陳榮天
摘 要:高一物理難學(xué)是學(xué)生的共識,為使高一物理教師的教學(xué)實(shí)踐更有針對性,提高效率,本文通過比較探討了高一物理難學(xué)的原因所在,并提出高一物理教學(xué)中應(yīng)堅(jiān)持的原則。
關(guān)鍵詞:高一物理;困難;原因;對策
高一物理是高中物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),但高一物理難學(xué),這是人們的共識。高一物理難,難在梯度大,難在學(xué)生能力與高中物理教學(xué)要求的差距大,主要有以下五個因素。
1 高中物理較初中物理教材梯度大,難度高
1.1 教材中使用大量抽象的物理模型
初中教材強(qiáng)調(diào)直觀性,學(xué)生進(jìn)入高中后,馬上面臨著大量的抽象物理模型問題。如質(zhì)點(diǎn)、輕繩、光滑面等。初中針對的是一些要學(xué)習(xí)的“知識”,而到了高中,要針對的是很多學(xué)習(xí)知識的“工具”,或者說是“思想方法”。這些“理想化”了的模型,學(xué)生在理解上有困難,在應(yīng)用上則更難。
1.2 教材中矢量問題的量和難度加大
進(jìn)入高中,矢量的問題,成了物理內(nèi)容的一個體系問題,要分析、要運(yùn)算。例如,求總功的問題,可先求力的矢量和再求總功,也可先求每個力的功再代數(shù)和求總功。以及速度、位移、加速度、場強(qiáng)、動量等等問題,矢量已經(jīng)成為了物理知識中的一大專題,或者說成是物理知識的重要分支。
1.3 圖像法成為重要的思想方法
對于生動鮮活、內(nèi)涵深刻、形象抽象一體化的“圖像法”,初中涉及不多,就是涉及到,也只是應(yīng)用它形象、生動的一面,避開它深刻、抽象的一面。而高中在研究物理規(guī)律,處理物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時出現(xiàn)了大量的圖像問題。初中應(yīng)用圖像的目的是“由抽象向形象”過渡,而高中則需要“由形象向抽象”過渡,高中應(yīng)用圖像要解決大量抽象的問題。如變化率問題,初中是由變化率看圖像,而高中卻要由圖像看變化率。初中用圖像的直觀性“解決”一些問題,而高中需要由圖像“抽象”出一些問題,還往往把圖像和函數(shù)式結(jié)合起來進(jìn)行綜合的分析和演繹。
1.4 從靜態(tài)到動態(tài)的變化,是初、高中的一個跳躍
初中討論的變化問題,都是形象、直觀的,所進(jìn)行的變量的討論與分析,與“函數(shù)”結(jié)合的不緊密。在高中,更多注重變化規(guī)律問題的探討,例如力的動態(tài)平衡、電路的動態(tài)分析等,甚至有很多“變化范圍”、“極值”,“多元性變化”問題的討論。同時數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)思想方法,作為工具大量的用于物理問題之中。
1.5 教材中涉及的物理思想、物理哲學(xué)問題的應(yīng)用難度大
高中物理要涉及到一些物理思想和物理哲學(xué)問題,這在初中是沒有的。而這些思想,在理解上似乎簡單,但在應(yīng)用上難度很大。
例如,牛頓第一定律,它不單單是知識性問題,而是物理哲學(xué)問題?!坝貌挥昧砭S持物體的運(yùn)動”,涉及到人平時生活中的思想觀念,甚至是人們生活中的哲學(xué)問題,統(tǒng)治著人們的靈魂。所以,牛頓第一定律的位置,要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于“單純知識性”的牛頓第二定律的位置。學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓第一定律,其實(shí)是靈魂深處思想觀念上的“革命”。再如,“運(yùn)動的獨(dú)立性”、“力作用的相互性”、“平行四邊形法則”、“物理規(guī)定”、“恒量”等等,都涉及到知識以外的物理哲學(xué)問題。物體的一個分運(yùn)動不影響另一個分運(yùn)動的效果、作用力與反作用力的平等性、矢量的運(yùn)算遵循平行四邊形法則、為處理問題方便需要人為主觀規(guī)定一些東西、自然界存在著一些需要測定的恒量而不能去推導(dǎo)它,等等,都是物理哲學(xué)層面上的問題,對學(xué)好物理,有指導(dǎo)方向和理清思緒的作用,同時能大大提高人的思維品質(zhì)。
關(guān)于“物理思想”的問題,也和“物理哲學(xué)”一樣,它需要“慢慢”的過程才能使學(xué)生建立起來。例如“微元法”、“平均值”、“無窮小可忽略”、“隔離法選研究對象”、“比值定義法”、“變化率的應(yīng)用”、“正負(fù)量的意義”、“參考面意義”、“統(tǒng)一單位制”等等。這些也不是單純的物理知識問題,而是思想方法問題。這些對于初中學(xué)生幾乎是空白的,而建立起來這些思想,又是學(xué)好物理的關(guān)鍵。
另外,高中物理教材對物理概念和規(guī)律的表述嚴(yán)謹(jǐn)簡捷,對物理問題的分析推理論述科學(xué)、嚴(yán)密,學(xué)生不宜讀懂。
2 學(xué)生學(xué)習(xí)方法與學(xué)習(xí)習(xí)慣不適應(yīng)高中物理教學(xué)要求
高中物理內(nèi)容多,難度大,課堂密度高,各部分知識相關(guān)聯(lián),有些學(xué)生仍采用初中的方法對待高中的物理學(xué)習(xí),結(jié)果是學(xué)了一大堆公式,但用起來,卻不知從何下手。由于每堂課容量很大,知識很多,而學(xué)生又沒預(yù)習(xí),因此上課時,學(xué)生只是光記筆記,不能跟著老師的思路走,不能及時理解老師講的內(nèi)容。這樣就使學(xué)生感到物理深奧難懂,從心理上造成對物理的恐懼。
3 高中物理思維能力要求高
初中物理教學(xué)以直觀教學(xué)為主,知識的獲得是建立在形象思維的基礎(chǔ)之上;而高中物理知識的獲得是建立在抽象思維的基礎(chǔ)之上。高中物理教學(xué)采用建立模型、實(shí)驗(yàn)探究、抽象思維,同時與數(shù)學(xué)方法相結(jié)合。要求通過抽象概括、想象假設(shè)、科學(xué)推理來揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì)和變化規(guī)律,要有較高的分析、推理和判斷能力,思維能力要求高。高中物理研究的問題情境、過程較復(fù)雜,常涉及多個狀態(tài)、多個過程以及動態(tài)的問題,學(xué)生接受較困難。
4 高中物理實(shí)驗(yàn)要求高
初中物理實(shí)驗(yàn)簡單、直觀,經(jīng)常是與日常生活息息相關(guān)的問題,學(xué)生比較興趣,實(shí)驗(yàn)也容易做。高中物理實(shí)驗(yàn)不僅要求學(xué)生能明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、理解?shí)驗(yàn)原理和方法,會使用儀器、觀察分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、記錄并處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并且要求能夠靈活地運(yùn)用已學(xué)過的物理理論、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)儀器去處理問題??荚嚫鼈?cè)重能力方面的考查,側(cè)重實(shí)驗(yàn)知識和實(shí)驗(yàn)原理的掌握,實(shí)驗(yàn)器材的選擇和使用方法,注重對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、結(jié)論獲取的方法、以及誤差的分析,對學(xué)生的能力提出很高的要求。
5 學(xué)生數(shù)學(xué)知識和解題能力無法適應(yīng)高中物理習(xí)題要求
在高一物理教學(xué)中有如下特點(diǎn):
(1)在教學(xué)內(nèi)容上更多地涉及到數(shù)學(xué)知識: 例如物理規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式明顯加多加深;用圖象表達(dá)物理規(guī)律,描述物理過程;矢量進(jìn)入物理規(guī)律的表達(dá)式。這些都是學(xué)生進(jìn)入高一遇到的難點(diǎn)。
(2)在應(yīng)用數(shù)學(xué)工具方面對學(xué)生提出了很高的要求:要能根據(jù)具體問題列出函數(shù)關(guān)系式,能進(jìn)行推導(dǎo)、求解,并根據(jù)結(jié)果得出相關(guān)結(jié)論;要求學(xué)會運(yùn)用幾何圖形和函數(shù)圖象來表述、分析、處理相關(guān)物理問題。
(3)高中物理習(xí)題的物理情境較復(fù)雜,有信息量大、應(yīng)用性強(qiáng)、計(jì)算量大等特點(diǎn),要求學(xué)生能判斷提取有用信息,要會構(gòu)建物理模型,還要有較高分析、推理和計(jì)算能力。要求高,難度大,學(xué)生困難重重。剛進(jìn)入高一的學(xué)生,在掌握的數(shù)學(xué)知識量和對已有數(shù)學(xué)知識應(yīng)用的熟練程度上都無法滿足高中物理所需。例如:在運(yùn)動和力的合成與分解中要用到三角函數(shù)的知識,而此時學(xué)生還沒有學(xué)過一般的三角函數(shù)定義和三角函數(shù)公式。學(xué)科知識之間的不銜接增大了高一物理教學(xué)的難度。
鑒于以上分析,高一物理教師必須認(rèn)真研究教材和學(xué)生,教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)做到以下幾點(diǎn):①要重視教材與教法研究,做好初、高中物理教材的銜接;②要重視基礎(chǔ),以“保底”為主,“拔高”次之為原則;③是教學(xué)中要堅(jiān)持循序漸進(jìn),螺旋式上升的原則;④要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)創(chuàng)新能力;⑤要加強(qiáng)學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)。這樣才能掌握初、高中物理教學(xué)的梯度,把握初、高中物理教學(xué)的銜接,使學(xué)生較順利的完成高一物理學(xué)習(xí)任務(wù)。