題供其練習,在練習過程中運用更為熟練與自動化。但是一些高中生表示在課堂上,教師講解的定義與規(guī)律都已經基本掌握,但是一旦做習題則會感到茫然無從下手。一些學生在做習題的時候,甚至看不懂習題想要表達的意思,就算看懂題目后,難以找到突破點,所學知識難以靈活應用。在教導習題課的時候,可以提升其對物理概念與物理規(guī)律的理解,鍛煉其思維能力、創(chuàng)新能力,學會運用所學知識來解決各種實際問題。因此,習題教學在物理教學中占據(jù)重要地位。
(二)物理思想滲透到習題教學的意義
由于習題教學占據(jù)高中物理教學的重要地位,物理思想指導習題教學,并滲透其中,意義深遠。在教育改革過程中,物理教學應當改變原有的死記硬背模式,教師應引導學生積極動手,搜集各種物理信息與資料,獲取新的知識,不斷分析并解決各種物理問題,掌握合作交流的能力。那么,在習題教學中將所學知識進一步鞏固,改變學習模式,培養(yǎng)物理思維,對物理教學有著促進作用。
二、 高中物理習題教學中的物理思想方法案例探究
高中物理教學中的習題教學是整個高中物理教學階段的重要組成部分,通過習題教學,學生能夠進一步理解課程中的物理概念及其規(guī)律定理,并且將這些概念定理加以運用和遷移,因此,在高中物理習題教學中,很多的物理思想方法會與涉及概念講解和定理規(guī)律的習題相融合,方便教師講解和同學理解,筆者結合自身教學經驗與案例,簡單介紹以下幾種常用的思想方法:
數(shù)理結合的思想方法:應用數(shù)學知識處理物理問題是高中物理教學要求學生必備的五大能力之一,通過對高中物理中的一些知識規(guī)律定理的分析,再結合數(shù)學教學中常用的勾股定理、數(shù)列、極限等知識等能夠解決物理習題中的問題,這些都是重要的數(shù)理結合思想方法的運用,具體到物理習題方面,例如,牛頓運動定律的推導與探究、變速運動過程中計算某一時刻的瞬時加速度以及磁場中感應電動勢一般表達式的推導等,這些都用到了數(shù)學教學中的微積分知識。
化曲為直的思想方法:化曲為直是物理教學中常見的思想方法,是將物理教學中與“曲”相關的曲線軌跡、曲線圖像等轉化為與“直”相關的直線軌跡,常用來處理一些較復雜的物理問題或者模型,能夠起到化繁為簡的效果。例如,在探究小球在電場中的運動軌跡與速度時,由于小球的運動軌跡是彎曲的,可以將小球的速度進行分解,轉化為小球水平方向的勻加速直線運動與豎直方向的由重力提供的直線運動,通過化曲為直,簡化了小球的運動軌跡,并將知識轉化成簡單的直線運動,問題迎刃而解。
等效的思想方法:等效的思想方法是以事物間等同的效果作為理論依據(jù),將較復雜的物理研究對象、過程或者模型等效成較為簡單的對象、過程或者模型來研究和處理。例如,高中物理習題中的復合場問題向來是考試的重點,其中涉及運動學、牛頓定律以及能量轉換等多方面的知識,利用等效的思想方法,可以將電場和重力場的復合場等效成重力場來處理,簡化了題目解答過程中的問題,通過等效思想方法的運用,復合場解題中的多重力場作用下的運動能夠等效成單一重力場的運動,方便學生的解題過程,提高解題的效率。
三、 在教學滲透物理思想方法的策略探究
轉化教學觀念,培養(yǎng)學生的自主學習能力。傳統(tǒng)的教學觀念與教學模式忽視了學生在教學活動中的主體地位,以教師為中心的授課模式極易讓學生喪失對物理的學習興趣,也無法調動學生的學習積極性,因此,轉化物理教學觀念,并不斷向學生滲透物理思想,在教學過程中充分發(fā)揮學生的主體地位,教師在旁引導學生自主學習。例如在學習“電阻”這一章節(jié)時,教師可以組織進行電阻串聯(lián)和并聯(lián)的模擬實驗,讓學生以小組的形式分工合作,自主設計實驗并完成,在實驗的過程中,向學生不斷滲透了數(shù)理結合的思想觀念,在進行多重電阻的實驗計算時,學生可以通過對物理知識的理解和記憶解答問題,不僅提高了學生的動手能力與創(chuàng)新性思維的培養(yǎng),同時也幫助學生在日常實驗中滲透了物理思想方法的教學。
優(yōu)化教學方式,培養(yǎng)創(chuàng)新性思維。在教學方式上,教師可以通過創(chuàng)設教學情境等方法來優(yōu)化教學方式,例如,教師在傳授“化曲為直”的物理思想方法的滲透時,可以通過模擬小球的運動曲線來幫助學生培養(yǎng)物理思想方法,模擬運動曲線的方式多種多樣,例如,可以通過鐘擺的擺動展現(xiàn)小球的運動曲線,或者直接利用小球的鐘擺運動來讓學生直觀地觀察,由于實驗過程較快,學生可能無法清楚地看到,教師還可以通過多媒體技術慢鏡頭播放小球的運動軌跡,然后通過對小球軌跡的分解與轉化,完成對小球運動速度的分析與理解,這種教學方式下的物理思想方法的培養(yǎng),拓寬了學生的思維能力與動手能力,幫助學生加深了對知識的理解與記憶。
改善教學方法,重視學生實踐能力的培養(yǎng)與發(fā)展。高中物理教學的一大特點就是要理論聯(lián)系實際,課堂教學中的原理規(guī)律都是以實際生活為基礎來研究的,同時,物理知識理論被提出與證明也是為了將其應用于生活,因此在高中物理的教學中,教師應當做好總結工作,歸納出與學生生活實際有聯(lián)系的物理知識,從而在教學過程中能夠讓學生聯(lián)系生活經驗來理解物理知識,從而增強對物理學習的自信心與學習興趣,在這一教學過程中物理思想方法的培養(yǎng)顯得至關重要,例如,利用類比的思想方法可以簡化學生對于抽象概念的理解,在電流與電壓的教學環(huán)節(jié)設計時,很多學生對于電壓與電流的概念容易混淆,從而無法對公式進行記憶與理解,利用類比的思想方法,教師可以將這一部分的電壓類比成水壓,電流類比成水流,從而幫助學生建立與實際生活相關聯(lián)的類比物理思想,方便學生對物理知識的理解和記憶。
四、 物理習題教學中的物理思想滲透的方法研究
(一)在習題教學中培養(yǎng)學生的空間思維
空間思維指的是對空間位置的精準判別、記憶、感覺,并且可以運用全部感官來感知空間的思維能力??臻g思維的鍛煉能夠利用圖表、影像來分析事物,并將語言文字轉化成圖形、符號,方向感、定位感較強。
高中物理習題教學中,可以充分運用多媒體技術將微觀、抽象的內容展示出來。比如:分子之間的力的作用。這些是學生難以用肉眼觀測到的內容,學生理解起來則會比較困難。為幫助高中生解決這一難題,激發(fā)其內在驅動性,則可以運用多媒體技術,發(fā)揮多媒體動畫影響的特點,將物理知識形象地展示給學生,從視覺、聽覺、感覺等方面給予刺激,讓其對知識有一個直觀的了解,并容易掌握。多媒體技術能夠把書本中的文字轉化成動態(tài)影像,將抽象的、難以理解的語言轉化成具象的事物。讓學生多感官參與其中,構建空間思維,深化對物理知識的認知。
(二)在習題教學中培養(yǎng)學生的邏輯思維
邏輯思維的訓練,指的是基于數(shù)學思維,展開邏輯推理、復雜運算的訓練。關鍵在于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。邏輯思維指的是數(shù)學邏輯,還包含感知、分類、理解圖形,展開抽象推理、系統(tǒng)推理、連續(xù)推理。邏輯思維的培養(yǎng),對物理學習起到促進作用。許多物理較差的學生,都是因為邏輯思維能力欠佳。
物理習題的學習,從客觀上來看,沒有問題,學習將難以存進。但是學生不提問題,并不表示學生都已經學會了。學生不提問題的因素有多方面,最為重要的原因為惰性思維,不善于獨立思考,總是順著教師的思路進行學習,沒有自己獨立的見解,未形成特有的邏輯體系。因此,在習題教學過程中,教師可以引導學生構建自己的邏輯思維。
(三)在習題教學中培養(yǎng)學生的協(xié)調能力
協(xié)調能力的培養(yǎng),也是物理思想的重要組成部分。協(xié)調能力體現(xiàn)在完成實驗習題中。協(xié)調能力指的是學生能夠靈巧地操縱事物,調節(jié)身體各個部位,善于運用身體語言來表達自己的看法。核心要素為:能夠有效地操控身體的運動能力,使其協(xié)調統(tǒng)一,通過身體語言表達自己的想法。在物理習題教學過程中,能夠將學生的身體機能調動起來,讓學生的協(xié)調能力得到鍛煉,培養(yǎng)其協(xié)調能力。習題教學過程是協(xié)調能力鍛煉的過程,也是物理思想的重要體現(xiàn)。
綜上所述,高中物理思想方法的培養(yǎng)與實踐都需要結合物理知識與實際生活來完成,思想方法的構建對于學生解決物理習題與實際生活問題具有十分重要的參考意義與實踐價值,無論是在習題解答還是實驗操作過程中,物理思想方法的應用隨處可見,教師在教學過程中應當針對性地將這些思想方法融入教學中去,以培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)為目的進行針對性教學,從而提高學生的綜合素質發(fā)展水平。物理思想與習題教學的融合,讓物理學習變得趣味性更強,能夠有效鍛煉學生的邏輯思維能力、空間思維能力和協(xié)調能力。
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作者簡介:
馬洪營,山東省濟寧市,山東省濟寧市兗州區(qū)東方中學。