物理學(xué)作為一門自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科,整體上是由物理學(xué)科知識和物理學(xué)的思想和方法組成的。物理學(xué)的思想和方法是伴隨物理學(xué)的發(fā)展而建立起來的,而物理學(xué)的知識和體系及物理學(xué)史則是體現(xiàn)和學(xué)習(xí)物理學(xué)思想和方法的最好載體。物理概念和規(guī)律是物理知識的核心內(nèi)容。只有理解了概念和規(guī)律,才能解釋物理現(xiàn)象和解決實際問題,單純地機械記憶是永遠(yuǎn)學(xué)不好物理的。在此我就如何培養(yǎng)學(xué)生的理解能力,提高學(xué)生的素質(zhì)這一問題談幾種常用方法。
一、推敲理解法
推敲理解法就是對物理概念或規(guī)律逐字逐句推敲,理清概念的來龍去脈,把握關(guān)鍵字的含義,直至理解它、掌握它的一種方法。例如,在進(jìn)行速度概念教學(xué)中,雖然學(xué)生在小學(xué)已接觸過,但沒有真正理解。因此應(yīng)先讓學(xué)生知道引入速度概念的原因:為了比較不同的物體在相等的時間內(nèi)運動的路程不相等。然后,讓學(xué)生認(rèn)識比較的方法:相等的時間比路程;相等的路程比時間??梢娐烦膛c時間的比值反映了物體的這個特性,物理學(xué)中就用速度來表示比較物體運動快慢的這個特性。最后,逐字推敲關(guān)鍵字詞的含義。物體在單位時間內(nèi)通過的路程為物體運動的速度。這句話里關(guān)鍵詞是“單位時間”四個字,什么是單位時間?就是1個時間單位,如1小時、1分鐘、1秒等。在國際單位制中,路程用米表示,而時間用秒表示,所以推導(dǎo)出速度單位:米/秒,它表示物體在1秒時間內(nèi)運動多少米。類似的初中物理概念還有密度、壓強、功率等概念的理解,依然采用這種方法。
二、對比理解法
對比理解法就是將相近的概念或規(guī)律等加以對比,找出其異同,抓住各自的特點,達(dá)到理解概念的目的的一種方法。例如,講授壓力時,可與重力對比;講二力平衡時,可與一對相互作用力對比;講汽化時,可將蒸發(fā)與沸騰對比;講柴油機時,可與汽油機對比;講發(fā)電機時,可與電動機對比,等等。把它們的異同點列表對比,幫助學(xué)生理解掌握新的概念。同樣,對于蒸發(fā)快慢與蒸發(fā)量的多少無關(guān),浮力的大小與液體的(體積、質(zhì)量、重力等)多少無關(guān),滑動摩擦力與受力面積的大小無關(guān)等也可結(jié)合此方法來理解。
三、類比理解法
類比理解法就是在物理教學(xué)中把一些不容易理解的概念或規(guī)律跟學(xué)生熟悉的現(xiàn)象進(jìn)行類比,達(dá)到理解新知識的目的的一種方法。例如,在探究影響導(dǎo)體電阻的因素中,學(xué)生對“導(dǎo)體的材料、長度一定時,橫截面積越小,電阻越大”不甚理解。于是我做了這樣的類比:放學(xué)時同學(xué)們都要走出校門,如果打開大門,則行走通暢,出門快捷;若只開旁側(cè)小門,則擁擠不堪,相互阻礙,不易走出,這跟“導(dǎo)線越細(xì),電阻越大”不是極相似嗎?同樣,對于電流可用水流來類比,電壓可用水壓來類比,電勢差可用地理中的高度差中類比,等等,這樣更容易使學(xué)生理解其概念及特點。
四、聯(lián)想理解法
聯(lián)想理解就是在教學(xué)中遇到學(xué)生一時難以理解的知識時,從這個知識點聯(lián)想到另一相似的、學(xué)生更熟悉的知識點,促使學(xué)生對新知識點的理解的一種方法。例如,在講授“電阻是導(dǎo)體的一種性質(zhì)”時,可以聯(lián)想已學(xué)過的“密度”和“比熱容”等概念,讓學(xué)生理解:凡是表示物質(zhì)特性的物理量都與自身因素有關(guān),電阻也是一樣,跟電壓與電流無關(guān),只與導(dǎo)體本身的材料、長度、橫截面積及溫度有關(guān)。例如,在理解串、并聯(lián)電路中的電流、電壓特點時,可引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想到連通器應(yīng)用中的牲畜自動飲水器和梯田澆水等情況。
五、等效理解法
等效理解法是對有些難度的問題,只要指導(dǎo)學(xué)生巧用等效作用,就能使問題化難為易,迎刃而解,達(dá)到深化理解和應(yīng)用知識的目的的一種物理方法。例如,在電表選擇時,一些學(xué)生容易將電壓表與電流表弄反,教學(xué)時可以將電壓表等效為一個斷開的開關(guān)即斷路,電流表等效為一根導(dǎo)線,問題就可以順利解決了。同樣,對于高中力學(xué)中的力的合成與分解,采用這種方法來理解就容易多了。
六、反證理解法
反證法也叫做歸謬法,它是在從正面不易理解的時候,從反面進(jìn)行理解和論證的一種方法。其程序是先提出與原知識點相反的假定,然后從假定中得出矛盾的或有負(fù)面作用的結(jié)論,從而通過否定假設(shè)來肯定原知識點的正確性,促進(jìn)對知識的理解。例如,為什么磁感線不能相交?我們可以假定兩條磁感線相交。那么,在交點處磁場就存在兩個不同的方向,這跟已知情況(磁場中的某一固定點只有唯一確定的磁場方向)相矛盾,所以磁感線不能相交。再如,為什么夜間行車時駕駛室內(nèi)不能開燈?為什么在鋪設(shè)水泥路時每隔一定距離留一道縫隙?這些問題都可以運用反證法理解。
七、動靜變換理解法
在分析和理解某些問題時,將以運動的物體當(dāng)做靜止的物體或靜止的物體作為運動時考慮,即采用“化動為靜”或“變靜為動”的方法,將收到意想不到的效果。例如,作杠桿示意圖時,作圖難點在于支點位置及阻力方向不好判斷,這時就可用“變靜為動”這種方法。設(shè)想,在動力F1作用下杠桿如何轉(zhuǎn)動才能達(dá)到效果,“觀察”杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點就是支點。又因為阻力使杠桿轉(zhuǎn)動的方向與動力使杠桿轉(zhuǎn)動的方向相反,這樣問題就順利解決了。同樣,對于物體運動中選定參照物(假定不動)來判定另一物體運動情況,利用此法就比較容易解決。
教學(xué)的重點是發(fā)展學(xué)生的智力、才能,核心是培養(yǎng)思維應(yīng)用能力,目的是激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。因此教會學(xué)生理解方法,使學(xué)生學(xué)會獲取知識、技能十分重要,而且學(xué)生一旦掌握,對他們的終身學(xué)習(xí)與發(fā)展都將大有裨益。