學生物理理解能力的培養

代奎

【摘? ? 要】一個人的理解能力可以由其先天的智力因素和后天的人為培養因素兩部分構成，而人的后天因素又對人一生的影響至為關鍵且可塑性極大，只要通過正確的引導和培養，都可以較好的挖掘后天因素，達到增強理解能力的目的。

【關鍵詞】物理學科? 理解能力? 培養方法

中圖分類號：G4? ? ? 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2019.19.129

現在，多數學生在學習物理時有一個共同的感受，那就是上課聽課容易，下去完成作業、答卷困難。上課時，無論是物理概念知識、定理、定律都覺得比較容易理解學習，且一聽就懂、就會，但當下課后，回憶學過的知識重點和要點，大腦中就變得模模糊糊，而當習題、試卷中應用到這些知識時，更常常見到知識錯位，張冠李戴，搞錯條件、記錯公式、寫錯單位，更有同學云里霧里，不知如何下手，因此發出“物理難學，一聽就會，一做就錯”的感慨。分析這些現象的實質，主要是學生沒有把物理知識真正理解和掌握，沒有概念化、條理化、系統化，沒有搞清楚各物理知識之間的內在聯系。克服多數學生中存在的這些現象，培養學生的理解能力，對物理教學至關重要的。在平時物理教學中，我嘗試做了以下方面的工作：

第一，培養學生的學習興趣。當學生對該科知識感興趣時，就為該科的教學工作創造了良好的環境。物理知識與我們日常生活緊密聯系，因此只要上課能多舉出與物理知識密切聯系的實例，并用相關知識把其解釋清楚，就能激發學生的學習興趣，使學生愛學、愿學，在學習過程中培養學生的理解能力。

第二，在物理概念、定律、定理的引進分析應用中，培養學生的理解能力。課本中的物理定義、定律、定理，都是對物理知識的高度概括，言簡意賅，文字表達準確精煉，但內涵豐富，因此在定義、定理、定律教學中，必須深入挖掘其內涵。使隱含在其中的物理知識顯露出來，并將其清晰化、條理化。例如在牛頓第一定律教學中，其內容只有“一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態為止”共36字，但其隱含了豐富的物理知識。課堂教學中，先整段閱讀，引導學生分析該定律可分為前后兩部分，后部分“直到……為止”說明在“無外力”作用時，物體就保持原來的“靜止”或“勻速直線運動狀態”，“外力”是用來改變物體這種“靜止”或“勻速直線運動”狀態的，這就為第二節“運動狀態的改變”鋪平了道路。前部分“一切物體都……”說明一切物體都有保持靜止或勻速直線運動的這種性質，即引出慣性。通過這樣的分析，學生對“牛頓第一定律”有了比較深刻的理解，并可用此解釋日常生活中的“慣性現象”，同時也為下一節課教學鋪平了道路。

第三，在演示實驗中通過學生觀察實驗現象、分析實驗結果，培養學生的理解能力。例如在“牛頓第二定律”教學中，要總結出加速度與合外力和加速度與質量之間的關系。一種方法是：我們可以直接引用前人的實驗結果，告訴學生三個物理量之間的關系。但這樣學生感到這些知識來得太突然，以至于沒有足夠的思想準備，必然會在理解和應用定律上出現困難。因此我采用第二種：先讓學生自我設計一種能觀察出加速度與合外力的關系和加速度與質量關系的實驗思路，通過提問方式指出學生設計實驗中的優點和不足。然后明確指出，在討論加速度與合外力關系時，必須保持物體質量不變。

而在討論加速度與質量關系時必須保持合外力不變，課堂演示實驗正是沿著這個思路設計的。通過實驗演示和平時積累的生活經驗，學生會自我得出“合外力大時加速度的大”、“質量大時加速度小”的結論，課堂中針對這些不太成熟的結論，分析說明得到這種結果的原因。最后引出前人的結論，總結出牛頓第二定律。在進一步總結加速度與合外力的關系時，繼續讓學生分析（1）加速度是怎么來的？——由合外力產生的;（2）加速度和合外力之間哪個是原因，哪個是結果？——力是原因，加速度是結果;（3）能否說合外力與物體的加速度成正比？——不能;（4）是先有合外力還是先有加速度？——同時有;（5）能否說物體的質量與物體的加速度成反比？——不可以。……一次演示實驗的準備工作非常辛苦，我們在演示過程中引導學生要認真分析實驗，挖掘實驗的潛在內容，不要簡單地得到課本中的結論就結束，要使演示實驗真正起到既能總結結論，又能培養學生理解能力的作用。

第四，在物理圖像教學中培養學生理解能力的作用。物理知識中有大量的圖像，能直觀地反映出物理知識，但圖像缺乏必要的文字說明，只有完全理解圖像的物理意義，才能熟練地應用，圖像物理意義的理解是圖像教學的關鍵。如，在機械振動和機械波教學中，既有振動的圖像，又有波的圖像，兩種圖像表面觀察極為相似，但本質截然不同。學生不但對這兩種圖像容易混淆，而且對圖像中的各物理量也易搞錯。在完成這兩節課教學后，我在黑板上畫出兩種圖像，不做任何說明，要學生回答相關問題，有部分學生將兩圖像混在一起，造成一連串的錯誤。

此刻，我并不指出其錯誤而讓學生回憶，振動圖像和波的圖像是在什么前提下引出，它們分別反映的是物理知識的哪些規律。通過學生的回憶并補充說明，振動圖像是在研究簡諧運動中提出來的，是反映單個質點在振動中隨時間的變化而偏開自己平衡位置的位移的規律，因此橫坐標是時間，縱坐標是位移，圖像與橫坐標交點表示此時質點回到平衡位置。波是由大量質點在各自平衡位置附近振動而形成的，其圖像是反映在同時刻這些質點偏開各自平衡位置的位移，橫坐標軸表示所有質點的平衡位置，一旦時刻變化，各質點偏開各自平衡位置的位移變化，圖像也必然變化。并且，圖像各質點之所以振動是由于獲得了能量，依此說明波的傳播規律，圖像反映出波源完成一次振動波所傳播的距離，根據波的傳播規律，通過某質點的振動速度方向來判斷波源的位置和波的傳播方向。每個質點做簡諧振動，振動速度是變化的，而波傳播中速度是不變的，將質點的振動速度與波的傳播速度區分開來。通過這樣清晰的對比，學生對此知識點能深入地理解，牢固掌握。

第五，在物理公式和單位教學中培養學生的理解能力。物理知識有很多公式，教學中經常遇到學生說“公式太多，常記錯，即使當時記住，過后又很容易忘記”。因此在物理公式教學中，教師應將公式與物理內容緊密聯系在一起，通過理解內容進而理解公式，不讓學生死記硬背。

第六，在習題練習中培養學生的理解能力。物理習題中，并不是所有的條件都用數字表示出來，有些是通過幾個文字表示，甚至隱含在題中。學生做題過程中，只有理解題意，大腦中建立明晰的物理情景，才可以順利地解決問題。但實際中學生往往一是忽視條件，忽視前提，二是無法找到隱含條件，導致結論錯誤。我一般采用以下方法引導學生理解題意，分析解題。方法一：引導學生在審題、讀題、建立物理情景、畫出物理過程圖等過程中做耐心細致的工作，培養學生良好的習慣和理解能力。審題中，先概讀全題，對題目有一個總印象，即該題是考察哪部分知識，然后再帶有豐富表情讀題，遇到關鍵詞時加重語氣，放慢速度。例如“平衡狀態”、“光滑”、“由靜止開始”、“最高點”、“相距最遠”等詞中都隱含了物理條件，而且這些條件一般又都是解題過程中必不可少的，讀題過程中邊讀邊畫物理過程圖，等到題目審完讀完，整個物理過程已經明晰的顯示出來，再將用到的條件和要用到的物理知識羅列出來。方法二：我讀題目，遇到重點字、關鍵詞，加重語氣慢讀，由學生在練習本上畫圖，并由一名學生在黑板上畫圖，讀完題目要求學生畫完圖，并由該同學說明圖的物理過程和情景，列出相關的關系式。另外在課后作業和單元練習時，都要求學生每讀一題，用筆畫出題目中的關鍵詞，找出隱含條件注在題旁。通過這種耐心細致的方法訓練，不但提高了學生的解題技巧，更重要的是培養學生的理解能力，做到了“授人以魚，不如授人以漁”。

通過以上方法的嘗試，較好地解決了學生對物理“一聽就懂，一做就錯”的問題，學生增強了物理的學習興趣，養成了良好的學習習慣，更重要的是培養了學生的理解能力。