孫睿
物理規(guī)律教學(xué)要重視對(duì)學(xué)生物理方法的培養(yǎng)。物理方法就是用于研究物理現(xiàn)象、物理規(guī)律和構(gòu)筑物理學(xué)體系的各種途徑、方式和手段。物理學(xué)中的概念、規(guī)律、定理、公式、方法等是知識(shí)的一種狀態(tài),而概念的形成、規(guī)律的揭示、定理的推證、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、方法的獲得就是知識(shí)的過程,過程和狀態(tài)相比內(nèi)涵更豐富。規(guī)律的產(chǎn)生來自人們對(duì)典型物理過程的深入思考、仔細(xì)研究和潛心探索,它給人們提供了更為廣闊的思維空間。重過程的教學(xué)更有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思想和學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)、用科學(xué)的習(xí)慣,形成科學(xué)的世界觀、方法論。
在教學(xué)中要重過程,就要將備課重點(diǎn)由原來的講練,變?yōu)楦鶕?jù)知識(shí)的形成過程有效地啟發(fā)學(xué)生思考、探索研究的設(shè)計(jì),獲取知識(shí)、組織知識(shí)和運(yùn)用知識(shí)的有效步驟和方法,學(xué)習(xí)“假設(shè)→實(shí)驗(yàn)→理論”的物理學(xué)研究問題的基本方法。
在教學(xué)中,教師要遵循著物理方法的脈絡(luò),有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生將物理教學(xué)的著眼點(diǎn)轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)方法上。先提出命題,一般從新的觀測(cè)事實(shí)或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象提煉出來,如觀察現(xiàn)實(shí)生活中物體受力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系。再推測(cè)答案,答案可以有不同的層次,可建立物理模型,用已知原理和推測(cè)對(duì)現(xiàn)象作定性的解釋,根據(jù)現(xiàn)有的理論知識(shí)進(jìn)行邏輯推理和教學(xué)演算,以便對(duì)現(xiàn)實(shí)作出定量的解釋。如在牛頓第二定律的教學(xué)中,可以先讓學(xué)生由實(shí)例推測(cè)出加速度a與M、F的關(guān)系,再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。物理研究的基礎(chǔ)是實(shí)驗(yàn),所以,做好牛頓第二定律的演示實(shí)驗(yàn)非常重要。課本上的實(shí)驗(yàn)簡單,效果明顯,具有直測(cè)性、準(zhǔn)確性、科學(xué)性。在實(shí)驗(yàn)中,要讓學(xué)生了解在客觀世界的研究中,物理運(yùn)動(dòng)規(guī)律受很多變量因素的影響,必須要用簡化情景的方法創(chuàng)造一個(gè)環(huán)境,盡量減少非必要因素的干擾。如怎樣減少摩擦,實(shí)驗(yàn)中砝碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,小車所受的拉力近似等于砝碼的重力等。同時(shí),控制變量,控制物質(zhì)變化的過程,以更有利于發(fā)現(xiàn)其中固有的自然規(guī)律。如在實(shí)驗(yàn)中保持小車的質(zhì)量不變,研究加速度a與外力F之間的關(guān)系;保持F不變,研究a與m的關(guān)系。數(shù)據(jù)處理上采用表格和圖像兩種方法進(jìn)行定量研究,將實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)結(jié)合起來,演繹出規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。物理實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性保證了所得結(jié)論的科學(xué)性,結(jié)論一旦再用數(shù)學(xué)公式表達(dá),就可保證它能夠隨時(shí)隨地應(yīng)用于實(shí)際。這樣,學(xué)生通過自己的觀察和實(shí)驗(yàn)積累經(jīng)驗(yàn),之后在經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上再建立起物理模型,用建立的物理模型解決實(shí)際生活和學(xué)習(xí)上的問題,體現(xiàn)知識(shí)和方法是始終緊密結(jié)合的,既使學(xué)生自己能完成學(xué)習(xí)上的任務(wù),又掌握了獲取知識(shí)的方法。
在教學(xué)過程中,教師要注意培養(yǎng)學(xué)生描繪物理圖像,建立空間想象力,建立理想化物理模型的能力。如在牛頓第一定律的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生直接觀察到,在演示實(shí)驗(yàn)中,小車從斜面滑下,在水平面上運(yùn)動(dòng)一段后停止,接觸面越粗糙,小車越快停下來,此實(shí)驗(yàn)反映了阻力的大小對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)有直接的影響。但定律的敘述是“不受外力作用”時(shí)物體的狀態(tài),而不受力的物體客觀上是不存在的。要想消除學(xué)生對(duì)這一問題的思維障礙,就先要引導(dǎo)學(xué)生描述理想的物理圖景,讓學(xué)生根據(jù)觀察到的現(xiàn)象,平面越是光滑(摩擦力就越?。≤噺男泵嫔匣乱院?,在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離就越遠(yuǎn)。引導(dǎo)學(xué)生想象“如果物體不受外力作用或受外力作用之和為零”,即“物體在一個(gè)光滑無限長的水平軌道上運(yùn)行”的情景,學(xué)生就自然而然地得出了“物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)”的結(jié)論。這樣,學(xué)生會(huì)知道,現(xiàn)在所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,是牛頓、伽利略等幾代物理學(xué)家通過大量的實(shí)驗(yàn),想象、推理、歸納、總結(jié)出的重要的方法,既可培養(yǎng)學(xué)生要細(xì)心、耐心的科學(xué)實(shí)驗(yàn)精神,積極地思維、大膽地猜想,又可培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的素質(zhì)。
在物理教學(xué)中穿插一些物理學(xué)史的學(xué)習(xí),它能為物理的教育教學(xué)提供豐富的、生動(dòng)的、活生生的素材。如在牛頓第二定律的教學(xué)中穿插進(jìn)牛頓對(duì)自然科學(xué)的發(fā)展作出的貢獻(xiàn)、牛頓的科學(xué)研究方法等……學(xué)習(xí)物理學(xué)史能使學(xué)生較全面而系統(tǒng)地體會(huì)科學(xué)方法,了解跟它有關(guān)的物理事實(shí),物理學(xué)家用什么方法,經(jīng)過怎樣的思考來探索這些知識(shí),有利于學(xué)生建立科學(xué)的思維方式。
在教學(xué)中,教師要使學(xué)生清楚地了解某一概念是從哪些物理現(xiàn)象中抽象概括出來的,是怎樣的思維過程和方法,引導(dǎo)學(xué)生從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)物理規(guī)律,避免機(jī)械記憶,在不斷發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程中,理解和掌握物理規(guī)律和含義。同時(shí),教師適當(dāng)通過練習(xí)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)規(guī)律的理解程度,糾正錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí),提高學(xué)生的理解能力、分析和解決問題的能力。
總之,在物理規(guī)律教學(xué)中,教師要通過各個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生形成科學(xué)的思維方法,加深他們對(duì)規(guī)律的認(rèn)識(shí)和理解,提高他們的理解能力及創(chuàng)新意識(shí)。
(洛陽市第三中學(xué))