淺談物理思想和物理方法在教學中的滲透

摘 要：物理課程改革重視物理思想和研究方法的教學，但在實際教學中很多教師仍然只重視基礎知識傳授，而忽視了物理思想和研究方法。以對勻變速直線運動的研究為例，論述物理思想的和研究方法滲透問題。

關鍵詞：物理教學；思想；方法

“改變課程過于注重知識傳授的傾向……使獲得基礎知識與基本技能的過程同時成為學會學習和形成正確價值觀的過程。”這是《基礎教育課程改革綱要（試行）》提出的要求，同時也對高中物理新課程教學賦予了更多的教育意義。但在實際的教學中，很多教師仍然只重視基礎知識傳授與基本技能的訓練，而忽略了物理思想和方法的滲透。

例如，研究“勻變速直線運動位移與時間的關系”時，教材提供了一份真實的測量記錄，教師應該認真組織、引導學生討論“怎樣根據測量記錄中的數據求出該物體運動的位移”，同時強調是“估算”，鼓勵學生積極思考，充分表達自己的想法。通過討論，便會發現，顯然不能用任一時刻的速度v乘以整個運動的時間t去計算位移，因為這將導致巨大的誤差。但是，測量數據中繪制了6個時刻的速度，其中相鄰時刻的時間間隔Δt只有0.1 s。如果用每段Δt內的任一時刻的速度乘以Δt，然后再相加起來，所得的位移與真實位移的誤差就會減小。這是因為Δt內任一時刻的速度與Δt內各時刻速度的差別，總是比整個時間t內任一時刻的速度與Δt內各時刻速度的差別要小。在此基礎上，從勻變速直線運動的v-t圖像出發，采用了先微分：將運動過程分為很多很多的小段，設某一時刻的速度為v，則每一小段的位移Δx=vΔt；再求和：所有小段位移之和就是整個過程中的總位移。用v-t圖象表示出來就是圖線與橫軸圍成的“面積”，從而得出勻變速直線運動位移時間公式。這樣處理既滲透了微積分的思想，也為學生今后的學習打下基礎。

要提高解決問題的能力，需要形成科學的思路和掌握基本的方法。科學思路和基本方法的掌握是不可能通過灌輸達成的，需要經常、實時的滲透。其實，“把一個變速運動在極短的時間內可以當做勻速運動來處理”在運動學中已有應用：瞬時速度的定義和用打點計時器測變速運動紙帶的瞬時速度。“一個變化過程在極短的時間內可以認為是不變的”，這是一種科學的思路和方法：在力學中，一段變力做功在極短的時間內可以當做恒力做功來處理；在電磁學中，一個變化的電場（或磁場）在極短的時間內可以當做恒定的電場（或磁場）來處理等，都體現了這種思想方法。如果在這里把勻變速運動的位移公式以簡約化的方式呈現給學生，那么教學過程就變成了知識的“吞咽”和“套用”，就把一個在物理學發展中極為深刻而有效的思維方法忽視了。

再如，“勻變速直線運動速度時間關系”在新教材中，不求以“簡明、輕快”的方法給出知識的結論，而是努力把得到知識的過程展現給學生：通過實驗測量、數據處理、作出小車運動的v-t圖象；再通過對圖象的研究，發現其v-t圖象所描述的運動是加速度不變的運動，得到勻變速直線運動的定義、速度和時間的關系。教學時應該圍繞v-t圖象中直線斜率的物理意義進行分析，使學生認識到，勻變速直線運動的v-t圖象是一條斜率不變的直線，明確直線斜率反映加速度的大小，由此定義勻變速直線運動。教學中要注意邏輯推理的過程，教給學生利用圖象分析問題的方法。這雖然與人類對此問題的認識過程不完全一致，但它強化了從實驗得出規律的一般性過程，是練習用圖象分析問題的有效方法，邏輯線索清晰，它在價值觀及過程與方法上的教育價值較高。但是，在實際的教學過程中，不少教師受種種考評制度的影響，著眼于應試教育，只強化知識的掌握：從加速度的定義出發，經過代數式的變形，得到，于是就用來解題了，進行大量的訓練。這樣的做法就淡化或忽視了“過程與方法”的教學。

在講授物理學的基礎知識的同時，讓學生充分領悟物理思想和研究方法，使之成為溝通學生學習物理知識、掌握物理方法、熱愛物理科學的橋梁，讓學生得其精髓，有所借鑒，使之終身受益，這才是物理新課程改革的初衷所在。

（作者單位 江蘇省響水中學）

編輯 陳鮮艷