浅谈解决初中物理和中师物理“接轨”难的问题

1 2 下一页 一、解决学生对教材内容的不适应
　　
　　中师物理与初中物理内容相比，其知识密度大，定量讨论多，研究问题和解决问题需要新思想、新方法、新思路……。教材内容的突然拔高是难以“接轨”的主要原因，加之，由于学生数学知识欠缺，以及思维定势的“负向迁移”，更增加了“接轨”的难度。因此，中师第一学期的物理教学往往是最困难的，笔者认为，要实现教材内容的顺利“接轨”，关键在于帮助学生解决好这些问题。
　　
　　（一）学会科学抽象
　　
　　物理上为了使所研究的问题简化，往往将研究对象理想化。如：质点、刚体等；将研究过程理想化。如：匀速运动、简谐振动等；还将研究条件理想化。如：无摩擦面，绝热容器等。然而，如质点，匀速运动等在实际中都是不存在的，有的同学对此感到迷惑不解。既然不存在，那又何必研究呢？其实这正是物理学研究问题时常用的简化方法。它的实质是，忽略次要方面，突出主要方面的一种科学的抽象。如质点，就是具有一定质量而没有大小和形状的物体，是理想化模型，许多物理规律正是用物理模型得出的。
　　
　　这种思想的建立，需要改变学生头脑中原有图式，而接受新的图式，从而引起图式的质变。因此，从“质点”教学起，就要求学生掌握科学的抽象，使其头脑中的图式，不断得到丰富和发展，从而促进其认识水平产生一个质的飞跃。
　　
　　（二）注重开拓思路
　　
　　有些物理概念比较抽象。其思维形式和过程又比较复杂，而对于在思路几乎是“直来直去”的同学来说，要理解和掌握这些概念确不是件易事。因此，在讲授新知识的同时，更要注重开拓新思路，以提高学生的抽象思维能力。用“比值”定义的物理量就是其中一例。如：对加速度的定义式a=Δv／Δt，学生已感到明显地不适应，他们在具体判断加速度大小时，总习惯把加速度跟速度联起来考虑，他们认为，根据定义式，加速度跟Δv成正比，跟Δt成反比。例如，竖直上抛物体运动到最高点时a≠0的事实，学生的思路就是通不过，他们认为此刻的v=0，物体都停止运动了，哪儿还有什么加速度？而且令学生更加不可思议的是，加速度的大小跟Δv、Δt均无关。出现这种错误的原因在于学生的抽象思维能力不足：(1)把加速度跟速度概念混淆不清，认为物体只有运动起来才可能有加速度。(2)不理解公式的物理意义，而把定义式纯数学化了，即习惯于从数字角度分析物理量之间的关系，从而引起思维错误，把“量度”公式跟“决定”条件混淆不清。其实，定义式a=Δv／Δt，只是加速度的“量度”式，而不是其“决定”式。为了使学生心悦诚服，理清思路，我举了两个例子，深入浅出，以启发学生“顺应”。例1，要想知道两个同学，谁跑得快，可以让他们同跑一百米，并用跑表“测量”，然后根据v=s/t计算。“比值”大者跑得快，但他们两人的速度大小却与所选的一百米(s)及一百米所用时间(t)均无关。例2，要知道某物质的密度，可“测”出其质量(m)和体积(V)，然后用p=m/v计算，但其密度大小却与m、V均无关。这两个例子，形象地说明了“量度”不等于“决定”。类似于加速度用“比值”定义的物理量以后还很多，对于这些抽象的概念，我们要引导学生弄清它的实质，消除思维障碍。这样对以后的电场强度、磁感应强度等概念将会得心应手。
　　
　　（三）突破思维定势
　　
　　思维定势，对人的大脑思维活动起着两种作用。一是有利于学习新知识而产生的正向迁移，其作用无疑是积极的，但是，当思维定势对学习新知识起干扰作用，即产生负向迁移，其作用则是消极的。
　　
　　“已有知识负迁移”；“相异构想”（前科学概念中错的概念）；以及“生活中积累的错误观点”等，都会造成一定的妨碍再认识的思维定势，他们往往带着“框架模式”去套认新知识，缺乏全面思考问题的思维素质，因而常常会遇到许多出乎意料的结论，从而发出了“物理难学”的感叹。
　　
　　例如：先入为主的标量概念对矢量概念的建立，就是一个干扰。如讲匀速圆周运动的向心加速度时，由于一些同学把加速度理解为速度的量值变化的快慢，而不习惯考虑其方向的变化。所以，一提匀速圆周运动物体的加速度，他们头脑中，预先就有这样的图景：“既然物体作匀速圆周运动，则v[,2]跟v[,1]就应该相等，从那儿来的速度的变化量Δv？加速度也就无从谈起了”。但其向心加速度公式a=ω[2,]R或a=v[2,]/R，充分说明了向心加速度确有实实在在的量值。这一事实，学生往往感到莫明其妙。这就需要突破思维定势。笔者对“向心加速度”一节是这样处理的：索性一开始就给出其结论，a=ω[2,]R、a=v[2,]/R，以建立悬念；接下来复习矢量的概念，并突出其“方向”；然后用矢量的平行四边形法则，导出由于v[,2]跟v[,1]“方向”不同而产生的Δv，这样加速度也就在其中了，接着导出向心加速度公式，最后用实验验证。可见，学了向心加速度后，既扩大了矢量和加速度的外延，又使学生对这些概念的内涵有了更深刻的理解。因此，对于一些难理解的概念，要注意分阶段进行，不能企图“一口吃胖”，强调“一次讲深讲透”的作法，是不符合学生的认识规律的。
　　
　　此外，“相异构想”，如“离心力”对作圆周运动物体或单摆摆球和受力分析，起到了干扰作用；“生活中积累的错误观点”，如：“物体运动需要力来维持”，对牛顿第一定律的理解起干扰作用，“马拉车前进是由于马拉车的力大于车拉马的力”，对牛顿第三定律的学习起干扰作用等。还有学生的直觉经验（想当然）的思维定势对理性认识的干扰作用等，在教学中都不容忽视。由于篇幅所限，本文从略。
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