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优化高中物理学习的几个关注点

2019-02-20吴海燕

数理化解题研究 2019年15期
关键词:领悟加速度公式

吴海燕

(江苏省平潮高级中学 226361)

物理教师要加强对学生学习方法的引导,以便让学生更加科学而合理地调配自己的精力,从而让他们的学习更加高效.为此笔者认为,以下几个方面需要教师予以足够的关注.

一、关注学生的记忆

高中多门学科的功课难度各异,以致于很多学生在区分学科时,给政治历史等学科贴上“需要记忆”的标签,而物理学科则是“不需要记忆的”.这样的认识显然是有失偏颇的,物理学科的学习同样需要记忆,要记忆什么呢?基本概念、基本规律以及一些重要结论都是学生需要熟练记住的,这也就是我们常说的基础知识,这些内容如果把握不住,学习将很难向前推进.

比如在万有引力定律的学习过程中,学生最头疼的就是对公式的记忆,原因无他,公式太过繁琐,万有引力本身就牵扯到多个量的关系:发生万有引力作用两个物体的质量、物体之间距离的二次方、引力常量,因此表达式写起来相当繁琐.具体问题处理时,还需要将万有引力和重力的关系联系起来,或将万有引力与圆周运动的向心力提供联系起来,这时所写得的表达式将更加复杂,而且向心力写出来之后还有多种表达形式,对部分学生来讲就形成了这样的错觉:“这一章的公式真多,而且每一个公式都很繁琐!”按照上述同学的感慨,他们的记忆负担必然会很重,如果公式没有记住,在实际问题处理时也必然会陷入进退两难的境地.

怎么更好地进行记忆呢?笔者认为,理解是记忆的基础,在记忆“万有引力定律”一章的公式时,笔者认为应该以模块化的方式来理解并记忆公式,首先从万有引力定律的内容出发,记住万有引力定律的计算式子,然后再联系到万有引力与重力之间的关系,写出二者的等量式,最后再考查万有引力在天体运动中所发生的作用,明确万有引力提供向心力这一事实,则有表达式——F万=Fn,至于万有引力的基本形式和向心力采用哪一种表达,这些都应该是在具体问题解决时进行选择.“万有引力定律”这一章还有很多推导式,比如卫星围绕地球进行圆周运动时的线速度、角速度、周期的表达式,记住这些式子有助于学生在实际问题处理时更快地进行方法选择,同时这些结论的进一步延展还有助于学生建模思维的发展,例如当学生学习到原子结构模型时,学生就需要结合这一块的内容来熟悉原子结构的相关理论.但是也必须和学生强调的是,结论绝不能死记硬背,一旦情境发生变化,结论很可能就大不一样.比如卫星围绕地球旋转的角速度、线速度、周期的表达式如果放在双星模型中来进行使用就是彻头彻尾的错误.因此,物理学习中的记忆应该是思维基础上的记忆,是一种理解基础上的认识建构.

二、关注学生的领悟

如果将记忆作为学生建构认知的基础,那么领悟就是学生认识的升华.就物理学习而言,我们特别强调学生深入到情境之中,全面而精准地对物理概念形成领悟.思考应该是领悟最基本的途径,在任何一个物理情境面前,教师要引导学生合理地展开思考和联想,要全方位地厘清问题中各个物理概念之间的关系,从而促成学生对物理本质的把握.

面对一些物理概念,学生需要深度研究与之相关的情境,并在逐步探索中形成理解和认识,这就对物理概念的领悟.比如说“加速度”这个概念,如果局限于它的定义,学生就谈不上获得真正的领悟.笔者认为对应这个概念,学生必须要结合相应的运动场景,即物体的变速运动,并结合两个不同物体的变速运动展开比较,从而明确两个场景中谁的速度变化得更快,这样也就产生了对速度变化快慢进行表述的动机,这个动机会催生出“加速度”这个概念,如何实现对加速度的定义呢?这时就要借助速度的变化量和所对应的时间来研究,当学生对加速度的概念形成初步认识之后,相应的领悟还没有达到所需要的层次,教师还可以通过一些具体的问题让学生对概念展开辨析,这些问题可以是针对学生的易错点展开的辨析题,比如:物体的加速度等于0,其速度一定等于0吗?物体的速度等于0,加速度可否不等于0?物体的加速度在逐渐变小,速度可否增大?等等,这些问题的逐步辨析,也就对应着学生的思维在逐步发展,反映着学生对加速度概念在形成领悟.

三、关注学生的反思

教师要知道学生在不断反思的过程中发现自己的问题,纠正自己不当的学习行为,同时还能对一些物理规律形成更加深刻的理解与认识.学习本就是一个循序渐进的过程,很多物理知识的认识不是一蹴而就的,因此物理教师要善于引导学生对物理概念的认识不断反复,在反复中获得理解与提升.

比如有关“功”的理解,新课学习的过程中,学生只要把握住做功的两个因素,认知功的计算式,并围绕功的正负展开一系列讨论即可.但是在进一步的研究中,学生会发现原来“功”的内涵并不局限于此,比如有这样的问题:当人从地面跳起的过程中,人与地面之间的弹力有没有做功呢?关于这个问题,很多学生可能会讲,地面没有位移,因此地面所受人的压力并没有做功,但是人发生了位移,因此人所受到的支持力肯定要做功的.这其实就反映着学生在认知上的缺陷,这也恰恰是学生需要纠正的地方.关于这个问题,最直接的解释是从功的概念出发,教师要指导学生明确:在计算功时所使用的位移应该是力作用点相对于地面的位移,人起跳的过程中,他与地面的作用点始终在地面与人的接触面上,没有发生任何位移,所以这一过程中人与地面之间的作用力没有发生做功.就这一问题而言,笔者认为教师还要引导学生展开进一步认识,即功应该是能量转化的量度,所以在刚才问题的探讨中,学生应该反思功与能量的关联,如果做功则必然存在能量的转移或转化,而地面这个时候没有能量提供出来,人体也不会将能量转移给地面,所以这对作用力和反作用力没有做功.那么这个过程中有没有做功的模型呢?学生还可以对这一场景展开反思,并展开积极的类比,将跳起的人体类比为一个压缩的弹簧,最终可以发现,做功其实源于人体各部分之间的内力在发生作用,其对应的能量转变应该是体内的化学能转化机械能.

综上所述,在物理学习的过程中,教师务必要关注学生学习过程中的上述三个环节,让学生将各方面工作落在实处,由此来提升学习效率.

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