物理學作為一門自然科學的基礎學科,整體上是由物理學科知識和物理學的思想和方法組成的。物理學的思想和方法是伴隨物理學的發展而建立起來的,而物理學的知識和體系及物理學史則是體現和學習物理學思想和方法的最好載體。物理概念和規律是物理知識的核心內容。只有理解了概念和規律,才能解釋物理現象和解決實際問題,單純地機械記憶是永遠學不好物理的。在此我就如何培養學生的理解能力,提高學生的素質這一問題談幾種常用方法。
一、推敲理解法
推敲理解法就是對物理概念或規律逐字逐句推敲,理清概念的來龍去脈,把握關鍵字的含義,直至理解它、掌握它的一種方法。例如,在進行速度概念教學中,雖然學生在小學已接觸過,但沒有真正理解。因此應先讓學生知道引入速度概念的原因:為了比較不同的物體在相等的時間內運動的路程不相等。然后,讓學生認識比較的方法:相等的時間比路程;相等的路程比時間。可見路程與時間的比值反映了物體的這個特性,物理學中就用速度來表示比較物體運動快慢的這個特性。最后,逐字推敲關鍵字詞的含義。物體在單位時間內通過的路程為物體運動的速度。這句話里關鍵詞是“單位時間”四個字,什么是單位時間?就是1個時間單位,如1小時、1分鐘、1秒等。在國際單位制中,路程用米表示,而時間用秒表示,所以推導出速度單位:米/秒,它表示物體在1秒時間內運動多少米。類似的初中物理概念還有密度、壓強、功率等概念的理解,依然采用這種方法。
二、對比理解法
對比理解法就是將相近的概念或規律等加以對比,找出其異同,抓住各自的特點,達到理解概念的目的的一種方法。例如,講授壓力時,可與重力對比;講二力平衡時,可與一對相互作用力對比;講汽化時,可將蒸發與沸騰對比;講柴油機時,可與汽油機對比;講發電機時,可與電動機對比,等等。把它們的異同點列表對比,幫助學生理解掌握新的概念。同樣,對于蒸發快慢與蒸發量的多少無關,浮力的大小與液體的(體積、質量、重力等)多少無關,滑動摩擦力與受力面積的大小無關等也可結合此方法來理解。
三、類比理解法
類比理解法就是在物理教學中把一些不容易理解的概念或規律跟學生熟悉的現象進行類比,達到理解新知識的目的的一種方法。例如,在探究影響導體電阻的因素中,學生對“導體的材料、長度一定時,橫截面積越小,電阻越大”不甚理解。于是我做了這樣的類比:放學時同學們都要走出校門,如果打開大門,則行走通暢,出門快捷;若只開旁側小門,則擁擠不堪,相互阻礙,不易走出,這跟“導線越細,電阻越大”不是極相似嗎?同樣,對于電流可用水流來類比,電壓可用水壓來類比,電勢差可用地理中的高度差中類比,等等,這樣更容易使學生理解其概念及特點。
四、聯想理解法
聯想理解就是在教學中遇到學生一時難以理解的知識時,從這個知識點聯想到另一相似的、學生更熟悉的知識點,促使學生對新知識點的理解的一種方法。例如,在講授“電阻是導體的一種性質”時,可以聯想已學過的“密度”和“比熱容”等概念,讓學生理解:凡是表示物質特性的物理量都與自身因素有關,電阻也是一樣,跟電壓與電流無關,只與導體本身的材料、長度、橫截面積及溫度有關。例如,在理解串、并聯電路中的電流、電壓特點時,可引導學生聯想到連通器應用中的牲畜自動飲水器和梯田澆水等情況。
五、等效理解法
等效理解法是對有些難度的問題,只要指導學生巧用等效作用,就能使問題化難為易,迎刃而解,達到深化理解和應用知識的目的的一種物理方法。例如,在電表選擇時,一些學生容易將電壓表與電流表弄反,教學時可以將電壓表等效為一個斷開的開關即斷路,電流表等效為一根導線,問題就可以順利解決了。同樣,對于高中力學中的力的合成與分解,采用這種方法來理解就容易多了。
六、反證理解法
反證法也叫做歸謬法,它是在從正面不易理解的時候,從反面進行理解和論證的一種方法。其程序是先提出與原知識點相反的假定,然后從假定中得出矛盾的或有負面作用的結論,從而通過否定假設來肯定原知識點的正確性,促進對知識的理解。例如,為什么磁感線不能相交?我們可以假定兩條磁感線相交。那么,在交點處磁場就存在兩個不同的方向,這跟已知情況(磁場中的某一固定點只有唯一確定的磁場方向)相矛盾,所以磁感線不能相交。再如,為什么夜間行車時駕駛室內不能開燈?為什么在鋪設水泥路時每隔一定距離留一道縫隙?這些問題都可以運用反證法理解。
七、動靜變換理解法
在分析和理解某些問題時,將以運動的物體當做靜止的物體或靜止的物體作為運動時考慮,即采用“化動為靜”或“變靜為動”的方法,將收到意想不到的效果。例如,作杠桿示意圖時,作圖難點在于支點位置及阻力方向不好判斷,這時就可用“變靜為動”這種方法。設想,在動力F1作用下杠桿如何轉動才能達到效果,“觀察”杠桿繞著轉動的點就是支點。又因為阻力使杠桿轉動的方向與動力使杠桿轉動的方向相反,這樣問題就順利解決了。同樣,對于物體運動中選定參照物(假定不動)來判定另一物體運動情況,利用此法就比較容易解決。
教學的重點是發展學生的智力、才能,核心是培養思維應用能力,目的是激發學生自主學習。因此教會學生理解方法,使學生學會獲取知識、技能十分重要,而且學生一旦掌握,對他們的終身學習與發展都將大有裨益。