力學(xué)是高中物理的基礎(chǔ),又是重點和難點,其覆蓋面廣,內(nèi)涵深刻,學(xué)好力學(xué)是學(xué)好高中物理的關(guān)鍵所在。我在平時的教學(xué)中非常關(guān)注學(xué)生對于力學(xué)的學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)。現(xiàn)就本人的一點粗淺的看法和大家共享,并希望得到中肯的指導(dǎo)和建議。
一、深刻理解和熟練掌握力學(xué)的框架及內(nèi)容
力學(xué)的研究對象是運動的客觀規(guī)律及其運用,為此,力學(xué)中引入了很多概念和這些概念所構(gòu)成的規(guī)律,學(xué)習(xí)中注意對物理概念的理解要深刻,還要注意不同的物理規(guī)律之間的區(qū)別和內(nèi)在聯(lián)系。多總結(jié),要對知識進(jìn)行詳細(xì)分類和整理,特別是定理,要深入理解它的內(nèi)涵、外延、推導(dǎo)、應(yīng)用范圍等,總結(jié)出各種知識點之間的聯(lián)系,在頭腦中形成知識網(wǎng)絡(luò),最好歸納出知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖來。
目前,不少老師采用“單元教學(xué)法”,實行整章齊下、大段要求、重點攻克的教法,教師的主導(dǎo)作用既表現(xiàn)為幫助學(xué)生從整體出發(fā),認(rèn)識部分,又在各部分聯(lián)系的基礎(chǔ)上,高一層次地把握知識的整體結(jié)構(gòu),無疑對學(xué)生直覺思維能力的培養(yǎng)起到了推動作用。
二、認(rèn)識理想化的研究模型和研究過程,并能夠融會貫通、靈活運用
理想化模型是重要的科學(xué)抽象化的方法,即只研究主要因素而忽略次要因素,使研究問題簡化。如,質(zhì)點、點電荷、單擺和彈簧振子等理想化模型,平衡狀態(tài)、勻變速直線運動,勻速圓周運動、拋體運動、簡諧振動等是理想化運動模型,能量守恒、動量守恒及電荷守恒也是理想化的規(guī)律。解決物理問題的思考過程是一個“建模”過程,即建立物理模型的過程。審清題意,能夠準(zhǔn)確而恰當(dāng)?shù)貙⑽锢韱栴}模型化,是學(xué)好物理的最高要求。
對物理模型的教學(xué)應(yīng)該著重使學(xué)生弄明白四個問題:為什么要引進(jìn)理想模型?理想模型與實際研究對象有什么不同?一個正確的理想模型是怎樣建立起來的?理想模型對于我們的研究有什么意義?使學(xué)生對理想模型在探索物理規(guī)律過程中的作用有明確的認(rèn)識,并逐漸學(xué)會使用這一方法較靈活地解題。
三、掌握重要研究方法和基本的解題技巧
對于受力分析中的隔離法、整體法、解析法、圖解法、三角形相似法,以及力的正交分解和矢量運算法,是通過舉一反三的練習(xí),歸納總結(jié)解題經(jīng)驗,才能熟練掌握其運用場景和運用技巧,選擇最為恰當(dāng)?shù)慕忸}方法,從而既快又準(zhǔn)地解決問題。例如:力學(xué)的動態(tài)平衡問題中,已知條件為線段或距離的長度時,一般用力的矢量三角形和長度的標(biāo)量三角形相似的方法解題。而對于有一個力的方向發(fā)生變化時常常采用圖解法來解題。
探究性實驗中,控制變量的研究方法既有普遍性,又有必要性,而在驗證性實驗中,理想化又起到關(guān)鍵性作用。
四、注重圖象法在力學(xué)問題中的作用
圖象法是通過建立坐標(biāo)系表達(dá)物理量之間的變化關(guān)系,描述物理規(guī)律的重要方法。不僅在力學(xué)中,在電磁學(xué)中、熱學(xué)中也是經(jīng)常用到的。如,位移圖象、速度圖象、振動圖象、波動圖象、電磁場圖象、溫度壓強(qiáng)圖象等。圖象法具有直觀的優(yōu)點,尤其在解追及相遇問題中圖象的直觀特點表現(xiàn)得尤其突出。應(yīng)用圖象要注意幾點:(1)看圖象先要看清縱橫坐標(biāo)所表示的物理量及其單位,(2)理解圖象的物理意義,搞清圖象所代表的函數(shù)關(guān)系與物理公式之間的聯(lián)系。(3)了解圖象的斜率、截距、面積、交點及拐點所代表的物理意義。關(guān)鍵在力學(xué)中將圖象問題打下扎實的基礎(chǔ),熟悉圖象的特性以后,通過類比,解決其他的圖象問題就得心應(yīng)手了。
五、注重邏輯推理能力的培養(yǎng)
一般來說,解決各物理量之間的制約關(guān)系問題時,嚴(yán)密的邏輯推理就顯得尤其重要。例如機(jī)車啟動問題的專題中,當(dāng)機(jī)車以恒定的功率啟動時,要做加速度逐漸減小的加速運動。當(dāng)機(jī)車勻加速啟動時,先勻加速運動,當(dāng)功率增大到額定功率以后,要做加速度減小的加速運動,直到達(dá)到最大速度為止。這類問題的解題難度不在計算,而在于經(jīng)過全方位、多角度的推理分析,理順各個物理量之間的制約關(guān)系。
總之,力學(xué)知識、方法的綜合應(yīng)用是高中物理力學(xué)部分的重點和難點,也是高考的熱點問題,涉及考查力學(xué)知識的重要概念和基本規(guī)律的綜合試題每年都有,而且這類題難度較大,分值較高。另外,力學(xué)和電學(xué)的綜合問題是歷年高考中常見的綜合問題,這類問題表面上看是電學(xué)問題,實際上是力學(xué)本質(zhì),是“電學(xué)搭臺,力學(xué)唱戲”,是力學(xué)規(guī)律在電學(xué)環(huán)境中的具體應(yīng)用。力學(xué)與電學(xué)的結(jié)合點是“力”,做好受力分析是解決這類力、電綜合問題的基礎(chǔ),也是解題的關(guān)鍵步驟,這就要求對力學(xué)的學(xué)習(xí)要既全面又深刻,既牢固又靈活,所以好的學(xué)習(xí)方法就顯得必要而寶貴了,教給學(xué)生知識的同時,教會學(xué)習(xí)方法成了我們平時教學(xué)中任重而道遠(yuǎn)的課題。
(作者單位 青海湟川中學(xué)第一分校)
編輯 趙飛飛