科學(xué)方法是人們在認(rèn)識和改造客觀世界的實(shí)踐活動中總結(jié)出來的科學(xué)思維方法,是人們認(rèn)識和改造世界的有效工具。掌握研究物理學(xué)的科學(xué)方法,可以提高學(xué)生邏輯思維能力和分析解決問題的能力。教給學(xué)生正確的學(xué)習(xí)方法和科學(xué)技能,是一件造福學(xué)生終身的大事。所以,在物理教學(xué)活動中,教師要以具體的物理模型為依托,以傳授知識為途徑,啟發(fā)、誘導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中自己動手,積極主動地去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,進(jìn)而體會、探索和總結(jié)認(rèn)識事物規(guī)律的基本方法。在解答物理問題的過程中,使學(xué)生學(xué)會并掌握運(yùn)用這些基本方法和技能去解決學(xué)習(xí)中的實(shí)際問題,使學(xué)生能夠舉一反三,觸類旁通,以達(dá)到提高學(xué)習(xí)效率,減輕學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),提高學(xué)生的綜合素質(zhì)的目的。
高中物理涉及的科學(xué)方法主要有理想化模型法、類比法、圖像法、等效法、近似處理法及控制變量法等,現(xiàn)就教學(xué)中應(yīng)注意的問題談幾點(diǎn)粗淺的認(rèn)識。
一、應(yīng)注意前詳后略,循序漸進(jìn),打好基礎(chǔ)
在高中物理教學(xué)的不同階段,往往會涉及到同一種方法。在首次用到該方法時,應(yīng)詳細(xì)講解特征、原理、推理過程,使學(xué)生初步了解。在下次出現(xiàn)時,則略講方法,而側(cè)重于指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用方法。
例如,用某物理量對時間的變化率來反映物理量變化快慢,這一教學(xué)方法首次出現(xiàn)在勻速直線運(yùn)動的教學(xué)內(nèi)容中。在建立勻速直線運(yùn)動模型后,首先讓學(xué)生認(rèn)識運(yùn)動特征:相等時間,位移相同;認(rèn)識存在問題:不同物體,運(yùn)動快慢不同;然后引導(dǎo)學(xué)生討論Δs/Δt的物理意義。使學(xué)生認(rèn)識到可以用Δs/Δt來反映勻速直線運(yùn)動物體的運(yùn)動快慢。最后點(diǎn)明這是一種反映物理規(guī)律的基本方法,強(qiáng)調(diào)其特征,形成認(rèn)識。在此后加速度教學(xué)中,分析物理模型,引導(dǎo)學(xué)生提出問題。如何反映物體速度變化快慢?啟發(fā)學(xué)生回憶反映運(yùn)動快慢的方法。這樣,既減輕了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),又使學(xué)生學(xué)習(xí)效率大大提高。
二、注意前后對比,及時總結(jié),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)
教學(xué)中,更多的時候是不同教材內(nèi)容,運(yùn)用不同方法來解決。對每一方法,需引導(dǎo)學(xué)生前后對比,及時總結(jié),指導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟該方法特點(diǎn)、本質(zhì)和思維方式,熟練掌握科學(xué)方法,提高學(xué)生的解題能力。
例如,在理想化模型方法教學(xué)中,通過質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、理想氣體、彈簧振子等理想化模型建立過程的對比,總結(jié)出理想化模型的本質(zhì)特點(diǎn):即面對大量具體現(xiàn)象,抓住主要因素,忽略次要因素,建立理想化模型。在等效法教學(xué)中,通過重心、交流電有效值定義、合力和分力、做功和熱傳遞等概念的對比,總結(jié)出等效法的本質(zhì)特點(diǎn),即相同的物理意義,作用效果或遵循規(guī)律是相同的,他們之間可以相互替代而結(jié)果不變。在類比法教學(xué)中,通過電場和磁場、電勢差、電容器和盛水容器等物理現(xiàn)象的對比,總結(jié)出類比的本質(zhì)特點(diǎn):即以簡單共存關(guān)系為推理中介,用甲現(xiàn)象的已知性質(zhì)推出乙現(xiàn)象的未知性質(zhì)。
三、注意加強(qiáng)訓(xùn)練,培養(yǎng)實(shí)際運(yùn)用能力,提高學(xué)生綜合素質(zhì)
掌握研究物理問題方法的最終目的是應(yīng)用。教學(xué)過程中,通過一系列解題過程訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用科學(xué)方法分析、解決問題的能力,使學(xué)生掌握科學(xué)方法,從而形成科學(xué)思維方式,使學(xué)生綜合素質(zhì)得以提高。
例如,全國物理競賽中的一道題,要求測排球運(yùn)動員扣球時對地板的最大壓力。解答此題的方法當(dāng)然有很多種。某同學(xué)獨(dú)辟蹊徑,采用等效法解決問題,首先在地板上鋪一張紙,把排球用水弄濕,讓運(yùn)動員將球扣在紙上,排球在紙上留下圓形的水痕,后將紙鋪在彈簧秤的平臺上,將排球放在紙上圓形水痕中央,用手壓排球,使排球與紙的接觸面與圓形水痕等大,此時彈簧秤的示數(shù)為排球?qū)Φ匕宓淖畲髩毫Α?梢姡炀氄莆湛茖W(xué)方法,可以簡化解題過程,拓寬思路,增加解題途徑,提高學(xué)生的綜合能力。
在課堂教學(xué)中開展方法教育,已是眾多學(xué)者和教育工作者的共識,通過方法教育,能促使學(xué)生正確地探索、掌握物理知識,有利于學(xué)生智力技能的提高,既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,又能培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力,增強(qiáng)創(chuàng)新意識,這樣的教學(xué),才是真正意義上的素質(zhì)教育。
(責(zé)任編輯 易志毅)