高中教材《物理（必修1）》体现的学科思想和过程性学习

崔 伟



高中教材《物理（必修1）》体现的学科思想和过程性学习

崔 伟

摘 要：学科思想是物理学的精髓，作为教师掌握了学科思想会让我们更准确地把握教材，在教学过程中做到胸有成竹，有的放矢。《物理（必修1）》中的有些物理概念和规律的学习是需要经历逐步加深、螺旋提高过程的，了解过程性学习能让我们在传授知识的同时有意识地培养学生的能力。重点介绍高中物理教材《物理（必修1）》渗透的物理学科思想和过程性学习，供教师参考，以助教学。

关键词：学科思想；过程性学习；物理教材

物理学的发展过程是人类探究自然规律的过程，在这一过程中形成了一些科学方法和科学的思维形式，这些科学方法和科学的思维形式在高中物理教材《物理（必修1）》中得到了充分的体现，这就要求我们物理教师在讲授知识的同时要重视科学思想在教学过程的渗透。

一、《物理（必修1）》体现的科学思想

1.建立物理模型

实际物理问题是复杂的，如何切入问题呢？用理想化的模型替代实际问题，抓住主要的因素，忽略次要的因素，做到大致反映实际问题。理想化模型有：质点、轻杆、轻质弹簧等；理想化的规律：匀变速直线运动，自由落体运动等。

2.等效替代法

在效果相同的前提下以简代繁。如：合力、分力、重心等概念的建立都是应用了等效替代的思想，让问题得到简化。

3.应用列表、图像表、公式表示物理规律

这些是初中学习的方法，在高一学习中得到进一步深化和提升，特别是图像法更能够直观反映物理规律。

4.应用物理规律把物理问题转化为方程或方程组

应用物理规律把物理问题转化为方程或方程组，通过解方程或方程组解决问题。初中问题相对简单，多用算式（公式）计算，高中平衡问题和匀加速运动动力学问题多用方程或方程组解决，教学中重视这种意识的培养。

5.整体法和隔离体法

解决动力学问题时在研究对象的选取上采用的方法。如果是连接体之间是相对静止时可以取整体为研究对象，不考虑内力作用，仅考虑外力的作用效果；隔离体法把研究对象从连接体中隔离出了分析物体受力，研究物体的运动情况。

6.用数学思想建立物理概念

《物理（必修1）》在讲到瞬时速度概念时应用了极限的思想；在解决匀变速直线运动位移时用了微积分的思想；在解决平衡问题和匀加速直线运动动力学问题时用了平面向量的知识，这些数学知识的应用先于在数学上学习，虽然学习起来有点困难但可以帮助我们建立物理概念，为数学学习打下基础。

7.建立对立统一辩证思想

牛顿第三定律反映了作用力和反作用力的关系，体现了作用力和反作用力的相互矛盾又依存关系，学生学习理解牛顿第三定律并不困难，但是解决在连接体时往往忽视作用力和反作用力的关系。此外，牛顿第二定律也反映出了合力与惯性（质量）在产生加速度方面也是对立统一的矛盾关系。

二、《物理（必修1）》体现的过程性学习

《物理（必修1）》编写更是体现了物理教学的三维目标的落实，在教学中重视概念和规律过程的学习，重视学生的能力的培养，让学生经历认识的过程，体验物理学习的乐趣。

1.《物理（必修1）》强调物理规律的探究过程

人对自然有着好奇心，探究自然规律是人的天性，我们教学中要注意保护学生这种天性。让学生经历探究的过程，经历曲折学习过程，在过程中激发学习的热情，满足学生的好奇心。

在“探究小车速度随时间变化规律”实验中，学生通过研究小车在拉力下的运动，用打出的纸带测量出速度，填入列表中，做出速度—时间图像，找出速度随时间的变化规律。用列表和图像处理数据让学生体会到数学知识在物理问题研究中的价值。

在“探究力的平行四边形定则”实验中，让学生先猜想合力和分力的关系是否是加的关系，通过实验检验猜想是否正确。然后引导学生通过实验做出合力和分力的力的图示，寻找它们之间的关系。当学生发现力的合成遵从平行四边形规律时会惊喜地发现：力的合成竟然遵从初中的几何关系，体会到数学和物理的高度统一，体会到自然规律的高度统一。

2.《物理（必修1）》重视规律产生过程的教学

教师在教学过程中要注重物理知识的逻辑过程，让学生知道知识的来龙去脉，追寻规律或概念的根源，知道适用的范围和条件，只有这样才能做到对知识理解深刻，解决问题时才能灵活而准确的应用。

例如，研究《匀变速直线运动的位移与时间关系》一节时，需要经历了以下的逻辑过程（如图1所示）。

图1

可以看到整个推理过程逻辑线索清晰，由特殊到一般，由匀速到变速展示了微积分思想的应用，图形与运算结合直观易懂，学生容易接受。

3.矢量及矢量的思想贯彻《物理（必修1）》

学生最初接触到位移矢量感到非常困惑，长期形成的标量的观念和运算法则排斥着矢量的概念接受。教材采取的逐步渗透的方式，让学生在没有平面向量知识的支撑的情况下完成了力学基础知识的学习（如图2所示）。

图2

在《物理（必修1）》中有的概念的学习是随着学生的认知水平的提高逐步加深的，在教学中要遵循学生的认知规律，切不可操之过急一步到位。类似的概念还有加速度的概念、力的概念、质量的概念等。

4.《物理（必修1）》重视物理知识与科学和社会的联系

通过小的栏目如：“思考与讨论”“做一做”“说一说”“科学漫步”，让学生体会到物理知识实用价值，体会到用物理知识在科学和社会中的作用，增加学习物理知识的自豪感和使命感。在教学中鼓励学生创造条件完成生活中的小实验；鼓励学生善于提出问题，鼓励学生通过网络查找答案，做到“从生活走向物理，从物理走向社会”。

三、结束语

当今社会无论是从事科学领域还是社会领域工作，也许学生毕业若干年后物理知识已经淡忘了，形成的科学世界观和科学价值观将使他们受益终生，我们物理教师将肩负这一重任。

物理学科思想是物理教学的精髓，掌握物理教学思想对教学有非凡指导意义，我们教师要深刻把握这点。

作者信息

崔伟，本科，中教一级。山东省淄博市周村区实验中学，255300