摘 要: 本文就現在高中生處理實際問題時遇到的困難進行分析,列出了幾種可能原因,并針對這些原因給出了相應的對策,目的是培養學生思維能力,提高學生解決實際問題的能力。
關鍵詞: 高中物理教學 實際問題 困難分析 教學策略
在很多物理教師看來,“3+X”綜合科目中的實際問題越來越簡單,但是實際上,這給學生帶來了新的難題,問題在于傳統的物理教學方式使得學生已經習慣于簡化過的物理對象和物理模型,習慣于抽象的邏輯推理及數學運算,然而當遇到實際問題時就毫無辦法。針對此類現象,就需要在教學方法和指導學生學習方法上加強物理圖像情景的教學,從而增強學生解決問題的能力。
一、高中生解決、處理實際問題的困難分析
實際生活中問題的解決過程實際上包括這樣的流程:從實際問題當中提煉信息,排除次要的因素(舍棄非物理信息),確定理想化的研究對象與物理場景,運用所學過的物理知識,找尋物理對象在變化過程中所滿足的定量和定性的規律,直到將問題解決。
在多數情況下,傳統物理教學及相關問題的訓練中,往往直接給出簡化了的物理對象或物理情景,所以在處理問題時,學生缺少對物理對象和物理場景進行理想化處理的方法和能力。
比如:學生習慣于解決細線懸掛小球的擺動問題,對小孩蕩千秋這一物理場景卻無從下手;學生習慣于解決小球過頂的圓周運動問題,對于汽車經過拱橋的問題卻束手無策,困難在于:
1.學生腦海中缺少準確的物理模型。在實際問題中遇到眾多對象,思維容易受到問題表面現象的干擾,難以抓住對象的本質特征,從而較難從實際問題中抽象出相應的物理情景和物理模型,形成認知上的思維障礙。
2.學生缺乏系統的思維訓練。因為現行教材、教科書中應用性的生活事例很少,所以學生在學習新知識的過程中,缺少該環節的思維訓練,在問題的應用方面,學生依舊習慣于傳統的認知經驗與思維習慣。長此以往,就覺得物理純粹是代代公式的數學運算罷了,忽略了物理思維的訓練,形成了方法上的思維障礙。因此,在今后的物理教學中一定要重視圖像圖景的教學方法,注重學生應用能力的培養,提高學生解決實際問題的能力。
二、注重圖像圖景教學的方法
不同的信息對大腦不同的部位產生刺激作用,如文字類信息傳往左半腦,引起抽象思維,形成概念,完成數字計算和演繹推理,然而具體的形象圖形和圖像信息傳至右半腦,引起形象思維,形成空間概念。只要在教學的過程中將文字信息和圖像信息交互傳遞到大腦的左半部和右半部,使大腦皮層的興奮中心及抑制部分在左、右半腦交替出現,并且互相補充,思維品質就能夠得到很大的提高,并維持持久的興奮狀態。應用能力的培養,就是要在教學過程中憑借圖像圖景的教學,建立由實際情景到理論模型再到新實際情景的有機聯系,使抽象的物理規律與形象的實際情景之間的聯系更緊密,從而提高學習效率,以便更好地掌握所學知識。
1.充分展示知識產生發展的過程,幫助學生建立起準確的物理模型。傳統的物理教科書安排的教學內容都已經經過選擇、壓縮、改造而具有典型性和簡約性,更具高度的抽象性。若只是照著課本給學生講解,學生就會很難理解所學內容。若能充分地利用圖像圖畫、電視錄像、多媒體課件等途徑再現知識產生發展的變化過程,以圖文并茂的方式給學生提供豐富的信息,則能降低學生學習的難度,并將物理學研究問題的方法和物理思想融入情境的創設和分析的過程中,從而促進學生提高分析問題的能力和思維能力,使學生自然地“悟”出其中的道理和規律。在不知不覺中,使學生掌握分析物理過程、建立準確物理情景和模型的方法,建立準確的物理模型。例如,在講解單擺模型問題時,呈現伽利略觀察油燈等時擺動的圖片或者動畫,再現模型建立的思考過程。讓學生身臨其境,感受、了解分析物理過程的方法,建立出準確的單擺模型。這樣,學生了解了模型的本質,就不會“只見樹木不見森林”。
2.注重解決實際問題的思維程序訓練,學生學習習慣的養成。當學生遇到困難的問題時,還表現為思維的混亂,缺乏思維的程序化。所以,在教學過程中教師更應該重視學生思維程序的建立和訓練,解決實際問題的思維程序大致可以分為六步,即審題→文字信息(去掉干擾因素)→抽象出物理對象和物理情景→找到問題所滿足的定量和定性的規律→建立模型→求解。
首先,從實際的問題中提煉跟問題相關的文字信息,并且運用相應的圖形或者符號表示出來,使得原本復雜的變化過程代碼化。
其次,選定物理對象,建立物理情景,運用示意圖幫助理解題意,尋找變化規律,建立各個物理量之間的聯系。一邊審題、一邊畫圖,并把條件和問題一個一個用符號、字母標注在圖上面,使得問題能夠在腦海中形成完整的圖像,以免因忘記條件或問題而中斷解題過程的思維去重新看題。另外,示意圖能使解答問題時所需要的條件同時呈現在視野范圍內,圖像成為思維的載體,視圖凝思實際上是視覺思維參與到了解題的過程中去。
最后,建立模型關系,列式求解。
當然,高中生解決實際問題時遇到的困難是來自多方面的,但是只要重視圖像圖景的教學和畫圖習慣的養成,加強應用性知識的教學,緊密聯系實際生活,堅持培養學生優良的物理思維品質,物理教學過程就會變得越來越生動,也一定會讓更多的學生愛上學物理,從而更會學物理。
總而言之,物理圖像圖景是物理學習中的重要組成部分,學生學會建立適當的物理場景,對于解題會有很大幫助;學生的思維能力和平時習慣對于學習物理,學好物理也至關重要,老師們應該幫助學生訓練思維能力,養成良好習慣,從而讓他們能夠將物理學好,甚至運用所學知識處理生活中遇到的實際問題。
參考文獻:
[1]蔣毅暉.高中物理實驗圖解.廣西師范大學出版社,2010-1-1.
[2]盧德馨.研究型教學20年——理念、實踐、物理.清華大學,2008-8-1.
[3]朱敏,朱焱.虛擬實驗與物理課程教學.東南大學,2008-1-1.