李梓源
摘 要:高中物理知識更加抽象,很多同學(xué)學(xué)習(xí)起來都感覺吃力。究其原因,是沒有掌握高中物理學(xué)習(xí)的竅門。文章從對觀察、數(shù)學(xué)知識以及物理規(guī)律三者結(jié)合的認(rèn)識,善于觀察、總結(jié)生活規(guī)律,深刻理解數(shù)學(xué)對物理的解釋等方面對學(xué)好高中物理的各種小竅門進行了介紹。
關(guān)鍵詞:高中物理;物理學(xué)習(xí);敲門
中圖分類號:G63 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9132(2019)02-0090-02
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2019.02.057
現(xiàn)在很多高中生因為學(xué)習(xí)物理不得法,對物理產(chǎn)生了恐懼心理,談物理而色變。學(xué)科特點不同,學(xué)習(xí)的方法就大不相同,而行之有效的學(xué)習(xí)方法會極大地提高學(xué)習(xí)質(zhì)量,所以說學(xué)習(xí)物理方法很重要。下面,我談?wù)勛约涸趯W(xué)習(xí)物理時的一些小竅門。
一、對觀察、數(shù)學(xué)知識以及物理規(guī)律三者結(jié)合的認(rèn)識
我認(rèn)為要想將高中物理學(xué)好,就要將善于觀察與廣博的數(shù)學(xué)知識和物理概念規(guī)律的正確理解三者之間靈活奇妙地結(jié)合。美國教育中有關(guān)科學(xué)素養(yǎng)的理解提出:熟悉自然界并認(rèn)識到它的多樣性和整體性;理解科學(xué)的基本概念和原理;意識到科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)相互依賴的某些方式;知道科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)是反映人類力量和弱點的事業(yè);形成科學(xué)的思維方法;運用知識和思考方法來解決個人和社會問題。而科學(xué)素養(yǎng)又是國民綜合素質(zhì)中重要的組成部分。通常物理學(xué)家總是先通過觀察與實驗認(rèn)識物理對象的特征,再憑借理性思維提出假說,建立理想模型,運用數(shù)學(xué)對假說進行定量描述,最后還要用觀察與實驗對定量描述的內(nèi)容加以檢驗和修正,使假說成為科學(xué)結(jié)論,從而完成物理理論建立的“第一次循環(huán)”。隨著研究的深入,可能會出現(xiàn)一些理論解釋不了的新問題,需要采用更先進的觀察實驗手段、數(shù)學(xué)手段或其他手段,從而進入下一個層次的循環(huán),以達(dá)到認(rèn)識的深入和理論的更趨合理和完善。
二、善于觀察、總結(jié)生活規(guī)律
物理是對實際生活現(xiàn)象的規(guī)律總結(jié),典型的特點就是以生活實際、生產(chǎn)實踐為根基的,所以我們的生活經(jīng)驗和善于觀察在物理學(xué)習(xí)中就顯得彌足珍貴了。學(xué)生應(yīng)從身邊熟悉的生活現(xiàn)象中去探究并認(rèn)識物理規(guī)律,同時應(yīng)將自己認(rèn)識到的物理知識及科學(xué)研究方法與社會實踐及其應(yīng)用結(jié)合起來,體會物理在生活與生產(chǎn)中的實際應(yīng)用,我認(rèn)為這是一個中學(xué)生必須應(yīng)該具備的物理素養(yǎng)。這不僅可以增強我們學(xué)習(xí)物理的興趣,還可以培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣和科學(xué)探究的能力。要做到從生活走向物理,從物理走向社會。可見,物理這門學(xué)科是以科學(xué)觀察與實驗等實踐活動為基礎(chǔ)建立起來的科學(xué),物理學(xué)的這一特點決定了物理學(xué)的概念、規(guī)律都植根于觀察與實驗。另一方面,中學(xué)生學(xué)習(xí)物理,通過生活生產(chǎn)實踐中觀察實驗,再現(xiàn)生動、鮮明的物理事實,使學(xué)生要學(xué)的物理知識被活化和物化,這叫作以“物”喻出“理”的本質(zhì),以“物”明了“理”的內(nèi)涵,以“物”揭示“理”的真諦,這對智力發(fā)展水平處于“過渡期”的中學(xué)生來說,無疑是必不可少的。所以我要強調(diào)一句:不重視觀察與實驗的學(xué)生是難以學(xué)好物理的。無論是課本還是高考試題無不凸顯了對理論聯(lián)系實踐能力的考查。
比如火車的汽笛聲,在火車進站由遠(yuǎn)及近或出站由近及遠(yuǎn)的過程中,在車站候車的旅客聽到的汽笛聲音的音調(diào)先逐漸升高后又逐漸降低,這種現(xiàn)象就是高中物理聲音的多普勒效應(yīng);一杯清水中滴入幾滴紅墨水,整杯水變紅,如果讓這杯紅色的墨水再恢復(fù)如初卻不可能,原來這是遵循熱力學(xué)第二定律的;能量守恒定律自然更不必多說,生活生產(chǎn)活動中隨處可見,如太陽能電池、電動自行車、充電汽車、體育運動項目中的撐竿跳等;生活中的碰撞、仿生學(xué)、天體的運動、鏡面成像,等等。另外,高考題中也有考查我們生活中的觀察能力的題目。例如2011年江蘇高考題,如右圖所示,演員正在進行雜技表演。由圖可估算出他將一只雞蛋拋出的過程中對雞蛋所做的功最接近于A . 0.3J B . 3J C . 30J D . 300J
這道題首先要求我們學(xué)習(xí)物理不能離開生活實際。雞蛋是我們生活的必需品,但是雞蛋的質(zhì)量大約是多少未必人人都知道。我學(xué)會了善于觀察并不斷地積累生產(chǎn)生活經(jīng)驗。我發(fā)現(xiàn)無論學(xué)習(xí)什么,都要做到理論不脫離實際,并且意識到作為一個普通人,把理解科學(xué)技術(shù)并將其應(yīng)用到自己的社會生活經(jīng)歷中去,具有非常重要的意義,這也是一個現(xiàn)代公民應(yīng)該具備的科學(xué)素養(yǎng)。
三、深刻理解數(shù)學(xué)對物理的解釋
對物理現(xiàn)象的數(shù)學(xué)解釋——數(shù)學(xué)化原理,即認(rèn)為“數(shù)學(xué)是個小宇宙”“客觀世界的一切規(guī)律原則上都可以在數(shù)學(xué)中找到它們的表現(xiàn)”,數(shù)學(xué)的抽象邏輯結(jié)構(gòu)乃是模擬物理實在的有力工具。比如,開普勒第一定律提到了行星運動的軌道是橢圓,所以我們可以建立平面直角坐標(biāo)系或極坐標(biāo)系,利用橢圓方程求解行星的運動問題;用圖像處理問題是典型的數(shù)學(xué)能力在物理學(xué)科中的體現(xiàn),圖像的斜率、截距、面積、交點、拐點、單調(diào)性等知識在高中物理學(xué)習(xí)中是必備的,尤其是實驗探究、實驗驗證過程中的數(shù)據(jù)分析時,圖像法就更顯直觀形象了。因此圖像應(yīng)用成為高中物理的能力考查之一,還有三角函數(shù)、二次函數(shù)、基本不等式等,都是物理學(xué)習(xí)中必備的數(shù)學(xué)工具。
數(shù)學(xué)中的“對稱性”“極限”“微元”也是物理學(xué)習(xí)中常用的重要思想。這些都告訴我們學(xué)好物理之前首先要具備扎實深厚的數(shù)學(xué)底蘊,因此我認(rèn)為數(shù)學(xué)是自然學(xué)科的語言,更是物理學(xué)科的語言,所以牛頓、笛卡爾、高斯、霍金等人在成為物理學(xué)家之前首先是個數(shù)學(xué)家。
我認(rèn)為上述是學(xué)好高中物理這門課程必備的基本素質(zhì),只要我們從這三方面練就過硬的功夫,才能把學(xué)到的知識運用到生產(chǎn)實踐當(dāng)中去,才能成為科技創(chuàng)新型人才,才能真正做到為人民服務(wù),回報社會,報效國家。
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