物理思想方法在高中物理教學中的滲透研究

摘 要：學校教育教學不僅需要關注學生當前的學習需求，還應考慮其今后的發(fā)展，而在教學過程中重視對學生素養(yǎng)和能力的培養(yǎng)與提升，能有效地幫助學生在現(xiàn)實生活中運用一定的學科知識、思想和方法去解決相應的問題，促其更加健康長遠的成長和發(fā)展.為此，本文中筆者結合自己多年的高中物理教學實踐及相關學者對物理思想方法在高中物理教學中的滲透研究，就如何更有效地在高中物理教學中滲透物理思想方法從思想認知上的重視、教學環(huán)節(jié)的全面滲透、具體課型的針對性滲透等方面進行了具體的思考分析，以期有助于高中生更好地提升其物理學科素養(yǎng).

關鍵詞：高中物理教學;物理思想方法;滲透研究

中圖分類號：G632?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1008-0333（2022）27-0089-03

時代和社會的發(fā)展需要高中物理教師在日常教學不僅關注物理學科知識的講授，更需要努力通過各種方式提升學生的素養(yǎng)及能力.結合筆者的教學實踐及相關學者的研究發(fā)現(xiàn)，在教學過程中恰當準確的滲透物理思想方法有助于這一高中物理教學目標的實現(xiàn)，這就需要高中物理教師結合具體的教學內容，將比值定義、等效替代、數(shù)理結合、時空同定、化曲為直、守恒與轉化、利用圖像處理數(shù)據(jù)、理想化、相對性、引入中介、模擬等物理思想方法適時地滲透于日常教學之中，讓學生通過學習物理知識時的體會、實驗探究過程中的領悟、解決物理問題時的應用等逐步的理解和掌握物理思想方法，并運用相應的思想方法解決學習及生活過程中遇到的各種物理問題，在此過程中，逐步實現(xiàn)對學生物理學科素養(yǎng)的培養(yǎng)與提升，以幫助高中生更好地成長和發(fā)展.為此，筆者立足于當?shù)貙W情，結合自身多年的教學實踐經(jīng)驗，通過參閱相關學者對物理思想方法滲透的研究，就如何更好地在高中物理教學中滲透物理思想方法進行了一定的策略性思考，具體分析如下：

1 重視物理思想方法在高中物理教學中的滲透

了解并掌握和運用物理學的基本觀點和思想是高中物理新課程標準的要求之一，高中物理教材在設計過程中也體現(xiàn)著物理思想和方法的滲透，如人教版教材必修一第四章《牛頓運動定律》第1節(jié)《牛頓第一定律》中在描述伽利略關于力與運動的思想觀念時，就對應的設計出了理想實驗，體現(xiàn)了理想化的物理思想方法.因此，物理思想和方法分別作為物理學的靈魂和解決各種現(xiàn)實生活中物理問題的手段，應該引起高中物理教師在思想認知層面的重視，并在實際教學過程中積極的踐行對高中生在該方面的培養(yǎng)和提升.但就筆者所在地區(qū)的高中物理教學情況來看，大部分物理教師在教學中由于受到應試教育及自身理念或素養(yǎng)等方面的影響，更側重于物理知識的傳授，教學過程中往往忽略了對學生進行物理思想和方法方面的培養(yǎng)，久而久之，這種缺乏靈魂和手段的高中物理教學，不僅弱化了學生對高中物理學習的興趣，也使得物理學科在很大程度上成為了本地區(qū)眾多高中生的瓶頸性學科，直接制約著學生當前的進一步學習乃至今后的成長和發(fā)展.為此，筆者認為，高中物理教師應該認識到在高中物理教學中滲透物理思想方法，不僅是物理課標和教材的要求，也是學生當前學習和今后發(fā)展的需要，由此，才有可能在教學過程中切實地做好物理思想方法的滲透工作.鑒于這一需要，筆者建議高中物理教師做好以下兩方面的工作，其一是熟讀物理新課程標準，準確透徹理解新課標中對高中物理思想方法在教學方面的具體要求，使自己的物理教學更符合課程標準的要求，更加全面科學的在課堂教學中滲透物理思想方法;其二是深研物理教材，將物理思想方法與教材內容相結合，更具針對性的在滲透相應的物理思想方法，如根據(jù)筆者的分析比照，比值定義、等效替代、數(shù)理結合、理想化、時空同定等在必修1的物理內容中體現(xiàn)的較為明顯，守恒與轉化、化曲為直、留跡等四項則涉及到很多必修2的內容，當然，選修教材中不同模塊內容也有助于物理思想方法的滲透，諸如選修3-1中就涉及到了比值定義、類比、模擬、守恒與轉化等思想方法.換言之，對于新課標及物理教材的掌握能夠使高中物理教師在教學中更加全面科學和針對性的滲透思想方法.

2 注重教學環(huán)節(jié)的全面滲透

物理思想方法在高中物理教學中的滲透應貫穿于教學過程的始終，注重在教學的各個環(huán)節(jié)中進行全面的滲透，潛移默化的影響學生，增強學生對物理知識的深入認知和理解，也顯著的提升整堂課的深度、厚度與質量.如以類比思想的滲透為例，在引入人教版必修一第二章《勻變速直線運動的研究》第5節(jié)《自由落體運動》該部分內容時，教師可選擇如下兩組演示實驗：一是自同一高度觀察質量相同的粉筆、紙片及紙團的下落情況、二是自同一高度觀察質量不同的粉筆、紙片及紙團的下落情況，讓學生通過比較、討論、探究，明確影響物體下落快慢因素、同時也顯著地提高了學生的觀察和推理能力，另如在講述點電荷的內容時，就可以將之與力學中關于質點的內容進行類比，由此也能很好地降低學生理解過程中的難度.當然除了引入環(huán)節(jié)外，筆者也經(jīng)常在課堂小結或者復習階段時滲透類似思想，且事實證明引入及小結階段類比思想的滲透往往能夠取得較為理想的教學效果;在新課講授階段，考慮到筆者面對學生的理解力水平整體不理想，因此便經(jīng)常性的使用轉化等物理思想，將抽象、未知或者復雜的物理問題通過相應地形式轉化為具體、已知或者簡單的問題，以降低學生對物理問題的認知和理解難度，提升學生對相關物理知識認知和理解程度，如考慮到高中物理教學內容一般是按照力學、電學、磁學的先后順序進行編排設計，因此筆者在進行磁學部分內容的學習可以借助電學相關章節(jié)內容的學習體驗，而電學內容的學習則可以借鑒力學學習經(jīng)驗，即將未知的物理內容轉化為已知的物理內容，極大的減輕了學生的認知負擔;另如較之于抽象的文本內容，學生更樂于接受直觀形象地圖像知識，特別是對于高中物理而言，其學科本身的邏輯性和抽象性使得文本內容的理解難度更大，因此物理教師可在講述此類物理新知時，嘗試將之轉化為圖像形式，如在在電場或磁場中，帶電粒子的運動和受力情景如果用文字進行描述是比較抽象的，因此筆者便嘗試將這種帶電粒子的情景以v-t圖像的形式進行了呈現(xiàn)，直觀地呈現(xiàn)了帶電粒子在電場和磁場中的運動及受力情況.

當然，在物理教學的各個環(huán)節(jié)中具體滲透什么樣的思想方法，還需結合具體的教學內容及教學情境而定，且不應局限于某一種思想方法，事實證明，一堂優(yōu)質的物理課往往滲透著多種物理思想方法，而恰當?shù)貪B透和運用則既考驗著教師的物理專業(yè)素養(yǎng)，也考驗著高中物理教師的教學機智，這需要教師在教學實踐過程中不斷地豐富和提升，才能自由靈活地在教學各環(huán)節(jié)恰當準確地滲透對應地物理思想方法，幫助學生更加準確全面地理解相關的物理知識.

3 結合物理具體課型針對性滲透高中物理思想方法的滲透還應結合具體的物理課型有針對性的予以滲透，換言之，在物理新授課、實驗課及習題課等課型中滲透思想方法時需有所側重，以有效提升課堂教學質量、更好地發(fā)揮物理思想方法在增強學生認知理解和能力提升方面的作用.結合自身的教學實踐，筆者建議如下：

一是在物理新課教學方面，側重于使用理想化、化曲為直、守恒與轉化、類比、比值定義等思想方法.其原因就在于在物理新課教學中，高中生需要面對一些此前較為陌生的物理規(guī)律、物理概念等基礎性的物理知識，上述思想方法的針對性滲透和使用往往能起到事半功倍的效果.以理想化思想方法的滲透為例，客觀上講，各種物理現(xiàn)象的發(fā)生往往是各種因素綜合發(fā)揮作用的結果，但在實際的高中物理教學中分析和研究物理現(xiàn)象時，若我們將所有的因素都予以考慮，則很難引導高中生透過物理的表象認識和把握事物的規(guī)律，為此，在面對和分析物理現(xiàn)象或過程時，我們經(jīng)常會做簡單化處理，側重于主要的因素考慮，通過分析探究得出經(jīng)得起實踐檢驗的理性認識或結論，如在研究簡諧振動、勻速直線運動、自由落體運動時我們一般會忽略研究物體能量的損失或受到的空氣阻力等次要因素，再如對于質點進行定義時，我們也是經(jīng)常性的忽略被研究物體的大小、形狀等，將所研究的物體簡化為有質量的一個點，即質點;對于裝置單擺的定義也是如此，即忽略了懸掛小球的細線質量及長度的微小變化.

二是在物理實驗教學過程中，筆者則側重于控制變量、時空同定、等效替代、利用圖像處理數(shù)據(jù)、累積、轉換、方法和留跡等物理思想方法，以更好地進行物理實驗原理和實驗數(shù)據(jù)的處理分析等工作.首先以物理實驗教學中滲透控制變量思想方法為例，在物理學中，往往多個變量決定著某個物理量的變化，為此，為明確單個變量對物理量的影響規(guī)律，以更好地通過調整該變量對物理量施加相應的影響，就需要我們首先控制其他變量不變，如此，才能通過反復性的實驗研究總結出一定的物理規(guī)律，應用于后期的問題解決過程之中.如在研究通過導體的電流I與其受到的電阻R及兩端電壓的關系時，我們就需利用控制變量的思想方法，即通過保持電壓U不變，研究電流I與電阻R之間的關系，通過保持電阻R不變，研究電流I與電壓U之間的關系;再如在探究加速度與力、質量的關系、探究向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r的關系、探究影響平行板電容器的因素等問題時都需要滲透和運用控制變量的物理思想方法.除了控制變量的思想方法外，利用圖像處理數(shù)據(jù)的思想方法也會經(jīng)常性的在物理實驗教學中滲透，其有助于更好地修正實驗數(shù)據(jù)，降低物理實驗過程中的偶然誤差，得出更加精確的物理實驗結論，如熱學中探究氣體等溫變化的規(guī)律實驗、電學中的測量電源的電動勢和內阻實驗等.當然，高中物理中無論是力學、電磁學，還是光學和熱學內容中都有著大量的實驗，具體運用何種物理思想方法，還需要結合實驗的具體內容而定.

三是注重習題教學中物理思想方法的滲透.對物理知識的內化認識和理解離不開一定的習題鞏固，此有助于學生對物理概念和規(guī)律的遷移和應用，這一過程中諸如數(shù)理結合、化曲為直、建立物理模型以及等效等物理思想方法的運用相對較多.數(shù)學作為基礎性的學科，對于高中物理的學習意義重大，如數(shù)學中的極限、數(shù)列、數(shù)形結合、三角函數(shù)等都會普遍的運用于物理問題的解決過程之中.以化曲為直思想方法為例，在面對復雜的物理問題時，化曲為直的思想方法可將復雜的曲線圖像簡化為直線圖像，再利用數(shù)學中一次函數(shù)的內容分析和解決問題，以實現(xiàn)化繁為簡的效果，如球體的平拋運動為曲線運動，我們可將這一運動拆解為豎直方向的勻加速運動和水平方向的勻速直線運動，再進行問題的分析，則相對簡單很多.

總之，在高中物理教學中滲透物理思想方法有著重要的價值，無論是教學環(huán)節(jié)的全面滲透還是具體課型的針對性滲透，或是日常社會生活中的自然滲透，都有助于增強學生對物理概念和規(guī)律的認知理解，也有助于提升高中生分析和解決物理問題的能力，逐步地培養(yǎng)其學科素養(yǎng)，促使高中生更好地學習和發(fā)展.當然，這一過程還需要高中物理教師結合具體的學情，立足于具體的物理教學實踐不斷地豐富和完善，由此才能更有效地將物理思想方法滲透于物理教學過程之中，更好地實現(xiàn)物理教學的學科及育人目標.

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[責任編輯：李 璟]

收稿日期：2022-06-25

作者簡介：沈小紅（1985.9-），女，浙江省余杭人，本科，中學一級教師，從事高中物理教學研究.