高中物理教学中理想化方法的教学

高超

摘要：高中物理教学日益重视思想方法的教学，理想化方法是高中物理中常用的思想方法之一。该方法的教学需要建立在对其科学认识的基础之上，需要基于学生知识建构的视角实施教学。物理思想方法的教学需要重视评估环节；常用的物理思想方法需要坚持显性化教学的思路。

关键词：高中物理；理想化；理想化方法

高中物理在义务教育阶段科学、物理学习的基础上，更重视物理知识之间内在逻辑关系的研究与发现，高中物理问题的解决相对于初中物理而言，也更注重基于逻辑的推理。这样的变化看似是内容变化引起的，实际上也是物理思想方法的变化引起的。近年来尤其是课程改革以来，物理教学高度重视思想方法的教学，更有学者提出基于知识教授方法的思路。那么，在高中物理教学中，有哪些方法需要重视？又应当如何实施科学思想方法的教学呢？笔者试以理想化方法为例，谈谈笔者的观点。

一、理想化方法是一种什么样的方法

谈到理想化方法，估计一线教师的反应常常是“注重主要因素，忽视次要因素”等，也有人给出了“理想化方法就是借助于抽象概括虚构出一些与问题相关的方面同现实物体结合，但又不是现实物体的其他各种复杂性的理想物体，并以它们来近似代替现实物体进行研究的科学方法”的理解。显然，无论是前者朴素的理解，还是后者带有学术定义式的理解，都在尝试从不同角度对理想化方法进行深度认识。

笔者以为，对理想化方法的理解决定着课堂上的教学效果，因为无论教师自己是否意识到，教师的教学行为必然是受自己的教学理解支配的，有什么样的理想化方法理解，就会有什么样的理想化方法教学行为（当然，也可能会出现基于学生生成而获得新的理解的可能，但那也是以教师自身的原有理解为基础的）。对“理想化方法”的基本理解应当是“‘理想化方法”，一个实际的物理过程是如何被理想化的？有人认为，理想化方法就是一种简单化、粗糙化和近似化的方法，这样的理解能够描述理想化方法的一般特征，却没能指出其实质。笔者以为，包括理想化方法在内的所有科学方法，均是基于某个明确的目的而提出的，都是为了解决某些具体的问题而出现的。

二、理想化方法的教学应当如何实施

从学生知识建构的角度来认识理想化方法，是有效的科学方法教学的途径之一。从学生知识建构的角度来认识理想化方法，也可以让高中物理教学获得与传统教学不同的视角。那么，从学生知识建构的角度如何实现以理想化方法为线索的教学呢？这里就以“自由落体运动”的教学为例，作一些分析。

自由落体运动的关键在于物体只受重力（且默认为不变的重力）。作为物理教师应当知道这其中有两个变化因素：一是空气阻力；二是物体所受重力。前者上面已作分析，后者则是由于理论上物体与地心距离的变化导致的g值变化。由于这两个因素尤其是后者无法消除，因此，真正意义上的自由落体运动是不存在的，自由落体运动只可能是一个理想的运动。实际教学中可以遵循这样的教学顺序：

第一步，引导学生全面认识“落体运动”。这里的全面认识，主要就是从运动与受力两个方面进行分析。学生一般会认识到受两个力作用，但一般认识不到这两个力的变化情况，必要的时候教师可以作一些延伸，以促使学生生成全面的认识。第二步，引导学生认识分析“落体运动”的复杂性。由于力的变化，且是难以掌握其规律的变化，因此下抛物体的运动变化情况将十分复杂 ——这种复杂性可以通过阻力和重力的变化分析，以及力与运动之间的互相影响来体现（具体略）。第三步，对复杂问题进行抽象、简化。基于“能否简化认识落体运动”的问题去进行抽象与简化（这正是“理想化”方法运用的关键过程），即忽视阻力且默认为重力不变，那物体的运动就极为“自由”，于是就定义为其“自由落体运动”，此时的运动规律可以通过牛顿第二运动定律来进行简单描述，问题得到初步解决。第四步，评估。这样的简化有没有道理？这需要引导学生进行评估，教师可以通过资料的提供让学生认识到这样的理想化的结果，与实际运动的结果几乎没有任何的区别，这就说明理想化的方法是可行的（这正是判断理想化的关键因素）。因此，实际中的落体运动常常可以认为是自由落体运动。

三、理想化方法教学的思路发散延伸

基于以上教学过程进行反思，可以发现包括理想化方法在内的物理思想方法的教学，很多情况下必须坚持显性教学的思路，即将思想方法凸显出来，让学生认识到这些方法在具体的知识建构过程中所发挥的重要作用。也就是说，高中物理的思想方法教学尤其是基本的、常用的一些思想方法，必须坚持显性化教学的思路。

作出这一判断，是基于教學实际看到的一些情形，很多时候，含而不露的思想方法教学，常常会让学生的思维处于混沌的状态，他们不知道一些方法为什么适用。就拿本文主要论述的理想化方法来说，不少学生都会认为理想化方法存在不能描述客观事实的问题，这就意味着教师在教学过程中没有对该方法进行评估，而要想对该方法进行评估，就必须基于显性的方法教学，去判断理想化之后的结果与实际结果的差别。只有当学生看到理想化之后几乎不影响对实际情形的描述，且理想化之后分析思路与过程极为简化之后，才会认识到理想化方法存在的价值，而这恰恰是物理思想方法教学中的一大关键。endprint