在高中力學復習

　　摘 要： 高中物理中的力學概念比較碎，規律比較多，但它們不是孤立的存在，相互存在關聯，復習力學內容的時候，如何引導學生掌握力學知識系統的整體結構，找到解決力學問題的基本途徑，是本文著重探討的問題。
　　關鍵詞： 力學 復習 整體觀念
　　
　　所謂整體觀念，就是指人們在觀察事物的時候，不是把各個事物看成彼此靜止不變的，而是認為客觀事物之間存在著某種聯系，具有一定的結構。那么，在高中力學復習中，如何利用整體觀念，指導學生進行力學學習呢？我結合多年教學實踐，在此談談具體的做法與體會，不足之處敬請各位老師諒解。
　　一、建立力學知識的整體結構
　　任何系統都有自身的結構，力學知識也是如此，存在著自身的知識結構，學生掌握了知識結構，才能樹立整體觀念，才能懂得知識的來龍去脈，掌握的知識才牢靠。
　　高中力學知識由很多概念、規律和解題方法組成。而物理概念、規律和方法都不是孤立存在的，相互存在聯系，這些聯系就形成了力學知識的整體結構。如果學生能掌握它們之間的聯系，就等于掌握了整體結構，學生掌握了整體結構，就能進一步理解力學的知識系統，為綜合運用力學知識、優化力學解題的思路打下堅實的基礎。學生以整體的觀念掌握力學知識體系，避免了死記硬背，記住幾個零星的知識點，從而全面地減輕了學業負擔，起到了減負增效的作用。
　　1.從力學的中心問題入手。在進行力學復習的時候，要引導學生按照力學知識的內在聯系去構建知識系統的框架，那么，如何進行引導呢？可以從力學的中心問題，即力與運動的關系著手。首先用牛頓運動定律將力的基本知識與物體做機械運動的知識聯系起來，這樣能使學生掌握力與運動的基本規律；其次，從力的作用一段位移或一段時間的累積效應出發，引出功與沖量、功能關系、沖量與動量關系、能與動量等知識，并揭示它們之間的聯系，形成較為完整的力學知識框架，這些知識也是力學整體知識系統中的中心內容。
　　2.以實驗為基礎。物理學是一門以實驗為基礎的自然科學，物理知識和物理規律的得出都離不開實驗，物理結論的正確與否都需要依靠實驗來驗證。在力學復習的時候，要引導學生回顧重要的物理實驗，比如，力的合成、驗證牛頓第二定律和測定變速直線運動的加速度等實驗，有條件的可以組織學生重新再做相關的物理實驗，從而有利于學生形成實驗的基礎知識，使學生的力學知識體系更加完整。
　　3.掌握科學方法。力學的知識體系，不僅僅由物理概念、規律、實驗等組成，還包括研究物理問題的方法，以及解決物理問題所用到的數學方法。這些方法的掌握，對學生實踐能力的培養，以及科學素養的提高起著非常重要的作用，它對學生形成正確的世界觀和培養科學精神起著非常巨大的作用。因此，在力學復習的時候，老師需要特別重視，甚至需要反復強調。比如，在驗證牛頓第二定律中用到控制變量法；研究牛頓第一定律時（初中物理）用到理想實驗法；對各種機械運動進行歸納時用到比較與分類法，等等。在解決物理問題的時候，常常用到圖像法、矢量運算法、函數關系法，等等。只有當學生掌握了這些科學方法后，他們的知識結構才能形成體系。
　　二、用整體的觀念解決物理問題
　　知識體系不是把各個知識點簡單地疊加而得到的和，而是將它們的內在聯系有機地整合在一起。學生在日常學習中，得到的力學知識常常是孤立的，他們所能解決的問題也是簡單的或個別的。在力學復習的時候，要引導學生研究各力學知識點之間的內在聯系，揭示其整體性質，用整體的觀念解決物理問題。用整體的觀念解決物理問題是學生物理學習上的一次質的飛躍。
　　力學的中心問題是力與運動的關系問題，牛頓運動定律是動力學的基本規律，也是討論力的瞬時效應的依據。在力學知識結構中的力、力與運動關系、機械運動自成一個小的系統，構成了解決力學問題的知識基礎——力的觀點。
　　從力的時間累積效應出發，可以形成解決力學問題的另一個基本觀點——動量觀點。這個觀點的基礎知識是沖量、動量，以及沖量與動量的關系。這個關系也是力學中的一個小的知識系統。
　　從力的空間累積效應出發，可以形成力學中的又一個基本觀點——能量觀點。力學知識結構中的功能量和功能關系也是力學中的一個小系統。
　　上面的三個小的知識系統不是孤立的，它們存在著內在聯系，具體的聯系：以牛頓定律為基本規律，在一定的條件下可以用數學方法分別推導出動量定律、動量守恒定理，以及動能守恒定理和機械能守恒定律。
　　樹立解決力學問題的三個基本觀點，使學生有了解決力學問題的三個途徑，假如比較復雜的問題，常常需要綜合運用這三個觀點，多層次、多方位地探索解決物理問題的途徑。學生通過一些綜合性習題的訓練，可以逐步體會到系統掌握力學知識的結構、明確力學知識的整體功能。
　　需要說明的是，在討論比較復雜的物理問題時，特別是與其他學科綜合性問題的時候，能量的轉化與守恒定律常常是解決這些問題的有效辦法。
　　三、優化解力學題的思路
　　人們在研究和解決問題的時候，需要有整體觀念，優化各種手段，最后得出最佳的方案，從而取得最佳的效果。
　　解決力學問題的時候，一樣需要有整體觀念，通過分析，認清事物內部與外部的聯系，把握各個物理量之間的關系，找到解決物理問題的最佳方案。
　　在力學復習的時候，應該結合平時的解題訓練進一步小結、優化力學解題的思路，具體做法如下：對于涉及因素比較多的、設置的情境又很復雜的物理問題，首先要從整體出發，統領全局，把握解題方向。其次，對各個局部進行分析：應該分幾個過程討論？每個過程涉及的問題有哪些？這些因素的內在聯系與外界作用情況又是怎樣的？用什么物理規律進行討論才合適？最后，要把各個局部問題再有機地聯系起來，從而把握整體，得到最佳的解決問題的方案。
　　總之，在物理教學中，要幫助學生建立知識體系，讓學生學會用整體的觀念審視問題，解決物理問題，在力學復習的時候，特別要引導學生利用整體的觀念分析問題，解決問題，這樣才能取得顯著的教學效果。只有用整體的觀念進行教學，才能培養出時代需要的具有創新能力的人才。
　　
　　參考文獻：
　　［1］孫威立，楊祖念.物理教學實施指南.華中師范大學出版社，2003.
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　　［3］陸光中，葉延鎡.現代人應有的思維方式.南京：江蘇科技出版社，1993.