郭常昊
摘要:高中物理比起初中物理在學習難度上明顯加大。這在一定程度上會使學生對學習物理產生畏難情緒甚至恐懼心理。筆者梳理總結自己近幾年的物理學習經驗,重點從建立知識體系庫、運用物理過程分析法、重視高中實驗、強化記憶和建立糾錯本等五個方面,談談如何學習物理。希望能對學習物理有困擾的同學有所幫助。
關鍵詞:物理學習;知識體系庫;物理過程;物理過程圖;物理模型
近幾年在不少同學中形成一種共識:高中物理太難學,是理科中的理科。對于這種看法我不甚贊同。我認為,這是因為他們的學習方法不正確。作為一個在讀的高中理科生,我在實戰中摸索出了一套適合自己的學習方法,現在老師指導下進行梳理總結,希望能對同學們有所啟示。
一、建立牢固的知識體系庫是學好物理的前提。
在頭腦中建立知識體系庫好比電腦中植入數據庫,學習中可以隨時調用。這個知識體系庫存包括力學、熱學、電磁學、光學、聲學和初步原子理論等6大板塊的知識體系、19個物理實驗以及高中物理的24個解題模型。該知識體系是以基本概念為根基,以各物理規律、公式和實驗為分支,以推論、衍生知識點為枝芽,把零散的知識系統起來建立自己的“知識樹”。物理概念準確地反映了物理現象及過程的本質屬性,它是在大量觀察、實驗基礎上獲得感性認識,通過分析比較、歸納綜合,區別個別與一般、現象與本質,然后把這些物理現象的共同特征提煉概括而建立的,是物理事實本質在人腦中的反映,是構成物理規律和公式的理論基礎。
要牢記物理規律和公式,并建立相應的物理模型,這是解決物理問題的工具。物理模型是指可以模擬物理對象的大小適中的復制品。常見的高中物理模型有24種,例如,實體物質模型有力學中的質點、輕質彈簧、彈性小球等;電磁學中的點電荷、平行板電容器、密繞螺線管等;氣體性質中的理想氣體;光學中的薄透鏡、均勻介質等。其他的還有場地模型、液體模型等等。這里要特別注意這些物理模型的適用條件和使用中應注意的問題,避免盲目套用模型,費時費力最后卻發現根本不適用。
二、正確分析物理過程是解決物理習題的關鍵。
所謂物理過程,是指在理想狀態下在受到外力作用下,物理模型自身運動變化的過程。這是一種理想化的物體變化過程,在現實生活中是永遠不會產生的。物理過程與實際物體運動過程極為類似。簡單地說就是在頭腦里像放錄像一樣再現物體運動變化的全過程,知其事物發生變化的因果關系。
任何一個物理題目實質上給出的都是一個實際生活的物理情景,用分析“物理過”程解題可分為三步:首先,認識物理現象,掌握物理規律。應該用正確的物理思想將遇到的問題轉化為純物理問題,這是在解決物理問題中極為重要的關鍵因素之一。其次,把上步驟中所得純物理問題用方程式表達出來,這是在分析解決物理問題中最為重要也是最不易掌握的一個環節,這要求有很強的物理邏輯思維。最后,在列出相應的物理方程之后,運用數學相關知識解決問題,最終得出結論。
具體分析物理過程時,通過畫過程圖更直觀描述物理過程,展現變化規律,幫助我們理解物理過程。一個清晰明了的過程圖能幫助我們更清楚地看到整個過程,從而增強過程分析能力,起到事半功倍的效果。下面,用簡單例題具體說明解題方法:
如圖1所示:兩段細繩懸掛一重物,當垂直墻壁的繩索向上移動過程中,分析細繩中張力TA、TB是如何變化的。
經過受力分析,可知細繩受到的張力TA、TB和重物G構成一個矢量三角形。作出動態矢量圖2所示,從圖中可以直觀看出垂直墻壁的細繩的張力TA先減小后增大,另一細繩所受張力TB一直在減小。
近些年物理高考題目側重于考查學生對問題的綜合分析能力,對于綜合復雜的物理習題需要我們把幾個板塊的內容進行橫向聯系。因為它涉及的內容太多了,不易弄清楚,這時可以把復雜的過程分解為若干簡單過程,對應每一個物理過程,必存在一個過程圖,再通過“物理過程”分析分別對這些簡單的過程進行解答,這樣題目的難度就降低了。我們用實例說明。
例:研究表明,一般人的剎車反應時間(即圖甲中“反應過程”所用時間)t0=0.4s,但飲酒會導致反應時間延長。在某次試驗中,志愿者少量飲酒后駕車以v0=72km/h的速度在試驗場的水平路面上勻速行駛,從發現情況到汽車停止,行駛距離L=39m,減速過程中汽車位移s與速度v的關系如圖乙所示。此過程可視為勻變速直線運動。取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)減速過程汽車加速度的大小及所用時間;
(2)飲酒使志愿者的反應時間比一般人增加了多少;
(3)減速過程汽車對志愿者作用力大小與志愿者重力大小的比值。
作出小轎車行駛過程圖如圖甲、乙所示。可以清晰地看到題目中的汽車行駛過程分為兩段:
1.從發現情況到開始減速:作勻速直線運動,v0=72km/h;s=39-25=14m;
2.從汽車減速到停止:汽車作減速運動,v0=72km/h,vt=0,s=25m,
(1)v0=20m/s,末速度vt=0,s=25m,由運動學公式得v02=2as,t=v0/a
(2)設志愿者反應時間為t,反應時間的增加量為△t,由運動學公式得L=v0t+s,△t=t-t0
(3)設志愿者所受合外力的大小為F,汽車對志愿者作用力的大小為F0,志愿者質量為m,由牛頓第二定律得F=ma,由平行四邊形定則得F02=F2+(mg)2。兩式聯立即可求得所求結果。
三、注重實驗是學好高中物理十分重要的內容。
物理學是一門以實驗為基礎的自然科學。在實驗過程中,能夠加深對物理概念與物理規律的理解,更確切地掌握物理知識。所以,要特別注重上好實驗課:實驗前,要認真預習,弄清原理,明確步驟;實驗中,要認真觀察,及時記錄;實驗后,要做好處理分析,得出結論。對演示實驗,要注意觀察,積極思考,共同分析,得出結論。對小實驗,課外要盡量實際動手做一做。另外,還要注意把物理學習和現實生活聯系起來,用物理知識解釋生活中的現象,并用物理知識改善提高我們的生活質量,同時也能增加自己的學習興趣。
四、強化記憶是學好高中物理的關鍵環節。物理學習中要記憶的東西很多,包括物理知識、物理方法和物理應用三類:
1.物理知識。需要記憶物理現象、物理過程、物理模型、相關物理學史、物理概念及其公式、物理規律及其表達式、一些物理常數、物理單位及其換算關系,還有物理知識結構等。
2.物理方法。需要記憶物理學方法、實驗方法和解題方法。
3.物理應用。包括物理知識應用于生產、生活中的實例,儀器、機械、元件的結構原理和基本的解題模式。
物理中的記憶不能機械地死記硬背,而是應以物理現象為載體,以理解為基礎,搞清它們的物理意義,以便形成知識結構,應該說是系統化的記憶。另外還要及時復習,經常運用。德國心理學家艾賓浩斯的“遺忘速度曲線”表明,遺忘進程先快后慢,先多后少。實踐證明,對新知識如果不及時復習,一天后遺忘20%,一周后遺忘30%,一個月后僅剩50%。所以要及時復習。
物理中常用的記憶方法,有系統記憶法、實驗記憶法,歸納總結記憶法、對比記憶法、趣味記憶法等。同學可以根據知識的不同特點靈活運用。
五、建立糾錯本是強化有效學習物理的重要手段。
物理學習中一定要準備一個糾錯本。糾錯本的作用是把平常的易錯題寫下來,并作分類匯總。平時經常拿出來翻一下,馬上就可以看到最集中、最關鍵的需要自己加強記憶的知識點,記憶這些內容也是最有效的。在復習時,利用糾錯本就能直接找到重點:知道自己哪些地方掌握了,哪些地方還沒有掌握、沒有完全掌握或沒有熟練掌握,使復習有的放矢。另外,自己在做作業中發現了好的題目、好的解法也要記在糾錯本上,以便在以后解題時參考。
當然,要想學好高中物理僅做到上面這些仍然是不夠的,課前預習、專心上課、獨立作業、系統總結、及時復習,這些重要的環節都不能落下。物理成績的提高是各個學習環節綜合提升的結果。
參考文獻
[1]高中物理教學中學生“物理過程”的分析能力 徐益勇
[2]記憶在高中物理學習中的作用 zbphysics
[3]高中物理學習的幾點建議 彭爽軒
[4]高中物理的24個解題模型 孫文婷
(作者單位:聊城一中高三年級)