趙仿學
摘 要:學生在物理學習過程中,單位換算是做題的重點,也是一大難點。許多學生在做題時,容易記錯單位和相關進率,造成“一著之錯,滿盤皆輸”的后果。因此,對單位換算頻繁出錯原因詳細剖析,從計量單位、教師、學生、審題四個方面進行說明,使學生在后續(xù)的學習中,找準出錯原因,避免繼續(xù)犯錯。
關鍵詞:物理學習;單位換算;出錯原因
物理的學習中,對某個物理量進行計算時,通常都需要對物理量的單位進行換算。單位換算對中學生來說并不陌生。從小學開始,學生已經(jīng)學習過簡單的單位換算。如長度單位為米、分米、厘米、毫米之間的換算從大到小是10倍的關系;人民幣的單位元、角、分之間的換算也是10倍的關系。這些單位換算生活中很常見,而且小學開始便反復練習,比較熟悉也比較簡單。在中學物理的學習中,物理量變得越來越多,單位越來越復雜,之間的相互換算對學生來說更是一頭霧水。所以,單位換算雖不是教學的重點內容,卻變成了物理學習中的難點。
在學習中,正確的單位換算是物理運算的基礎,也是鞏固物理概念的必要手段。因此,習題中經(jīng)常涉及單位及其換算,但各種問題仍是層出不窮,主要表現(xiàn)為:概念不清楚,對一些物理量的單位不知道;進率不明確,復雜單位之間的進率胡亂換算;轉化不清楚,不知道該乘以還是除以進率。本文對上述出現(xiàn)的原因本質進行深入研究,發(fā)現(xiàn)主要是以下幾方面造成的。
一、計量單位的抽象性
單位換算的根本是對物理量概念的掌握,只有完全理解物理量單位,才能對物理量之間的單位換算游刃有余。中學階段接觸到的計量單位有許多,諸如電流強度、電壓、電阻、密度、壓強等,這些物理現(xiàn)象、概念、規(guī)律難以理解,學生日常生活中也接觸不到,沒有這方面的感受導致這些物理量對他們來說很抽象。所以,學生也很難理解這個量究竟是什么,到底有多大。記憶起來也會很吃力。簡單來說,生活中經(jīng)常使用“秒、分、時”等時間單位,但學生仍然對這些時間單位及其進率關系不能完全掌握,究其原因是學生對計量單位的認識不深刻,一分鐘是多久,一小時有多長,這些概念仍較為模糊,更別說多大力是一牛頓。如果不能完全理解這些物理量的單位,做題時當然會有問題。
二、教師教學方面
在中學物理教學中,多數(shù)老師認為某些物理量的單位及換算小學時學生學過,默認學生已經(jīng)掌握,再次學習時只需自己看看,沒必要再在單位及換算上浪費時間,于是只是讓學生機械地記憶?!暗蛦挝换筛邌挝灰赃M率,高單位化成低單位要乘以進率”,簡單點就是“低變高除進率”“高變低乘進率”。然后通過大量的習題來鞏固。至于為什么乘,為什么除,學生依然一頭霧水。短期雖然靠大量練習可以熟練,但由于沒有理解單位換算的根本原因,時間久了,便會忘記或記混,導致做題的時候,好多學生根據(jù)死記硬背來的東西猜測,導致單位換算頻繁出錯。例如,密度單位千克每立方米與克每立方厘米的換算關系是1×103g/cm3=1 kg/m3,電能單位是千瓦時,與焦耳的換算關系是1kW.h=3.6×106J,老師上課時直接給出單位換算關系式,不給學生講明單位換算背后的真正含義,學生只靠記憶中的關系式進行運算,出現(xiàn)1kg=9.8N也不足為怪。
三、學生學習方面
中學生在剛開始學習物理知識時,習慣用純數(shù)學的思維方式學習物理知識。數(shù)學著重研究數(shù)量之間的關系,要想說明結論正確,需要詳細證明。而物理是對物質運動一般規(guī)律的研究,很多結論都是實驗所得,無法詳細證明。所以對初學物理的學生來說,思維方式的轉變很重要。這就要求學生可以經(jīng)常聯(lián)系生活實際,多動手、多實驗,對常見的物理量及大小可以正確認識。不能靠死記硬背,這樣會造成單一單位及換算的難度。再加上中學物理中一些復合單位本身便比較復雜,例如水的密度是1.0×103kg/m3,換算成g/cm3時,需要知道1kg=1000g,1m3=106cm3,然后再進行換算,得到水的密度為1.0g/cm3。學生若沒有對其推導過程完全理解,對復合單位換算便會無從下手,使得復合單位換算變得難上加難,從而無法完全掌握物理學習中的單位換算問題。
四、審題不明確
大多數(shù)的學生已經(jīng)習慣了在老師的引導下被動地審題。在自己獨立做題時,并不能對題目中的有用條件完全找到,更別說找到隱含信息。或者只是匆忙地看下題目信息,然后按照習慣做題,并沒有注意到題目中關鍵信息被加工,單位需要換算這一陷阱。而且在比較復雜的題目中,學生容易顧此失彼。比如,5立方米60立方分米=(0.06)立方米。其出錯原因便是學生只將60立方分米換算立方米,而忽略了5立方米的存在。這種典型的粗心大意,不認真審題經(jīng)常出現(xiàn)。
物理學習中單位換算頻繁出錯,一定要引起教師和家長的高度重視。只有深入了解單位換算出錯的原因,找到有效解決問題的策略,才能對癥下藥,讓學生在單位換算中不再出錯。及時解決學生在學習中遇到的問題,才能讓學生有更多的熱情持續(xù)學習新的物理知識。
參考文獻:
[1]陳建華.初中物理學習策略[M].北京:中國和平出版社,2005.
[2]張世成.學生學習內容疑難問題解析[M].長春:東北師范大學出版社,2012.
編輯 李燁艷