浅析高中物理学习误区的改进策略

2022-05-30 16:22陈知镜
中学理科园地 2022年5期
关键词:方向概念解题

陈知镜

摘   要:高中学生在物理學习过程中存在四个误区:重公式运用,轻概念理解;重机械训练,轻过程方法;重文字表述,轻课本插图;重理论推导,轻观察实践。结合教学实践制定突破误区的教学策略,旨在解决物理难学的问题,给学生以学法和思维方面的指导。

关键字:高中物理;学习误区;教学策略

引言

与初中相比,高中物理学习不再是简单的知识学习,概念规律更抽象严密、理论更丰富深奥,定量取代定性,实验原理及过程更复杂,思维方式更缜密,这些变化对许多刚进入高中的学生来说是难以适应的。如果学生在短时间内不能适应这种变化,学习就跟不上,积极性和主动性就逐渐丧失,差距逐步拉大,便产生畏惧心理,进而放弃物理学习。因此,在高中阶段,特别是起始年段,教师应通过自己的努力,设法破解物理难学这一焦点难题。经过多年的教学观察,认真分析学生的学习现状,发现他们在学法上存在四个方面的误区:重公式运用,轻概念理解;重机械训练,轻过程方法;重文字表述,轻课本插图;重理论推导,轻观察实践。破解这些误区可以从以下几方面着手,做到有的放矢,以收到实在的教学效果。

1  理解概念,突出本质

概念是物理思维建立的最基本元素,反映了物理规律中最本质的辨证关系,是构建物理知识体系的基石,也是解决物理问题的一把金钥匙[ 1 ]。然而许多学生只重视公式应用,主要精力放在如何应用公式解题上,忽视对概念的深入理解,以致题目稍有变化,要么出错,要么束手无策。究其原因是对概念的理解不透彻,既未抓住概念的本质,又未明确其内涵和外延,以致思路不清晰,无法做出正确的推理判断。因此,教师要加强概念教学,促进学生透彻理解概念,提高认知能力,有效构建和拓展整体知识网络。如机械运动是一个物体相对于另一个物体位置的变化,其中“相对”是关键,说明对运动的描述必须用参考系来对比;参考系则为假定不动的物体,理解了“假定”的含义,就明白了动与不动的物体都可选作参考系。高中阶段用类似方法定义的概念相当多,也很容易出错,因此明确概念的基本含义后,还要从内涵、外延等不同角度理解和深化,这样才能真正掌握概念。如磁通量是指穿过某一面积的磁感线条数,“穿过”又有什么奥妙呢?如图1,教师提出问题:穿过A、B两环的磁通量,哪个多?学生立马回答:“A环面积大,A环多。”“方向?”“向下。”“磁感线是什么形状的?”“闭合曲线。”回答后,学生楞了一下,随即恍然大悟,原来漏了内部的磁感线。学生思考后得出:外部,ΦA下>ΦB下;内部,ΦA上=ΦB上;相互抵消了部分,因此穿过的磁通量应理解为:穿过同一个面的正、反向磁感线条数之差。这样理清了其本质关系,得ΦA<ΦB。可见,不重视对概念的深入理解是行不通的。

2  重视过程,遵循规律

只有对物理过程的本质做出透彻的分析,揭开其遵循的规律,才能准确选择相应公式、规律解题,这是解题的最基本方法,也是学好高中物理的必经之路。然而不少教师为了提高学生的解题能力,就绞尽脑汁总结出各种题型的解题技巧,要求学生对着练习、模仿、记忆。只重结果,淡化过程分析,轻视方法、规律的摸索和总结,让学生依葫画瓢,虽然形似,但不知来龙去脉,抓不住本质规律,只要题活题变,学生要么无从下手,要么出错。因此,教师应指导学生注重物理过程分析,加强逻辑推理,提高分析、解决问题能力。如讲评鲁科版必修2 P51第8题时,学生一看到此题,就感觉难度挺大的,一时不知从哪里下手。如图2,教师提出了如下问题:①人的运动,可以分为几个过程?②在A平面上人做什么运动,受到几个力作用,各做什么功,做功多少?③AB过程人做什么运动,受几个力,分别做了多少功?④BC过程人做什么运动,受哪些力作用,各做功多少?⑤试试能否用动能定理列出相应的式子?⑥过A点时人的速度多大,前后瞬间速度是否发生变化?⑦落地前瞬间,人的速度多大,落地前后速度有什么变化?⑧机械能损失了多少?⑨是什么原因造成的?这样就形成了问题串,把复杂的大问题分解成多个简单的小问题,降低了梯度。学生在这些问题的引领下,通过自己的努力,成功解决了前八个问题,提高了自信心。最后教师引导学生分解落地前速度,对比落地前后两个方向的分速度的变化,很快就找到了原因。这样学生亲历了过程分析,体会到此法的妙用,自然得以生根发芽,促进学习力增强。

3  图文并用,如临其境

插图是形象化的活教材,为说明、深化文字内容服务,甚至有些用言语难以清晰描述的物理过程,利用图像呈现,能达到只可意会的功效,有效化解难点。然而多数学生对课本上的插图,或熟视无睹,置之不理;或明知故问,自娱自乐;或一眼带过,弃之不用;或浅尝辄止,不予深究。这样就割裂了图文关系,失去了它应有的功能。甚至在插图上乱涂乱画,添砖加瓦,浪费了宝贵的资源,失去了深入学习的契机,削弱了学习效果。这就要求教师要引导学生探究插图所要表达的意图和功能,让插图的功效真正发挥出来。如学习离心运动时,面对图3的静态过山车图片,教师播放了过山车的微视频,以增强学生的动态过程感,然后提出问题:①过最高点时车上的人头朝下,为什么不会掉下来?②过山车做什么运动?③是匀速圆周运动吗?即速率有什么特点?④什么力提供向心力,指向圆心吗?问题相对较简单,学生很快就得出了结论。而后教师拿出如图3模型,又提出问题:①已知小球质量m及圆轨道半径R,若小球从h高处滑下,到最低点时对轨道的压力多大?②到最高点时,压力又是多大?③h为多大时,小球到最高点对轨道的压力恰好为零?教师引导学生分析物理过程,摸索解题方法,顺便复习相关知识,促进了知识的融合和整合,提高了应用能力。最后教师又拓展一步:h为多大,小球做圆周运动时不脱离轨道?激发了学生的好奇心:不脱离轨道又是怎样的运动?在教师的指导下,用模型动手实验,探索不脱离的临界状态,问题也就迎刃而解了。这样既拓宽了学生的视野,也拓展了学生的思维。

4  理论实验,相得益彰

物理是一门以实验为基础的学科,实验不仅有助于学生形成、理解概念和规律,也能培养学生发现、分析和解决问题能力,还能促进学科思维的发展。然而许多师生不重视实验,观察、探究过程应付了事,草率完成,发挥不了实验应有的功能。以至好多重要实验被人为取消,最终学生在多媒体上看实验,用笔做实验。也就失去了亲历实验探究过程,以致人机交互不够,难以获得感性认识,欠缺身临其境的感受,导致认知无法同实践相结合。这就要求教师要加强实验教学,实现理论实践相互补充、促进,有效提高学生的科学素养。如探究楞次定律时,按图4连接线路,要求学生注意观察N极插入、拔出和S极插入、拔出过程中,电流表指针的偏转方向。实验后让学生进一步分析:①感应电流I感方向;②原磁场B1方向;③穿过线圈的磁通量Φ怎么变化;④感应磁场B2方向;⑤B1与B2的关系。而后教师提出问题:①I感方向与哪些量有关?②I感方向如何判断?学生比较以上分析结果,发现B2方向与B1方向、Φ变化之间存在对应关系,并总结出:Φ增大,则B1、B2反向;Φ减小,则B1、B2同向;且由B2方向用右手定则就可判断I感方向。教师接着用“阻碍”二字将感应电流方向的描述统一起来,概括出楞次定律内容。而后又提出问题:①阻碍还有什么表现?②实验中产生的电能从哪里来的?并引导学生分析“阻碍变化”的内涵及来拒去留的表现,由能量守恒定律得出电能的来源。这样学生亲历实验探究过程,不仅掌握了知识,也掌握了利用定律解决问题的方法,还学会了从多个角度分析问题。

5  结束语

综上所述,加强概念学习和理解,构建了知识网络;分析物理过程,提高了解题能力;图文对照学习,促进了知识融合;强化实验教学,实现理论实践相互补充、促进。以上四个措施有效解决了学生物理学习上的误区,使学生顺利适应高中物理的学习,突破物理难学的魔咒,提高了学生的物理核心素养。

参考文献:

[1] 陈聚坤.重视对物理概念的理解[J].新校园·中旬刊,2011(1):82.

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