劉濤
摘 要:不論是自己教高一學生,還是和正在教高一學生的教師座談。每每都有同樣的感嘆,高一的物理真難教。教師教得吃力,學生學得更吃力,教和學出現了很寬的溝壑。
關鍵詞:高一物理;銜接障礙;物理思維
有些教師發出這樣的感言:有時我都懷疑自己,教的是不是物理。而學生也有同樣的感嘆:高一的物理怎么這樣難,上課能聽懂,作業卻不會做;概念背會了,公式記住了,卻感覺那都用不上,同初中的物理完全不同。做為物理教師,我們除了在情感態度上應多加鼓勵學生外,還應在教學上抓住中學生的思維特點,從實際操作入手教給他們物理思維的操作程序,進而內化為學生思維的習慣,最后深化為掌握物理思維的方法。
一、在整個中學階段,高中生的思維特點
(一)高中生的思維正經歷從形象到抽象的過程
學生的思維能力迅速發展,其抽象邏輯思維處于飛速發展時期,在這個抽象邏輯思維急速發展的時期,有一個從形象思維向抽象思維過渡的過程。而且物理學中大量規律的產生也要經歷簡化實際問題為物理模型,控制變量實驗探究物理量之間的因果關系的過程。
(二)初、高中學生思維尚未定形,可塑性較大
一般情況下學生的物理思維過程都可以外顯為具體的操作行為(語言、畫圖、動作等);同樣的從訓練、培養學生的外在操作行為入手,幫助學生快速提高思維能力,使他們掌握研究物理的思維方法。
二、物理思維障礙的形成及解決策略
(一)初高中物理在知識和思維上的對比
1.認知要求上的差異
(1)從初中的“實物模型”到高中的“抽象的、理想化的物理模型”認識的銜接梯度過大,學生在短時間內無法適應,教師授課時又不注重思維適應的延伸,造成學生學習困難。初中物理大多是研究實實在在的物體,所講授的知識大多是建立在形象思維的基礎上,它以形象的自然現象和直觀簡易的實驗為依據,使學生通過形象思維獲得和掌握物理知識。高中物理教學則要求學生從抽象思維獲得和掌握物理知識。高中物理教學要求從形象思維向抽象思維過渡,研究對象大多數是一些理想化的物理模型。如,質點、輕繩、輕桿、輕彈簧、單擺等。
(2)研究的對象和研究的狀態、過程有質的變化。從初中單一狀態、單一過程到高中的理想狀態、臨界狀態、復雜的多過程、動態過程的分析能力要求上學生不適應。初中物理研究對象所處的狀態大多是單一的。如,物體要么靜止,要么運動,要么一直受某個力,要么一直不受某個力。高中物理往往要研究多個動態變化過程,整個過程受力情況和運動情況多會變化。如,放在粗糙斜面上的物體受到一個逐漸增大的沿斜面向上的拉力作用,討論物體所受的摩擦力的情況,小球自由下落后壓縮豎直輕質彈簧的運動過程分析等。又如,臨界狀態的分析:將質量為m的小球用輕繩掛在傾角為θ的光滑斜面上,求當斜面以多大的水平加速度運動時,繩上張力為零?這就要考慮臨界條件。學生往往對“剛剛”“最大”“最小”等臨界問題的分析束手無策。
2.能力要求上存在較大的跨度
(1)學生受思維定式影響,造成生活經驗與物理科學性的不一致。學生在初中所學的物理知識與日常生活聯系緊密,大部分知識就是為了解釋生活現象而闡釋的。高中物理知識有生活基礎,但更注重模型的建立處理,更注重物理的科學性。如,學生總是認為摩擦力的方向與運動方向相反;加速度就是速度的增加;馬拉車的力大于車拉馬的力;拔河比賽的勝負決定于拉力的大小等。均是受日常生活經驗和思維定式的影響,由于分析物理現象或問題時停留在表面而帶來的學習困難。
(2)學生學習方法與高中物理教學要求不適應,學生習慣運用類比的方法做題。初中大量訓練的結果是:照著教師的例題套用公式就可以做對題。高中階段如果沿著這條思路走下去,到了高三,知識、方法的綜合程度加強,學生就會亂了方寸,成績就會急劇下滑。大多數學生初中學習物理習慣于教師講,自己聽,而不少初中教師教學中也常常為學生指出重點、難點,要求學生死記硬背,解題按“已知”“求”“解”“答”模式套,對于指導學生讀書,建立物理情景,分析物理過程,培養學生能力等方面往往忽略。而高中物理教學則要求學生在教師的指導下,通過自己主動獲取知識。況且,高中物理問題的解題思路多數需要學生通過自己不斷地嘗試、總結、建立方法體系,轉化成自己的能力。物理學從現象到本質,從具體到抽象有一套完整的科學體系,獨特的思維方法和處理方法,如,實驗、物理模型、等效、分析綜合、應用數學等思維方法。又如,用隔離法、整體法、控制變量法、極限法等處理物理問題的方法。而高一學生在學習過程中不善于理解、總結、應用這些,比較多的仍是死記公式、亂套公式,從而造成學習困難。
(二)解決銜接障礙的幾點措施
1.從情感態度入手,以良好的教學環境為依托,樹立學生學習物理的信心,培養良好的學習習慣
培養學生能力固然是教學的主要目的,而培養學生尤其是高一學生良好的學習習慣,也是值得研究的重要問題。從教育心理學看,學習一門學科,興趣是非常重要的,因為它是學習動機諸因素中最活躍、最直接的因素。但是,興趣要穩定而持久,只有在轉化為良好習慣后才有可能;再從學生智能的形成來看,無論是知識的獲得,能力的養成,還是智力的發展,都需要有一個過程。既然需要一個過程,那么貫穿過程始終的良好的學習習慣就顯得非常重要。只有在高一養成了良好的學習習慣,學生對于物理概念、規律準確而明晰的掌握和知識向能力的轉化才有基礎。教師更要熱愛學生、親近學生,面向全體,給學生尤其是物理成績不理想的學生創設成功的機會,這樣既能促使學生產生進一步滿足的愿望,又能融洽師生關系,為建立良好的物理教學環境鋪平道路。
2.重視物理概念、規律的教學,使高一學生掌握完整的、基礎知識即物理概念和規律,這是學生對物理現象和過程等感性材料進行“科學抽象”的產物
在“科學抽象”中要通過分析、抽象、概括、推理等思維活動,把感性材料中有聯系和毫無聯系的因素,重要的、典型的東西和次要的、非典型的東西,深刻的和表面的東西,本質的和非本質的東西區別開來,從而突出本質,摒棄非本質,使學生形成概念,掌握規律。為了使學生在感性認識的基礎上進行分析,教師必須從有關概念和規律的大量事例中精選那些包括主要類型的、本質聯系明顯的典型事例來進行教學,側重概念的內涵與外延、規律的適用條件的講解,注重變式教學,讓學生通過比較求解,達到預期的效果。
3.重視解題教學,注重讀題、審題,注重物理過程分析,善于挖掘物理習題中的隱性條件和臨界條件來解答習題
高一力學中較難的習題大多包括多個物理過程。學生拿到習題要確定研究對象,同時,要分析有幾個物理過程。審題時還要仔細認真地挖掘隱性條件,這一點在某些學生中尤其容易被忽視,結果往往會造成解題條件不足的假象。例如,在習題中常常會出現這樣的描述:物體在光滑的水平面上……,彈簧壓縮得最短
時……,……恰好物體勻速運動。這種物理習題的“字眼”已告訴我們重要的隱性條件和臨界狀態。只有將所有隱性條件和臨界狀態挖掘出來,方能得到正確的解題途徑。教師要教會學生畫草圖,用圖來描繪物理過程。
4.練學生自己看書,教學生學習歸納的方法
除了做題,初中幾乎所有的學生可以不看物理書,僅靠聽講記筆記就可以考高分。到了高中他們以為還可以如法炮制。我們的“好心”的老師在黑板的板書可真詳細,把學生應該自己在上課之前自己完成的任務,都搬到課堂上來了。我的具體做法是留預習任務,課上檢查自學結果,最好的檢查方法是先考再講,使那些自學過的學生嘗到甜頭。
編輯 薛直艷