淺談物理思想和物理方法在教學中的滲透

　　淺談物理思想和物理方法在教學中的滲透
　　
　　文/黃樹林
　　
　　摘 要：物理課程改革重視物理思想和研究方法的教學，但在實際教學中很多教師仍然只重視基礎(chǔ)知識傳授，而忽視了物理思想和研究方法。以對勻變速直線運動的研究為例，論述物理思想的和研究方法滲透問題。
　　
　　關(guān)鍵詞：物理教學；思想；方法
　　
　　“改變課程過于注重知識傳授的傾向……使獲得基礎(chǔ)知識與基本技能的過程同時成為學會學習和形成正確價值觀的過程�！边@是《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》提出的要求，同時也對高中物理新課程教學賦予了更多的教育意義。但在實際的教學中，很多教師仍然只重視基礎(chǔ)知識傳授與基本技能的訓(xùn)練，而忽略了物理思想和方法的滲透。
　　
　　例如，研究“勻變速直線運動位移與時間的關(guān)系”時，教材提供了一份真實的測量記錄，教師應(yīng)該認真組織、引導(dǎo)學生討論“怎樣根據(jù)測量記錄中的數(shù)據(jù)求出該物體運動的位移”，同時強調(diào)是“估算”，鼓勵學生積極思考，充分表達自己的想法。通過討論，便會發(fā)現(xiàn)，顯然不能用任一時刻的速度v乘以整個運動的時間t去計算位移，因為這將導(dǎo)致巨大的誤差。但是，測量數(shù)據(jù)中繪制了6個時刻的速度，其中相鄰時刻的時間間隔Δt只有0.1 s。如果用每段Δt內(nèi)的任一時刻的速度乘以Δt，然后再相加起來，所得的位移與真實位移的誤差就會減小。這是因為Δt內(nèi)任一時刻的速度與Δt內(nèi)各時刻速度的差別，總是比整個時間t內(nèi)任一時刻的速度與Δt內(nèi)各時刻速度的差別要小。在此基礎(chǔ)上，從勻變速直線運動的v-t圖像出發(fā)，采用了先微分：將運動過程分為很多很多的小段，設(shè)某一時刻的速度為v，則每一小段的位移Δx=vΔt；再求和：所有小段位移之和就是整個過程中的總位移。用v-t圖象表示出來就是圖線與橫軸圍成的“面積”，從而得出勻變速直線運動位移時間公式。這樣處理既滲透了微積分的思想，也為學生今后的學習打下基礎(chǔ)。
　　
　　要提高解決問題的能力，需要形成科學的思路和掌握基本的方法�？茖W思路和基本方法的掌握是不可能通過灌輸達成的，需要經(jīng)常、實時的滲透。其實，“把一個變速運動在極短的時間內(nèi)可以當做勻速運動來處理”在運動學中已有應(yīng)用：瞬時速度的定義和用打點計時器測變速運動紙帶的瞬時速度。“一個變化過程在極短的時間內(nèi)可以認為是不變的”，這是一種科學的思路和方法：在力學中，一段變力做功在極短的時間內(nèi)可以當做恒力做功來處理；在電磁學中，一個變化的電場（或磁場）在極短的時間內(nèi)可以當做恒定的電場（或磁場）來處理等，都體現(xiàn)了這種思想方法。如果在這里把勻變速運動的位移公式以簡約化的方式呈現(xiàn)給學生，那么教學過程就變成了知識的“吞咽”和“套用”，就把一個在物理學發(fā)展中極為深刻而有效的思維方法忽視了。
　　
　　再如，“勻變速直線運動速度時間關(guān)系”在新教材中，不求以“簡明、輕快”的方法給出知識的結(jié)論，而是努力把得到知識的過程展現(xiàn)給學生：通過實驗測量、數(shù)據(jù)處理、作出小車運動的v-t圖象；再通過對圖象的研究，發(fā)現(xiàn)其v-t圖象所描述的運動是加速度不變的運動，得到勻變速直線運動的定義、速度和時間的關(guān)系。教學時應(yīng)該圍繞v-t圖象中直線斜率的物理意義進行分析，使學生認識到，勻變速直線運動的v-t圖象是一條斜率不變的直線，明確直線斜率反映加速度的大小，由此定義勻變速直線運動。教學中要注意邏輯推理的過程，教給學生利用圖象分析問題的方法。這雖然與人類對此問題的認識過程不完全一致，但它強化了從實驗得出規(guī)律的一般性過程，是練習用圖象分析問題的有效方法，邏輯線索清晰，它在價值觀及過程與方法上的教育價值較高。但是，在實際的教學過程中，不少教師受種種考評制度的影響，著眼于應(yīng)試教育，只強化知識的掌握：從加速度的定義a=出發(fā)，經(jīng)過代數(shù)式的變形，得到v=v0+at，于是就用來解題了，進行大量的訓(xùn)練。這樣的做法就淡化或忽視了“過程與方法”的教學。
　　
　　在講授物理學的基礎(chǔ)知識的同時，讓學生充分領(lǐng)悟物理思想和研究方法，使之成為溝通學生學習物理知識、掌握物理方法、熱愛物理科學的橋梁，讓學生得其精髓，有所借鑒，使之終身受益，這才是物理新課程改革的初衷所在。
　　
　�。ㄗ髡邌挝� 江蘇省響水中學）

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