吳海燕
(江蘇省平潮高級中學 226361)
物理教師要加強對學生學習方法的引導,以便讓學生更加科學而合理地調配自己的精力,從而讓他們的學習更加高效.為此筆者認為,以下幾個方面需要教師予以足夠的關注.
高中多門學科的功課難度各異,以致于很多學生在區分學科時,給政治歷史等學科貼上“需要記憶”的標簽,而物理學科則是“不需要記憶的”.這樣的認識顯然是有失偏頗的,物理學科的學習同樣需要記憶,要記憶什么呢?基本概念、基本規律以及一些重要結論都是學生需要熟練記住的,這也就是我們常說的基礎知識,這些內容如果把握不住,學習將很難向前推進.
比如在萬有引力定律的學習過程中,學生最頭疼的就是對公式的記憶,原因無他,公式太過繁瑣,萬有引力本身就牽扯到多個量的關系:發生萬有引力作用兩個物體的質量、物體之間距離的二次方、引力常量,因此表達式寫起來相當繁瑣.具體問題處理時,還需要將萬有引力和重力的關系聯系起來,或將萬有引力與圓周運動的向心力提供聯系起來,這時所寫得的表達式將更加復雜,而且向心力寫出來之后還有多種表達形式,對部分學生來講就形成了這樣的錯覺:“這一章的公式真多,而且每一個公式都很繁瑣!”按照上述同學的感慨,他們的記憶負擔必然會很重,如果公式沒有記住,在實際問題處理時也必然會陷入進退兩難的境地.
怎么更好地進行記憶呢?筆者認為,理解是記憶的基礎,在記憶“萬有引力定律”一章的公式時,筆者認為應該以模塊化的方式來理解并記憶公式,首先從萬有引力定律的內容出發,記住萬有引力定律的計算式子,然后再聯系到萬有引力與重力之間的關系,寫出二者的等量式,最后再考查萬有引力在天體運動中所發生的作用,明確萬有引力提供向心力這一事實,則有表達式——F萬=Fn,至于萬有引力的基本形式和向心力采用哪一種表達,這些都應該是在具體問題解決時進行選擇.“萬有引力定律”這一章還有很多推導式,比如衛星圍繞地球進行圓周運動時的線速度、角速度、周期的表達式,記住這些式子有助于學生在實際問題處理時更快地進行方法選擇,同時這些結論的進一步延展還有助于學生建模思維的發展,例如當學生學習到原子結構模型時,學生就需要結合這一塊的內容來熟悉原子結構的相關理論.但是也必須和學生強調的是,結論絕不能死記硬背,一旦情境發生變化,結論很可能就大不一樣.比如衛星圍繞地球旋轉的角速度、線速度、周期的表達式如果放在雙星模型中來進行使用就是徹頭徹尾的錯誤.因此,物理學習中的記憶應該是思維基礎上的記憶,是一種理解基礎上的認識建構.
如果將記憶作為學生建構認知的基礎,那么領悟就是學生認識的升華.就物理學習而言,我們特別強調學生深入到情境之中,全面而精準地對物理概念形成領悟.思考應該是領悟最基本的途徑,在任何一個物理情境面前,教師要引導學生合理地展開思考和聯想,要全方位地厘清問題中各個物理概念之間的關系,從而促成學生對物理本質的把握.
面對一些物理概念,學生需要深度研究與之相關的情境,并在逐步探索中形成理解和認識,這就對物理概念的領悟.比如說“加速度”這個概念,如果局限于它的定義,學生就談不上獲得真正的領悟.筆者認為對應這個概念,學生必須要結合相應的運動場景,即物體的變速運動,并結合兩個不同物體的變速運動展開比較,從而明確兩個場景中誰的速度變化得更快,這樣也就產生了對速度變化快慢進行表述的動機,這個動機會催生出“加速度”這個概念,如何實現對加速度的定義呢?這時就要借助速度的變化量和所對應的時間來研究,當學生對加速度的概念形成初步認識之后,相應的領悟還沒有達到所需要的層次,教師還可以通過一些具體的問題讓學生對概念展開辨析,這些問題可以是針對學生的易錯點展開的辨析題,比如:物體的加速度等于0,其速度一定等于0嗎?物體的速度等于0,加速度可否不等于0?物體的加速度在逐漸變小,速度可否增大?等等,這些問題的逐步辨析,也就對應著學生的思維在逐步發展,反映著學生對加速度概念在形成領悟.
教師要知道學生在不斷反思的過程中發現自己的問題,糾正自己不當的學習行為,同時還能對一些物理規律形成更加深刻的理解與認識.學習本就是一個循序漸進的過程,很多物理知識的認識不是一蹴而就的,因此物理教師要善于引導學生對物理概念的認識不斷反復,在反復中獲得理解與提升.
比如有關“功”的理解,新課學習的過程中,學生只要把握住做功的兩個因素,認知功的計算式,并圍繞功的正負展開一系列討論即可.但是在進一步的研究中,學生會發現原來“功”的內涵并不局限于此,比如有這樣的問題:當人從地面跳起的過程中,人與地面之間的彈力有沒有做功呢?關于這個問題,很多學生可能會講,地面沒有位移,因此地面所受人的壓力并沒有做功,但是人發生了位移,因此人所受到的支持力肯定要做功的.這其實就反映著學生在認知上的缺陷,這也恰恰是學生需要糾正的地方.關于這個問題,最直接的解釋是從功的概念出發,教師要指導學生明確:在計算功時所使用的位移應該是力作用點相對于地面的位移,人起跳的過程中,他與地面的作用點始終在地面與人的接觸面上,沒有發生任何位移,所以這一過程中人與地面之間的作用力沒有發生做功.就這一問題而言,筆者認為教師還要引導學生展開進一步認識,即功應該是能量轉化的量度,所以在剛才問題的探討中,學生應該反思功與能量的關聯,如果做功則必然存在能量的轉移或轉化,而地面這個時候沒有能量提供出來,人體也不會將能量轉移給地面,所以這對作用力和反作用力沒有做功.那么這個過程中有沒有做功的模型呢?學生還可以對這一場景展開反思,并展開積極的類比,將跳起的人體類比為一個壓縮的彈簧,最終可以發現,做功其實源于人體各部分之間的內力在發生作用,其對應的能量轉變應該是體內的化學能轉化機械能.
綜上所述,在物理學習的過程中,教師務必要關注學生學習過程中的上述三個環節,讓學生將各方面工作落在實處,由此來提升學習效率.