摘要:初中生學習物理感到困難,其中很重要的原因是沒有掌握好物理的思維規律。在教學過程中,教師應當引導、啟發學生積極思考、學會思維,同時要了解和想辦法克服學生的思維障礙,這是提高教學質量的關鍵。筆者認為培養初中生的物理思維能力,應注重四個方面。在本文中,筆者將進行簡要的探討。
關鍵詞:教學反思;初中生;物理思維能力
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2016)02-0072
初中生學習物理感到困難,其中很重要的原因是沒有掌握好物理的思維規律。在教學過程中,教師應當引導、啟發學生積極思考,學會思維,同時要了解和想辦法克服學生的思維障礙,這是提高教學質量的關鍵。筆者認為培養初中生的物理思維能力,應注重以下幾個方面:
一、發展興趣,引發探究
由于初中學生的年齡和物理學科自身的特點,誘發學生的興趣并不難,但許多學生尤其是一些薄弱學校的學生,只停留在直接興趣上。教師應當引導學生,從對認識物理現象的興趣,轉向誘導學生探究物理的內部規律,使興趣得以發展。
比如在力學中“慣性”的教學,在說明了慣性的定義后,可以舉出日常生活中的許多例子,讓學生思考、討論加以解釋。教師要注意隨時糾正學生的錯誤說法,學會用簡練、準確、邏輯關系清楚的語言來解釋現象。
在熱學中講“液體的汽化”時,在說明蒸發時從液體表面發生的汽化現象后,要通過對一些典型事例的分析,總結影響蒸發快慢的各種因素,如可討論曬衣服的各種情況,讓學生自己總結濕衣服如何才能干得快。對于沸騰,除了要認識它和蒸發現象的區別以外,還要注意講清沸點和氣壓的關系,讓學生探究日常生活中用得很廣泛的高壓鍋,能夠很快煮熟飯菜的道理。
在“電功率”的教學中,在建立了電功率的概念,推導出電功率的公式,介紹電功率的單位后,在講述用電器的額定電壓和額定功率時,出一思考題:“把標有‘220V 100W’和‘220V 25W’的兩只燈泡,并聯接在220V的電路上,哪個燈泡較亮?把它們串聯接在220V的電路上,哪個燈泡較亮?”同學們議論紛紛,教師不忙于解答,通過實驗,提示出答案,然后引導學生運用所學的電功率知識進行分析、計算,最后得出結論:如果用電器兩端的電壓不等于它的額定電壓,它的實際功率就不等于它的額定功率。
二、克服思維定勢負效應的影響
初中生在學習物理課之前,已經在日常生活中接觸了大量的物理現象,頭腦中形成了一定的觀念,這些觀念不少是膚淺的,甚至是錯誤的,妨礙了正確概念的接受和建立,在學習了物理之后,部分學生由于對一些概念的規律認識的片面性,往往憑自己的主觀臆想去對待問題。這種思維定勢的消極影響也妨礙了問題的正確解決。在教學中要克服這種先入為主、錯誤的經驗的影響,除了加強實驗驗證之外,要強調全面掌握概念、規律,要加強推理方法的訓練。
在牛頓第一運動定律的教學中,學生普遍存在經驗上的錯誤,認為物體需要外力來維護才能保持運動狀態,對于物體沒有受到外力作用能保持勻速直線運動狀態感到不理解。教師一定要做好課本上的演示實驗,通過實驗指出,小車所受到的阻力越小,它就走得越遠,它的運動就越接近勻速直線運動了,牛頓第一運動定律就是在這個基礎上得出來的,這是一種推理的方法。要使同學們知道,憑直覺所獲得的觀念不一定是正確的,使他們對抽象思維和邏輯思維在所了解,我們發現有的學生勉強接受這一結論,但是碰到具體的問題時又回到原來的思維軌道上。所以要多舉一些實例,歸納運動狀態改變的各種情況,逐步鍛煉學生的推理能力。
在浮力這一章里,邏輯推理的應用就比較多了,應該培養學生的推理能力,教師對每一個范例、每一步都要講清楚,使學生了解到清晰的推理過程,要糾正學生不顧具體題目死記硬套的偏向。
例如:有這樣一道選擇題,漂浮有水池里的一個水盆,里面有一塊石頭,如果把石頭從木盆中取出放到水池里,則(A)池里內的水面高度下降。(B)池內的水面高度上升。(C)池內的水面高度不變。(D)木盆受到水的浮力增大。考生的抽樣調查中,選擇正確答案(A)的只有20%,選(B)的占76%,其余的4%選了(C)、(D)。究其原因,多數學生不能掌握正確的推理分析方法,他們形成一種定勢:石頭放到水池里,排開了水,使水池的水面升高。而本題的關鍵是石頭前后的受力情況發生了變化。開始時,石頭放在木盆里隨木盆漂浮在水面上,它的浮力等于石頭的重力;后來放到水池里后,石頭下沉受到的浮力小于它的重力,所以水面會下降。因此,在教學中要通過一些特例的分析,培養學生從不同角度去思考問題的心理習慣。
三、培養創造性思維能力
要提高物理的教學質量,要注意對學生創造性思維能力的培養。在初中階段,教師要注意運用多種方法開拓學生的思路,培養思維的靈活性。多年來,為了應付各種考試,許多教師仍然是把學生置于題海中掙扎,千篇一律的練習使學生形成一種思維的惰性,思路不開闊,分析和解決實際問題的能力低下,影響物理教學質量的提高。
在完成單元或章、節的教學之后,教師要根據知識的練習和整體性,選編典型題目,訓練學生從不同角度,不同方法去思考、分析,鍛煉思維的靈活性。比如前面所提到的選擇題,在分析的基礎上,教師可進一步提出,如果木盆中原來放的是水或木塊,把水或木塊取出放到水池里,則情況又如何呢?又如“測定物質的比熱”實驗,需要綜合前面所學過的熱傳遞、熱量、比熱等熱學知識,啟發學生運用所學的知識去分析解決問題,從實驗所要測定的物理量、實驗操作過程中各種注意事項以至誤差的討論等等,可以提出很多“為什么”,讓學生思考、討論、分析,從而把前面的知識串成一個整體。
“電功、電功率”這一章,涉及的知識也比較多,除了電流定律及串、并聯電路的知識以外,甚至還有熱學和力學的知識,這一章又和實際聯系得比較緊密,在教學中可以選編一些綜合性的、一題多解的練習,把訓練的重點放在尋找解題捷徑、倡導質疑、探索創新、剖析知識縱橫結構上,培養學生創造性的、多向思維的能力。
四、培養運用數學作為思維工具的能力
對于物理來說,數學不僅是一種計算工具,更重要的是作為語言工具和抽象思維、邏輯推理的工具。在初中階段,要逐步培養學生運用數學語言,簡明、準確地建立和表達物理概念,建立物理量之間的定量關系,運用數學知識推理、分析、解決有關的實際問題。
物理公式從數量上反映了各個物理量之間的相互關系,要使學生全面認識物理概念,特別要突出公式的物理意義,了解公式的適應范圍等,要使同學們明白物理公式是某一物理規律或物理過程在數學上的抽象應用。
在初中物理解題時,要求學生把題中的物理過程經過提練,寫出已知、求,有物理公式變形時,要逐步列出,這樣做的目的是讓學生知道每一步驟都有明確的物理意義,改變學生在小學中養成的算術解法習慣。比如熱量的計算公式Q吸=Cm(t-t0)和Q放=Cm(t0-t),一定要使學生弄清楚公式中各個物理量的含義,在具體運用來解題時,要根據概念的物理意義以及所給的條件弄清楚哪些物理量是不變的,同時可以從數學推理中知道哪些量的變化如何引起其他物理量的變化。對不同的物理過程,公式中的字母要注意用腳標加以區別。
在初中物理中,不少物理規律反映出正比和反比的關系,解題時,如能熟練掌握這些規律,運用比和比例的數學方法去處理這類問題,可以把過程簡化,而學生在這方面的能力往往很差,這可能與學生的數學基礎以及教師不太強調數學工具的應用有關。在運用數學知識解決問題時,一定要突出概念、公式的物理意義。比如,對歐姆定律公式的變形R=U/I這種測量電阻的方法,要明確電阻并不是由U、I決定的,這正如不能依據密度的公式ρ=m/V,就認為“物質的密度跟物體的質量成正比,跟物體的何種成反比”一樣。脫離了物理內容而純粹的數學“游戲”是沒有意義的。
最后需要強調,物理是綜合性很強的科目,它的許多知識和研究方法都不是孤立的,理解和掌握物理知識還離不開語文等一些基礎知識,教學中要善于把有關的知識聯系起來,指引學生理清思路,誘發他們研究問題的激情,引起他們接受知識和解決問題的渾厚興趣,從而擴大他們的知識面,豐富他們的想象力,在鍛煉中形成良好的物理思維能力,造就一種敏銳的物理眼光。
(作者單位:江蘇省吳江市青云中學 215235)