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高中生学习物理的困难分析及解决对策

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  一、高中生在学习物理的过程中遇到的困难分析
  
  实际生活问题的解决过程实际上包含这样的流程,从实际问题中提取信息,排除次要因素(抛除非物理信息),确立理想化的研究对象和物理场景,应用所学的物理知识,寻找物理对象在变化过程中满足的定量和定性的规律,直至解决问题。
  在大多数情况下,传统物理教学及有关问题的训练,往往直接给出简化后的物理对象或物理图景,因而在问题的处理上,学生缺乏对物理对象和物理场景进行理想化处理的能力。
  例如:学生习惯于解决细线悬挂小球的摆动问题,而对小孩荡千秋问题,却一筹莫展。学生习惯于解决小球过顶的圆周运动问题,而对汽车过拱桥的问题却束手无策,困难在于:
  1 学生缺乏准确的物理模型
  在实际问题的众多对象中,思维容易受到问题表象的干扰,很难抓住对象的本质特征,因而难以从实际问题中抽象出物理图景和物理模型,因而形成认识上的思维障碍。
  2 学生缺乏程序化的思维训练
  由于现行教材、教科书中应用性的生活事例很少,学生在学习新知识时,缺少该环节的思维训练,在问题的应用上,学生仍然习惯于传统的认识经验和思维习惯,久而久之,就认为物理就是代代公式的数学运算而已,因而淡化了物理思维的训练,形成方法上的思维障碍。因此在今后的物理教学中必须重视图像图景的教学,加强学生的应用能力的培养,提高解决实际问题的能力。
  
  二、解决对策
  
  1 重视图像图景教学
  不同的信息对大脑中不同的部位产生不同的刺激作用,如文字信息传向左半脑,引起抽象思维,形成概念,完成数字计算和演绎,而具体形象的图形和图像信息将传向右半脑,引起形象思维,形成空间概念。只有在教学过程中文字信息和图形信息交替传递到大脑的左半部和右半部,使大脑皮层的兴奋中心和抑制部分在左、右半脑交替出现并相互补充,思维品质就能得到极大的提高,并保持持久的兴奋。应用能力的培养,就是要在教学上通过图像图景的教学,建立由实际情景一一理论模型一一新实际情景的有机联系。加强抽象的物理规律与形象的实际情景的紧密联系,提高学习的效率,更好地掌握所学知识。
  2 充分展示知识发生发展的过程,帮助学生建立准确的物理模型
  传统的物理教材安排的教学内容都是已经选择、压缩、改造过的,更具高度的抽象性。若是照本宣科,学生很难理解所学内容,若能充分利用图形图片、电视录像、多媒体课件等手段再现知识发生发展的变化过程,用图文并茂的方式向学生提供信息,降低学生学习的难度,并将物理学研究问题的方法和物理思想寓于情景的建立和分析过程中,促进学生开展分析问题的思维活动,自然地“悟”出其中的道理和规律,使学生掌握分析物理过程、建立正确物理情景和模型的方法。例如,在讲解单摆模型时,展示伽利略观察油灯等时摆动的图片或动画,再现模型建立的思维过程。让学生身临其境,感知分析物理过程的方法,建立准确的单摆模型。这样,学生理解了模型的本质,就不会“只见树木不见森林”。
  3 重视解决实际问题的思维程序训练和学生学习习惯的培养
  学生遇到解胚的困难时,还表现为思绪的混乱,缺乏思维的程序化。因此在教学中更要重视思维程序的建立和训练,解决实际问题的思维程序大体可分六步,即审题→文字信息(排除干扰因素)→抽象出物理对象和物理情景→寻找问题所满足的定量和定性的规律→建立模型→求解。
  第一步,从实际问题中提取与问题有关的文字信息,并用相应的图形或符号表示,使复杂的变化过程代码化。
  第二步,确定物理对象,建立物理情景,运用示意图帮助理解题意,寻找变化规律,建立各物理量的联系。边审题、边画图,并一一把条件和问题用字母符号注在图上,使问题能在脑中形成完整的表象,不至于因忘记条件或问题而中断解题过程的思维去重新审题,同时,示意图能使解答问题所必须的条件同时呈现在视野内,图像成为思维的载体,视图凝思,实际上是视觉思维参与了解解题的过程。
  第三步,建立模型关系,立式求解。苏霍姆林斯基说过“教会学生把应用题‘画’出来,其用意就在于保证由具体思维向抽象思维的过渡”。实际上在第二步,由文字到示意图的思维跨度非常大,有时,在学生问问题时,教师出示意图,学生在示意图的启发下,问题很快得到解决。因此,在教学过程中,应加强图像图景的教学。一方面在平时教学中,要重视示意图画法的训练。教会学生如何通过审题,画示意图,从易到难,逐步消除思维障碍,这一过程教师不得包办代替学生的思维过程。另一方面在学生的练习过程中,重视画图习惯的培养。例如从高一开始,可把练习本的左侧折出三分之一,专门用作画图区,把图像作为建立关系、列方程的依据。画图习惯的培养需要一个过程,对应该画图而没有画图的答题应扣去大部分的分数或让学生重做,从严要求,形成习惯。同时,重视课本插图的观察和思考,新教材的图片更为丰富,要注意指导学生如何画图、看图,建立文字和图像的联系。养成读图释义,审题画图的习惯,最终能从静态图中联想到动态变化的过程,由动态图中能看到瞬时的状态图景。不断训练学生的物理形象思维和抽象思维。建立正确物理模型,是提高学生解决实际问题能力的有效教学策略。
  3 通过创设开放情景的途径培养发散思维
  从认知心理学来看,新课教学之后,简单地布置作业或机械地“一课一练”,往往会使学生加重疲倦的心态。此时如果能创设开放情境,让学生从不同的角度探索解决问题的途径,就会再次点燃学生思维的火花,使学生再接再厉地完成迁移训练,体验到成功的愉悦,从而培养学生思维的灵活性和发散性。例如,在“平抛物体的运动”新课教学结束时,针对教材上有关飞机扔炸弹的例题可以创设如下的开放情境:炸弹落在地上的弹坑是如何分布的?如果目标是移动的,该怎样投弹才能命中目标?若炸弹是斜抛出去的,又该如何研究呢?(学生思维的火花再次被点燃,课堂重又活跃起来了,在积极地思维、深入地探讨与争论之后,学生带着更多的问题恋恋不舍地离开课堂。)再如,学习了超失重现象之后,可以创设这样的发散情境:在塑料可乐瓶的底部和侧壁分别打几个小孑L,灌满水后一拎起来,水花四溅,当提着瓶子向上加速运动时,水喷射得更厉害(超重现象);而向下加速运动时则情况相反(失重现象)。接着再问:如果自由下落呢?(先让学生思考,再用实验验证。)追问:如果将瓶子竖直上抛又会怎样?(对照前面向上加速的情况,学生普遍认为水会喷射得更厉害,演示结果:滴水不漏!强烈的反差激起了学生极大的探究欲望,同时点燃了学生思维的火花。)
  当然,高中学生解决物理问题的困难是多方面的,但只要重视图像图景的教学和画图习惯的培养,加强应用性知识的教学,不断培养学生优良的物理思维品质,物理教学就会越来越生动,就一定会使更多的学生爱学物理。
  
  参考文献
  [1]潘法凤,试谈新课程理念下的情景教学和教学情景的创设[J],物理教师,2006,27(11):1―4。
  [2]须雪忠,创设学习情境,优化课堂教学IJ],物理教学探讨,2006(6)。
  [3]张华,课程与教学论[M],上海:上海教育出版社,2000。
  [4]吴加澍,姜水根等,高中物理方法教育研究[M],杭州:浙江教育出版社,1995。
  (责任编辑 易志毅)
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