高中物理教學中理想化方法的教學

高超

摘要：高中物理教學日益重視思想方法的教學，理想化方法是高中物理中常用的思想方法之一。該方法的教學需要建立在對其科學認識的基礎之上，需要基于學生知識建構的視角實施教學。物理思想方法的教學需要重視評估環節；常用的物理思想方法需要堅持顯性化教學的思路。

關鍵詞：高中物理；理想化；理想化方法

高中物理在義務教育階段科學、物理學習的基礎上，更重視物理知識之間內在邏輯關系的研究與發現，高中物理問題的解決相對于初中物理而言，也更注重基于邏輯的推理。這樣的變化看似是內容變化引起的，實際上也是物理思想方法的變化引起的。近年來尤其是課程改革以來，物理教學高度重視思想方法的教學，更有學者提出基于知識教授方法的思路。那么，在高中物理教學中，有哪些方法需要重視？又應當如何實施科學思想方法的教學呢？筆者試以理想化方法為例，談談筆者的觀點。

一、理想化方法是一種什么樣的方法

談到理想化方法，估計一線教師的反應常常是“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出一些與問題相關的方面同現實物體結合，但又不是現實物體的其他各種復雜性的理想物體，并以它們來近似代替現實物體進行研究的科學方法”的理解。顯然，無論是前者樸素的理解，還是后者帶有學術定義式的理解，都在嘗試從不同角度對理想化方法進行深度認識。

筆者以為，對理想化方法的理解決定著課堂上的教學效果，因為無論教師自己是否意識到，教師的教學行為必然是受自己的教學理解支配的，有什么樣的理想化方法理解，就會有什么樣的理想化方法教學行為（當然，也可能會出現基于學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的）。對“理想化方法”的基本理解應當是“‘理想化方法”，一個實際的物理過程是如何被理想化的？有人認為，理想化方法就是一種簡單化、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，卻沒能指出其實質。筆者以為，包括理想化方法在內的所有科學方法，均是基于某個明確的目的而提出的，都是為了解決某些具體的問題而出現的。

二、理想化方法的教學應當如何實施

從學生知識建構的角度來認識理想化方法，是有效的科學方法教學的途徑之一。從學生知識建構的角度來認識理想化方法，也可以讓高中物理教學獲得與傳統教學不同的視角。那么，從學生知識建構的角度如何實現以理想化方法為線索的教學呢？這里就以“自由落體運動”的教學為例，作一些分析。

自由落體運動的關鍵在于物體只受重力（且默認為不變的重力）。作為物理教師應當知道這其中有兩個變化因素：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致的g值變化。由于這兩個因素尤其是后者無法消除，因此，真正意義上的自由落體運動是不存在的，自由落體運動只可能是一個理想的運動。實際教學中可以遵循這樣的教學順序：

第一步，引導學生全面認識“落體運動”。這里的全面認識，主要就是從運動與受力兩個方面進行分析。學生一般會認識到受兩個力作用，但一般認識不到這兩個力的變化情況，必要的時候教師可以作一些延伸，以促使學生生成全面的認識。第二步，引導學生認識分析“落體運動”的復雜性。由于力的變化，且是難以掌握其規律的變化，因此下拋物體的運動變化情況將十分復雜 ——這種復雜性可以通過阻力和重力的變化分析，以及力與運動之間的互相影響來體現（具體略）。第三步，對復雜問題進行抽象、簡化。基于“能否簡化認識落體運動”的問題去進行抽象與簡化（這正是“理想化”方法運用的關鍵過程），即忽視阻力且默認為重力不變，那物體的運動就極為“自由”，于是就定義為其“自由落體運動”，此時的運動規律可以通過牛頓第二運動定律來進行簡單描述，問題得到初步解決。第四步，評估。這樣的簡化有沒有道理？這需要引導學生進行評估，教師可以通過資料的提供讓學生認識到這樣的理想化的結果，與實際運動的結果幾乎沒有任何的區別，這就說明理想化的方法是可行的（這正是判斷理想化的關鍵因素）。因此，實際中的落體運動常常可以認為是自由落體運動。

三、理想化方法教學的思路發散延伸

基于以上教學過程進行反思，可以發現包括理想化方法在內的物理思想方法的教學，很多情況下必須堅持顯性教學的思路，即將思想方法凸顯出來，讓學生認識到這些方法在具體的知識建構過程中所發揮的重要作用。也就是說，高中物理的思想方法教學尤其是基本的、常用的一些思想方法，必須堅持顯性化教學的思路。

作出這一判斷，是基于教學實際看到的一些情形，很多時候，含而不露的思想方法教學，常常會讓學生的思維處于混沌的狀態，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說，不少學生都會認為理想化方法存在不能描述客觀事實的問題，這就意味著教師在教學過程中沒有對該方法進行評估，而要想對該方法進行評估，就必須基于顯性的方法教學，去判斷理想化之后的結果與實際結果的差別。只有當學生看到理想化之后幾乎不影響對實際情形的描述，且理想化之后分析思路與過程極為簡化之后，才會認識到理想化方法存在的價值，而這恰恰是物理思想方法教學中的一大關鍵。endprint