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浅谈解决初中物理和中师物理“接轨”难的问题
 一、解决学生对教材内容的不适应
    中师物理与初中物理内容相比,其知识密度大,定量讨论多,研究问题和解决问题需要新思想、新方法、新思路……。教材内容的突然拔高是难以“接轨”的主要原因,加之,由于学生数学知识欠缺,以及思维定势的“负向迁移”,更增加了“接轨”的难度。因此,中师第一学期的物理教学往往是最困难的,笔者认为,要实现教材内容的顺利“接轨”,关键在于帮助学生解决好这些问题。
    (一)学会科学抽象
    物理上为了使所研究的问题简化,往往将研究对象理想化。如:质点、刚体等;将研究过程理想化。如:匀速运动、简谐振动等;还将研究条件理想化。如:无摩擦面,绝热容器等。然而,如质点,匀速运动等在实际中都是不存在的,有的同学对此感到迷惑不解。既然不存在,那又何必研究呢?其实这正是物理学研究问题时常用的简化方法。它的实质是,忽略次要方面,突出主要方面的一种科学的抽象。如质点,就是具有一定质量而没有大小和形状的物体,是理想化模型,许多物理规律正是用物理模型得出的。
    这种思想的建立,需要改变学生头脑中原有图式,而接受新的图式,从而引起图式的质变。因此,从“质点”教学起,就要求学生掌握科学的抽象,使其头脑中的图式,不断得到丰富和发展,从而促进其认识水平产生一个质的飞跃。
    (二)注重开拓思路
    有些物理概念比较抽象。其思维形式和过程又比较复杂,而对于在思路几乎是“直来直去”的同学来说,要理解和掌握这些概念确不是件易事。因此,在讲授新知识的同时,更要注重开拓新思路,以提高学生的抽象思维能力。用“比值”定义的物理量就是其中一例。如:对加速度的定义式a=Δv/Δt,学生已感到明显地不适应,他们在具体判断加速度大小时,总习惯把加速度跟速度联起来考虑,他们认为,根据定义式,加速度跟Δv成正比,跟Δt成反比。例如,竖直上抛物体运动到最高点时a≠0的事实,学生的思路就是通不过,他们认为此刻的v=0,物体都停止运动了,哪儿还有什么加速度?而且令学生更加不可思议的是,加速度的大小跟Δv、Δt均无关。出现这种错误的原因在于学生的抽象思维能力不足:(1)把加速度跟速度概念混淆不清,认为物体只有运动起来才可能有加速度。(2)不理解公式的物理意义,而把定义式纯数学化了,即习惯于从数字角度分析物理量之间的关系,从而引起思维错误,把“量度”公式跟“决定”条件混淆不清。其实,定义式a=Δv/Δt,只是加速度的“量度”式,而不是其“决定”式。为了使学生心悦诚服,理清思路,我举了两个例子,深入浅出,以启发学生“顺应”。例1,要想知道两个同学,谁跑得快,可以让他们同跑一百米,并用跑表“测量”,然后根据v=s/t计算。“比值”大者跑得快,但他们两人的速度大小却与所选的一百米(s)及一百米所用时间(t)均无关。例2,要知道某物质的密度,可“测”出其质量(m)和体积(V),然后用p=m/v计算,但其密度大小却与m、V均无关。这两个例子,形象地说明了“量度”不等于“决定”。类似于加速度用“比值”定义的物理量以后还很多,对于这些抽象的概念,我们要引导学生弄清它的实质,消除思维障碍。这样对以后的电场强度、磁感应强度等概念将会得心应手。
    (三)突破思维定势
    思维定势,对人的大脑思维活动起着两种作用。一是有利于学习新知识而产生的正向迁移,其作用无疑是积极的,但是,当思维定势对学习新知识起干扰作用,即产生负向迁移,其作用则是消极的。
    “已有知识负迁移”;“相异构想”(前科学概念中错的概念);以及“生活中积累的错误观点”等,都会造成一定的妨碍再认识的思维定势,他们往往带着“框架模式”去套认新知识,缺乏全面思考问题的思维素质,因而常常会遇到许多出乎意料的结论,从而发出了“物理难学”的感叹。
    例如:先入为主的标量概念对矢量概念的建立,就是一个干扰。如讲匀速圆周运动的向心加速度时,由于一些同学把加速度理解为速度的量值变化的快慢,而不习惯考虑其方向的变化。所以,一提匀速圆周运动物体的加速度,他们头脑中,预先就有这样的图景:“既然物体作匀速圆周运动,则v[,2]跟v[,1]就应该相等,从那儿来的速度的变化量Δv?加速度也就无从谈起了”。但其向心加速度公式a=ω[2,]R或a=v[2,]/R,充分说明了向心加速度确有实实在在的量值。这一事实,学生往往感到莫明其妙。这就需要突破思维定势。笔者对“向心加速度”一节是这样处理的:索性一开始就给出其结论,a=ω[2,]R、a=v[2,]/R,以建立悬念;接下来复习矢量的概念,并突出其“方向”;然后用矢量的平行四边形法则,导出由于v[,2]跟v[,1]“方向”不同而产生的Δv,这样加速度也就在其中了,接着导出向心加速度公式,最后用实验验证。可见,学了向心加速度后,既扩大了矢量和加速度的外延,又使学生对这些概念的内涵有了更深刻的理解。因此,对于一些难理解的概念,要注意分阶段进行,不能企图“一口吃胖”,强调“一次讲深讲透”的作法,是不符合学生的认识规律的。
    此外,“相异构想”,如“离心力”对作圆周运动物体或单摆摆球和受力分析,起到了干扰作用;“生活中积累的错误观点”,如:“物体运动需要力来维持”,对牛顿第一定律的理解起干扰作用,“马拉车前进是由于马拉车的力大于车拉马的力”,对牛顿第三定律的学习起干扰作用等。还有学生的直觉经验(想当然)的思维定势对理性认识的干扰作用等,在教学中都不容忽视。由于篇幅所限,本文从略。
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