高一“物理學困生”轉化要小心數理脫節

皇甫超巖

摘 要： 高一“物理學困生”中普遍存在一種數理脫節的情況：學生實際掌握的數學知識與高一物理所需要的數學知識差距明顯。物理老師要引導學生多用心，利用零碎時間，思想、方法、體驗補強這一數學工具，則將會突破物理難教、難學的瓶頸，給師生帶來很大收益。

關鍵詞： 物理學困生 數理脫節 數學處理 數學推理

一、物理老師的尷尬

“物理是不是很難？孩子能學會，就是不出成績！”一位孩子在市一高上學的同事（數學老師）焦急地問我。

這是令筆者最郁悶的問題：因為某些客觀原因，我教的學生學習水平普遍較低，但是，我愛物理、愛學生；學生愛老師、愛物理；我下工夫備課，能把物理知識講清楚、講透徹、深入淺出、簡潔系統；我多與學生交流，加強課外輔導和學法指導，培養學生學習的自主性；我鉆研教法，把“導學案”和“微課教學”相結合，根據學生的實際情況設計出適合學生特點的物理課堂。雖然學生的整體水平不斷提高，也常有不及格者一躍成為物理優等生的個例，但是依然有部分學生反映，物理課能聽懂但不會做題或做題老出錯；平時考試，很多學生的分數總是不理想；高考成績出來，總和預期相差明顯。

為什么師生有心、有興趣、有自主性、有方法、夠努力、能學懂物理本質和物理規律，而學習效果總不那么理想呢？素質教育不應該排斥分數，素質教育更重過程、能力，有好過程、好能力，自然應該會有好分數。問題出在哪兒？

結合自己學生的特點，通過高考試卷分析，平時試卷分析，師生交流，問卷調查，我清楚地認識到：物理學困生，特別是高一物理學困生，多在最后一步栽在數學處理手里。

二、高一物理數理脫節

高一物理學困生的形成原因各種各樣，其中有一種雪上加霜的情況：學生實際掌握的數學知識和高一物理所需要的數學知識差距明顯。形成這種“物理學困生”的原因可分為三種。

1.由客觀原因造成：有些數學知識，物理先用，數學后學，比如矢量、極限、三角函數恒等變換等。

2.客觀、主觀原因皆有：有些數學知識，物理要熟練應用，數學剛學習了基礎，跟不上物理的腳步，比如三角函數的熟練應用、平面幾何中邊角關系、圖像等。

3.由主觀原因造成：有些數學知識，物理上要求滾瓜爛熟，學生實際用起來捉襟見肘、漏洞百出，如列方程、解方程、比例式、公式變形等。

三、數理關系密不可分

物理學和數學在發展歷史上一直密不可分，在很多方面都有緊密聯系。天才天文學家第谷和數學天才開普勒的完美結合，總結出了開普勒行星運動三定律，大名鼎鼎的牛頓得益于其為數學天才。上高中時老師開玩笑說：數學是為物理服務的。上大學時系輔導員開玩笑說：物理系和數學系是親家。基礎力學老師一開學不講物理先補兩周的高數，后來還專門開設一門《數學物理方法》，運用數學方法研究物理問題。

數學是一種適用于全宇宙的語言，而物理則是對宇宙本質和規律的解釋。懂得物理本質和規律而數學知識跟不上的人，就像一個感情豐富、對生活有著深刻感悟的口吃者，雖然內心充滿對生活的激情，卻無法表達出來。

對高中物理來說，數學知識不僅是一種數量分析和運算的工具，而且是物理概念的定義工具和物理定律、原理的推導工具。物理解題的重點就是分析物理過程，弄清楚物理過程所滿足的規律，而列方程求解就是很簡單的事情了。但是，就是這很簡單的事情，就是這臨門一腳，稍有偏差，便會前功盡棄。由此看來，處理好物理中的數學處理，是大面積、大幅度提高物理教學質量的最后一塊拼圖。

三、不忽視不夸大，按需處理

標題用“小心”，是想說：既不要輕視更不要夸大數學的作用。輕視粗心，放任不管，會導致學生能學會卻不出成績，學生畏懼厭學，老師郁悶無奈。夸大作用，甚至把部分物理課上成數學課，則是喧賓奪主：沖淡主體、迷失自己，還會導致部分學生因害怕數學而敬畏、遠離物理，更是得不償失。既然數理一家，物理老師就不要見外，心里重視，表面上不顯山不露水地帶學生突破難關就是了。

1.溝通萬歲。我希望學生當堂或課下大膽說出自己的問題或想法，說明白了，很多問題就不是問題了。其實高中物理涉及的數學知識模型性比較強、比較簡單，不會的也能教會，生疏的也能練熟。困難不大，由此引起的挫敗感是大事。人說理解萬歲，有溝通才可能有理解，所以我們更推崇溝通萬歲。

2.未學且較難的數學知識往往不要求掌握。這多是一種思想的滲透，讓學生經歷過程即可，千萬不要深究。根據學生的反應適時說清情況，學生不會有任何壓力。比如：極限法推導勻變速直線運動的位移——時間公式、向心加速度公式。

3.未學但要求掌握的數學知識往往不難。老師要講準、講清、講簡潔，應用時多用設問，創造溫習回顧的機會。比如：弧度角，矢量，位移圖像、速度圖像中點、線、面代表的物理意義。

4.學過但不能熟練應用的數學知識要用心補強。老師可以“扶上馬，送一程”，如三角函數的熟練應用：

（1）充分利用好邊角料時間，如課前、課尾、自習時間補充講解，學生課下練習。

（2）講題時從學生現有水平出發，推導變形，隨著學生熟練程度的提高，逐步簡化推導過程，直至正常流暢應用。

（3）組織物理課外自主學習小組，其中一項重要任務就是課下互幫互助補強數學短板：問同學、問老師、查書查資料，學懂學會、練熟練。

5.需要滾瓜爛熟但學生未達到的數學知識要引導學生多琢磨多用。

（1）回歸體驗：像解方程：十字相乘法學生不會，比例式學生不熟，教給他們，再驗證。秘訣就是體驗。多幾次體驗，知識就是自己的了。

（2）數學推理：引導學生從物理本質、物理規律出發，用數學推理推導出所有物理公式。像《萬有引力與航天》這一章，推導來推導去，發現一大章就是兩個基本公式：萬有引力提供向心力、黃金代換公式。既練習了數學推理，又濃縮了物理知識，一舉兩得。

物理老師偶爾客串一下數學老師，處理好數理脫節問題，既有利于理解物理，又有利于理解數學，更有利于提高學生的綜合能力。師生處理好數理脫節問題，會輕松突破物理難學的瓶頸，使物理教學質量大幅度地提高。