从能力要求上,高中物理教学中所应培养的能力是:理解能力、推理能力、应用数学工具处理物理问题的能力、分析综合能力、观察和实验的能力。在初中,物理规律大部分是由实验直接得出的;在高中,如牛顿运动定律则要经过推理得出,而且在处理问题中要较多地运用推理和判断,因此推理和判断能力要求大大提高。科学思维能力提不高,就学不好高中物理。初中阶段以常识性介绍、说明为主要学习内容,对数学工具有应用只是简单的触及;进入高一,在学习和掌握力的合成和分解时,就体现了数学能力的培养和要求。学生要善于把数学知识运用于计算合力、分力的大小及方向,这对刚进入高一的新生来说,无疑是一大台阶。在第二章的教学中,学生初次接触图像,应讲清物理意义,详加分析,细加讨论,让学生揣摩、体会几何图像在物理中应用的重要性。至于要应用三角函数、正余弦定理,相似三角形等数学知识解题的能力的培养,应选择典型例题进行分析、对比和总结。至于解在决具体问题时的数学能力,如“第二章物体的运动”中图像的运用能力更是一种较高能力的要求,需要具备较高的物理思维能力。高中阶段的学习,要对物理量和物理规律进行全面深入的定量研究,需要运用数学简明确切地表达问题,综合运用数学进行推理和运算。我们知道,物理知识不是公式的堆积,不作物理分析,乱套公式,不是数学本身的过错,而是不会运用数学。学生要善于把数学知识运用于物理,学会运算,以至最后得到物理结论,是在高中阶段应逐步培养和提高的能力之一。学习习惯、学习方法的变更和适应。初中学生学习物理,学生更多地习惯于被动地接受知识,复现知识,对概念规律习惯于死记硬背。进入高中后,则既要重视学习结果的记忆,更要重视对知识的理解,要能够自学钻研,消化知识;要重视逻辑推理,要能进行纵横判断、推理、假设、归纳等一系列更为高级的思维活动,这对习惯于直觉和套公式的初中生而言,当然是不适应的,存在台阶。
从思维方法上,要求学生从形象思维进入抽象思维,完成认识能力的一大飞跃。初中研究力学问题,仅是力的初步概念,重力的常识,摩擦力只作为阻力的形式介绍而已,而进入高中后,一开始就要对较抽象的弹力、摩擦力,进行全面的定量研究,继而要进行受力分析、分清施力物、受力物、作用力与反作用力、平衡力等容易混淆的概念,要选定研究对象、采取正确的研究方法等等,这些是横在新生面前凸起的台阶,跨不过它,高中物理将很难过关。
四、教学方法的改进
在教学思路上,应重视讲清思路,渗透方法。学生进入高中后较普遍地认为物理难学,表现为“一听就懂、一看就会、一做就错”,分析原因,主要是在学习过程中对所学知识没有真正理解,因此,教和学都要在“理解”上下功夫。比如,在引入概念时,不只满足于简单地拿出来让学生记住就算了,而应该使他们知道为什么要引入,是怎样进行抽象概括的;规律的导出应使学生了解推导的过程,并清楚其使用前提和值得注意的问题,即清楚概念的来龙去脉和规律的适用范围。在教学过程中,重要的是让学生初步地领会一些科学的思维方法,在领会这些方法时,不是将其当作知识向学生灌输,而应注意在“潜移默化”中逐步渗透。要使学生真正地掌握知识,应用自如,还必须通过活而精的习题,让他们练习,进一步打开思路,深化所学知识。能力的高低,一定意义上表现为掌握方法的多少和运用方法的灵活、熟练程度。在习题讲解中,我们可以采用一题多解或一题多变的方法。“一题多解”是以不同的思维途径,采用多种解题方法解决同一个实际问题,有利于培养辩证思维和发散思维能力。
重视展示知识的形成过程和方法探索过程,培养学生创造能力。要求教师向学生展示新知识和新解法的产生背景、形成和探索过程,不仅使学生掌握知识的本质,提高应用的灵活性,而且还使学生学会如何质疑和解疑的思想方法,促进创造性思维能力的提高。重视培养学生自我反思自我总结的良好习惯,提高学习的自觉性。这就要求学生应具备善于自我反思和自我总结的能力。为此,我们在教学中,抓住时机积极培养。在单元结束时,帮助学生进行自我章节小结,在解题后,积极引导学生反思:思解题思路和步骤,思一题多解和一题多变,思解题方法和解题规律的总结。由此培养学生善于进行自我反思的习惯,扩大知识和方法的应用范围,提高学习效率。学习方法的指导要细致、要耐心;不良习惯的纠正应及时、应坚决。
五、加强学生的解题规范化要求
物理规范化我认为主要体现在三个方面:思想、方法的规范化,解题过程的规范化,物理语言和书写规范化。对此高考也有明确的要求。如在要求计算题时:“解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。”因此从高考的角度看高中物理的规范化要求应当从高一时就严格抓起。具体的来说应抓好以下几点:
1.力学中要求画完整的受力分析图。运动学中要有画运动图景的习惯
力学问题中必须画出完整的受力分析图。这是至关重要的。是正确解决力学问题的关键。有的同学认为问题很简单,画图不完整,或根本就不画受力图。正确的结果往往难以得出。即使一时能得出正确的答案,但这种不良的习惯慢慢就会养成。当遇到较为复杂的问题时,就不知道如何下手了。我有时甚至会宣传一种观点:力学问题当你不理解习题,难以下手时,对物体受力分析,往往会收到意想不到效果,正所谓柳暗花明。
运动学中画运动图景辅助解题,有时作用也是不可替代的。
2.字母、符号的规范化书写
一些易混的字母从一开始就要求能正确书写。如u、v、µ、ρ、p,m与M等,认真书写,我在教学中就发现有不少同学m与M不分,那么表达式就变味了。
受力分析图中,力较多时,如要求用大写的F加下标来表示弹力,用小写的f加下标来表示摩擦力,用F与F´来表示一对弹力的作用力与反作用力。力F正交分解时的两个分力Fx、Fy,初、末速度V0、Vt等等。
3.必要的文字说明
“必要的文字说明”是对题目完整解答过程中不可缺少的文字表述,它能使解题思路表达得清楚明了,解答有根有据,流畅完美。比如,有的同学在力学问题中,常不指明研究对象,一上来就是一些表达式,让人很难搞清楚这个表达式到底是指向哪个物体的,有的则是没有根据,即没有原始表达式,一上来就是代入一组数据,让人也不清楚这些数据为什么这样用。同时有的同学的一些表达式中用到一些题设中没有的字母,如果不指明这些字母的意义也是让人摸不着头脑。很显然这些都是不符合要求的。
4.方程式和重要的演算步骤
方程式是主要的得分依据,写出的方程式必须是能反映出所依据的物理规律的基本式,不能以变形式、结果式代替方程式。同时方程式应该全部用字母、符号来表示,不能字母、符号和数据混合,数据式同样不能代替方程式。演算过程要求比较简洁,不要求把大量的运算化简写到卷面上。