高中物理教學(xué)方法淺見

趙海燕

高中物理階段由于其特殊的環(huán)境,使得學(xué)生學(xué)起來倍感吃力,首先是跨越的臺(tái)階較高:初中物理側(cè)重于現(xiàn)象的觀察與解釋,高中物理側(cè)重推理與判斷以及精確與復(fù)雜的計(jì)算;其次是交叉的學(xué)科較多,高中物理首先需要扎實(shí)的初、高中數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及解題技能,化學(xué)中關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu),氧化、還原的電、磁本質(zhì),以及在哲學(xué)中客觀物質(zhì)與意識(shí)產(chǎn)物的基本觀點(diǎn)對(duì)電場(chǎng)與磁場(chǎng)、電場(chǎng)線與磁感線這些概念解釋與理解,還有幾千年的物理學(xué)發(fā)展史,天體的運(yùn)行,地球的結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)等歷史、地理知識(shí),都制約著物理學(xué)科的教與學(xué);最后還有新課改后物理課的學(xué)時(shí)銳減等不利因素,使得這一學(xué)科成為高中教學(xué)成績提高的顯著障礙。經(jīng)歷了多年的教學(xué)實(shí)踐,逐漸摸索出一些經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了一些粗淺的方法與大家共同探討:

一、歸納概括,數(shù)字當(dāng)先

高中物理涉及運(yùn)動(dòng)學(xué)、力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、幾何光學(xué)與物理光學(xué)、原子與原子核物理學(xué)等廣闊領(lǐng)域,表現(xiàn)為概念抽象、公式繁雜,教材與習(xí)題往往涉及到許多工程技術(shù)問題,學(xué)生由于缺乏實(shí)際觀察與經(jīng)驗(yàn),常常感到無從下手與力不從心,為提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的效率,可以把各部分知識(shí)用幾個(gè)數(shù)字概括如下:

例如:直線運(yùn)動(dòng)主要內(nèi)容是:

一個(gè)點(diǎn)——質(zhì)點(diǎn);

兩個(gè)系——參考系,坐標(biāo)系;

三個(gè)量——位移,速度,加速度;

四個(gè)法——公式法,圖像法,實(shí)驗(yàn)法,結(jié)論法;

其中每個(gè)方法都有五項(xiàng)內(nèi)容。比如公式法中我篩選出五個(gè)常用公式;圖像法(v-t圖)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào):點(diǎn)(坐標(biāo))、線(運(yùn)動(dòng)過程)、面(位移)、斜(加速度)、截(初速度)五個(gè)字的含義與應(yīng)用等等。

再如,曲線運(yùn)動(dòng)主要內(nèi)容是:

一個(gè)條件——a、v不共線,物體做曲線;

兩個(gè)方向——速度方向指向切向,加速度方向指向凹處;

三個(gè)題型——?jiǎng)蛩僦本€(小船過河)、勻變速曲線(平拋)、變速曲線(勻速圓周);

除了上述針對(duì)具體章節(jié)的細(xì)致概括還有全景概括的七個(gè)力:重力、彈力、摩擦力、萬有引力、庫侖力、安培力、洛侖茲力;功能五量:功、功率、動(dòng)能、勢(shì)能、機(jī)械能;動(dòng)力學(xué)三大關(guān)系:瞬時(shí)作用——牛頓定律、碰打撞炸——?jiǎng)恿渴睾?、位置變化——?jiǎng)幽芏ɡ淼鹊?以及電場(chǎng)一組線(電場(chǎng)線)、磁場(chǎng)兩只手(右手磁感線,右手安培力)、電磁感應(yīng)三步走(楞次定律應(yīng)用)等等,將這些重點(diǎn)、難點(diǎn)、考點(diǎn)用幾個(gè)數(shù)字再配上口訣就會(huì)使題大為簡化,有助于減輕學(xué)生學(xué)習(xí)壓力,提高學(xué)習(xí)效率。

二、數(shù)學(xué)工具,用好用巧

高中物理對(duì)數(shù)學(xué)的要求很高,物理問題的解決依賴于數(shù)學(xué)工具。諸如矢量運(yùn)算、三角函數(shù)等許多知識(shí)與計(jì)算技能都是在數(shù)學(xué)課尚未講授的情況下直接應(yīng)用,難度頗大。通常做法是各自為戰(zhàn),舉一例:在講解力的合成問題時(shí),物理只將平行四邊形法則,半年后數(shù)學(xué)開始講授向量的運(yùn)算法則,實(shí)際是一個(gè)問題,由于叫法不同,導(dǎo)致學(xué)生片面理解,缺乏聯(lián)系。多年教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),若各學(xué)科的協(xié)同配合,可以收到事半功倍的效果,嘗試一下在講解平行四邊形法則后,過渡到三角形法則,告訴學(xué)生這就是將來數(shù)學(xué)要學(xué)的向量運(yùn)算法則,再引導(dǎo)學(xué)生探究三個(gè)共點(diǎn)力平衡時(shí)的向量合成圖——封閉三角形。此時(shí)要深入到每一個(gè)學(xué)生之中,手把手教他們用三角尺把分析好的三個(gè)力平移成封閉三角形,于是一道物理難題就成為一道在初中早已爛熟于心的特殊角直角三角形問題了。至此學(xué)生便感到物理并不難,半年后,當(dāng)數(shù)學(xué)講到向量運(yùn)算時(shí),學(xué)生又有一種親切感。

再比如學(xué)習(xí)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)要用到大量的公式,計(jì)算量很大且容易出錯(cuò),大大影響學(xué)習(xí)成績,處理不當(dāng)機(jī)會(huì)造成學(xué)生的畏難情緒,甚至厭學(xué)。針對(duì)這一問題可以考慮靈活的數(shù)學(xué)手段,嘗試用圖像法(v-t圖)解決問題,位移可以用小學(xué)學(xué)過的求三角形、梯形面積方法求出,加速度可以用初中學(xué)過的求斜率方法求出,稍微復(fù)雜的問題可以采取求梯形的中位線法(一般是給出某段時(shí)間與位移)求平均速度、比例法求某物理量的關(guān)系等等,把數(shù)學(xué)技能用好、用巧,讓數(shù)學(xué)成為解決物理問題的工具,而不是制約物理成績的瓶頸。

三、學(xué)科交叉,不分彼此

高中物理與化學(xué)有著千絲萬縷的聯(lián)系。例如在講授電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力的微觀機(jī)理時(shí),需要引導(dǎo)學(xué)生了解原子的結(jié)構(gòu),而此時(shí)無論是化學(xué)課還是物理課都沒講到原子結(jié)構(gòu),學(xué)生僅有的基礎(chǔ)知識(shí)就是初中化學(xué)學(xué)到的元素周期律,為此可以嘗試從元素周期律入手,把物理課一年以后要講的原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)提前講授,從核外電子填充s、p、d軌道,借助化學(xué)教學(xué)手段,一氣呵成把知識(shí)講清楚,告訴學(xué)生這就是將來化學(xué)要學(xué)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。我嘗試過,若組織好語言,能在不到十分鐘的時(shí)間內(nèi),講清楚整個(gè)模型包括能級(jí)、軌道、電子自旋、甚至鐵、鈷、鎳的磁性、各種化學(xué)鍵以及化學(xué)反應(yīng)的根本原因——電場(chǎng)力,使學(xué)生在學(xué)習(xí)電磁學(xué)的第一天,就知道什么是電、什么是磁,雖然有些內(nèi)容聽不懂,但起碼知道這些東西在不遠(yuǎn)的將來就要學(xué)到,至少有一種期待。

哲學(xué)是各學(xué)科的統(tǒng)帥、是靈魂,它指導(dǎo)者物理教學(xué)與物理知識(shí)的理解。特別是“場(chǎng)”這一概念理解,但理科的同學(xué)總是忽略這門學(xué)科,認(rèn)為高考不考。物理教師要是能在講授電場(chǎng)這一節(jié)時(shí)著重強(qiáng)調(diào)物質(zhì)、意識(shí)這些重要的哲學(xué)范疇,結(jié)合物理“場(chǎng)”與“線”,這一對(duì)物質(zhì)與意識(shí)產(chǎn)物的關(guān)系,真正讓學(xué)生明白學(xué)好哲學(xué)的重要性。在隨后的電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)等重要概念的建立,運(yùn)動(dòng)、受力分析,求解具體的習(xí)題時(shí)著重強(qiáng)調(diào)哲學(xué)的辯證法、認(rèn)識(shí)論的相關(guān)原理。由于該學(xué)期學(xué)生正在同步學(xué)習(xí)哲學(xué),講課過程中只需要提上一句兩句,畫龍點(diǎn)睛,將收到意想不到的效果,學(xué)生們對(duì)你會(huì)肅然起敬,上政治課時(shí)也會(huì)精力集中了。

還有,在介紹物理學(xué)家生平事跡時(shí),穿插介紹當(dāng)時(shí)的時(shí)代背景,對(duì)比我國那個(gè)時(shí)代的朝代,不但能讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)好歷史的重要性,還能激發(fā)學(xué)生的愛國、愛科學(xué)的激情。再比如講授天體運(yùn)行這一節(jié)時(shí),先花點(diǎn)時(shí)間介紹地理課學(xué)的知識(shí),包括太陽系的行星,我們的家園——地球,進(jìn)而從大爆炸理論出發(fā),粗略地介紹宇宙的誕生與未來,以此激發(fā)學(xué)生探究大千世界的興趣。

四、畫圖解題,手把手教

物理學(xué)是理工科的基礎(chǔ),無論是物理本身的需要、還是將來升學(xué)、工作都離不開認(rèn)圖、識(shí)圖與畫圖。因此在學(xué)生一上高中就加強(qiáng)他們的圖形意識(shí),將是至關(guān)重要的。例如:在學(xué)習(xí)直線運(yùn)動(dòng)時(shí),就應(yīng)該特別強(qiáng)調(diào)v-t圖的應(yīng)用,在學(xué)習(xí)力學(xué)時(shí)強(qiáng)調(diào)受力分析圖,學(xué)習(xí)曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)要畫運(yùn)動(dòng)軌跡圖,學(xué)習(xí)電場(chǎng)、磁場(chǎng)部分時(shí)不但要認(rèn)圖、畫圖,還要通過左、右手定則親歷親為,體會(huì)把復(fù)雜的問題抽象成圖形以使問題得以簡化?？梢哉f,物理教學(xué),圖為先鋒。我要求學(xué)生做到:“每題必畫圖,畫圖必用尺”,為了打牢這一基本功,應(yīng)該在高一講授第一節(jié)課的坐標(biāo)系這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)入手,講明畫圖的規(guī)矩,嚴(yán)格要求,勿稍松懈。在隨后的x-t圖、v-t圖課上要督促檢查,甚至手把手地教,及早養(yǎng)成好習(xí)慣,并且在解決一些選擇、填空題時(shí),要求學(xué)生盡可能用v-t圖求解出正確結(jié)果。即使用公式解出來的,也要用v-t圖驗(yàn)算一遍。在講授受力分析時(shí),我總結(jié)了八大步驟,做到認(rèn)真規(guī)范不許跳步。這樣,到學(xué)習(xí)用牛頓第二定律解題時(shí),學(xué)生基本上養(yǎng)成了好習(xí)慣,我們還編了一句口訣:“運(yùn)動(dòng)分析——v-t圖,受力分析——八大步”。

當(dāng)學(xué)到曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),只需把v-t圖換成軌跡圖;學(xué)到功和能時(shí),只需在受力分析的基礎(chǔ)上添加初到末的做功分析,再配上一句:“平衡——受力分析圖,運(yùn)動(dòng)——初末狀態(tài)圖”。還有,學(xué)到電場(chǎng)時(shí)要認(rèn)識(shí)電場(chǎng)線圖,學(xué)到磁場(chǎng)要應(yīng)用左、右手,畫出磁感線并會(huì)判斷相關(guān)的電流、受力方向。有事題目給的圖位置不當(dāng),應(yīng)用左、右手時(shí)感到別扭,可以手把手教他們轉(zhuǎn)動(dòng)課本,以達(dá)到舒服的程度。做復(fù)合場(chǎng)的習(xí)題時(shí),首先把重力場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的合成場(chǎng)畫出來,求出等效加速度g',然后轉(zhuǎn)動(dòng)試卷,講等效加速度g'的方向調(diào)整到重力的方向,讓學(xué)生感受一下,會(huì)是復(fù)雜問題瞬間簡化。還有,在處理點(diǎn)電荷在電、磁場(chǎng)中做復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的綜合題時(shí),務(wù)必要求學(xué)生用圓規(guī)、直尺畫圖,有時(shí)一道很難的題,當(dāng)你找到圓心,量好半徑,用好工具,規(guī)范畫出運(yùn)動(dòng)軌跡之后,結(jié)果就會(huì)躍然紙上。

物理教學(xué)生趣盎然,處理得當(dāng)可以收到意想不到的轟動(dòng)效果,有時(shí)提上一句跨學(xué)科的概念,引用某位詩人的佳句,或者是引用學(xué)生在小學(xué)、初中語文課本中學(xué)的場(chǎng)景都會(huì)使學(xué)生對(duì)你望而生敬,如果再把有關(guān)的定理、方法步驟編成歌詞,用當(dāng)今流行的曲調(diào)吟唱一番,把復(fù)雜的物理道理編成仿佛發(fā)生在自己身邊故事評(píng)書一番,學(xué)生簡直就會(huì)迷上物理課,物理成績的提高當(dāng)然也不在話下。

作者單位:山東省青島市第九中學(xué)