在观察、实验中思考,在学习、理解中提升

2019-12-23 01:23陈加德
新课程·下旬 2019年10期
关键词:理解观察思考

摘 要:物理学研究范围广,对人类社会作用大,我们要学好它。怎样学好高中物理呢?从多个方面就如何学好高中物理进行阐述。

关键词:观察;实验;思考;理解;高中物理

一、物理学

物理学起始于伽利略和牛顿时代,是一门研究物质运动基本规律和物质基本结构的自然科学,它以实验为基础,充分地运用数学工具,崇尚理性、重视逻辑推理。它研究范围“广”,大至巨大的天体,小至微观粒子,它研究的空间尺度大小至少跨越了42个数量级。因此说,物理学是“万物之理”之学科,是所有自然科学的基础。

二、学习高中物理的必要性

1.学物理,使人变得聪明睿智

大量事实表明,物理学的观念、理论和方法,已经渗透到人类文化的各个方面。学习物理将大大增加人们头脑中的知识总量、扩展认识世界的广度和深度、提高人的文化素质。学习物理可以培养一丝不苟、精益求精的科学态度,实事求是的科学品质,学习物理接受辩证唯物主义思想与观念的熏陶,提高思想素质。据统计,20世纪中期以来,在化学、生物、医学等诺贝尔奖获奖者中,有半数以上的科学家曾受物理学的影响,他们从物理学中汲取智能,在非物理领域里获得成功。但却从没有非物理专业的科学家问鼎诺贝尔物理学奖。这就是物理智能的力量。

2.物理知识有用

(1)物理学对推动社会发展有重要作用。没有法拉第电磁感应现象的研究发现,人类社会能进入电时代?没有牛顿万有引力定律的发现和天体运动的研究,卫星能上天?麦克斯韦的电磁场理论发现促进了无线电技术的开发与应用,极大地丰富了人们的物质生活与精神生活。在生活中,衣、食、住、行、交往、通讯、医疗、娱乐等方面的先进设施或仪器,都与物理学知识及应用有关。

(2)学习物理促进我们终身发展。第一,物理是高中阶段的必修课,是高考的必考科目,大学中近80%的专业都与物理学知识相关,湖南省新高考3+1+2模式中的1就是从物理与历史中选考一门。第二,学习物理,不仅可以收获物理知识,更重要是在学习过程中可以掌握研究问题的方法,提升科学素养。第三,物理学研究中许多科学家坚持不懈努力、勇于否定错误、执着拼搏的科学探究精神以及严密的逻辑推理等科学思想,不断感悟内化,就会不断提升文化素质,不断提高学识水平和分析、解决问题能力。

3.物理知识有趣

物理知识有趣,请看下面事例。如果地面光滑,你能行走自如吗?这里有摩擦力的知识。你见过雷鸣电闪现象吗?你知道它的成因吗?“赤橙黄绿青蓝紫,谁持彩练当空舞”是毛主席描写雨过天晴,眼前惊现彩虹的诗句,当你在欣赏优美的诗句或观看天空五彩缤纷的彩虹时,你思考过彩虹的成因吗?这里有光学和电学相关知识。远处崩山,轰隆隆的声音足以让窗户振颤,甚至把酒杯震碎。这是声波惹的祸!“闻其声而不见其人”,这里有声波衍射知识。锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具为什么不用铁或铝做手柄呢?它们为什么常用木料做手柄?油炸食物时,溅入水滴时會听到“叭,叭”的响声,并溅出油来。这里有热学的相关知识。动手做一个小实验:将手机打开,用一铁盒罩住手机,再用另一手机拨打此手机。会有什么效果?这里有静电屏蔽的知识。只要你用心观察、思考,你定会发现:物理世界真奇妙!

三、怎样学好高中物理

物理学知识与我们生活息息相关,在我们没有学习物理知识前,生活中一些表面的错误的观念根植于我们的大脑。比如:一个物体受力就能运动,不受力运动状态就不会发生改变,鸡蛋碰石头,鸡蛋碰坏了,鸡蛋受力大;拔河一定是力气大的赢;离平面镜越远像越小,人离平面镜越近像越大,等等。生活中诸如此类的错误结论不胜枚举,要学好物理学,我们要先同自己大脑中错误的物理观念作斗争,只有战胜了那些错误观念,我们才能接受正确的物理学观念,故而物理学难学。可以说其他自然学科的学习是从零或正数开始的,而物理是从“负数”开始的,我们需要克服“负能量”的影响。我们要树立学好物理的信心!

1.兴趣

兴趣是最好的老师,兴趣是推动学习的巨大动力。有了学习兴趣,学习中就会有强烈的学习需求,学习中积极性会很高,也能体验学习的乐趣。歌德说:“兴趣比智力更重要。”所以,要明确学习目标,激发学习物理的兴趣。

2.观察

观察,是有目的、有计划的知觉活动,既要看、听,又要分析、思考。要学好物理,要乐观察、勤分析、解决观察中发现的问题,从而培养自己的观察能力。物理学史上奥斯特正是凭借自己敏锐的洞察力,才发现电磁效应。日常生活中,要时时处处用心观察,因为物理知识就在我们的生活中。水往低处流,这是司空见惯的现象,但是你见过水往高处动的现象吗?是否思考过它为什么向高处动呢?夏天炎热,人们总是寻找天然凉快的地方,你观察过你的生活地区哪些地方风速大,哪些地方凉快吗?你见过彩虹吗?你观察过它的彩色排列顺序吗?你研究过它的彩色形成原因吗?你研究过它为什么会形成半圆弧形状吗?你吃过“虾子米豆腐”吗?你观察过它的形状与其他米豆腐有什么不同吗?你知道它是如何做成的吗?你观察过吊扇叶片的形状吗?你知道它为什么要有这样的形状?如果电扇反转,会有风吹的效果吗?汽车与小轿车的挡风玻璃安装的倾斜程度相同吗?小轿车的挡风玻璃与“和谐号”动车的头部都是倾斜的,这是为什么?公路弯道处向哪个方向倾斜?知道它为什么要倾斜吗?骑自行车转弯时你会向哪个方向倾斜?……物理知识就在我们周围,我们一定要勤观察、勤思考。

3.实验

物理是以实验为基础的学科,动手实验十分重要。要重视实验、认真做实验、尊重实验事实、科学处理实验数据,努力培养自己的实验能力。不仅要认真观察老师做的演示实验,还要认真思考实验的物理现象和结果,更要积极参与做相关演示实验。认真对待分组实验,实验时不仅要动手,而且要动脑去设计、去理解、去科学记录数据和处理数据,还要学会分析概括出实验结论;只有亲自动手做了实验才能加深对物理规律、定律的理解,只有认真做了实验才能得到符合事实的结果,只有真正尊重实验事实数据才能发现实验误差,才能理解和找到产生误差的原因,或者发现实验过程中出现的操作失误。只有动手实验才能掌握相关仪器的使用和进一步明白它的原理,只有动手实验方能达到理论联系实际的目的,方能体验科学家进行科研实验的科学思想和精神。不仅要做好课本上实验,还要做好课外小实验、小制作。通过动手完成各种小实验、小制作,培养我们的实验技能和独立工作能力,提升自己的创造性思维能力。

4.学习

初中已学过一些物理基本概念、基本规律。但高中物理学习的深度、难度都与初中有差别。高中将对各物理量和物理规律的研究进行定量化、抽象化。物理语言会更严谨科学,物理解题过程也会更规范。所以,要学习好高中物理还有以下几点注意:

(1)要重视理解

在物理学习中理解很重要,千万别不懂装懂!理解就是要弄懂物理概念和规律的确切含义、弄懂物理规律的适用条件,并能用适当的文字、公式、图像或数表等形式对物理概念和规律进行表述。还要能应用相关物理概念和规律说明和解释日常生活中有关物理现象和问题。

比如“加速度”概念。初中学习中没接触过它,许多同学进入高中后,从学习它开始就感觉物理难学了。对加速度,你理解它的物理意义吗?其中a=■是比值定义法,它是一个定义式,是一个计算式。一个运动物体的加速度大小与物体速度变化量没有关系,也不能说加速度与物体运动变化时间成反比,一个运动物体的加速度大小只是用a=■来计算罢了。而真正决定加速度大小和方向的是物体所受的合外力。日常生活中我们可以通过汽车速度计看出汽车运动的快慢,那么我们可以通过汽车速度计看出汽车运动时的加速度大小和方向吗?

在物理学习过程中,我们要重视得出物理概念和物理规律的过程,把道理弄明白,学会追根溯源,才能真正理解。没有真正理解,而只是死记硬背几个公式、结论,是学不好物理的。人教版物理必修2第26页中有这样一道习题:如图,细绳的一端固定于O点,另一端系一个小球,在O点的正下方钉一个钉子A,小球从一定高度摆下。经验告诉我们,当细绳与钉子相碰时,如果钉子的位置越靠近小球,绳就越容易断。请你对这一经验进行论证。

原题是这样解答的。证明:细绳与钉子相碰前后线速度大小不变,半径变小,根据v=ωR得知,角速度增大。根据F-mg=

mv2/R,则拉力F=mg+mv2/R。

可知钉子的位置越靠近小球,半徑越小,向心力越大,则拉力越大,绳子越容易断。

看了这个解答,难道你就没有问题要问?线速度为什么不变?实际我们去做这个实验,若绳不断,是否发现小球转得快些了?其实运动学中学过一速度公式:末速度v=v0+at,要想末速度与初速度不同,则在有加速度的前提下必须有变化的时间。所以细绳碰钉瞬间,线速度大小不变。若绳不断,我们看见小球转得快了,其实是角速度增大了。所以说理解很重要,一定要把问题想明白,千万别不懂装懂!

(2)学会阅读与理解

多年教学中发现,很多同学只注重听、记上课时讲的物理公式、规律,不注重课本、资料等的阅读与理解。要学好物理,阅读与理解能力的提升很重要。物理学的重要概念及规律都在物理课本中,物理课本中的每个词句都是经过科学家、专家的反复推敲、字斟句酌而成,必须逐字逐句加以阅读与理解。又如物理信息习题,只有认真阅读与理解后,才能依据所提供的信息正确想象物理情景和过程,建立正确的物理模型,分析已知信息与要求解的问题之间的联系,然后利用相关物理规律来求解问题。再如物理学史、科学家传记阅读时,应读懂时代背景与科学发现的艰辛,应理解科学家的科学精神、科学思想与科学方法;应该读懂科学发现的成果及价值;然后在理解其精髓的同时内化成自己的思想、世界观及追求真理的动力。

(3)培养自己灵活运用数学工具解决物理问题的能力

在高中物理学习中,很多时候有的学生难以得出正确的运算结果,有时遇到难题,就放弃解答,这都是运用数学工具解答物理问题能力较弱的体现。灵活运用数学工具的问题,平时除了通过增加做题量外,还要学会做题后的归纳、总结、提升,还要培养自己独立做题的能力。当然我们教师也会在教学中用系统的训练方法来提高学生数学知识与技巧的运用能力,拓展思维模式,锻炼空间想象力,让学生掌握独立解题的方法。

学好物理不可能一蹴而就,肯定有困难、挫折,但我们要永不言败,坚持不懈,执着追求。在物理学习中,我们要注意在观察、实验中思考,在学习、理解中提升自己的物理学习能力,要经常自我激励,要相信自己一定能学好物理。

作者简介:陈加德(1966.11—),男,土家族,出生于湖南省永顺县,中小学高级教师。

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