高中物理教學(xué)中理想化方法的教學(xué)

高超

摘要：高中物理教學(xué)日益重視思想方法的教學(xué)，理想化方法是高中物理中常用的思想方法之一。該方法的教學(xué)需要建立在對其科學(xué)認(rèn)識的基礎(chǔ)之上，需要基于學(xué)生知識建構(gòu)的視角實(shí)施教學(xué)。物理思想方法的教學(xué)需要重視評估環(huán)節(jié)；常用的物理思想方法需要堅(jiān)持顯性化教學(xué)的思路。

關(guān)鍵詞：高中物理；理想化；理想化方法

高中物理在義務(wù)教育階段科學(xué)、物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，更重視物理知識之間內(nèi)在邏輯關(guān)系的研究與發(fā)現(xiàn)，高中物理問題的解決相對于初中物理而言，也更注重基于邏輯的推理。這樣的變化看似是內(nèi)容變化引起的，實(shí)際上也是物理思想方法的變化引起的。近年來尤其是課程改革以來，物理教學(xué)高度重視思想方法的教學(xué)，更有學(xué)者提出基于知識教授方法的思路。那么，在高中物理教學(xué)中，有哪些方法需要重視？又應(yīng)當(dāng)如何實(shí)施科學(xué)思想方法的教學(xué)呢？筆者試以理想化方法為例，談?wù)劰P者的觀點(diǎn)。

一、理想化方法是一種什么樣的方法

談到理想化方法，估計(jì)一線教師的反應(yīng)常常是“注重主要因素，忽視次要因素”等，也有人給出了“理想化方法就是借助于抽象概括虛構(gòu)出一些與問題相關(guān)的方面同現(xiàn)實(shí)物體結(jié)合，但又不是現(xiàn)實(shí)物體的其他各種復(fù)雜性的理想物體，并以它們來近似代替現(xiàn)實(shí)物體進(jìn)行研究的科學(xué)方法”的理解。顯然，無論是前者樸素的理解，還是后者帶有學(xué)術(shù)定義式的理解，都在嘗試從不同角度對理想化方法進(jìn)行深度認(rèn)識。

筆者以為，對理想化方法的理解決定著課堂上的教學(xué)效果，因?yàn)闊o論教師自己是否意識到，教師的教學(xué)行為必然是受自己的教學(xué)理解支配的，有什么樣的理想化方法理解，就會有什么樣的理想化方法教學(xué)行為（當(dāng)然，也可能會出現(xiàn)基于學(xué)生生成而獲得新的理解的可能，但那也是以教師自身的原有理解為基礎(chǔ)的）。對“理想化方法”的基本理解應(yīng)當(dāng)是“‘理想化方法”，一個實(shí)際的物理過程是如何被理想化的？有人認(rèn)為，理想化方法就是一種簡單化、粗糙化和近似化的方法，這樣的理解能夠描述理想化方法的一般特征，卻沒能指出其實(shí)質(zhì)。筆者以為，包括理想化方法在內(nèi)的所有科學(xué)方法，均是基于某個明確的目的而提出的，都是為了解決某些具體的問題而出現(xiàn)的。

二、理想化方法的教學(xué)應(yīng)當(dāng)如何實(shí)施

從學(xué)生知識建構(gòu)的角度來認(rèn)識理想化方法，是有效的科學(xué)方法教學(xué)的途徑之一。從學(xué)生知識建構(gòu)的角度來認(rèn)識理想化方法，也可以讓高中物理教學(xué)獲得與傳統(tǒng)教學(xué)不同的視角。那么，從學(xué)生知識建構(gòu)的角度如何實(shí)現(xiàn)以理想化方法為線索的教學(xué)呢？這里就以“自由落體運(yùn)動”的教學(xué)為例，作一些分析。

自由落體運(yùn)動的關(guān)鍵在于物體只受重力（且默認(rèn)為不變的重力）。作為物理教師應(yīng)當(dāng)知道這其中有兩個變化因素：一是空氣阻力；二是物體所受重力。前者上面已作分析，后者則是由于理論上物體與地心距離的變化導(dǎo)致的g值變化。由于這兩個因素尤其是后者無法消除，因此，真正意義上的自由落體運(yùn)動是不存在的，自由落體運(yùn)動只可能是一個理想的運(yùn)動。實(shí)際教學(xué)中可以遵循這樣的教學(xué)順序：

第一步，引導(dǎo)學(xué)生全面認(rèn)識“落體運(yùn)動”。這里的全面認(rèn)識，主要就是從運(yùn)動與受力兩個方面進(jìn)行分析。學(xué)生一般會認(rèn)識到受兩個力作用，但一般認(rèn)識不到這兩個力的變化情況，必要的時候教師可以作一些延伸，以促使學(xué)生生成全面的認(rèn)識。第二步，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識分析“落體運(yùn)動”的復(fù)雜性。由于力的變化，且是難以掌握其規(guī)律的變化，因此下拋物體的運(yùn)動變化情況將十分復(fù)雜 ——這種復(fù)雜性可以通過阻力和重力的變化分析，以及力與運(yùn)動之間的互相影響來體現(xiàn)（具體略）。第三步，對復(fù)雜問題進(jìn)行抽象、簡化。基于“能否簡化認(rèn)識落體運(yùn)動”的問題去進(jìn)行抽象與簡化（這正是“理想化”方法運(yùn)用的關(guān)鍵過程），即忽視阻力且默認(rèn)為重力不變，那物體的運(yùn)動就極為“自由”，于是就定義為其“自由落體運(yùn)動”，此時的運(yùn)動規(guī)律可以通過牛頓第二運(yùn)動定律來進(jìn)行簡單描述，問題得到初步解決。第四步，評估。這樣的簡化有沒有道理？這需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行評估，教師可以通過資料的提供讓學(xué)生認(rèn)識到這樣的理想化的結(jié)果，與實(shí)際運(yùn)動的結(jié)果幾乎沒有任何的區(qū)別，這就說明理想化的方法是可行的（這正是判斷理想化的關(guān)鍵因素）。因此，實(shí)際中的落體運(yùn)動常常可以認(rèn)為是自由落體運(yùn)動。

三、理想化方法教學(xué)的思路發(fā)散延伸

基于以上教學(xué)過程進(jìn)行反思，可以發(fā)現(xiàn)包括理想化方法在內(nèi)的物理思想方法的教學(xué)，很多情況下必須堅(jiān)持顯性教學(xué)的思路，即將思想方法凸顯出來，讓學(xué)生認(rèn)識到這些方法在具體的知識建構(gòu)過程中所發(fā)揮的重要作用。也就是說，高中物理的思想方法教學(xué)尤其是基本的、常用的一些思想方法，必須堅(jiān)持顯性化教學(xué)的思路。

作出這一判斷，是基于教學(xué)實(shí)際看到的一些情形，很多時候，含而不露的思想方法教學(xué)，常常會讓學(xué)生的思維處于混沌的狀態(tài)，他們不知道一些方法為什么適用。就拿本文主要論述的理想化方法來說，不少學(xué)生都會認(rèn)為理想化方法存在不能描述客觀事實(shí)的問題，這就意味著教師在教學(xué)過程中沒有對該方法進(jìn)行評估，而要想對該方法進(jìn)行評估，就必須基于顯性的方法教學(xué)，去判斷理想化之后的結(jié)果與實(shí)際結(jié)果的差別。只有當(dāng)學(xué)生看到理想化之后幾乎不影響對實(shí)際情形的描述，且理想化之后分析思路與過程極為簡化之后，才會認(rèn)識到理想化方法存在的價值，而這恰恰是物理思想方法教學(xué)中的一大關(guān)鍵。endprint