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        高中物理教學中理想化方法的教學

        2017-10-28 13:13:59高超
        神州·下旬刊 2017年6期
        關鍵詞:理想化高中物理

        高超

        摘要:高中物理教學日益重視思想方法的教學,理想化方法是高中物理中常用的思想方法之一。該方法的教學需要建立在對其科學認識的基礎之上,需要基于學生知識建構的視角實施教學。物理思想方法的教學需要重視評估環(huán)節(jié);常用的物理思想方法需要堅持顯性化教學的思路。

        關鍵詞:高中物理;理想化;理想化方法

        高中物理在義務教育階段科學、物理學習的基礎上,更重視物理知識之間內在邏輯關系的研究與發(fā)現(xiàn),高中物理問題的解決相對于初中物理而言,也更注重基于邏輯的推理。這樣的變化看似是內容變化引起的,實際上也是物理思想方法的變化引起的。近年來尤其是課程改革以來,物理教學高度重視思想方法的教學,更有學者提出基于知識教授方法的思路。那么,在高中物理教學中,有哪些方法需要重視?又應當如何實施科學思想方法的教學呢?筆者試以理想化方法為例,談談筆者的觀點。

        一、理想化方法是一種什么樣的方法

        談到理想化方法,估計一線教師的反應常常是“注重主要因素,忽視次要因素”等,也有人給出了“理想化方法就是借助于抽象概括虛構出一些與問題相關的方面同現(xiàn)實物體結合,但又不是現(xiàn)實物體的其他各種復雜性的理想物體,并以它們來近似代替現(xiàn)實物體進行研究的科學方法”的理解。顯然,無論是前者樸素的理解,還是后者帶有學術定義式的理解,都在嘗試從不同角度對理想化方法進行深度認識。

        筆者以為,對理想化方法的理解決定著課堂上的教學效果,因為無論教師自己是否意識到,教師的教學行為必然是受自己的教學理解支配的,有什么樣的理想化方法理解,就會有什么樣的理想化方法教學行為(當然,也可能會出現(xiàn)基于學生生成而獲得新的理解的可能,但那也是以教師自身的原有理解為基礎的)。對“理想化方法”的基本理解應當是“‘理想化方法”,一個實際的物理過程是如何被理想化的?有人認為,理想化方法就是一種簡單化、粗糙化和近似化的方法,這樣的理解能夠描述理想化方法的一般特征,卻沒能指出其實質。筆者以為,包括理想化方法在內的所有科學方法,均是基于某個明確的目的而提出的,都是為了解決某些具體的問題而出現(xiàn)的。

        二、理想化方法的教學應當如何實施

        從學生知識建構的角度來認識理想化方法,是有效的科學方法教學的途徑之一。從學生知識建構的角度來認識理想化方法,也可以讓高中物理教學獲得與傳統(tǒng)教學不同的視角。那么,從學生知識建構的角度如何實現(xiàn)以理想化方法為線索的教學呢?這里就以“自由落體運動”的教學為例,作一些分析。

        自由落體運動的關鍵在于物體只受重力(且默認為不變的重力)。作為物理教師應當知道這其中有兩個變化因素:一是空氣阻力;二是物體所受重力。前者上面已作分析,后者則是由于理論上物體與地心距離的變化導致的g值變化。由于這兩個因素尤其是后者無法消除,因此,真正意義上的自由落體運動是不存在的,自由落體運動只可能是一個理想的運動。實際教學中可以遵循這樣的教學順序:

        第一步,引導學生全面認識“落體運動”。這里的全面認識,主要就是從運動與受力兩個方面進行分析。學生一般會認識到受兩個力作用,但一般認識不到這兩個力的變化情況,必要的時候教師可以作一些延伸,以促使學生生成全面的認識。第二步,引導學生認識分析“落體運動”的復雜性。由于力的變化,且是難以掌握其規(guī)律的變化,因此下拋物體的運動變化情況將十分復雜 ——這種復雜性可以通過阻力和重力的變化分析,以及力與運動之間的互相影響來體現(xiàn)(具體略)。第三步,對復雜問題進行抽象、簡化?;凇澳芊窈喕J識落體運動”的問題去進行抽象與簡化(這正是“理想化”方法運用的關鍵過程),即忽視阻力且默認為重力不變,那物體的運動就極為“自由”,于是就定義為其“自由落體運動”,此時的運動規(guī)律可以通過牛頓第二運動定律來進行簡單描述,問題得到初步解決。第四步,評估。這樣的簡化有沒有道理?這需要引導學生進行評估,教師可以通過資料的提供讓學生認識到這樣的理想化的結果,與實際運動的結果幾乎沒有任何的區(qū)別,這就說明理想化的方法是可行的(這正是判斷理想化的關鍵因素)。因此,實際中的落體運動常??梢哉J為是自由落體運動。

        三、理想化方法教學的思路發(fā)散延伸

        基于以上教學過程進行反思,可以發(fā)現(xiàn)包括理想化方法在內的物理思想方法的教學,很多情況下必須堅持顯性教學的思路,即將思想方法凸顯出來,讓學生認識到這些方法在具體的知識建構過程中所發(fā)揮的重要作用。也就是說,高中物理的思想方法教學尤其是基本的、常用的一些思想方法,必須堅持顯性化教學的思路。

        作出這一判斷,是基于教學實際看到的一些情形,很多時候,含而不露的思想方法教學,常常會讓學生的思維處于混沌的狀態(tài),他們不知道一些方法為什么適用。就拿本文主要論述的理想化方法來說,不少學生都會認為理想化方法存在不能描述客觀事實的問題,這就意味著教師在教學過程中沒有對該方法進行評估,而要想對該方法進行評估,就必須基于顯性的方法教學,去判斷理想化之后的結果與實際結果的差別。只有當學生看到理想化之后幾乎不影響對實際情形的描述,且理想化之后分析思路與過程極為簡化之后,才會認識到理想化方法存在的價值,而這恰恰是物理思想方法教學中的一大關鍵。endprint

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