也談高中物理教學(xué)中理想化方法的教學(xué)

劉祥

【內(nèi)容摘要】高中物理教學(xué)日益重視思想方法的教學(xué)，理想化方法是高中物理中常用的思想方法之一。該方法的教學(xué)需要建立在對(duì)其科學(xué)認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)之上，需要基于學(xué)生知識(shí)建構(gòu)的視角實(shí)施教學(xué)。物理思想方法的教學(xué)需要重視評(píng)估環(huán)節(jié);常用的物理思想方法需要堅(jiān)持顯性化教學(xué)的思路。

【關(guān)鍵詞】高中物理 ?理想化 ?理想化方法 ?物理思想方法

高中物理在義務(wù)教育階段科學(xué)、物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，更重視物理知識(shí)之間內(nèi)在邏輯關(guān)系的研究與發(fā)現(xiàn)，高中物理問(wèn)題的解決相對(duì)于初中物理而言，也更注重基于邏輯的推理。這樣的變化看似是內(nèi)容變化引起的，實(shí)際上也是物理思想方法的變化引起的。近年來(lái)尤其是課程改革以來(lái)，物理教學(xué)高度重視思想方法的教學(xué)，更有學(xué)者提出基于知識(shí)教授方法的思路。那么，在高中物理教學(xué)中，有哪些方法需要重視？又應(yīng)當(dāng)如何實(shí)施科學(xué)思想方法的教學(xué)呢？筆者試以理想化方法為例，談?wù)劰P者的觀點(diǎn)。

一、理想化方法是一種什么樣的方法

談到理想化方法，估計(jì)一線教師的反應(yīng)常常是“注重主要因素，忽視次要因素”等，也有人給出了“理想化方法就是借助于抽象概括虛構(gòu)出一些與問(wèn)題相關(guān)的方面同現(xiàn)實(shí)物體結(jié)合，但又不是現(xiàn)實(shí)物體的其他各種復(fù)雜性的理想物體，并以它們來(lái)近似代替現(xiàn)實(shí)物體進(jìn)行研究的科學(xué)方法”的理解。顯然，無(wú)論是前者樸素的理解，還是后者帶有學(xué)術(shù)定義式的理解，都在嘗試從不同角度對(duì)理想化方法進(jìn)行深度認(rèn)識(shí)。

筆者以為，對(duì)理想化方法的理解決定著課堂上的教學(xué)效果，因?yàn)闊o(wú)論教師自己是否意識(shí)到，教師的教學(xué)行為必然是受自己的教學(xué)理解支配的，有什么樣的理想化方法理解，就會(huì)有什么樣的理想化方法教學(xué)行為（當(dāng)然，也可能會(huì)出現(xiàn)基于學(xué)生生成而獲得新的理解的可能，但那也是以教師自身的原有理解為基礎(chǔ)的）。對(duì)“理想化方法”的基本理解應(yīng)當(dāng)是“‘理想化方法”，一個(gè)實(shí)際的物理過(guò)程是如何被理想化的？有人認(rèn)為，理想化方法就是一種簡(jiǎn)單化、粗糙化和近似化的方法，這樣的理解能夠描述理想化方法的一般特征，卻沒(méi)能指出其實(shí)質(zhì)。筆者以為，包括理想化方法在內(nèi)的所有科學(xué)方法，均是基于某個(gè)明確的目的而提出的，都是為了解決某些具體的問(wèn)題而出現(xiàn)的。

二、理想化方法的教學(xué)應(yīng)當(dāng)如何實(shí)施

從學(xué)生知識(shí)建構(gòu)的角度來(lái)認(rèn)識(shí)理想化方法，是有效的科學(xué)方法教學(xué)的途徑之一。從學(xué)生知識(shí)建構(gòu)的角度來(lái)認(rèn)識(shí)理想化方法，也可以讓高中物理教學(xué)獲得與傳統(tǒng)教學(xué)不同的視角。那么，從學(xué)生知識(shí)建構(gòu)的角度如何實(shí)現(xiàn)以理想化方法為線索的教學(xué)呢？這里就以“自由落體運(yùn)動(dòng)”的教學(xué)為例，作一些分析。

自由落體運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵在于物體只受重力（且默認(rèn)為不變的重力）。作為物理教師應(yīng)當(dāng)知道這其中有兩個(gè)變化因素：一是空氣阻力;二是物體所受重力。前者上面已作分析，后者則是由于理論上物體與地心距離的變化導(dǎo)致的g值變化。由于這兩個(gè)因素尤其是后者無(wú)法消除，因此，真正意義上的自由落體運(yùn)動(dòng)是不存在的，自由落體運(yùn)動(dòng)只可能是一個(gè)理想的運(yùn)動(dòng)。實(shí)際教學(xué)中可以遵循這樣的教學(xué)順序：

第一步，引導(dǎo)學(xué)生全面認(rèn)識(shí)“落體運(yùn)動(dòng)”。這里的全面認(rèn)識(shí)，主要就是從運(yùn)動(dòng)與受力兩個(gè)方面進(jìn)行分析。學(xué)生一般會(huì)認(rèn)識(shí)到受兩個(gè)力作用，但一般認(rèn)識(shí)不到這兩個(gè)力的變化情況，必要的時(shí)候教師可以作一些延伸，以促使學(xué)生生成全面的認(rèn)識(shí)。第二步，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)分析“落體運(yùn)動(dòng)”的復(fù)雜性。由于力的變化，且是難以掌握其規(guī)律的變化，因此下拋物體的運(yùn)動(dòng)變化情況將十分復(fù)雜 ——這種復(fù)雜性可以通過(guò)阻力和重力的變化分析，以及力與運(yùn)動(dòng)之間的互相影響來(lái)體現(xiàn)（具體略）。第三步，對(duì)復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行抽象、簡(jiǎn)化。基于“能否簡(jiǎn)化認(rèn)識(shí)落體運(yùn)動(dòng)”的問(wèn)題去進(jìn)行抽象與簡(jiǎn)化（這正是“理想化”方法運(yùn)用的關(guān)鍵過(guò)程），即忽視阻力且默認(rèn)為重力不變，那物體的運(yùn)動(dòng)就極為“自由”，于是就定義為其“自由落體運(yùn)動(dòng)”，此時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以通過(guò)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單描述，問(wèn)題得到初步解決。第四步，評(píng)估。這樣的簡(jiǎn)化有沒(méi)有道理？這需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行評(píng)估，教師可以通過(guò)資料的提供讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到這樣的理想化的結(jié)果，與實(shí)際運(yùn)動(dòng)的結(jié)果幾乎沒(méi)有任何的區(qū)別，這就說(shuō)明理想化的方法是可行的（這正是判斷理想化的關(guān)鍵因素）。因此，實(shí)際中的落體運(yùn)動(dòng)常常可以認(rèn)為是自由落體運(yùn)動(dòng)。

三、理想化方法教學(xué)的思路發(fā)散延伸

基于以上教學(xué)過(guò)程進(jìn)行反思，可以發(fā)現(xiàn)包括理想化方法在內(nèi)的物理思想方法的教學(xué)，很多情況下必須堅(jiān)持顯性教學(xué)的思路，即將思想方法凸顯出來(lái)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到這些方法在具體的知識(shí)建構(gòu)過(guò)程中所發(fā)揮的重要作用。也就是說(shuō)，高中物理的思想方法教學(xué)尤其是基本的、常用的一些思想方法，必須堅(jiān)持顯性化教學(xué)的思路。

作出這一判斷，是基于教學(xué)實(shí)際看到的一些情形，很多時(shí)候，含而不露的思想方法教學(xué)，常常會(huì)讓學(xué)生的思維處于混沌的狀態(tài)，他們不知道一些方法為什么適用。就拿本文主要論述的理想化方法來(lái)說(shuō)，不少學(xué)生都會(huì)認(rèn)為理想化方法存在不能描述客觀事實(shí)的問(wèn)題，這就意味著教師在教學(xué)過(guò)程中沒(méi)有對(duì)該方法進(jìn)行評(píng)估，而要想對(duì)該方法進(jìn)行評(píng)估，就必須基于顯性的方法教學(xué)，去判斷理想化之后的結(jié)果與實(shí)際結(jié)果的差別。只有當(dāng)學(xué)生看到理想化之后幾乎不影響對(duì)實(shí)際情形的描述，且理想化之后分析思路與過(guò)程極為簡(jiǎn)化之后，才會(huì)認(rèn)識(shí)到理想化方法存在的價(jià)值，而這恰恰是物理思想方法教學(xué)中的一大關(guān)鍵。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 張錦科 等. 中學(xué)物理教學(xué)中理想化方法研究，《物理通報(bào)》，2014（10）.

（作者單位：江蘇省海安縣南莫中學(xué)）