化難為易的物理教學(xué)方法

周 林

摘要實(shí)驗(yàn)法、類比法、等效法、物理模型法、問題討論法五個方法,是物理教學(xué)中化難為易的有效方法。

關(guān)鍵詞物理教學(xué) 化難為易 方法

中圖分類號:O411 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-0592(2009)05-328-01

一、實(shí)驗(yàn)法

物理思維的最大特點(diǎn)是物理形象和物理概念的不可分離性。教學(xué)實(shí)踐表明,學(xué)生學(xué)習(xí)物理時的“難以理解”,主要是“難以想象”造成的。造成物理教學(xué)低效率的原因,從思維方面看,關(guān)鍵問題就在于嚴(yán)重地忽視了形象思維能力的培養(yǎng)。豐富感性認(rèn)識是防止抽象、幫助學(xué)生理解和掌握知識的有效手段,而感性認(rèn)識的獲得源于實(shí)踐或?qū)嶒?yàn)。因此要努力創(chuàng)造條件,注重課堂演示實(shí)驗(yàn)(包括實(shí)驗(yàn)、模型、圖示、實(shí)物等),同時要求學(xué)生親自動手做一些實(shí)驗(yàn)(包括分組實(shí)驗(yàn)、課后小實(shí)驗(yàn)、小制作等),學(xué)生通過觀察、實(shí)踐和思考,豐富感性認(rèn)識后,對物理概念或規(guī)律、定律或原理的理解就會深刻,對新的知識的感受就會比較深刻。

二、類比法

根據(jù)認(rèn)知心理學(xué)原理,在學(xué)習(xí)新知識時,最好能找到一種聯(lián)系,讓新舊知識之間相互溝通,而類比就是建立新舊知識之間聯(lián)系的一座橋梁。高職生處于從具體形象思維向抽象邏輯思維的過渡階段,其中具體形象思維仍起重要作用。對一些概念抽象、難以直接用實(shí)驗(yàn)來加強(qiáng)感性、且學(xué)生又未充分具備知識基礎(chǔ)的教學(xué)難點(diǎn),用類比的方法往往可以收到化抽象為具體、化模糊為清晰、化生疏為熟悉的效果,使新的知識順利地納入到學(xué)生已有的知識結(jié)構(gòu)中。

類比不但可以在物理知識系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行,還可以將許多物理知識與其他知識如數(shù)學(xué)知識、化學(xué)知識、哲學(xué)知識、生活常識等進(jìn)行類比,常能起到點(diǎn)化疑難、開拓思路的作用。例如,在講楞次定律時,可以這樣比喻:在被太陽曬過的爛泥塘里,當(dāng)人踩上去時,稍硬的表面會阻礙你下沉;當(dāng)下沉后,你想拔出腿來,爛泥又會阻礙你拔出腿來。在講解光的波、粒二象性時,可引用蘇軾的詩句“橫看成嶺側(cè)成峰”來幫助突破難點(diǎn),還可拿起講臺上的粉筆盒,讓學(xué)生從不同角度觀察粉筆盒的形狀。在講授玻耳原子模型時,學(xué)生對核外電子可在一定的軌道上運(yùn)動(不連續(xù))和在不同軌道上的原子具有不同的能級感到非常困惑,教師可把大型的圓形劇場中央的舞臺比擬成原子核,周圍的一圈圈的臺階相當(dāng)于電子可能運(yùn)動的軌道,一個觀眾(相當(dāng)于電子)只能在某一級臺階上(不可能在兩層臺階的中間),當(dāng)觀眾在不同的臺階上運(yùn)動時,他的能量(機(jī)械能比擬原子的能量)是不一樣的。

在物理教學(xué)中適時地運(yùn)用類比法,對教學(xué)難點(diǎn)的突破和對教學(xué)重點(diǎn)的突出,有非常重要的作用,能使一些不容易直接從理論上理解的問題變得簡單而直觀。需要指出的是,在運(yùn)用類比使學(xué)生初步了解新的概念后,應(yīng)指出概念和規(guī)律的物理本質(zhì),說明它們的區(qū)別。

三、等效法

等效思維方法是將一個復(fù)雜的物理問題,等效為一個熟知的、簡單的物理模型或問題的方法。例如等效電路、等效電阻、合力與分力等效……常見的等效法又有“分解”、“合成”、等效類比、等效替換、等效變換、等效簡化等,從而化繁為簡,化難為易。

如對于復(fù)雜的電路計算,可采取簡化電路的方法,將其化為幾個簡單的問題進(jìn)行解決。簡化電路的原則是根據(jù)題目提出的要求,取消被短路與開路的器件,保留通路的器件,從而簡化出不同時刻的電路圖來,解題自然是水到渠成。對于復(fù)雜的混聯(lián)電路,將電路中各個電阻兩端的電勢按電勢高低分別標(biāo)上序號,據(jù)序號標(biāo)出每條電路的電流流向,再據(jù)序號順序和電流流向,對電路加以整理,就化成能看清串、并聯(lián)關(guān)系的等效電路圖。

四、物理模型法

現(xiàn)實(shí)中的事物都是錯綜復(fù)雜的。針對物理問題的特點(diǎn),抓住其主要因素,排除次要因素,提出物理模型,將對具體問題的研究轉(zhuǎn)化為對物理模型的研究,這就是物理模型法。這種方法的思維過程是,分析物理問題的條件,研究對象和物理過程的特征,建立與之適應(yīng)的物理模型,通過模型思維進(jìn)行推理。

轉(zhuǎn)換物理模型,深入理解模型。通過對理想化模型的研究,可以完全避開各種因素的干擾,在思維中直接與研究對象的本質(zhì)接觸,能既快又準(zhǔn)確地了解事物的性質(zhì)和規(guī)律。例如,建立起“單擺”這一理想化模型后,理解了單擺的周期公式,可以解決類似于單擺的一系列問題:在豎直的光滑圓弧軌道內(nèi)作小幅度滾動的小球的周期問題;在豎直的加速系統(tǒng)內(nèi)擺動的小球的周期問題;在光滑斜面上擺動的小球的周期問題;等等。

借助“物理模型”教學(xué),可以突出物理問題的主干,疏通思路,幫助學(xué)生建立起清晰的物理圖景,使物理問題化難為易,化繁為簡,這樣不但起到降低教學(xué)難度、增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心的作用,同時還在潛移默化中培養(yǎng)了學(xué)生的解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

五、問題討論法

對比較深奧、學(xué)生難以理解的內(nèi)容,教學(xué)時可采用問題討論法。把復(fù)雜的物理現(xiàn)象或物理過程分解為幾個簡單的現(xiàn)象,提出適當(dāng)?shù)妮o助性問題,幫助學(xué)生掃除思考難題中的障礙,把大題化小題,分步提問,引導(dǎo)過渡。課前布置涉及難點(diǎn)的有關(guān)問題,學(xué)生分組探究,查資料,動手操作,研究討論,嘗試解決問題;課上以問題為線,教師設(shè)計一系列循序漸進(jìn)的問題,調(diào)動全體學(xué)生自主探索,讓學(xué)生相互啟發(fā)、補(bǔ)充,在討論中理解掌握所學(xué)內(nèi)容;最后以集體討論、歸納的方式掌握難點(diǎn),徹底解決問題。如玻耳原子理論抽象、難懂,是學(xué)生感到棘手的難題之一。教學(xué)中可采用“問題討論”教學(xué)法,形成一幅學(xué)生熟悉的知識圖象和以一定知識為基礎(chǔ),以一個問題接一個問題為內(nèi)容,以求得問題的解決為動力,以找到答案為終結(jié)的生動、活潑的立體思維模型,使學(xué)生處于思考之中,其分析問題、解決問題的能力定可隨之日趨增強(qiáng)。

參考文獻(xiàn):

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