摘要:本文分析了高中學(xué)生在解決物理實際應(yīng)用問題時遇到的困難;給出了解決問題的方法。
關(guān)鍵詞:物理實際應(yīng)用問題對策
隨著新課程改革的深入,對學(xué)生應(yīng)用知識的能力要求不斷提高??荚囍胁粩喑霈F(xiàn)實際應(yīng)用問題,而傳統(tǒng)的物理教學(xué)使學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣于抽象的邏輯推理及數(shù)學(xué)運算,而學(xué)生遇到實際應(yīng)用問題就會無從下手,針對這種現(xiàn)象,就需要對學(xué)生進行學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo),加強物理圖像情景的教學(xué),提高學(xué)生解決實際問題的應(yīng)用能力。
一、高中學(xué)生解決物理實際應(yīng)用問題的困難分析
解決實際生活中的物理問題實際上包含這樣的流程:①從實際問題中提取信息;②排除次要因素;③確立理想化的研究對象和物理場景;④應(yīng)用所學(xué)的物理知識,尋找物理對象在變化過程中滿足的定量和定性的規(guī)律;⑤利用物理數(shù)學(xué)知識求解結(jié)果。
傳統(tǒng)物理教學(xué)的訓(xùn)練,往往直接給出簡化后的物理對象或物理圖景處理問題。學(xué)生缺乏的是對物理對象和物理場景做簡化處理的能力。
舉例說明:學(xué)生習(xí)慣于解決細線懸掛小球的擺動問題,而對小孩蕩秋千卻不知如何分析。學(xué)生習(xí)慣于解決小球過頂?shù)膱A周運動問題,而對汽車過拱橋的問題卻束手無策。
困難在于:
(1)學(xué)生缺乏準確作出物理模型的能力。在實際問題的眾多對象中,思維容易受到問題表象的干擾,很難抓住對象本質(zhì)特征,因而難以從實際問題中抽象出物理圖景和物理模型,形成認識上的思維障礙。
(2)學(xué)生缺乏程序化的思維訓(xùn)練。學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識時,缺少該環(huán)節(jié)的思維訓(xùn)練,在問題的應(yīng)用上,學(xué)生仍然習(xí)慣于傳統(tǒng)的認識經(jīng)驗和思維習(xí)慣,久而久之,就認為物理就是代代公式的數(shù)學(xué)運算而已,因而淡化了物理思維的訓(xùn)練,形成方法上的思維障礙。
因此在今后的物理教學(xué)中必須重視圖像圖景的教學(xué),加強學(xué)生的應(yīng)用能力的培養(yǎng),提高解決實際問題的能力。
二、解決問題對策
從現(xiàn)代科學(xué)對大腦的研究來看,不同的信息對大腦中不同的部位產(chǎn)生刺激作用,如文字信息傳向左半腦,引起抽象思維,形成概念,完成數(shù)字計算和演繹,而具體的形象圖形和圖像信息將傳向右半腦,引起形象思維,形成空間概念。只有在教學(xué)過程中文字信息和圖形信息交替?zhèn)鬟f到大腦的左半部和右半部,使大腦皮層的興奮中心和抑制部分在左、右半腦交替出現(xiàn)并相互補充,思維品質(zhì)就能得到極大的提高,并保持持久的興奮。
解決物理實際應(yīng)用能力的培養(yǎng),就是要在教學(xué)上通過圖像圖景的教學(xué),建立由實際情景到理論模型到新實際情景的有機聯(lián)系。加強抽象的物理規(guī)律與形象的實際情景的緊密聯(lián)系,提高學(xué)習(xí)的效率,更好地掌握所學(xué)知識。
(一)充分展示知識發(fā)生發(fā)展的過程,幫助學(xué)生建立準確的物理模型
傳統(tǒng)的物理教材安排的教學(xué)內(nèi)容都是已經(jīng)選擇、壓縮、改造而具典型化和簡約化,更具高度的抽象性。若是照本宣科,學(xué)生很難理解所學(xué)內(nèi)容。若充分利用圖形圖片、電視錄像、多媒體課件等手段再現(xiàn)知識發(fā)生發(fā)展的變化過程,用圖文并茂的方式向?qū)W生提供信息,降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度,并將物理學(xué)研究問題的方法和物理思想寓于情景的建立和分析過程中,促進學(xué)生開展分析問題的思維活動,“悟”出其中的道理和規(guī)律,從而逐漸使學(xué)生掌握分析物理過程、建立正確物理情景和模型的方法,建立準確的物理模型。
例如,在講解單擺模型時,展示伽利略觀察油燈等時擺動的圖片或動畫,再現(xiàn)模型建立的思維過程。讓學(xué)生身臨其境,感知分析物理過程的方法,建立準確的單擺模型。這樣,學(xué)生就理解了模型的本質(zhì)。
(二)重視解決實際問題的思維程序訓(xùn)練和學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)
學(xué)生遇到實際問題時的困難,還表現(xiàn)為思緒的混亂,缺乏思維的程序化。因此在教學(xué)中更要重視思維程序的建立和訓(xùn)練。
解決實際問題的思維程序為:審題→文字信息(排除干擾因素)→抽象出物理對象和物理情景→尋找問題所滿足的定量和定性的規(guī)律→建立模型→求解。
第一步,從實際問題中提取與問題有關(guān)的文字信息,并用相應(yīng)的圖形或符號表示,使復(fù)雜的變化過程代碼化。
第二步,確定物理對象,建立物理情景,運用示意圖幫助理解題意,尋找變化規(guī)律,建立各物理量的聯(lián)系。邊審題、邊畫圖,并一一把條件和問題用字母符號注在圖上,使問題能在腦中形成完整的表象,不至于因忘記條件或問題而中斷解題過程的思維去重新審題,同時,示意圖能使解答問題所必須的條件同時呈現(xiàn)在視野內(nèi),圖像成為思維的載體,視圖實際上是視覺思維參與了解解題的過程。學(xué)生能從示意圖大致說出題目的已知量要求量。
第三步,建立模型關(guān)系,立式求解。
(三)解決問題的關(guān)鍵在于正確作出示意圖
蘇霍姆林斯基說過“教會學(xué)生把應(yīng)用題‘畫’出來,其用意就在于保證由具體思維向抽象思維的過渡”。實際上在第二步,由文字到示意圖的思維跨度非常大,有時學(xué)生問問題時,教師可能會無意中畫出示意圖,而此時學(xué)生的問題已經(jīng)得到解決,關(guān)鍵就在于學(xué)生不會畫圖。因此,在教學(xué)方法和學(xué)生學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)上,應(yīng)加強圖像圖景的教學(xué)。一方面在平時教學(xué)中,要重視教學(xué)中示意圖畫法的訓(xùn)練。教會學(xué)生如何通過審題,畫示意圖,從易到難,逐步消除思維障礙,這一過程教師不能包辦代替學(xué)生的思維過程。另一方面在學(xué)生的學(xué)習(xí)練習(xí)過程中,重視畫圖習(xí)慣的培養(yǎng)。
(1)從高一開始專門訓(xùn)練學(xué)生作圖,把圖像作為建立關(guān)系、立方程的依據(jù)。畫圖習(xí)慣的培養(yǎng)需要一個過程,對應(yīng)該畫圖而沒有畫圖的答題應(yīng)扣去大部分的分數(shù)或可讓學(xué)生重做,從嚴要求,形成習(xí)慣。
(2)重視課本插圖的觀察和思考。新教材的圖片更為豐富,要注意指導(dǎo)學(xué)生如何畫圖、看圖,建立文字和圖像的聯(lián)系。養(yǎng)成讀圖釋義,審題畫圖的習(xí)慣,最終能從靜態(tài)圖中聯(lián)想到動態(tài)變化的過程。
學(xué)生能由動態(tài)圖中能看到瞬時的狀態(tài)圖景。形象思維和抽象思維得到訓(xùn)練,建立正確物理模型,從而提高了解決實際應(yīng)用問題能力。
高中學(xué)生解決實際問題的困難是多方面的,如果從重視圖像圖景的教學(xué)和畫圖習(xí)慣的培養(yǎng),加強應(yīng)用知識的教學(xué),建立與實際生活的緊密聯(lián)系,可以使更多的學(xué)生學(xué)好物理,提升思維品質(zhì)。
參考文獻:
[1]蘇霍姆林斯基.《給教師的100條建議》.教育科學(xué)出版社
[2]張大均.《教育心理學(xué)》.人民教育出版社