高中物理學科的特點及學習方法指導

　　高中物理學科的特點

　　1.知識深度，理解加深

　　高中物理，要加深對重要物理知識的理解，有些將由定性討論進入定量計算，如力和運動的關(guān)系、動能概念、電磁感應、核能等。

　　2.知識廣度，范圍擴大

　　高中物理，要擴大物理知識的范圍，學習很多初中未學過的新內(nèi)容，如力的合成與分解、牛頓萬有引力定律、動量定理、動量守恒定律、光的本性等。

　　3.知識應用，能力提高

　　高中不僅要學習物理知識，更重要的是提高學習物理知識和應用物理知識的能力，高中階段主要是自學能力和物理解題能力，并學會一些常用的物理研究的方法。

　　學好物理，我們可以從4大方面入手：

　　1　思維

　　思維，是人腦對客觀世界的一種間接的、概括的反映，是將觀察、實驗所取得的感性材料進行思維加工，上升為理性認識的過程。學習過程就是一種思維活動，而思維活動也有一定的程序和方法。

　　1.1　物理思維的基本方法

　　物理思維的方法包括分析、綜合、比較、抽象、概括、歸納、演繹等，在物理學習過程中，形成物理概念以抽象、概括為主，建立物理規(guī)律以演繹、歸納、概括為主，而分析、綜合與比較的方法滲透到整個物理思維之中。特別是解決物理問題時，分析、綜合方法應用更為普遍，如下面介紹的順藤摸瓜法和發(fā)散思維法就是這些方法的具體體現(xiàn)。

　　①順藤摸瓜法，即正向推理法，它是從已知條件推論其結(jié)果的方法。

　　②發(fā)散思維法，即從某條物理規(guī)律出發(fā)，找出規(guī)律的多種表述。這是形成熟練的技能技巧的重要方法。例如，從歐姆定律以及串并聯(lián)電能的特點出發(fā)，推出如下結(jié)論：串聯(lián)電路的總電阻大于任何一個分電阻、并聯(lián)電路的總電阻小于任何一個分電阻;串聯(lián)電路中，阻值大的電阻兩端的電壓大，阻值小的電阻兩端的電壓小;并聯(lián)電路中，阻值大的電阻通過的電流小，阻值小的電阻通過的電流大。

　　1.2　物理思維的程序

　　物理思維是將物理現(xiàn)象與物理實驗所得到的感性認識，上升為理性認識，并從已有的理性認識上獲得新的理性認識。物理思維的主要程序是質(zhì)疑與釋疑。

　?、?質(zhì)疑：質(zhì)疑不是一般地提出不懂的問題，而主要指觀察者在充分運用了自己的知識卻仍不能解釋的，帶有一定難度的問題。因此，正確的質(zhì)疑，對進一步學習和研究帶有方向性和啟發(fā)性。質(zhì)疑的途徑很多，但質(zhì)疑的深度卻與觀察者的觀察能力密切相關(guān)。例如，觀察沉浮子實驗，有的人只發(fā)現(xiàn)下壓與下沉的簡單關(guān)系。有的人則能發(fā)現(xiàn)下壓造成下沉的本質(zhì)原因。

　?、卺屢?。釋疑的前題是質(zhì)疑，已有的知識是釋疑優(yōu)先考慮使用的內(nèi)容，當已有的知識對質(zhì)疑的解釋明顯有困難時，對困難的那一部分就要進行創(chuàng)造性活動。釋疑應從物理學的基本概念，基本規(guī)律出發(fā)，先分析物理現(xiàn)象，找出產(chǎn)生這些現(xiàn)象的本質(zhì)因素，再選擇適當?shù)奈锢碇R來解答物理問題。

　　質(zhì)疑：三個溫度計都指示在20℃的位置，但有一個溫度計的刻度不準確，因此肯定有一個溫度計測量到的溫度與實際溫度不符，是什么原因?qū)е?a)(b)(c)三個圖中的實際溫度出現(xiàn)偏差呢?

　　釋疑：在實驗室中，圖二(c)杯中的酒精與空氣相通，由于蒸發(fā)吸熱，使得它的溫度低于室溫，而圖二(b)瓶中雖然也裝滿了酒精，但不會蒸發(fā)，因此它的溫度應和室溫相同，于是可以判斷圖二(c)的溫度計刻度不準確。

　　2 觀察

　　2.1　觀察的方法和步驟

　　①充分做好觀察前的準備工作。即準備好觀察工具和記錄的必備之物。

　?、谝凶⒁饬?，不放棄偶然目標，不輕易放過那些你甚至覺得毫無關(guān)系的現(xiàn)象。長期訓練，使之形成一種一絲不茍的科學習慣。

　　③反復觀察，找出實驗中產(chǎn)生某種現(xiàn)象的原因，透過現(xiàn)象看本質(zhì)。

　?、?作好觀察后的總結(jié)，對觀察到的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù)進行認真分析，以便形成物理概念，建立物理規(guī)律。例如，觀察凸透鏡成像實驗，首先要明確在實驗主要觀察蠟燭和屏的位置變化以及屏上像的變化。本實驗過程中，注意力應集中在蠟燭的位置、屏的位置和像的情況上。為了更準確地觀察這些現(xiàn)象，可進行多次實驗，最后總結(jié)出物距、像距、焦距以及像的虛實、放大、縮小等現(xiàn)象之間的關(guān)系。

　　2.2　觀察的要求

　　①迅速。物理實驗中，有很多實驗要求在很短的時間內(nèi)準確讀出兩個或兩個以上的數(shù)據(jù)，這就要求有很快的觀察速度。

　?、跍蚀_。就是要縮小由于觀察帶來的誤差。

　　③深刻。就是要抓住那些往往是比較隱蔽的現(xiàn)象，而往往又是本質(zhì)的物理過程。例如，浮沉子實驗中，當用手壓下瓶口的橡皮膜時，浮沉子會下沉。而下壓引起下沉的本質(zhì)是下壓使浮沉子上部的空氣柱的體積減小，所受浮力減小所至。

　?、茏屑殹Ｓ行┪锢憩F(xiàn)象的變化不明顯，要求仔細觀察，并能分辨出細微差別。

　　3　實驗

　　實驗是物理科學的基礎(chǔ)，也是物理知識的源泉，加強實驗是物理教學的時代特征，又是提高物理教學質(zhì)量的先決條件。同樣，實驗也是形成物理概念、建立物理規(guī)律的重要方法，物理學習就是通過對物理現(xiàn)象、過程獲得必要的感性認識，這種感性認識可以來源于學生的生活，也可以來源于實驗提供的物理事實。從生活中得到的感性材料通常來自復雜的運動形態(tài)，本質(zhì)的、非本質(zhì)的因素通常交融在一起，僅通過這種途徑形成概念，建立規(guī)律有相當?shù)睦щy。而實驗則可提供經(jīng)過簡化和純化了的感性材料。它能使學生對物理事實獲得明確的具體的認識。例如，初中物理教材中，影響蒸發(fā)快慢的因素是直接從日常生活經(jīng)驗中分析歸納得出的結(jié)論;聲音的發(fā)生是從實驗現(xiàn)象中分析歸納得出的結(jié)論;杠桿平衡條件是由大量的實驗數(shù)據(jù)，經(jīng)歸納和必要的數(shù)學處理得到的結(jié)論，液體的壓強是先從實驗現(xiàn)象中得出定性的結(jié)論，再進一步尋求嚴格的定量關(guān)系。

　　物理教學過程中，物理教師對實驗教學的重視程度是影響教學質(zhì)量的重要因素，學生對實驗的重視程度則是影響學習質(zhì)量的重要因素。在物理學習時，要求做到如下幾點：①認真觀察課堂演示實驗。②獨立完成學生分組實驗和課外小實驗，勤動手、敢動手。③自己設(shè)計和制作某些簡單模型或玩具。④逐步養(yǎng)成用實驗解決物理問題的習慣。21

　　4　遷移

　　遷移就是基本原理在其它條件下的運用。俗話說，學以致用，就是將所學知識、方法應用于社會實踐中去。其本質(zhì)就是遷移。在物理學中，有許多內(nèi)容體現(xiàn)了遷移原則。它表現(xiàn)在以下幾個方面。

　　.1　數(shù)學知識的遷移

　　物理學常用數(shù)學表示物理概念、描述物理規(guī)律。例如應用數(shù)學中的比例關(guān)系描述物質(zhì)的密度(ρ=m/v)。物體的運動速度(v=s/t)，牛頓第二定律(a= F/m)等。應用數(shù)學中的坐標圖象方法描繪出溫度———時間圖象(表示某種物質(zhì)的熔解與凝固過程)，位移———時間圖象、速度———時間圖象、能量——— 位移圖象等。應用數(shù)學中的幾何方法表示光的傳播、折射、反射等。

　　4.2　物理知識的遷移

　　物理知識的遷移表現(xiàn)在三個方面。其一，應用物理知識解題。物理教材中，單元、章節(jié)后均有習題。其二，應用物理知識解釋自然現(xiàn)象，例如，日食和月食現(xiàn)象可用光的直線傳播原理解釋。物態(tài)變化原因可用分子運動論來解釋。海市蜃樓奇觀可用光的折射原理解釋。其三，應用物理知識設(shè)計制作各類產(chǎn)品。例如，根據(jù)熱傳遞原理制成了保溫瓶，根據(jù)電磁感應原理制成了發(fā)電機、電子測量儀表等，根據(jù)熱脹冷縮原理制成了溫度計，根據(jù)光的折射、反射原理制成了照相機、幻燈機、電影放映機等。

　　4.3　物理思想的遷移

　　物理學在形成的發(fā)展過程中，逐步形成了一種物質(zhì)觀，即物質(zhì)普遍存在于相互作用之中，普遍存在于運動之中，普遍存在于能的轉(zhuǎn)化與守恒之中。于是，研究宏觀物體的受力、運動、和機械能的規(guī)律形成了力學。研究分子的受力、運動和內(nèi)能的規(guī)律形成了熱學。研究電、磁之間的受力、運動和能的規(guī)律形成了電磁學等。在物理學習時，當我們形成了這種物質(zhì)觀，就會有目的去認識和理解物質(zhì)的相互作用規(guī)律、運動規(guī)律和能的轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律，學習就會更上一個臺階。正確的學習方法是搞好學習的事半功倍的金鑰匙。然而成功的學習靠的是辛勤的勞動———觀察、思維、實驗、遷移。