多種途徑構(gòu)建高中物理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)お

李志豪

物理復(fù)習(xí)不是機(jī)械地、重復(fù)地瀏覽已學(xué)過(guò)的知識(shí)，而要在全面復(fù)習(xí)、重點(diǎn)探究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行歸納總結(jié)，把分散、獨(dú)立、分割的知識(shí)通過(guò)某條線索把知識(shí)編織成網(wǎng)，形成知識(shí)體系.根據(jù)高中物理內(nèi)容的特點(diǎn)，我們可以依據(jù)不同的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)尋找?guī)讞l線索來(lái)構(gòu)建相應(yīng)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò).

1依據(jù)物理概念間的聯(lián)系構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)

物理概念間常存在相互關(guān)系，從它們間的聯(lián)系入手建立知識(shí)結(jié)構(gòu)，有助于從整體上理解和把握物理概念的本質(zhì)和聯(lián)系.例如靜電場(chǎng)知識(shí)中涉及很多重要的物理概念，其中電場(chǎng)力F、電場(chǎng)力做功W、電勢(shì)能Ep是電場(chǎng)的基本性質(zhì)，電場(chǎng)強(qiáng)度E、電勢(shì)差U、電勢(shì)φ是描寫電場(chǎng)性質(zhì)的相應(yīng)物理量.因涉及的概念繁多且抽象而成為學(xué)習(xí)的難點(diǎn).為理請(qǐng)這些概念及相互間的關(guān)系，可根據(jù)概念間的內(nèi)在聯(lián)系，構(gòu)建一個(gè)有序的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)如圖1所示.

從這個(gè)結(jié)構(gòu)框圖，我們不僅可以做到提綱挈領(lǐng)，更有效地幫助學(xué)生理清基本概念、掌握有關(guān)電場(chǎng)的各相關(guān)物理量間的縱橫關(guān)系結(jié)構(gòu)，并且也可清晰地展示了解題思路和分析途徑.例如：從該結(jié)構(gòu)可以看出求解電場(chǎng)力做功（W）的問(wèn)題顯然可從電場(chǎng)力（F）、電勢(shì)差（U）和電勢(shì)能（Ep）三個(gè)量出發(fā)進(jìn)行分析；求[JP3]電勢(shì)能（Ep）可由電場(chǎng)力做功（W）或電勢(shì)（φ）兩個(gè)角度考慮等.[JP]

2依據(jù)物理規(guī)律間的聯(lián)系構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)

從物理規(guī)律間存在的相互關(guān)系出發(fā)，也是建立知識(shí)結(jié)構(gòu)的一種基本途徑.例如有關(guān)能量的知識(shí)涉及各種功與能的關(guān)系和機(jī)械能守恒定律等規(guī)律，從理清各種功能關(guān)系入手，建構(gòu)中學(xué)物理能量知識(shí)體系，是熟練運(yùn)用能量觀點(diǎn)分析物理問(wèn)題的基[JP3]礎(chǔ).復(fù)習(xí)中可通過(guò)創(chuàng)設(shè)具體的物理情境構(gòu)建圖2所示的知識(shí)網(wǎng)絡(luò).[JP]

上述結(jié)構(gòu)顯示：在各種功能關(guān)系中，動(dòng)能定理（總功與動(dòng)能增量的關(guān)系）具有特殊意義，它揭示了對(duì)于做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物體來(lái)說(shuō)，不管是何種力做功都要引起動(dòng)能與其它能間的相互轉(zhuǎn)化，至于是什么能與動(dòng)能間發(fā)生轉(zhuǎn)化，則取決于什么力做功，并且轉(zhuǎn)化能量的多少可用相應(yīng)的力做的功來(lái)量度.由于重力和彈性力做功只引起動(dòng)能與勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化，因而當(dāng)只有這兩種力做功時(shí)機(jī)械能守恒.而當(dāng)有其它力做功時(shí)，實(shí)現(xiàn)的是動(dòng)能與其它[LL][TP12GW34.TIF，BP#]能間的轉(zhuǎn)化，因而使機(jī)械能發(fā)生變化，機(jī)械能的改變量可用其它力做的總功來(lái)量度.[HJ1mm]

3從能量及其守恒的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)物理規(guī)律

能量守恒是自然界普遍適用的規(guī)律， 也是物理學(xué)最基本、最普遍的規(guī)律之一.任何物理現(xiàn)象和物理過(guò)程都遵循能量守恒定律，它是我們認(rèn)識(shí)、研究物理問(wèn)題最有用的武器.從能量守恒的角度來(lái)認(rèn)識(shí)和構(gòu)建物理規(guī)律之間內(nèi)在的聯(lián)系， 有利用于學(xué)生對(duì)物理規(guī)律本質(zhì)的深刻理解和掌握.

我們對(duì)恒定電路這一內(nèi)容的學(xué)習(xí)和研究就是一個(gè)典例.恒定電路既是一個(gè)電荷定向運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)，也是一個(gè)能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng).電荷在電路中定向運(yùn)動(dòng)形成電流的同時(shí)，也在進(jìn)行著能量的不斷轉(zhuǎn)化，我們可以站在能量轉(zhuǎn)化與守恒的高度來(lái)構(gòu)建電路基本規(guī)律的知識(shí)結(jié)構(gòu)如圖3所示.

顯然，能量轉(zhuǎn)化和守恒是貫穿整個(gè)（內(nèi)、外）電路的一條主線，電路中各物理量間的關(guān)系和規(guī)律，其實(shí)質(zhì)都是能量守恒定律的必然結(jié)果.

4從事物的相同特點(diǎn)出發(fā)構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)

有些物理量或物理規(guī)律雖然各不相同，但往往在形式或某些方面具有共同特點(diǎn)，這些共同點(diǎn)也將會(huì)為知識(shí)結(jié)構(gòu)的建構(gòu)提供了一條很好的途徑.例如高中物理涉及的重要物理量中有很多是用比值來(lái)定義的，它們雖然所反映的物理內(nèi)涵不同，但在其定義的方法等諸多方面有其共同的特點(diǎn)，比如：所涉及的物理對(duì)象的某兩個(gè)物理量的比值總等于某個(gè)常數(shù)、這一比值往往會(huì)反映對(duì)象本身的某種物理屬性、它們都由該物理對(duì)象本身的

因素決定而與該比值涉及的兩個(gè)物理量（A和B）無(wú)關(guān)等等.復(fù)習(xí)中通過(guò)將這一類物理量集中進(jìn)行分析比較，揭示其共同特點(diǎn)，對(duì)我們從本質(zhì)上理解這些概念、形成知識(shí)結(jié)構(gòu)具有重要的作用.中學(xué)物理中以比值形式定義的有關(guān)物理量可歸納為如下表1和表2.

5解題方法的提煉和總結(jié)，是構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要內(nèi)容

物理解題是物理學(xué)習(xí)最基本的內(nèi)容之一，掌握物理知識(shí)就意味著必須善于解決物理問(wèn)題.運(yùn)用不同的物理規(guī)律解決物理問(wèn)題都有其各自不同的規(guī)律和方法，注意解題方法的提煉和總結(jié)，也是構(gòu)建物理知識(shí)結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要內(nèi)容.例如電磁感應(yīng)問(wèn)題涉及的物理知識(shí)豐富，問(wèn)題的類型具有多樣性，但分析的方法大致可歸結(jié)為電路分析、動(dòng)力學(xué)分析和能量分析，其解題的基本程序可用圖4的框圖所示.

物理知識(shí)的內(nèi)容特點(diǎn)決定了建構(gòu)物理知識(shí)結(jié)構(gòu)的線索具有多樣性，除了上述途徑之外，還可以物理知識(shí)的內(nèi)容（如力和運(yùn)動(dòng)、場(chǎng)物質(zhì)、電路分析等）、物理模型（如物質(zhì)模型、運(yùn)動(dòng)模型、問(wèn)題模型等）、高考能力要求（如應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力）等為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行構(gòu)建.不管通過(guò)什么途徑，都應(yīng)充分注意知識(shí)的完整性、系統(tǒng)性和綜合性，要著重于搞清楚知識(shí)間的聯(lián)系，站在整個(gè)高中物理的高度上以審視的眼光進(jìn)一步認(rèn)識(shí)知識(shí)，通過(guò)列知識(shí)分類表或畫知識(shí)樹(shù)等方法，充分揭露知識(shí)間的縱橫聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)將“分散”的知識(shí)聯(lián)結(jié)成“知識(shí)鏈”，并逐步轉(zhuǎn)化為“知識(shí)網(wǎng)”，最后發(fā)展成完整的“知識(shí)體”.