物理教學與教學法的實踐與認識

摘 要 文章通過科學方法和邏輯思維方法，找出教學內容的共同點與本質的區別，抓住本質，針對不同的教學內容采用不同的教學法，使學生更好地認識物理現象的本質與規律，對新知識的掌握更加鮮明、準確，對舊知識理解更加深刻、牢固，提高課堂教學效率。

關鍵詞 物理教學 教學法 教學效率

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A

Practice and Understanding of Physics Teaching and Pedagogy

WANG Dean

(College of Science， Guilin University of Technology， Guilin， Guangxi 541004)

Abstract This paper through the scientific method and logical thinking to find common ground and the nature of the teaching content of the difference， to seize the essence of the teaching content for different different teaching methods to enable students to better understand the nature of physical phenomena and laws of the new know-how more clear， accurate， and more profound knowledge and understanding of the old， solid， and improve teaching efficiency.

Key words physics teaching; pedagogy; teaching efficiency

1 事半功倍的比對教學法

教學過程中為了使學生獲取新知識，鞏固舊知識，理解新、舊知識的內在聯系，對于結果相似、處理方法類同、地位相當的教學內容，利用科學方法和邏輯思維方法，找出它們共同點與本質的區別，使學生更好地認識物理現象的本質與規律，對新知識的掌握更加鮮明、準確，對舊知識理解更加深刻、牢固。使我們能提高課堂教學效率，取得事半功倍的效果。

目前在大學物理的教學過程中，內容多，課時少，有的內容在中學物理已討論得相當深入，如質點力學，電磁學的電場內容，學生對質點的動力學及電場的描述物理量－電場強度和電勢比較熟悉，學生對這部分內容掌握得比較好。而對剛體動力學及磁場的描述物理量－磁感應強度了解不深。到了大學，知識要進一步深化，應用范圍要進一步擴大。有些教學內容與解決問題的方法學生在中學都沒有接觸過，學起來感到生疏，邏輯思維跟不上，這就是教學的難點。我們可以采用類比教學法，使學生懂得新、舊內容的內在聯系，使較難接受的新課內容變得比較容易理解、容易記憶、容易掌握。而應用類比教學法的前提，必須是學生熟悉并掌握舊課內容。

如質點力學和剛體力學，是兩部分對象不同而地位相當的內容。學生對質點力學已有較好的掌握。在進入剛體力學的學習時，每一個新的物理量，都可以在質點力學中找到相應的、地位相當的影子。如轉動慣量與質量、力矩與力、動量矩與動量、轉動動能與平動動能的比對。每講一種運動或一個定律也有相應的影子。如勻變速轉動與勻變速直線運動、轉動定律與牛頓第二定律、動量矩恒定律與動量守恒定律等等。它們甚至公式的形式都完全類似，只要把質點力學公式中的線量用剛體力學中相應的角量代入，即可得到剛體力學的相應公式。學生在學習的過程中，鞏固了舊知識、理解、掌握了新知識，認識了物理現象的本質與規律。提高了教學效率。何樂不為？

2 求異思維的辯證教學法

微軟在招聘人才面試時有一道這樣的題“請你說出海平面以下最深的地方是多少米？”答案：與海平面以上最高的地方差不多，事實確實如此。牛頓說過“自然界不做無用之功，只要少做一點就成了，多做了卻是無用，因為自然界是喜歡簡單化，而不愛用多余的原因夸耀自己”。這就是世界，這就是自然，這就是“造物主”。微軟就是有獨到的思考。

教師自覺并有意識地用唯物辯證法指導教學過程，“方法就是把我們應注意的事物進行適當的整理和排列”（笛卡爾）。借助物理眾多的唯物辯證法背景培養學生正確的思維習慣，下面是教學實踐中的一個專題片段：

一質點分別以勻加速 = 5與變加速 = 5，沿方向作直線運動，求時刻的速度與走過的路程。問題雖然簡單，但是一個“勻與不勻”、“變與不變”問題，讓學生認識到在處理變化或不勻問題上就必需用變化的數學方法——微積分。進而了解物理中的 “瞬間與過程“、“勻與不勻”、“變與不變”、“動與靜”等等，引導學生感悟世界，使之對世界的認識清晰而自然。

3 邏輯思維的類比教學法

在人類探索自然奧秘的過程中，類比的方法占很高的地位。事實上，科學史上許多具有劃時代意義的假說，如麥克斯韋的位移電流的假設，就是借類比之助而建立起來的，其中許多由此導致重大的科學發現和技術發明。因此類比的價值為世界上許多著名科學家、哲學家所頌揚，他們把類比喻為“自然秘密的參與者”，是自己“最好的老師”。我們通過應用類比教學法，為學生學習類比推理方法作了一個很好的示范，使學生逐步掌握類比這種富于創造性的邏輯推理方法和探索工具。

類比教學法不僅有效地幫助我們解決難點教學，而且在培養學生邏輯思維能力，幫助學生記憶方面也起到重要的作用。類比是一種從特殊到特殊的推理，是根據兩個（或兩類）對象之間在某些方面的相同或相似而推出它們在其它方面也可能相同或相似的一種邏輯方法。在磁場教學中，電流與運動電荷有著密切關系，因此電流激發的磁場與運動電荷的磁場、以及磁場對電流與對電荷的作用力相似。經過類比以下公式：

電流元激發的磁場：

運動電荷激發的磁場：

磁場對電流元的作用力：

磁場對運動電荷的作用力：

不難看出將互換，就可得到電流與電荷之間的互換。使學生由電流聯想到運動電荷，公式也就容易記憶了。學生感到有序可循，大大減少了學習上的困難。

4 承上啟下的教學法

對比法也是物理學中常用的一種教學法，通過比較，找出不同物理規律、物理定律的共同點與差別，進一步加深學生對物理規律、物理定律的理解和掌握，同時也培養了學生分析問題、研究問題、思考問題能力 。

在教學過程中，利用對比方法將兩個教學內容連接起來，起著承上啟下的作用，引導學生深入細致的研究問題。如在牛頓力學到慣性與非慣性系再引深到狹義相對論的教學過程，通過下面例子研究，用比較方式，順其自然引導學生貫穿整個教學內容。例題如下：

以加速度相對地面上升的升降機內固定一夾角為 的光滑斜面，斜面上有一質量為物體從靜止開始自由下滑，求物體下滑時斜面隊物體的支持力及物體沿斜面下滑的加速度。根據牛頓定律，選擇不同的參照系求解問題可得不同的結論。

以升降機為參照系

=

=

以地面為參照系下

= ( + )cos

= ( + )sin

通過對比在兩個不同參照系下的求解結果，不難發現，牛頓定律的應用與參照系的選擇有關。進一步分析對比兩個參照系可知，升降機參照系是加速參照系，而地面參照系是“靜止參照系”，當 = 0兩參照系求解的結果相同，因此，自然引入慣性與非慣性系的概念。升降機相對地面參照系是加速參照系，地面相對地心是加速參照系，而地心相對日心是加速參照系，日心相對銀河中心是加速參照系，那適合牛頓定律的慣性系又在何處？經過這一系列的比較，將教學內容引深到狹義相對論。使整個教學過程由淺入深，思路清晰，內容連貫。

表面上相同或相似的事物有本質上的差異即所謂“同中之異”，這最容易魚目混珠、以假當真。通過應用對比教學法，使學生學會對不同的內容進行對比，抓住事物的本質，這對于科學地識別事物是至關重要的，這也是自然科學中常用的科學方法。

參考文獻

[1] M.克萊因，張理京，張錦炎.古今數學思想[M].上海科學技術出版社.

[2] 周昌忠.科學研究的方法[M].福建人民出版社，1983.8.

[3] 鐘啟泉，朱毓雄.物理教育展望[M].華東師范大學出版社，2002.2.

[4] 架玉廣.自然科學研究方法[M].中國科學技術大學出版社，1986.9.