在物理教學(xué)中重視方法指導(dǎo)的研究

刑國林

中學(xué)物理教學(xué)應(yīng)使學(xué)生掌握一些自然科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，不只是對學(xué)生單純的物理知識(shí)，還對學(xué)生將來的學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性工作有著深遠(yuǎn)的影響。對一個(gè)未知的事物，應(yīng)用科學(xué)的研究方法進(jìn)行分析、推理，從而認(rèn)識(shí)并理解新事物、新理論。學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，實(shí)際上就是在教師的指導(dǎo)下探索、研究客觀事物的方法。方法對，就學(xué)的好而快；方法不對，就要走彎路，甚至有可能迷路。在中學(xué)物理教學(xué)中涉及到一些方法，主要有觀察、實(shí)驗(yàn)、歸納與演義、理想化、類比、假說、模型等方法。

一、讓學(xué)生參與物理概念、規(guī)律的抽象概括和歸納的全過程

概念是反映對象的特有屬性的思維形式，人們通過實(shí)踐，從對象的許多屬性中抽出其特有屬性概括而成。而物理概念是反映物理現(xiàn)象、物理過程本質(zhì)屬性的一種抽象。每一物理學(xué)概念具有內(nèi)涵和外延二個(gè)方面，其內(nèi)涵反映了物理現(xiàn)象的本質(zhì)屬性，其外延指所反映的物理現(xiàn)象本質(zhì)屬性的對象，及運(yùn)用條件和適用范圍。物理規(guī)律是物理概念間的內(nèi)在必然聯(lián)系。學(xué)生牢牢把握了物理概念的本質(zhì)屬性，是學(xué)生有效學(xué)習(xí)內(nèi)部條件的保證，只要教師提供適當(dāng)?shù)拇碳?、豐富而又生動(dòng)的情景、設(shè)疑和激趣，就能使學(xué)生發(fā)生內(nèi)在的能力和傾向的持久變化。那么怎么使學(xué)生參與教學(xué)的全過程呢?我認(rèn)為首先要以學(xué)生為本，站在學(xué)生的立場觀察事物的角度進(jìn)行“識(shí)物”，學(xué)生在“識(shí)物”過程中觀察到的種種物理現(xiàn)象，往往是主要和次要、明顯和隱蔽、本質(zhì)和非本質(zhì)的各種因素綜合在一起。其次，通過設(shè)疑、釋疑，引導(dǎo)學(xué)生通過現(xiàn)象認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)、特征及內(nèi)在聯(lián)系，把獲得的感情材料去偽存真，通過分析和綜合、歸納和演義，區(qū)分出現(xiàn)象和本質(zhì)，概括出概念和規(guī)律，并明確其物理意義及應(yīng)用范圍。每學(xué)習(xí)一個(gè)概念和規(guī)律，都要引導(dǎo)學(xué)生弄清楚“為什么”、“是什么”和“干什么”。例如在引入電場強(qiáng)度概念時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生按照如下層次展開：什么是電場?是由什么產(chǎn)生的?最基本特征是什么?對電荷的力是否有強(qiáng)弱之分?用什么形式可以簡單的區(qū)分出這種強(qiáng)弱?強(qiáng)弱說明了什么問題等。這里可以結(jié)合思維實(shí)驗(yàn)、類比及數(shù)學(xué)方法，最后抽象出本質(zhì)的東西，即：場強(qiáng)是由該點(diǎn)位置及場源電荷的性質(zhì)決定的，與檢驗(yàn)電荷完全無關(guān)。舉個(gè)不太恰當(dāng)?shù)睦?，現(xiàn)在要測量某處的溫度，我用幾種不同型號(hào)和種類溫度表示測量，得到的結(jié)果應(yīng)該是一致的，為什么?因?yàn)闇y量的內(nèi)容是溫度，而它是環(huán)境決定的，至于到底用了哪一支溫度表與結(jié)果顯然是無關(guān)的。如此誘導(dǎo)就可以避免諸如電荷受力愈大該處場強(qiáng)愈強(qiáng)的錯(cuò)誤結(jié)論，可以幫助學(xué)生少出現(xiàn)生搬硬套概念和規(guī)律的現(xiàn)象。同時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)有關(guān)物理規(guī)律時(shí)要“咬文嚼字”或“咬住相近字”。例如欏次定律的核心部分是感生電流的磁場?阻礙原磁場的變化。而“阻礙變化”便是關(guān)鍵性詞句；又如摩擦力的方向總是與物體間相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢相反。這里“相對”兩字便是關(guān)鍵。引導(dǎo)學(xué)生掌握好了這些關(guān)鍵字，就可以避免學(xué)生諸如摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動(dòng)方向相反以及摩擦力總是以阻力身份出現(xiàn)的錯(cuò)誤結(jié)論。

這樣既讓學(xué)生掌握物理知識(shí)，又讓學(xué)生在參與分析解決問題中掌握物理學(xué)的研究方法一一類比、假設(shè)推理法，還教給學(xué)生處理物理問題時(shí)忽略次要因素的理想化方法。

二、潛心挖掘物理學(xué)科中隱含的各種物理方法

物理學(xué)科是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法的好教材，科學(xué)方法對學(xué)生科學(xué)認(rèn)識(shí)能起到重要作用。它有助于延伸人的感官，使人獲得更多的信息。無論是物理概念的建立，還是物理定律的發(fā)現(xiàn)，以及物理基礎(chǔ)理論的創(chuàng)立和突破都離不開科學(xué)思維方法。例如類比方法貫穿整個(gè)高中物理的教學(xué)始終，教學(xué)中常將電磁學(xué)的內(nèi)容與力學(xué)內(nèi)容類比，庫侖定律與萬有引力定律相比，靜電力與重力類比，電勢能與重力勢能類比；介紹了盧比福在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，把原子結(jié)構(gòu)與太陽系的結(jié)構(gòu)類比，建立了原子的行星模型……。類比方法有強(qiáng)大的探索新知識(shí)和解決新問題的功能。通過類比，學(xué)生可以提出假設(shè)進(jìn)行推測，提出問題，并設(shè)想解決問題的方向，同時(shí)能喚起學(xué)生頭腦中已有知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)表象，實(shí)現(xiàn)知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)的有效遷移。這樣反復(fù)訓(xùn)練和誘導(dǎo)學(xué)生會(huì)潛移默化地感悟高層次類比方法(當(dāng)然其它的科學(xué)方法也是如此)具有啟發(fā)思路、觸類旁通的功效，從而大大促進(jìn)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，為物理的有效學(xué)習(xí)提供了無比的活力。同一種科學(xué)方法在物理學(xué)科中重復(fù)出現(xiàn)，同一教學(xué)內(nèi)容中又會(huì)包含多種科學(xué)研究方法。在反復(fù)的實(shí)踐應(yīng)用中掌握，并讓學(xué)生把各種方法有機(jī)結(jié)合獨(dú)立解決實(shí)際的問題。

三、在習(xí)題教學(xué)中教給學(xué)生從具體事物中提取和抽象出物理模型的方法，重視過程的分析和知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用

學(xué)生中有這樣的傳聞：學(xué)物理一聽就懂，一看就懂，一做就錯(cuò)。究其原因，情況是復(fù)雜的，但主要原因就是學(xué)生缺乏從具體事物中建立理想物質(zhì)模型、運(yùn)動(dòng)模型的能力，對整個(gè)物理過程分析和分解的能力。在具體求解一題時(shí)，學(xué)生往往缺乏定性分析過程，不分青紅皂白找到數(shù)據(jù)就代公式，不分階段，如此解題當(dāng)然一做就錯(cuò)，即使偶然做對答案，也毫無多大價(jià)值。所以在習(xí)題教學(xué)過程中要引導(dǎo)學(xué)生分析和解決問題的方法，使學(xué)生養(yǎng)成在動(dòng)筆前，首先對題意充分理解，然后把整個(gè)物理過程分解成幾個(gè)符合同一物理規(guī)律的階段，做到“胸中成竹”，尤其要明確何時(shí)出現(xiàn)“臨界狀態(tài)”或“臨界條件”的習(xí)慣。

科學(xué)方法，既是建立理論、發(fā)展理論的重要工具，又是學(xué)習(xí)科學(xué)、研究科學(xué)的重要手段。物理教學(xué)中，教師應(yīng)有意識(shí)地不失時(shí)機(jī)地指導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)方法。中學(xué)物理課程中有著一定的科學(xué)方法內(nèi)容，如觀察實(shí)驗(yàn)——驗(yàn)證——?dú)w納——修正推廣法、理想實(shí)驗(yàn)法、模型法、類比聯(lián)想法等。這些科學(xué)方法都是學(xué)習(xí)物理必備的，在物理教學(xué)中滲透科學(xué)原理，指導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)方法，當(dāng)屬一項(xiàng)不容忽視的教學(xué)任務(wù)。