浅谈物理思想和物理方法在教学中的渗透

浅谈物理思想和物理方法在教学中的渗透

浅谈物理思想和物理方法在教学中的渗透文/黄树林摘 要：物理课程改革重视物理思想和研究方法的教学，但在实际教学中很多教师仍然只重视基础知识传授，而忽视了物理思想和研究方法。以对匀变速直线运动的研究为例，论述物理思想的和研究方法渗透问题。关键词：物理教学；思想；方法“改变课程过于注重知识传授的倾向……使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程。”这是《基础教育课程改革纲要（试行）》提出的要求，同时也对高中物理新课程教学赋予了更多的教育意义。但在实际的教学中，很多教师仍然只重视基础知识传授与基本技能的训练，而忽略了物理思想和方法的渗透。例如，研究“匀变速直线运动位移与时间的关系”时，教材提供了一份真实的测量记录，教师应该认真组织、引导学生讨论“怎样根据测量记录中的数据求出该物体运动的位移”，同时强调是“估算”，鼓励学生积极思考，充分表达自己的想法。通过讨论，便会发现，显然不能用任一时刻的速度v乘以整个运动的时间t去计算位移，因为这将导致巨大的误差。但是，测量数据中绘制了6个时刻的速度，其中相邻时刻的时间间隔Δt只有0.1 s。如果用每段Δt内的任一时刻的速度乘以Δt，然后再相加起来，所得的位移与真实位移的误差就会减小。这是因为Δt内任一时刻的速度与Δt内各时刻速度的差别，总是比整个时间t内任一时刻的速度与Δt内各时刻速度的差别要小。在此基础上，从匀变速直线运动的v-t图像出发，采用了先微分：将运动过程分为很多很多的小段，设某一时刻的速度为v，则每一小段的位移Δx=vΔt；再求和：所有小段位移之和就是整个过程中的总位移。用v-t图象表示出来就是图线与横轴围成的“面积”，从而得出匀变速直线运动位移时间公式。这样处理既渗透了微积分的思想，也为学生今后的学习打下基础。要提高解决问题的能力，需要形成科学的思路和掌握基本的方法。科学思路和基本方法的掌握是不可能通过灌输达成的，需要经常、实时的渗透。其实，“把一个变速运动在极短的时间内可以当做匀速运动来处理”在运动学中已有应用：瞬时速度的定义和用打点计时器测变速运动纸带的瞬时速度。“一个变化过程在极短的时间内可以认为是不变的”，这是一种科学的思路和方法：在力学中，一段变力做功在极短的时间内可以当做恒力做功来处理；在电磁学中，一个变化的电场（或磁场）在极短的时间内可以当做恒定的电场（或磁场）来处理等，都体现了这种思想方法。如果在这里把匀变速运动的位移公式以简约化的方式呈现给学生，那么教学过程就变成了知识的“吞咽”和“套用”，就把一个在物理学发展中极为深刻而有效的思维方法忽视了。再如，“匀变速直线运动速度时间关系”在新教材中，不求以“简明、轻快”的方法给出知识的结论，而是努力把得到知识的过程展现给学生：通过实验测量、数据处理、作出小车运动的v-t图象；再通过对图象的研究，发现其v-t图象所描述的运动是加速度不变的运动，得到匀变速直线运动的定义、速度和时间的关系。教学时应该围绕v-t图象中直线斜率的物理意义进行分析，使学生认识到，匀变速直线运动的v-t图象是一条斜率不变的直线，明确直线斜率反映加速度的大小，由此定义匀变速直线运动。教学中要注意逻辑推理的过程，教给学生利用图象分析问题的方法。这虽然与人类对此问题的认识过程不完全一致，但它强化了从实验得出规律的一般性过程，是练习用图象分析问题的有效方法，逻辑线索清晰，它在价值观及过程与方法上的教育价值较高。但是，在实际的教学过程中，不少教师受种种考评制度的影响，着眼于应试教育，只强化知识的掌握：从加速度的定义a=出发，经过代数式的变形，得到v=v0+at，于是就用来解题了，进行大量的训练。这样的做法就淡化或忽视了“过程与方法”的教学。在讲授物理学的基础知识的同时，让学生充分领悟物理思想和研究方法，使之成为沟通学生学习物理知识、掌握物理方法、热爱物理科学的桥梁，让学生得其精髓，有所借鉴，使之终身受益，这才是物理新课程改革的初衷所在。（作者单位 江苏省响水中学）