李振洋 孫海琴
同是理科,物理與數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物又有所不同。不同之處正是學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候所忽視的地方。有三種思維是學(xué)習(xí)物理必不可少的,也是區(qū)別于理科其他學(xué)科的關(guān)鍵之處,下面我來簡單介紹一下:
一、探究因果關(guān)系的思維方式
所謂因果關(guān)系,是指任何的物理現(xiàn)象和問題的產(chǎn)生都存在其根源或原因,我們?cè)趯W(xué)習(xí)的時(shí)候要有能夠探尋到這些根源的思維習(xí)慣,如果你在學(xué)習(xí)的時(shí)候持不斷探究的思維,那么你不但懂了,你還能很容易地拓展到更深入的問題中去。
學(xué)物理會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象,聽課能聽懂,做題卻不會(huì)。而化學(xué)和生物聽起來很難懂,聽懂了就會(huì)做題。這究竟是什么原因呢?
原因是物理學(xué)科要比化學(xué)和生物更重視因果關(guān)系?;瘜W(xué)和生物是文理摻半的學(xué)科,很多知識(shí)是接受性的知識(shí)、記憶性的知識(shí),不需要問為什么。但物理學(xué)科的學(xué)習(xí)則不然,它特別重視結(jié)果產(chǎn)生的原因,即要追問事物的最根本原因。
學(xué)習(xí)過程中一定要培養(yǎng)起問“為什么”的習(xí)慣。為什么動(dòng)能Ek的表達(dá)式是Ek=■mv2而不是Ek=mv2?為什么動(dòng)能的變化是由合力做功決定而不是重力做功決定或彈力做功決定?為什么加速度a是與質(zhì)量m成反比,而不是與質(zhì)量的平方(m2)成反比?等這一系列的問題你都思考過嗎?
學(xué)生上課不重視這些基本知識(shí)的因果來源過程,像學(xué)文科一樣接受,這樣就喪失了思考的能力。上物理課能聽懂,是因?yàn)槲锢砝蠋熢谥v任何知識(shí)的時(shí)候都要從原因入手。而自己解題時(shí),提不出問題,也就找不到方法。找到方法了,也不會(huì)在眾多方法中比較選擇了。這就是不會(huì)做題的原因。
二、轉(zhuǎn)譯各種語言為物理語言的思維方式
所謂轉(zhuǎn)譯,是指把描述物理現(xiàn)象和問題的一切語言,包括生活語言和書面語言,根據(jù)需要相互轉(zhuǎn)譯。
比如,物理與數(shù)學(xué)的重要區(qū)別就是表達(dá)方式上的區(qū)別。數(shù)學(xué)注重抽象的符號(hào)語言,而物理的表達(dá)方式除了用數(shù)學(xué)符號(hào)語言之外,還要用到圖形語言、文字語言。而文字語言又分生活語言和物理學(xué)科語言。你要學(xué)會(huì)在眾多語言間轉(zhuǎn)譯的思維方式,見到速度變化就想到?駐v;見到F=kt就能想到它是正比例函數(shù),它的圖象是傾斜直線等等,注意檢查轉(zhuǎn)譯是否準(zhǔn)確,轉(zhuǎn)譯錯(cuò)誤就會(huì)影響推理。
例1.四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置,它們的右端受到大小皆為F的拉力作用,而左端的情況各不相同:(1)中彈簧的左端固定在墻上;(2)中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用;(3)中彈簧的左端拴一小物塊,物塊在光滑的桌面上滑動(dòng);(4)中彈簧的左端拴一小物塊,物塊在有摩擦的桌面上滑動(dòng)。若認(rèn)為彈簧的質(zhì)量都為零,以l1、l2、l3、l4依次表示四個(gè)彈簧的伸長量,則有( )
A.l2>l3 B.l4>l3 C.l1>l3 D.l2=l4
這道題如果能夠準(zhǔn)確地表達(dá)F的物理意義,即彈簧一端受力,就很容易選出正確答案D,但如果從F與彈簧作用點(diǎn)的另一端入手,則無法解決。
物理是一門自然科學(xué),它首先來自于現(xiàn)實(shí)生活,但它不是現(xiàn)實(shí)生活的復(fù)制,而是高度概括。
比如,一個(gè)人從家里出發(fā),最后又回到家里。我們用生活用語說,他走了多遠(yuǎn)?我們不會(huì)說是0。但細(xì)想,走了多遠(yuǎn),如果我們強(qiáng)調(diào)的是走過的路徑長度,那當(dāng)然不是0,但如果強(qiáng)調(diào)始末位置的變化呢?那他走的就是0。所以,我們科學(xué)用語應(yīng)該這樣問:他走的路程是多遠(yuǎn)?走的位移又是多遠(yuǎn)?
例2.如圖所示,甲、乙兩人在冰面上“拔河”。兩人中間位置處有一分界線,約定先使對(duì)方過分界線者為贏。若繩子質(zhì)量不計(jì),冰面可看成光滑,則下列說法正確的是( )
A.甲對(duì)繩的拉力與繩對(duì)甲的拉力是一對(duì)平衡力
B.甲對(duì)繩的拉力與乙對(duì)繩的拉力是作用力與反作用力
C.若甲的質(zhì)量比乙大,則甲能贏得“拔河”比賽的勝利
D.若乙收繩速度比甲快,則乙能贏得“拔河”比賽的勝利
D選項(xiàng)中乙收繩速度這種表達(dá)有些學(xué)生認(rèn)為等同于甲的運(yùn)動(dòng)速度,實(shí)際這里出題人偷換了概念。收繩速度不等同于甲運(yùn)動(dòng)的速度。比如,甲松手,乙收繩的速度快,但甲卻不動(dòng)。
有些表達(dá)表面上看很像,但實(shí)際卻不同。不思考,很容易推理錯(cuò)誤。比如,相互作用力做功之和一定為零的陳述。這里學(xué)生知道相互作用力等大反向,那么之和當(dāng)然一定為零了。但力等大反向,不等同于做功大小相等,符號(hào)相反。這里除了對(duì)知識(shí)掌握不準(zhǔn)確以外,還有學(xué)生沒有養(yǎng)成用正確的語言表達(dá)的習(xí)慣。
還有很多學(xué)生不重視圖形語言的表達(dá),比如在畫受力圖時(shí),畫平行四邊形時(shí),草圖畫得不認(rèn)真,隨心所欲。物理中很多方程是建立在幾何基礎(chǔ)之上的,如果幾何圖畫不準(zhǔn),就會(huì)直接影響下一步的推理。
三、同一情景或不同情景采用多種方法解決問題的思維方式
物理學(xué)科是一門應(yīng)用學(xué)科。它是解決實(shí)際問題的,而實(shí)際情景的復(fù)雜性決定了物理解決方法的多元性。多樣的方法把學(xué)生搞得頭痛,尤其是數(shù)學(xué)學(xué)科中的眾多方法應(yīng)用到物理學(xué)科中,就更難以駕馭。
物理教學(xué)中只是把知識(shí)呈現(xiàn)給大家,而方法都是一點(diǎn)點(diǎn)滲透給學(xué)生的。只有會(huì)聽課會(huì)總結(jié)的學(xué)生才能體會(huì)其中的奧妙。這些方法不是在解題時(shí)才講,在講很多知識(shí)的同時(shí)就已經(jīng)滲透給學(xué)生了。所以學(xué)生在學(xué)習(xí)中還要注意積累方法,日積月累,自然而然就能應(yīng)用到解題中。
參考文獻(xiàn):
宣巧金.高中物理概念有效教學(xué)四步法嘗試[J].中學(xué)生數(shù)理化:教與學(xué),2015(03).
?誗編輯 薄躍華