馬波
摘要:對(duì)于高中物理中的矢量教學(xué),應(yīng)更多地運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)來解決物理問題,規(guī)范求解物理計(jì)算題以及學(xué)生的學(xué)法和教師的教法。
關(guān)鍵詞:物理教學(xué);有效銜接;矢量教學(xué)
中圖分類號(hào):G633.7? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ?文章編號(hào):1992-7711(2018)11-0026
新高考已在全國(guó)全面啟動(dòng),從試點(diǎn)省份的情況來看,選考物理的學(xué)生最少,這雖然有制度層面制定不科學(xué)的因素,但也與高中物理難學(xué)有很大關(guān)系。為什么難學(xué)呢?筆者認(rèn)為這與初高中物理教學(xué)上的是否有效銜接有關(guān)。
學(xué)生在初中學(xué)了兩年物理,初中物理課本重現(xiàn)象,且探討的物理現(xiàn)象(或過程)較簡(jiǎn)單,多數(shù)為學(xué)生所熟悉的物理現(xiàn)象。要求學(xué)生了解、知道的內(nèi)容多,需要理解的知識(shí)少,認(rèn)知特點(diǎn)為定性分析多,定量分析少;高中物理雖然其內(nèi)容也是力、熱、光、電等,但對(duì)知識(shí)的要求更高,重視現(xiàn)象的本質(zhì),研究的現(xiàn)象比較復(fù)雜、抽象;初中教材難度小,趣味性濃,一般都是由實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)或生活實(shí)際引入課題,通過對(duì)現(xiàn)象的觀察、分析,總結(jié)、歸納出簡(jiǎn)單的物理規(guī)律,形象具體,易于接受;高中教材重視理論中的分析推導(dǎo),數(shù)學(xué)工具的運(yùn)用明顯加強(qiáng)與提高,不僅有算術(shù)法、代數(shù)法,而且常要運(yùn)用函數(shù)、圖像和極值等數(shù)學(xué)方法來研究物理現(xiàn)象和過程。
筆者在高中教了十幾年的物理,也送走了幾屆高三畢業(yè)班,在教學(xué)實(shí)踐中,筆者的印象是大多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)物理有困難,有些在初中物理學(xué)得好的學(xué)生,在高中物理學(xué)習(xí)中也面臨較大的困難。初高中物理教學(xué)的梯度差異較大,導(dǎo)致學(xué)生望而生畏。因此,在高一物理教學(xué)中要注意到初高中教學(xué)的不同之處,做到銜接得當(dāng),筆者認(rèn)為,絕大多數(shù)學(xué)生能夠達(dá)到新課程標(biāo)準(zhǔn)的基本要求,在學(xué)業(yè)水平考試中順利過關(guān),也會(huì)有更多的學(xué)生有信心選考物理。
在這里筆者結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐,對(duì)于初、高中物理教學(xué)的銜接總結(jié)出一些有用的、便于操作的經(jīng)驗(yàn)。
一、高中物理中的矢量教學(xué)
學(xué)生在初中的物理學(xué)習(xí)中沒有學(xué)習(xí)過物理矢量,而進(jìn)入高中后,在學(xué)習(xí)人教版必修一第一章就會(huì)遇到位移、速度、加速度這三個(gè)矢量。矢量既有大小,又有方向,它的方向如何表示,是學(xué)生學(xué)習(xí)的一大難點(diǎn)。位移的方向由初位置指向末位置,學(xué)生好理解,但速度、加速度的方向呢?學(xué)生就不容易理解了。物體做直線運(yùn)動(dòng),速度方向只有兩個(gè)相反的方向,而當(dāng)物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),速度方向時(shí)刻變化;當(dāng)物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí),如果速度增加,加速度方向與速度方向相同,如果速度減小,加速度方向與速度方向相反,但物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度的方向呢?因此,應(yīng)該讓學(xué)生知道加速度方向就是速度變化的方向。
對(duì)于矢量的運(yùn)算法則——平行四邊形定則,不要過早提及,要在力的合成教學(xué)中通過學(xué)生實(shí)驗(yàn),加深理解,多做練習(xí),才能水到渠成。在學(xué)習(xí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),所學(xué)公式中含有矢量,對(duì)于它們的計(jì)算,要規(guī)定一個(gè)方向?yàn)檎较颍c正方向相反的量為負(fù),這個(gè)要向?qū)W生講清楚。其實(shí)這就是同一直線上的矢量運(yùn)算。即如果兩分矢量方向相同則合矢量大小為兩分矢量之代數(shù)和,兩分矢量方向相反則合矢量大小為兩分矢量大小之差。
二、在高中物理中運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)來解決物理問題
1. 用物理圖像能形象地描述物理量隨時(shí)間變化的規(guī)律,如位移——時(shí)間圖像,速度——時(shí)間圖像,對(duì)于它們的學(xué)習(xí)要結(jié)合初中數(shù)學(xué)中的函數(shù)圖像,讓學(xué)生在對(duì)比學(xué)習(xí)中明白物理圖像的意義。還有一點(diǎn)需要注意,位移、速度是矢量,矢量是有方向的,在數(shù)軸上表示方向的話,只能用正、負(fù)。說明它們描述的運(yùn)動(dòng)只能是直線運(yùn)動(dòng)。
2. 解直角三角形知識(shí)的運(yùn)用。將力朝兩個(gè)垂直方向分解來求分力,這就要用到解直角三角形中的正弦、余弦和正切。這些數(shù)學(xué)知識(shí)在初中學(xué)過,但對(duì)于基礎(chǔ)一般的學(xué)生或后進(jìn)生就會(huì)有困難。因此,在講力的分解時(shí),最好先讓學(xué)生復(fù)習(xí)初中數(shù)學(xué)知識(shí),正弦值是對(duì)邊長(zhǎng)比斜邊長(zhǎng),余弦值是鄰邊長(zhǎng)比斜邊長(zhǎng),正切值是對(duì)邊長(zhǎng)比鄰邊長(zhǎng),只有讓學(xué)生完全熟練之后,再結(jié)合平行四邊形法則,才能達(dá)到準(zhǔn)確求解。
三、規(guī)范求解物理計(jì)算題
高一學(xué)生在學(xué)必修一第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),就有幾個(gè)物理公式的運(yùn)用,也是第一次接觸到物理矢量表達(dá)式。在學(xué)生初學(xué)時(shí),進(jìn)行解題步驟訓(xùn)練尤為重要。確定研究對(duì)象,分析物理過程,找到要求量與已知量之間的關(guān)系,先進(jìn)行公式字母運(yùn)算,將要求量用已知量表示,最后再代入數(shù)據(jù)求解。解題過程中應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真審題的習(xí)慣,書寫要工整。注重思維過程,推理要嚴(yán)謹(jǐn),言必有據(jù)。解題步驟既要簡(jiǎn)明有條理,又要完整無缺,不能忽略或遺漏重要的關(guān)鍵步驟和中間結(jié)果。注意解題思路和解題方法的指導(dǎo),有計(jì)劃地逐步提高學(xué)生分析解決物理問題的能力。
四、學(xué)生的學(xué)法和教師的教法
由于初中物理內(nèi)容少,問題簡(jiǎn)單,課堂上規(guī)律、概念的含義講述少,講解例題和練習(xí)多,課后學(xué)生只要背背概念、公式,就能應(yīng)付考試,從而養(yǎng)成“課前不預(yù)習(xí),課后不復(fù)習(xí),教師講什么,學(xué)生聽什么”的學(xué)習(xí)習(xí)慣;使學(xué)生不會(huì)讀書思考,只能死記硬背。而高中物理內(nèi)容多、難度大、課堂密度高,各部分知識(shí)相關(guān)聯(lián),如果學(xué)生仍采用初中的方法對(duì)待高中物理學(xué)習(xí),結(jié)果會(huì)是“學(xué)了一大堆公式,雖然背得很熟,但一用起來,就不知從何下手”。因此,有學(xué)生說:“因?yàn)闆]有養(yǎng)成預(yù)習(xí)的習(xí)慣,所以每次上物理課,都覺得聽不大明白。這道題還沒懂,老師又開始講下道題。”“由于每堂課容量很大,知識(shí)很多,而我又沒預(yù)習(xí),因此上課時(shí),我只是光記筆記,不能跟著老師的思路走,不能及時(shí)地理解老師講的內(nèi)容。”因此,使用導(dǎo)學(xué)案有好處。筆者使用的導(dǎo)學(xué)案分為預(yù)習(xí)案、探究案和練習(xí)案。在上新課前,提前讓學(xué)生完成預(yù)習(xí)案,讓學(xué)生帶著問題預(yù)習(xí),這樣就不會(huì)打無準(zhǔn)備之戰(zhàn),在課堂上大多數(shù)學(xué)生都能積極思考,勇于發(fā)言了。
總之,高中物理對(duì)學(xué)生的思維能力、抽象能力、運(yùn)用數(shù)學(xué)的解題能力都比初中有更高的要求,學(xué)生能否在較短的時(shí)間內(nèi)適應(yīng)高中學(xué)習(xí),是學(xué)生能否學(xué)好高中物理的關(guān)鍵。做好初高中物理教學(xué)銜接,要從高中物理教學(xué)方面想辦法,也要從教材、學(xué)生方面想辦法。
(作者單位:湖南省長(zhǎng)沙市湘一芙蓉中學(xué) 410000)