淺談高中物理學習之物理思想

譚瀟

【摘 ? ?要】物理學科能有效地培養學生邏輯思維能力和分析推理能力，并為其它科學課程的學習奠定基礎。一提到高中物理，往往有的學生感到學習過程苦不堪言。高中物理究竟應該如何讓學習？本文根據筆者的教學經驗，就高中物理學習的物理思想方面做了一些探討。

【關鍵詞】高中物理 ?物理思想 ?方法

中圖分類號：G4 ? ?文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2015.08.153

我國的高中物理課程目標要求學生學習并認識物理學的基本思想、觀點與方法。并要求教師在教學過程中重視思想教育以及學生科學館、世界觀、價值觀等觀點的培養。然而在當前的高中物理課堂教學中，實質的研究的目的偏向于應試教學，以對題類、題型研究和解題方法與技巧的研究為教學重點，反而忽略了物理教學的本質——物理思想的把握。這種偏離實際意愿的生硬教學方式讓很多學生從高中階段的“不會學”變成了“怕學”，從而導致很多學習“不愿學”。如何讓學生愛上物理學習？教師的教學焦點應從題型講解變為把握思想的轉變，讓學生有效的從思維層面認識物理思想，遵從學科發展規律，更好的幫助其認識物理，理解物理，從而根本上提高物理成績。所以學習物理固然沒有捷徑，但是它必然有一定的方法。因此，我將物理學習的具體思想方法總結為以下三點：

一、運用科學的思想方法，構建物理模型

高中物理題型中涉及了很多模型，不同模型涉及了不同的解題思維。教師在教學中應該教會學生分析各種常見模型，養成學生良好的思維品質，提高學生學習的有效性，讓學生在今后的學習生活中能對同類題型觸類旁通，進而迎刃而解。

“理想化”就是高中物理的一個最常見的思想。它蘊含了高中物理思想的一個最突出、最顯著的特點：重點抓帶有本質屬性的矛盾的主要方面，忽略帶有本質屬性的矛盾的次要方面。所以可以說物理學很大程度上是一門模型課。例如，高中物理中實體模型有：質點、點電荷、點光源、輕繩輕桿、彈簧振子、平行玻璃磚等。物理過程有：勻速運動、勻變速、簡諧運動、共振、彈性碰撞、圓周運動等。物理情境有：人船模型、子彈打木塊、平拋、臨界問題等。要求解物理問題，很重要的一點就是迅速把所研究的問題歸宿到學過的物理模型上來，這就是所謂的“建模”。當學生學會了這些物理模型時，在面對新情境的問題后合理運用這些模型涉及思想就顯得尤為重要了。

二、運用數學思想方法，研究物理量的關系

高中物理與停留在定性階段的初中物理不同，高中物理的大多理論背后，往往都需要有一個數學模型來支撐它、表達它。絕大多數物理學家都有著良好的數學基礎，可以說數學是為物理學所服務的。狄拉克曾說過：“方程式之美，遠比符合實驗結果更重要。”由此可見實驗常伴有有各種各樣的誤差，但是方程是美麗的，它能準確的指引真理。狄拉克認為，基礎物理是可以從優雅的數學中拾取的，這一觀點現已滲入到整個探索自然的領域。因此教師在教學中應該合理運用數學思想方法與學生一起研究各個物理量的關系，并通過聯系的思想，指導學生理解物理概念的本質。舉個例子，如高中物理的拋物線知識的學習——當我們將一個東西扔出去時，就會產生一道拋物線。如果只看那道弧線，而不聯系數學，我們很難看出什么名堂來。如果我們用數簡單加以描述，看待問題的視角就大大的不同了。因為數學可以根據物理規律計算出許多東西，比如知道了所投物體時的初速度和角度，就能算出落點大致位置、末速度等。

以數學的眼光來看待高中物理，當今的高中物理基本可以分為三大板塊主要研究力與運動關系，這個板塊是高中物理的難點和核心部分。其中運動學、力學是其主要內容。在運動學中我們又采用方程、函數的思想將表示運動有關的物理量。所學的位移，速度，時間，加速度聯系在一起，就有了我們講的勻變速直線運動方程。在力學板塊中，我們可以根據物體的合力，得出物體受力的相關數學方程，比如平衡方程，合外力方程，向心力方程等。高中物理的第三大板塊可以以三個角度來看，它們分別是：合力與加速度關系，功能關系即動能定理，動量與沖量關系即動量定理。每一種關系都是透過方程表示力學量與運動學量的聯系，達到力與運動的統一。以數學的眼光來看待高中物理，還可以解決高中物理中一個經常會犯錯誤的地方：因為大部分物理量都是矢量，矢量的方向是學生解題中容易被忽視的地方。其實學生所犯的錯誤并不難解決，因為物理學中的矢量其實就是數學中講的向量。問題在于，數學中的函數不是向量關系，而是代數關系;因此，當我們需要用方程去表示這些量的關系時，進而選擇了用“+”、“-”表示矢量的方向。我們知道了其中的數學思想，也就能更好的知道方程的適用范圍。

三、理解事物的普遍聯系，推及物理思想

（一）理解學科內的內在聯系

每個物理概念的引入是因物理學的需要而產生的，就像為了說明自然界的各種相互作用我們引入了力;為了說明物體運動的快慢我們引入了速度……教師在課堂中應讓學生理解物理概念和引入的物理量之前的關系，并為學生對這個物理量由表及里進行剖析。即先讓學生了解其定義的含義，其矢量、標量性及單位;再讓學生理解是其內涵和外延;最后在以后的教學中及時加強學生對它的理解。比如就坐標系而言：高中物體運動是在坐標系中研究的，目的是為了獲得具體的位置，而在坐標系中，只有點有坐標，所以需要質點這個理想模型。坐標的變化產生了位移，正是坐標系賦予了位移有方向的屬性;在坐標系中研究運動，使得運動物理量位移，速度，加速度等等都具有了方向的屬性，所以它們都是矢量……

（二）理解學科間的相互關聯

理化生本就不分家，教師在教學中應恰當引導學生達到其知識的融會貫通。物理的知識可以用來解釋化學的一些反應原理，物質的反應特性等等，化學又為生命活動作原理上的闡釋。各個學科間有其相互關聯，在高中物理中合理運用很多物理思想如守恒、等效、歸納總結等等都可以用在其他學科上，教師在這個方面要注意給予學生點撥，開拓學生思維，引導學生的物理思想的高度站在更完整，更立體的角度認識物理學科的本質，達到對知識由點及面的分析推理能力。

李政道教授曾說過“沒有今天的基礎科學，就沒有明日的科技應用。”。高中物理同其他學科一起肩負著培養專門人才、創新人才的重任，而當下的高中物理教學過于被“應試”捆綁，學生在物理學中接受的基本思想、觀點、方法少之又少。如果我們把物理學習比喻成建樓房，那么章節的知識點可以看成是建筑材料，章節的學習差不多是在了解各種建筑材料的作用，簡單的做題只是加深運用，加之學生自學能力的局限性，很多人對物理概念的理解與把握淺顯而不深邃，零碎而不完整，平面而不立體。教師應當指導學生有效的從思維層面認識、把握物理思想，遵從學科發展規律，更好的幫助學生認識物理，理解物理，進而提高高中學生的科學素質。