【摘 要】高中物理概念龐雜,規(guī)律繁多,學(xué)好物理的基礎(chǔ)是落實(shí)概念,弄清規(guī)律,把相似、相近而又容易混淆的概念、規(guī)律區(qū)分開來。因此,在教學(xué)過程中要加強(qiáng)物理比較思維能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。
【關(guān)鍵詞】概念 規(guī)律 物理比較思維
【中圖分類號(hào)】G632 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2014)04-0146-02
物理是系統(tǒng)性很強(qiáng)的學(xué)科,高中物理概念和規(guī)律很多,要求學(xué)生具備一定觀察、實(shí)驗(yàn)、建模和分析等綜合能力,學(xué)習(xí)難度高。筆者根據(jù)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為學(xué)好物理的根本要落實(shí)基礎(chǔ),扎實(shí)概念和規(guī)律,弄清容易混淆的疑難點(diǎn)。教師應(yīng)側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的比較思維,讓學(xué)生學(xué)會(huì)尋找基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)間的共同與不同點(diǎn),區(qū)分易混淆規(guī)律間的本質(zhì)區(qū)別,在比較中深化對概念和規(guī)律的理解,有效提升物理教學(xué)效率。
一 物理比較思維的概念
物理比較思維是指確定物理對象之間差異點(diǎn)和共同點(diǎn)的一種邏輯思維。一個(gè)人在物理世界中,對任何客體、現(xiàn)象、過程、概念、公式、規(guī)律要能區(qū)分出“同中之異”和“異中之同”,需要較高的物理比較思維。
二 物理比較思維的作用
第一,運(yùn)用物理比較思維,可以啟發(fā)學(xué)生思考問題,探究因果關(guān)系,總結(jié)得出規(guī)律結(jié)論。如伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的研究,他用亞里士多德“重的物體總是比輕的物體下落的快”的理論,比較一塊大石頭和一塊小石頭單獨(dú)下落的速度和捆在一起的速度,對亞里士多德的理論提出了有力的質(zhì)疑。最終通過理想實(shí)驗(yàn)得出正確結(jié)論,打開了近代科學(xué)的大門。
第二,運(yùn)用物理比較思維,可以使學(xué)生對物理問題進(jìn)行定性的鑒別和定量的分析。如對判斷牛頓第一定律是否屬于牛頓第二定律在F=0時(shí)的特例,慣性與牛頓第一定律的區(qū)別等問題,通過對比,明確概念規(guī)律,明辨是非。
第三,運(yùn)用物理比較思維,可以使學(xué)生明確理論研究的結(jié)果與觀察實(shí)驗(yàn)事實(shí)之間是否一致,并從中發(fā)現(xiàn)問題,找到突破口,做出正確的判斷。例如通過對比平拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng),得出平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)即為自由落體運(yùn)動(dòng)。通過實(shí)驗(yàn)對比,明確了平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),同時(shí)加深了對運(yùn)動(dòng)分解的理解。
三 物理比較思維的培養(yǎng)
1.用現(xiàn)有概念比較前概念,加強(qiáng)理解和掌握
物理教學(xué)之前學(xué)生就已經(jīng)有了一定的物理經(jīng)驗(yàn)即為前物理概念。正確概念和規(guī)律的形成往往要借助這些前概念。如力學(xué)中力的概念是在推、拉、提、壓等觀念基礎(chǔ)上形成的;速度的概念是在快、慢觀念基礎(chǔ)上形成的。教師要充分運(yùn)用學(xué)生的前概念,通過分析比較、歸納概括抽象出物理概念。如果學(xué)生的前概念是建立在粗略觀察和對局部事實(shí)概括的基礎(chǔ)上,往往會(huì)形成淺顯的前概念,不利于正確概念的建立。如學(xué)生的前物理觀念中往往對力有這樣的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí):“力是使物體運(yùn)動(dòng)的原因”、“物體受力越大,速度越大”等,這使學(xué)生在學(xué)習(xí)中常常感覺“似是而非”,難以把握。在教學(xué)中,通過對斜面上到水平面上幾種不同摩擦阻力影響下的小車運(yùn)動(dòng)快慢的比較,最后過渡到理想的光滑情況進(jìn)行推理,得出力與運(yùn)動(dòng)的正確關(guān)系,并再次與學(xué)生的錯(cuò)誤觀念比較,建立牢固的正確概念。
2.用熟知的現(xiàn)象比較抽象的物理概念或規(guī)律,促進(jìn)接受和理解
學(xué)生對靜電學(xué)一塊內(nèi)容往往“望而生畏”、“霧里看花”。例如對電場強(qiáng)度的定義的學(xué)習(xí),不妨引導(dǎo)學(xué)生對比用溫度計(jì)測體溫或刻度尺測河水的深度,測量儀本身不會(huì)引起原有體溫或水位的變化,使學(xué)生體會(huì)試探電荷相當(dāng)于溫度計(jì)或刻度尺,既不會(huì)因?yàn)樗姆湃攵绊懺须妶鰪?qiáng)度的變化,也不會(huì)因?yàn)樗碾x去而使原有電場消失。
又如對等勢面的研究,可以比較地理中學(xué)過的等高線的含義和作用,對電容器的電容的學(xué)習(xí),可以比容直筒容器儲(chǔ)水等等。教師從學(xué)生的角度出發(fā),不斷挖掘和利用現(xiàn)有教學(xué)資源,鋪設(shè)臺(tái)階,化抽象為形象,化難為易,使學(xué)生逐步登上知識(shí)的高峰。
3.用新學(xué)概念比較已學(xué)概念,構(gòu)建完整的知識(shí)體系
“溫故而知新”,教學(xué)是個(gè)連續(xù)的過程,新的概念規(guī)律的學(xué)習(xí)必須以已學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ),明確前后知識(shí)的聯(lián)系,不斷完善知識(shí)體系,才能學(xué)以致用。教學(xué)中筆者發(fā)現(xiàn),較多的學(xué)生在學(xué)完“加速度”概念后常常與“速度”混淆,認(rèn)為速度大加速度自然大,加速度大速度也大,分不清兩者的區(qū)別。所以,在教學(xué)過程中,很有必要讓學(xué)生比較這兩個(gè)概念,明確速度是位移對時(shí)間的變化率,加速度是速度對時(shí)間的變化率,加速度與速度無直接關(guān)系,它是由本身的質(zhì)量和合外力決定的。
又如閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律的對比,波動(dòng)和振動(dòng)的對比等等,在教學(xué)中,不斷地進(jìn)行前后知識(shí)的對比,有助于加深對新概念規(guī)律的理解,同時(shí)也是對已學(xué)知識(shí)的補(bǔ)充和鞏固,可謂一舉兩得。
4.用表達(dá)形式相近的公式比較,便于記憶和熟練掌握
高中物理有很多公式,在學(xué)習(xí)過程中,要引導(dǎo)學(xué)生對表達(dá)形式相近的公式進(jìn)行比較,以加深記憶和熟練掌握。如庫侖定律表達(dá)式和萬有引力表達(dá)式,單擺的周期公式和彈簧振子的周期公式等。
四 物理比較思維的注意點(diǎn)
不過在教學(xué)過程中,各種物理思維能力的培養(yǎng)不是單獨(dú)開展的,在培養(yǎng)比較思維能力的同時(shí),亦有對觀察思維能力、實(shí)驗(yàn)思維能力、模型思維能力等等的培養(yǎng)和訓(xùn)練,但各種思維有其自身的特點(diǎn)。教師在培養(yǎng)物理比較思維能力過程中,因引導(dǎo)學(xué)生注意比較的對象應(yīng)在同一關(guān)系、同一標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行,并在比較中明確是“同中求異”,還是“異種求同”,或是“異同綜合”。
參考文獻(xiàn)
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〔責(zé)任編輯:范可〕