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淺談解決初中物理和中師物理“接軌”難的問題

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淺談解決初中物理和中師物理“接軌”難的問題

一、解決學生對教材內容的不適應
  中師物理與初中物理內容相比,其知識密度大,定量討論多,研究問題和解決問題需要新思想、新方法、新思路……。教材內容的突然拔高是難以“接軌”的主要原因,加之,由於學生數學知識欠缺,以及思維定勢的“負向遷移”,更增加了“接軌”的難度。因此,中師第一學期的物理教學往往是最困難的,筆者認爲,要實現教材內容的順利“接軌”,關鍵在於幫助學生解決好這些問題。
  (一)學會科學抽象
  物理上爲了使所研究的問題簡化,往往將研究對象理想化。如:質點、剛體等;將研究過程理想化。如:勻速運動、簡諧振動等;還將研究條件理想化。如:無摩擦面,絕熱容器等。然而,如質點,勻速運動等在實際中都是不存在的,有的同學對此感到迷惑不解。既然不存在,那又何必研究呢?其實這正是物理學研究問題時常用的簡化方法。它的實質是,忽略次要方面,突出主要方面的一種科學的抽象。如質點,就是具有一定質量而沒有大小和形狀的物體,是理想化模型,許多物理規律正是用物理模型得出的。
  這種思想的建立,需要改變學生頭腦中原有圖式,而接受新的圖式,從而引起圖式的質變。因此,從“質點”教學起,就要求學生掌握科學的抽象,使其頭腦中的圖式,不斷得到豐富和發展,從而促進其認識水平產生一個質的飛躍。
  (二)注重開拓思路
  有些物理概念比較抽象。其思維形式和過程又比較複雜,而對於在思路幾乎是“直來直去”的同學來說,要理解和掌握這些概念確不是件易事。因此,在講授新知識的同時,更要注重開拓新思路,以提高學生的抽象思維能力。用“比值”定義的物理量就是其中一例。如:對加速度的定義式a=Δv/Δt,學生已感到明顯地不適應,他們在具體判斷加速度大小時,總習慣把加速度跟速度聯起來考慮,他們認爲,根據定義式,加速度跟Δv成正比,跟Δt成反比。例如,豎直上拋物體運動到最高點時a≠0的事實,學生的思路就是通不過,他們認爲此刻的v=0,物體都停止運動了,哪兒還有什麼加速度?而且令學生更加不可思議的是,加速度的大小跟Δv、Δt均無關。出現這種錯誤的原因在於學生的抽象思維能力不足:(1)把加速度跟速度概念混淆不清,認爲物體只有運動起來纔可能有加速度。(2)不理解公式的物理意義,而把定義式純數學化了,即習慣於從數字角度分析物理量之間的關係,從而引起思維錯誤,把“量度”公式跟“決定”條件混淆不清。其實,定義式a=Δv/Δt,只是加速度的“量度”式,而不是其“決定”式。爲了使學生心悅誠服,理清思路,我舉了兩個例子,深入淺出,以啓發學生“順應”。例1,要想知道兩個同學,誰跑得快,可以讓他們同跑一百米,並用跑表“測量”,然後根據v=s/t計算。“比值”大者跑得快,但他們兩人的速度大小卻與所選的一百米(s)及一百米所用時間(t)均無關。例2,要知道某物質的密度,可“測”出其質量(m)和體積(V),然後用p=m/v計算,但其密度大小卻與m、V均無關。這兩個例子,形象地說明了“量度”不等於“決定”。類似於加速度用“比值”定義的物理量以後還很多,對於這些抽象的概念,我們要引導學生弄清它的實質,消除思維障礙。這樣對以後的電場強度、磁感應強度等概念將會得心應手。
  (三)突破思維定勢
  思維定勢,對人的大腦思維活動起着兩種作用。一是有利於學習新知識而產生的正向遷移,其作用無疑是積極的,但是,當思維定勢對學習新知識起干擾作用,即產生負向遷移,其作用則是消極的。
  “已有知識負遷移”;“相異構想”(前科學概念中錯的概念);以及“生活中積累的錯誤觀點”等,都會造成一定的妨礙再認識的'思維定勢,他們往往帶着“框架模式”去套認新知識,缺乏全面思考問題的思維素質,因而常常會遇到許多出乎意料的結論,從而發出了“物理難學”的感嘆。
  例如:先入爲主的標量概念對矢量概念的建立,就是一個干擾。如講勻速圓周運動的向心加速度時,由於一些同學把加速度理解爲速度的量值變化的快慢,而不習慣考慮其方向的變化。所以,一提勻速圓周運動物體的加速度,他們頭腦中,預先就有這樣的圖景:“既然物體作勻速圓周運動,則v[,2]跟v[,1]就應該相等,從那兒來的速度的變化量Δv?加速度也就無從談起了”。但其向心加速度公式a=ω[2,]R或a=v[2,]/R,充分說明了向心加速度確有實實在在的量值。這一事實,學生往往感到莫明其妙。這就需要突破思維定勢。筆者對“向心加速度”一節是這樣處理的:索性一開始就給出其結論,a=ω[2,]R、a=v[2,]/R,以建立懸念;接下來複習矢量的概念,並突出其“方向”;然後用矢量的平行四邊形法則,匯出由於v[,2]跟v[,1]“方向”不同而產生的Δv,這樣加速度也就在其中了,接着匯出向心加速度公式,最後用實驗驗證。可見,學了向心加速度後,既擴大了矢量和加速度的外延,又使學生對這些概念的內涵有了更深刻的理解。因此,對於一些難理解的概念,要注意分階段進行,不能企圖“一口吃胖”,強調“一次講深講透”的作法,是不符合學生的認識規律的。