吳鐵文

物理科對(duì)于不少初中學(xué)生來(lái)說(shuō)，是比較難學(xué)的科目，因?yàn)樗枰^好的抽象思維而又不僅僅依靠抽象思維。所以在教學(xué)實(shí)踐中運(yùn)用一些看來(lái)屬于簡(jiǎn)化的方法，用以克服思維發(fā)展水平的局限，既便于學(xué)生容易接受，亦有利于教學(xué)效果的提高。

一、形象直觀的物理模型法

模型法是為了方便研究物理問(wèn)題和探討物理事物的本身而對(duì)研究對(duì)象所作的一種簡(jiǎn)化描述。一些物理概念比較抽象復(fù)雜，學(xué)生思維受到限制，我們建立直觀形象的物理模型，將抽象變?yōu)樾蜗螅梢愿玫貛椭鷮W(xué)生理解。在物理教學(xué)中，利用物理模型的內(nèi)容也很多。例如，光線可以讓學(xué)生了解光的傳播路徑和方向，力的作用線可以使學(xué)生知道力的三要素的表示方法。又如重心，因?yàn)槲矬w各部分都受到重力，作力的示意圖時(shí)，把力的作用點(diǎn)畫(huà)在哪里，學(xué)生感到困難，我們告訴學(xué)生可以把物體看作一個(gè)點(diǎn)（高中的質(zhì)點(diǎn)），形狀規(guī)則均勻的物體這個(gè)點(diǎn)就在它的中心，問(wèn)題就變得形象簡(jiǎn)單了。在電路圖的教學(xué)中，用符號(hào)模型替代實(shí)物，排除了實(shí)物形狀、導(dǎo)線分布等因素的干擾，使思維更清晰。還有，單擺、杠桿、分子模型、原子結(jié)構(gòu)、磁感線等都通過(guò)建立物理模型使抽象概念形象化，使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。

二、絕對(duì)條件的理想實(shí)驗(yàn)法

理想實(shí)驗(yàn)是一種抽象思維方法，是物理學(xué)中一種重要的研究方法，它在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，抓住主要因素，完全忽略次要因素，根據(jù)邏輯推理法則，對(duì)過(guò)程進(jìn)一步分析、推理，找出其規(guī)律，并使過(guò)程方便簡(jiǎn)化。例如，在教學(xué)牛頓第一定律時(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生明白小車運(yùn)動(dòng)的距離與摩擦力的關(guān)系，弄清使小車變慢的原因——摩擦阻力，在這基礎(chǔ)上來(lái)一個(gè)理想化的完全沒(méi)有摩擦的假設(shè)，通過(guò)推理，學(xué)生就容易得出小車將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)論。又如，“勻速直線運(yùn)動(dòng)”，“在光滑的表面上”，“在均勻的介質(zhì)中”，“光線透過(guò)（?。┩哥R”，“假設(shè)電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能”等等，都是在理想化的絕對(duì)條件下去研究問(wèn)題的。在初中物理教學(xué)中滲透理想實(shí)驗(yàn)法，對(duì)學(xué)生理解物理知識(shí)以及今后學(xué)習(xí)和研究物理都有十分重要的意義。

三、排除干擾的控制變量法

控制變量法是科學(xué)探究中的重要思想方法，是科學(xué)探究的一種常用思維方法，在初中物理定性分析中是一種最常用的、非常有效的探索客觀物理規(guī)律的科學(xué)方法，它使探究和分析過(guò)程簡(jiǎn)化，條件清晰?？刂谱兞糠ㄒ彩窃诔踔形锢碚n程中，我們培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理研究方法的一個(gè)重要目標(biāo)。所以，我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中，要重視這種科學(xué)思想方法的教學(xué)。如果一個(gè)物理現(xiàn)象可能跟兩個(gè)或多個(gè)因素有關(guān)，假如這些因素都在變化，就不能確定它跟哪個(gè)因素有關(guān)，這就要通過(guò)干預(yù)只讓要研究的那個(gè)因素改變，而其它的因素保持不變，才能得出是否有關(guān)的結(jié)論，這就是控制變量法的思想。在教材中應(yīng)用到控制變量法的內(nèi)容是非常多的，例如，在探究電阻大小的因素的教學(xué)中，在引導(dǎo)猜想可能跟長(zhǎng)度、橫截面積、材料有關(guān)的基礎(chǔ)上，按照控制變量法的思路，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，分別改變長(zhǎng)度、橫截面積、材料，保持另持兩個(gè)因素不變。這樣通過(guò)實(shí)驗(yàn)，就可以歸納出電阻大小跟導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積、材料有關(guān)的結(jié)論。在探究力的效果、壓力效果、弦樂(lè)器音調(diào)、單擺快慢、蒸發(fā)快慢、液體壓強(qiáng)、浮力大小、歐姆定律、滑動(dòng)摩擦力大小、電流的熱效應(yīng)等都應(yīng)用了控制變量法。在經(jīng)歷一些有關(guān)的實(shí)驗(yàn)之后，我們幫助學(xué)生總結(jié)這種方法：在研究物理現(xiàn)象跟某一個(gè)因素是否有關(guān)時(shí)，就要只使這個(gè)因素改變，控制其它因素不變。這樣學(xué)生運(yùn)用這個(gè)方法時(shí)，就會(huì)有一個(gè)模式，探究時(shí)就會(huì)簡(jiǎn)化很多。

四、變間接為直接的等效代換法

等效代換法是探索問(wèn)題和分析解決問(wèn)題的科學(xué)方法之一，是用來(lái)探究物理概念和規(guī)律，解決物理問(wèn)題的簡(jiǎn)便方法。它抓住兩個(gè)看來(lái)不同的物理過(guò)程，尋求其效果相同之處，并進(jìn)行代換。在分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程中，對(duì)于一些看不見(jiàn)摸不著的現(xiàn)象或不易直接測(cè)量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)抽象的現(xiàn)象，或用容易直接測(cè)量的物理量進(jìn)行間接測(cè)量，把無(wú)形變有形，變間接為直接，把復(fù)雜變簡(jiǎn)單，給教學(xué)和研究帶來(lái)極大的方便。例如：磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)看不見(jiàn)、摸不著，判斷磁場(chǎng)是否存在時(shí)，用小磁針?lè)旁谄渲锌词欠褶D(zhuǎn)動(dòng)來(lái)確定。在電路中，若干個(gè)電阻，可以等效為一個(gè)合適的電阻，如串聯(lián)電路的總電阻、并聯(lián)電路的總電阻都利用了等效電阻來(lái)代替。測(cè)量摩擦力時(shí)，用拉力替代摩擦力，在“曹沖稱象”中用石子等效替換大象，分子運(yùn)動(dòng)中，用擴(kuò)散代替分子個(gè)體運(yùn)動(dòng)等等，效果相同。

責(zé)任編輯 龍建剛