苗永娟
摘 要: 物理知识迁移能力是物理学科能力的重要体现,文章立足实际教学,提出从引导学生悟出物理道理、问题导向学习法、分析基本原题三个方面提高物理知识迁移能力,实用性较强。
关键词: 高中物理 学习迁移 问题导向
学习物理时,有些学生学习方法死板,死记公式,对概念理解肤浅,不会分析物理题目,导致成绩不理想。究其原因是他们忽视对物理知识迁移能力的培养。学习迁移能力指将已学知识应用到新的情境,解决新问题时表现出来的一种素质和能力,是学生从“学会”走向“会学”的重要一环。
一、引导学生悟出物理中的道理,奠定迁移的基础
工欲善其事,必先利其器。物理学中的核心概念和规律是我们解题的“武器”,知道每个概念和规律,理解它们的内涵和外延,是迁移的知识准备。跟一个对物理概念和规律知之甚少的人谈迁移,无异于对牛弹琴。物理学研究物体间相互作用、运动的规律,物理可写为“悟理”。学生通过自己的感悟和思考,将外部知识内化为自己的知识。
如高中物理涉及的运动形式很多,主要有三种典型运动:匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动。理解每种运动发生的条件是迁移的前提。如进入匀强电场后,带电粒子所受电场力与速度共线时,带电粒子做匀变速直线运动;当电场力与初速度垂直时,带电粒子做类平抛运动。类平抛处理的方法与平抛完全相同。天体运动中,卫星受到的万有引力始终与速度垂直,卫星绕中心天体做匀速圆周运动。进入磁场后,带电粒子垂直进入匀强磁场,洛伦兹力始终与速度垂直,带电粒子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动。在天体和磁场中的圆周运动中,只是向心力的来源不同,都是牛顿第二定律的应用延伸。力学是整个物理学的基础,力学中的基本方法如力的合成与分解、牛顿运动定律、动能定理、能量守恒定律等是普遍使用的。进入电磁学后,只不过多了电场力、磁场力,所用方法与力学相同。
这样的例子不胜枚举,教师在教学活动中要深入研究教材,深入浅出地将物理中最精炼、最精华的知识呈现给学生,注重新旧知识联系,完善学生知识结构。
二、习题教学中采用问题导向学习法,促进学习迁移的发生
一个看似复杂物理题目,必定是多运动过程、涉及较多物理知识,学生由于遗忘知识点,或知识点之间脱节不能建立联系导致学生无法下手。遇到这种情况可将问题拆成若干小的问题,问题设置从易到难,环环相扣,层层铺垫,直至解决核心问题。
如在动量——子弹打木块的新课教学中。
物理模型:质量为m的子弹以速度水平射入光滑水平面上静止质量为M的木块未穿出,子弹受到的阻力恒为,求子弹射入木块的深度。
分析:此题知识跨度大,综合性强。笔者认为难在三点:一是参考系的选择:子弹射入木块的深度,是子弹相对于木块的位移,而不是对地位移;二是由子弹和木块组成的物体系,研究子弹和木块的运动,建立二者的联系;三是图形结合建立对地位移与相对位移的联系。
难点突破:分解难度设置小问。从运动角度依次设计以下问题:
(1)子弹和木块各做什么运动?(2)求子弹和木块共同的速度?(3)求子弹运动的位移?(对地位移)(4)求木块运动的位移?(对地位移)(5)求子弹相对于木块的位移?
问题一的设计想让学生综合力和运动的知识,认识子弹和木块各自的运动。问题二是在问题一的基础上,进一步了解子弹和木块的运动。问题三和四更进一步了解子弹和木块运动的位移。站在前面四小问的肩膀上,结合运动示意图水到渠成得出:d=SM-Sm
这种把问题拆成若干小问的方法,降低题目难度,照顾到班里不同层次的学生,提高课堂教学效率。这种方法适用范围很广,对典型习题的讲解,按知识的内在联系,从易到难设置很多小问,将要复习的知识点融入题目中,具有很强的综合性和针对性,提高复习效率。
三、分析原题,加强变式训练,多提供学习迁移的训练
教师游题海,学生泛轻舟。物理题目不是空穴来风,每一种题型都有原型。教师要找到题目背后隐藏的原题,先从原型研究,一点一点变形,教给学生简单的,学生学会复杂的。
如正压力的问题,是学生屡屡出错的地方,从接触面上分为水平面和斜面两种,受思维定式影响,学生总认为压力大小等于重力。先明确方法:转换研究对象,求压力反过来求支持力,根据物体所处状态,列平衡方程或列牛顿第二定律求解。万变不离其宗,题目万千形式多样,但运用的基本概念、基本原理、基本方法不变,我们要善于归纳总结,渗透一类问题的处理方法。
四、防止学习负迁移的产生,进行正确的学习迁移
物理学科的思维方式总体上属于定势思维,但学习中有时可能出现负迁移的现象。为了防止生活经验或者已有知识对学习产生负迁移,教学时必须讲究策略:如有时可将错就错,引发认知冲突,以使学生认识到错误的根源,再建立正确的知识观念,这样能彻底防止以后再次产生负迁移。如受力分析时,有些同学总喜欢凭经验、想当然地认为物体受到某些力的作用。教师可以创设情境引发学生的认知冲突,任何力都应该有施力物体,所以分析受力时要找施力物体。
迁移能力非一朝一夕就能提高,需要教师长期潜心研究教学,需要合理安排教学程序,需要加强模型建构提高学生建模能力,促进不同情境下的学习迁移。有人说教学就是一门有遗憾的艺术,为了减少遗憾,借用伟大爱国诗人屈原的诗句:“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。”