淺談物理思想和物理方法在教學(xué)中的滲透

摘 要：物理課程改革重視物理思想和研究方法的教學(xué)，但在實(shí)際教學(xué)中很多教師仍然只重視基礎(chǔ)知識傳授，而忽視了物理思想和研究方法。以對勻變速直線運(yùn)動的研究為例，論述物理思想的和研究方法滲透問題。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué)；思想；方法

“改變課程過于注重知識傳授的傾向……使獲得基礎(chǔ)知識與基本技能的過程同時成為學(xué)會學(xué)習(xí)和形成正確價值觀的過程?！边@是《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》提出的要求，同時也對高中物理新課程教學(xué)賦予了更多的教育意義。但在實(shí)際的教學(xué)中，很多教師仍然只重視基礎(chǔ)知識傳授與基本技能的訓(xùn)練，而忽略了物理思想和方法的滲透。

例如，研究“勻變速直線運(yùn)動位移與時間的關(guān)系”時，教材提供了一份真實(shí)的測量記錄，教師應(yīng)該認(rèn)真組織、引導(dǎo)學(xué)生討論“怎樣根據(jù)測量記錄中的數(shù)據(jù)求出該物體運(yùn)動的位移”，同時強(qiáng)調(diào)是“估算”，鼓勵學(xué)生積極思考，充分表達(dá)自己的想法。通過討論，便會發(fā)現(xiàn)，顯然不能用任一時刻的速度v乘以整個運(yùn)動的時間t去計(jì)算位移，因?yàn)檫@將導(dǎo)致巨大的誤差。但是，測量數(shù)據(jù)中繪制了6個時刻的速度，其中相鄰時刻的時間間隔Δt只有0.1 s。如果用每段Δt內(nèi)的任一時刻的速度乘以Δt，然后再相加起來，所得的位移與真實(shí)位移的誤差就會減小。這是因?yàn)棣內(nèi)任一時刻的速度與Δt內(nèi)各時刻速度的差別，總是比整個時間t內(nèi)任一時刻的速度與Δt內(nèi)各時刻速度的差別要小。在此基礎(chǔ)上，從勻變速直線運(yùn)動的v-t圖像出發(fā)，采用了先微分：將運(yùn)動過程分為很多很多的小段，設(shè)某一時刻的速度為v，則每一小段的位移Δx=vΔt；再求和：所有小段位移之和就是整個過程中的總位移。用v-t圖象表示出來就是圖線與橫軸圍成的“面積”，從而得出勻變速直線運(yùn)動位移時間公式。這樣處理既滲透了微積分的思想，也為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

要提高解決問題的能力，需要形成科學(xué)的思路和掌握基本的方法?？茖W(xué)思路和基本方法的掌握是不可能通過灌輸達(dá)成的，需要經(jīng)常、實(shí)時的滲透。其實(shí)，“把一個變速運(yùn)動在極短的時間內(nèi)可以當(dāng)做勻速運(yùn)動來處理”在運(yùn)動學(xué)中已有應(yīng)用：瞬時速度的定義和用打點(diǎn)計(jì)時器測變速運(yùn)動紙帶的瞬時速度?！耙粋€變化過程在極短的時間內(nèi)可以認(rèn)為是不變的”，這是一種科學(xué)的思路和方法：在力學(xué)中，一段變力做功在極短的時間內(nèi)可以當(dāng)做恒力做功來處理；在電磁學(xué)中，一個變化的電場（或磁場）在極短的時間內(nèi)可以當(dāng)做恒定的電場（或磁場）來處理等，都體現(xiàn)了這種思想方法。如果在這里把勻變速運(yùn)動的位移公式以簡約化的方式呈現(xiàn)給學(xué)生，那么教學(xué)過程就變成了知識的“吞咽”和“套用”，就把一個在物理學(xué)發(fā)展中極為深刻而有效的思維方法忽視了。

再如，“勻變速直線運(yùn)動速度時間關(guān)系”在新教材中，不求以“簡明、輕快”的方法給出知識的結(jié)論，而是努力把得到知識的過程展現(xiàn)給學(xué)生：通過實(shí)驗(yàn)測量、數(shù)據(jù)處理、作出小車運(yùn)動的v-t圖象；再通過對圖象的研究，發(fā)現(xiàn)其v-t圖象所描述的運(yùn)動是加速度不變的運(yùn)動，得到勻變速直線運(yùn)動的定義、速度和時間的關(guān)系。教學(xué)時應(yīng)該圍繞v-t圖象中直線斜率的物理意義進(jìn)行分析，使學(xué)生認(rèn)識到，勻變速直線運(yùn)動的v-t圖象是一條斜率不變的直線，明確直線斜率反映加速度的大小，由此定義勻變速直線運(yùn)動。教學(xué)中要注意邏輯推理的過程，教給學(xué)生利用圖象分析問題的方法。這雖然與人類對此問題的認(rèn)識過程不完全一致，但它強(qiáng)化了從實(shí)驗(yàn)得出規(guī)律的一般性過程，是練習(xí)用圖象分析問題的有效方法，邏輯線索清晰，它在價值觀及過程與方法上的教育價值較高。但是，在實(shí)際的教學(xué)過程中，不少教師受種種考評制度的影響，著眼于應(yīng)試教育，只強(qiáng)化知識的掌握：從加速度的定義出發(fā)，經(jīng)過代數(shù)式的變形，得到，于是就用來解題了，進(jìn)行大量的訓(xùn)練。這樣的做法就淡化或忽視了“過程與方法”的教學(xué)。

在講授物理學(xué)的基礎(chǔ)知識的同時，讓學(xué)生充分領(lǐng)悟物理思想和研究方法，使之成為溝通學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識、掌握物理方法、熱愛物理科學(xué)的橋梁，讓學(xué)生得其精髓，有所借鑒，使之終身受益，這才是物理新課程改革的初衷所在。

（作者單位 江蘇省響水中學(xué)）

編輯 陳鮮艷