高一物理是銜接初中物理的一個臺階,這個臺階的門檻決定了高初中物理教學的差異。主要表現(xiàn)在,初中物理來源于生活,知識簡單,直觀形象,淺顯易懂,著重培養(yǎng)學生的形象思維能力;高中物理知識性強,有些規(guī)律要通過學生自己理解總結,甚至有些規(guī)律與生活中的現(xiàn)象是相悖的,高中學生須由形象思維上升到抽象思維,提高思維的縱深度,同時要求學生要有較強的邏輯推理能力和空間想象能力。初中教材從具體的事物、具體的自然現(xiàn)象中總結規(guī)律,高中教材常將具體的實物抽象為理想的模型,通過探究理想模型的運動來總結規(guī)律等。結合高初中物理教學的差異,使學生從習慣的初中教學模式一下子轉(zhuǎn)到較高層次的教學環(huán)境中,便于學生順利通過這個臺階,教者很需費一番工夫。通過多年的教學實踐,筆者認為物理教學應注重做好如下“三部曲”。
一、注重實驗探究理解物理概念和定律意義的教學
在教學過程中,學生若不能真正把握知識的內(nèi)涵、物理定律的意義、聯(lián)系及其區(qū)別,在運用物理知識進行解決問題時,往往會出現(xiàn)各種各樣的錯誤,所以在教學中要注重這方面的實驗探究。我們可以多渠道、多角度、多層次地對問題加以探究分析說明。比如牛頓第一定律,這是一條既“簡單”而又“深奧”的定律。許多學生都有這種看法,認為靜止的物體,用力推動它時,它才會運動,力停止作用時,它就會停下來,為什么力不是維持運動的原因?為什么物體沒有力的作用還可以保持勻速運動?我們可以和學生探究這樣的實驗:足球在草地上和水泥地板上滾動有什么不同?學生通過比較后會得出這樣的結論——足球在水泥地板上滾動得遠,那是由于水泥地板摩擦力較小的緣故。如果把水泥地板做得更平滑,摩擦力更小,甚至沒有摩擦力,那么足球就會運動得更遠,甚至不會停下來。從而讓學生認識到運動物體停下來是由于摩擦阻力作用的結果,由此表明力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動狀態(tài)的原因。此外,還可以讓學生從親身經(jīng)歷去感悟,例如,汽車突然啟動或剎車,汽車上的乘客將會怎樣?在勻速行駛的列車上,豎直上拋一串鑰匙,鑰匙將落在何處等,進一步引導學生認識靜止和勻速直線運動是物體的固有屬性,即物體的慣性。
物理學上有許多物理概念,或相近、或相似、或抽象,它們既相互聯(lián)系又相互區(qū)別,具有不同的本質(zhì)屬性。學生對它們的物理意義理解不透,區(qū)分不清,容易將它們之間的關系簡單化或混淆。如表示物理量大小和表示變化快慢的兩個量,學生就容易混淆,以速度和加速度為例,二者都是描述物體運動的物理量,速度表示物體運動的快慢,而加速度則是表示速度變化的快慢。有的學生認為,物體的加速度大,速度就大,加速度變小時,速度也隨之變小。要克服這種概念性的思維障礙,可以抓住兩個概念的相似和差異,從不同的角度進行比較和區(qū)分,可以通過探究具體事例,深化概念,找出兩者之間的內(nèi)在聯(lián)系和區(qū)別。例如,子彈在槍堂里發(fā)射時,子彈的速度幾乎為零,但子彈的速度變化很快,即子彈的加速度很大,子彈飛出槍口后,子彈的速度很大,而子彈的加速度為零(忽略重力阻力)。又如講位移和路程時,可以根據(jù)“形似”問題,同中求異,“神似”問題可以異中求同。這樣,通過對照和比較,學生就容易理解接受了。
二、加強探究物體受力分析的教學
力學部分的知識,就像一根紅線把整個高中階段有關的知識板塊有機地串聯(lián)起來,如電磁學、熱學、碰撞和動量守恒等,無不應用到高一所學的力學部分的知識,所以學好力學方面的知識是學好物理的一個關鍵。學生在做有關力學部分的習題時,往往感到難度大,甚至無從下手,究其原因是不懂得分析受力,或者分析不透徹,錯誤地套用定律。我們在教學中應加強探究物體受力分析的教學,幫助學生探究分析的方法和技巧。在實踐中,總結起來難點有三:一是在確定研究對象時,學生通常分不清或把握不準哪個是受力物體,哪個是施力物體,很容易把受力畫成是施力,我們可以通過實驗探究提高學生的辨別能力,例如,水平桌面上的物體,受到的支持力為什么是豎直向上的呢?可以把長刻度尺兩端墊高,中間放一小物塊,輕壓小物塊后放手,小物塊被豎直彈起,說明小物塊受到的彈力豎直向上的。二是如何判斷力存在與否的問題,這也是學生往往感到最困惑的問題。當不容易確定某力有或無(或方向)時,可用假設法,即先假設該力有或無(或方向),看引起的結果是否符合給定的運動狀態(tài)或形變效果。三是摩擦力方向的判斷,對摩擦力方向的判斷則是教學中的重點和難點。學生對其中的概念不求甚解或囫圇吞棗,是造成摩擦力方向判斷失誤的癥結所在,在教學中可以多舉事例,多總結經(jīng)驗,加深學生對“相對運動方向”和“相對運動趨勢方向”的理解。例如,運動員沿豎直竹竿勻速上攀時,運動員向上運動而受到的靜摩擦力也是向上的。
三、培養(yǎng)探究物理方法和提高綜合素質(zhì)相結合的教學
學生剛進入高中階段,其心理素質(zhì)和思維能力還不夠成熟,無論是適應教學環(huán)境、掌握學習方法,還是解題能力和技巧,在很大程度上仍存在一定的依賴性。學生對所學的知識通常缺乏整理,或者不懂整理,因而是分散零碎的,缺乏條理性和系統(tǒng)性,教師在教學過程中應該有的放矢地引導學生進行歸納和總結,共同探究物理學習方法和技巧,培養(yǎng)他們掌握知識運用能力以及自學知識能力,提高他們的綜合素質(zhì)。
在教學中,可以通過師生共同討論等形式,使學生所學的知識利用知識內(nèi)在的聯(lián)系、空間時序或時間順序等,進行整理和歸納,形成具有一定的知識脈絡和縱橫聯(lián)系的知識體系等,可以進一步加深學生對所學物理知識的理解,以致牽一發(fā)動全身,觸類旁通的作用。例如,萬有引力定律的應用,就可歸納為如下幾個方面知識:
(1)求加速度。通常分為求天體表面重力加速度和距天體表面高h處的重力加速度;(2)求第一宇宙速度。有兩種推導方法;(3)求衛(wèi)星繞天體運動的線速度、角速度或周期;(4)求天體的質(zhì)量。一般有兩種情況,一是已知衛(wèi)星運行的軌道半徑r和公轉(zhuǎn)的周期T,二是已知天體半徑R和表面的重力加速度g;(5)同步衛(wèi)星和雙星問題等。在分析過程中,以不變應萬變,抓住衛(wèi)星繞天體做勻速圓周運動的向心力是由萬有引力或重力來提供,就可以列方程求解。以上或其他情況,通常是下面兩條等式的進一步展開和延伸及其靈活應用。
GMm/r2=mg ……①
GMm/r2=mv2/r……②
可見,使學生掌握課本內(nèi)容,并不是死記硬背,而是以一定的規(guī)律、一定方式的再現(xiàn),幫助學生構建知識體系和知識網(wǎng)絡是關鍵。
針對物理學科的特點,每部分知識均由若干知識點構成,而這些知識點又是所有習題的發(fā)源地。由不同知識點相互結合構成的習題又反映了各自組成的特點,抓住這些特點加以分類,引導學生根據(jù)不同的類型題目采用不同的方法和技巧,形成一定的解題模式,使學生碰到某類問題就知道從何處入手,切中要害,而不是生硬套用公式或定律。例如,解有關力的平衡問題,可歸納成四種方法:(1)力的分解法;(2)力的合成法;(3)力的正交法——直角坐標系法;(4)作圖法。
對一些比較復雜的問題,運用力的正交法,往往可以使問題變得簡明了。對一些判斷性的題目,運用作圖法,通常可以起到事半功倍的效果。通過這四種方法的運用和比較,使學生能夠縱觀全局,做到游刃有余而不是捉襟見肘。
(河源市龍川縣車田中學)