刊名: 教育研究
Educational
Research
主办: 中国教育科学研究院
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 16开
ISSN: 1002-5731
CN: 11-1281/G4
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2-277
投稿邮箱:jyyj79@126.com
历史沿革:
现用刊名:教育研究
创刊时间:1979
该刊被以下数据库收录:
中国人文社会科学引文数据库(CHSSCD—2004)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
新课程高中物理学习困惑及对策研究
【作者】 张日伙
【机构】 浙江省浦江中学
【摘要】【关键词】
【正文】 【摘 要】 “物理太难学了,课堂上听听都懂,课后做做困难重重”,我们常常会听到学生发出这样的抱怨;“物理题目平时做掉的数量不少,但一碰到新题型,却又不知所措了”。这就给我们物理教师一个重要的警示:学生听懂物理知识与学会物理知识之间存在着很大的差距。本文分析了中学生学习物理过程中思维障碍的形成原因,教师课堂教学与学生思维困惑之间失衡的成因以及解决的策略等方面作了深入细致的探讨。
【关键词】 学习对策;思维困惑;研究
我校是一所省一级重点中学,在校就读的学生基础尚好,经过高中阶段一个学年的学习,对物理学知识和体系有了一定的了解和掌握,期末时对我校624名高一学生进行了一次学情调查,结果显示,35%左右的学生认为物理很难学好,只有18%的学生觉得物理比较好学,相对于其他功课,物理成绩比较好的学生只有19%,而17%的学生物理成绩是各门学科中最差的。究竟是什么原因造成了这样的结果呢?笔者曾多次召集学生和物理教师进行座谈,分析高中生学习物理过程中的思维困惑。
困惑一:物理概念捉摸不透,难以理解
物理概念理解不透、浅尝辄止,这是大部分学生学习物理时感到的致命弱点。特别是对一些理想化模型,如质点、点电荷、理想气体、真空、单摆、黑洞等等,大部分学生感觉在学习中记住的只是一些零碎的、片面的概念。
物理概念是客观事物的物理共同属性和本质特征在人们头脑中的反映,是物理事物的抽象,是观察、实验和物理思维的产物。任何物理概念的形成都离不开物理思维。在对物理概念作定义时,学生不能理解,是通过抓住影响物理事物的主要因素,忽略所研究物理原型的一些次要因素,来反映所研究的物理事物的本质属性,这样就不能做到从整体上对物理概念有一个全面的理解。
对策:教给学生一个全面、完整的物理概念
物理教师在进行概念教学时,一般会从物理概念的定义出发,使学生全面理解概念的内涵与外延,并学会运用概念分析、解决问题。概念作为物理知识体系的基本构成单位,在新课教学中,要注意引入方法的恰当性,不仅使学生对物理概念本身有一定的理解和掌握,而且还要激发学生对物理学习的兴趣,调动他们的积极性,引发师生共同参与教学活动。
有些物理概念是在抽象的基础上建立起来的,概念的定义方式是用来揭示概念内涵的方式给出的,而越是抽象的概念,学生越难理解,不易接受。例如对力的概念的引入,我们可以从物体对物体的推、拉、按、压、提、挤等作用的外延开始,去总结归纳建立力的概念,学生易于接受这一抽象的概念。又如,在电场强度概念的引入时,先揭示其外延:把一带电粒子放在电场中某处,不论带电粒子是否运动,也不论带电粒子是何何种方式进入电场的都要受到电场力的作用,且正电荷的受力方向与电场线相切,负电荷的受方向则相反,这样使学生对其有了深刻的印象与理解。
物理概念的教学方法可通过实验演示法、类比法、设疑法、实例法等让学生透过现象,剖析揭示其本质而引入新概念的,学生易于进入教学情境,形成鲜明的印象,从而强化学生对概念的理解和记忆。
对质点这一概念的把握,初学时很多学生觉得难以理解,教学时在引导学生思考实际物体运动的复杂性的同时,强引用教科书中飞鸟的图片引发学生思考?如果物体都是一个个只有质量、没有大小的“点”,问题就简单了。那么,什么情况下可以把物体看做这样的“点”呢?……这样处理的目的不是要求学生记住“质点”的概念,而是要通过这一过程渗透和培养这种科学的思维方法只有这样,才可把抽象的概念具体化,学生才能容易理解与掌握,同时还可逐步训练和提高学生的归纲概括和抽象思维能力。也可以采用提问的方式进行:为什么我们不能很容易完整地描述一个物体的运动情况?其困惑在哪里?有同学说“很小的物体就一定可以看作点,大的物体一定不可以看作点”,这种观点对吗?说出你的理由。
一个实际的物体在何种情况下可以视为“质点”?一个物体在不同的问题中有时可以看作“质点”,有时又不可以看作“质点”,这又是为什么?物理学中的“质点”与数学中的“几何点”有没有区别?等多个问题进行设问,促进学生对质点这一概念全面理解。
困惑二:不知如何分析物理过程
物理现象从发生、发展到结束都有一个物理过程,有一个现象随时间和空间变化的过程,许多同学在做题时不会根据题意提取有用的文字信息,在进行物理过程的分析时,特别是对于多个过程的问题,更是一筹莫展,无从下手。
学生方面,主要原因是不会从题目中有效的信息,正确地分析物理过程,这是学生中普遍存在的问题,也往往是学生最感恐惧的问题。
例如在弹簧类问题的解答时,很多学生对物理过程分析不仔细,会忽视短暂碰撞过程的能量损失。
此外,教师方面,在教学中由于着重关心“结果是什么”,对“怎样做”以及“怎样去思考”“怎样去学习”这类问题却很少涉及。其结果,学生只学到些静态的陈述性知识,而缺乏动态的程序性知识和策略性知识,于是出现“能听懂,但不会解题”的问题。
对策:运用视频、录像、多媒体等多种手段展现物理过程
现行使用的物理教材内容精简,具高度的抽象性,若是照本宣科,学生很难理解所学内容,而若能充分利用多媒体用慢镜头的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,可以降低学生学习的难度,使学生的思维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,从而潜移默化,使学生掌握分析物理过程、建立正确物理情景和规律。
在平时的教学与复习中加强对学生分析物理过程的能力培养,要对比较复杂的问题按不同运动过程进行分解,对弹簧类问题,可对物体碰撞过程做成课件,通过展示弹簧在不同过程和阶段的物理情景,再现模型建立的思维过程。、分段研究,例上题示例,抓住“短暂”过程和“持续”过程,对“短暂”过程加以“放大”,让学生弄清各个物理情节,引导学生分析探讨这些特殊状态。
只有让学生身临其境,感知分析物理过程的方法,还原物体运动的真实性。这样,一旦理解了模型的本质,就不会凭空臆想和胡乱编造了。
困惑三:难以构建正确的物理模型
物理模型是为便于对实际物理问题进行研究而建立的高度抽象的理想化的实体、理想化过程等。在中学物理学中模型很多,如力学中的质点、单摆、匀速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动、抛体运动、简谐振动、匀速圆周运动等都是物理模型;
此外还有一些在平时的训练中得到的解题经验模型,如子弹打木块模型,人船模型,弹簧类模型等等。有解题时若能恰当的选用与回忆,往往能起到事半功倍的效果。
但是受传统物理教学的影响,学生往往难以对物理对象和物理场景做理想化处理的方法和能力有限,缺乏对已有知识模型的回忆和再现,难以提取和应用。在平时的训练中缺少相应的建模能力、空间想象能力、和运用数学知识处理物理问题能力。
对策:引导学生构建准确的物理模型。
师者,所以传导、授业、解惑也。在平时的学习中,学生做了大量的练习题,每个题都有不同的物理情景,但往往一些不同的物理情景却具有相同的物理模型。例如,速度选择器、等离子发电机、电磁流量计和霍尔效应,它们都是近几年的高考题,表面上看是不同的问题,但是从本质上都是同一个物理模型,即达到稳定状态时,带电粒子受到的电场力与洛伦兹力相平衡。在解了一定量的有本质联系的题目后,应引导学生进行反思总结,形成这类问题的模型,能使得知识得到简化、结构化,具有更大的概括性和迁移性。
教师应引导学生怎样从实际问题的众多对象中,避开问题表象的干扰,抓住对象本质特征,从实际问题中抽象出准确的物理模型,形成认识上的物理模型。
其次,平时应该配以程序式的专门训练,使学生在做题中,在学习新知识中,引起该环节的思维回应。在中学物理教学中,循序渐进地启发,引导学生合理的应用物理模型,处理比较复杂的物理问题,熟悉并掌握这种科学研究的思维方法和思维习惯,不但能使学生加深对物理概念和规律的理解,提高解题技巧,举一反三,而且对开发学生智力,发展创造性思维,也能起到积极作用。
困惑四:缺少动手画示意图的习惯和能力
在建立物理情景时,最主要的还是要画好示意图,帮助理解题意。示意图能准确判知物体的运动规律,快速寻找变化规律,对于建立各物理量的联系起到事半功倍的效果。
在做题时,一定要形成良好的画图习惯,边审题、边画图,边思考。画图时要逐一把条件和已知量用字母符号注在图上,这样就能使问题能在脑中形成完整的表象,不至于因忘记条件。也可以因某些因素的影响中断思路时重新审题。
特别是在解决带电粒子的在磁场中的匀速圆周运动的问题,许多同学就是缺少动手画图的能力和习惯,无法构建带电粒子的运动情境图,而使问题陷入迷茫。
对策:规范答题,言传身教,养好习惯。
作为物理教师,在平常的教学中要注重培养学生动手画图的习惯。苏霍姆林斯基曾说过要“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。有些物理情景的思维跨度非常大,没有示意图来帮助理解,根本无法解答。所以学生平时在问问题的时候,教师要言传身教,有意无意的画出示意图。
因此,在教学方法和学生学习方法指导上,应加强图象图景的教学。一方面在平时教学中,要重视教学中示意图画法的训练。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。另一方面在学生的学习练习过程中,重视画图习惯的培养。例如草稿纸如何能够合理利用,可把其折四等份,把选择、实验、计算,的图形分别画到相应的区域,把图象作为建立关系、立方程的依据,这样做能最大程度的节省时间和结果的检查验算。
画图习惯的培养需要一个过程,教师在平时的答题训练时对应该画图而没有画图的答题应扣去大部分的分数或可让学生重做,从严要求,形成习惯。要注意指导学生如何画图、看图,建立文字和图象的联系。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。
综上所述,中学生在学习物理的过程中遇到的困难和障碍原因可能是多方面的,解决的方法也有所不同。除了加强知识的学习外,平时碰到物理问题时,应尽是用物理的思维多想想。要与实际生活相联系,不断地用物理的思维去观察世界,做一个生活中的物理人。用物理的思想去思考问题,只有这样,你才会轻松地走出物理的“泥潭”,走向“和谐”。
参考文献:
[1]许国梁,主编,《中学物理教学法》,第一版,北京:高考教育出版社,1981,12—,24
[2]赵峥,编著,《探求上帝的秘密》,第一版,北京:北京师范大学出版社,2018
[3]顷爱学,创造能力在物理教学中的全方位培养,《物理教学探讨》2017,1-2
[4]何彪,杨萍,试谈中学物理思维方法培养途径,《物理教学探讨》2022,3-4
【关键词】 学习对策;思维困惑;研究
我校是一所省一级重点中学,在校就读的学生基础尚好,经过高中阶段一个学年的学习,对物理学知识和体系有了一定的了解和掌握,期末时对我校624名高一学生进行了一次学情调查,结果显示,35%左右的学生认为物理很难学好,只有18%的学生觉得物理比较好学,相对于其他功课,物理成绩比较好的学生只有19%,而17%的学生物理成绩是各门学科中最差的。究竟是什么原因造成了这样的结果呢?笔者曾多次召集学生和物理教师进行座谈,分析高中生学习物理过程中的思维困惑。
困惑一:物理概念捉摸不透,难以理解
物理概念理解不透、浅尝辄止,这是大部分学生学习物理时感到的致命弱点。特别是对一些理想化模型,如质点、点电荷、理想气体、真空、单摆、黑洞等等,大部分学生感觉在学习中记住的只是一些零碎的、片面的概念。
物理概念是客观事物的物理共同属性和本质特征在人们头脑中的反映,是物理事物的抽象,是观察、实验和物理思维的产物。任何物理概念的形成都离不开物理思维。在对物理概念作定义时,学生不能理解,是通过抓住影响物理事物的主要因素,忽略所研究物理原型的一些次要因素,来反映所研究的物理事物的本质属性,这样就不能做到从整体上对物理概念有一个全面的理解。
对策:教给学生一个全面、完整的物理概念
物理教师在进行概念教学时,一般会从物理概念的定义出发,使学生全面理解概念的内涵与外延,并学会运用概念分析、解决问题。概念作为物理知识体系的基本构成单位,在新课教学中,要注意引入方法的恰当性,不仅使学生对物理概念本身有一定的理解和掌握,而且还要激发学生对物理学习的兴趣,调动他们的积极性,引发师生共同参与教学活动。
有些物理概念是在抽象的基础上建立起来的,概念的定义方式是用来揭示概念内涵的方式给出的,而越是抽象的概念,学生越难理解,不易接受。例如对力的概念的引入,我们可以从物体对物体的推、拉、按、压、提、挤等作用的外延开始,去总结归纳建立力的概念,学生易于接受这一抽象的概念。又如,在电场强度概念的引入时,先揭示其外延:把一带电粒子放在电场中某处,不论带电粒子是否运动,也不论带电粒子是何何种方式进入电场的都要受到电场力的作用,且正电荷的受力方向与电场线相切,负电荷的受方向则相反,这样使学生对其有了深刻的印象与理解。
物理概念的教学方法可通过实验演示法、类比法、设疑法、实例法等让学生透过现象,剖析揭示其本质而引入新概念的,学生易于进入教学情境,形成鲜明的印象,从而强化学生对概念的理解和记忆。
对质点这一概念的把握,初学时很多学生觉得难以理解,教学时在引导学生思考实际物体运动的复杂性的同时,强引用教科书中飞鸟的图片引发学生思考?如果物体都是一个个只有质量、没有大小的“点”,问题就简单了。那么,什么情况下可以把物体看做这样的“点”呢?……这样处理的目的不是要求学生记住“质点”的概念,而是要通过这一过程渗透和培养这种科学的思维方法只有这样,才可把抽象的概念具体化,学生才能容易理解与掌握,同时还可逐步训练和提高学生的归纲概括和抽象思维能力。也可以采用提问的方式进行:为什么我们不能很容易完整地描述一个物体的运动情况?其困惑在哪里?有同学说“很小的物体就一定可以看作点,大的物体一定不可以看作点”,这种观点对吗?说出你的理由。
一个实际的物体在何种情况下可以视为“质点”?一个物体在不同的问题中有时可以看作“质点”,有时又不可以看作“质点”,这又是为什么?物理学中的“质点”与数学中的“几何点”有没有区别?等多个问题进行设问,促进学生对质点这一概念全面理解。
困惑二:不知如何分析物理过程
物理现象从发生、发展到结束都有一个物理过程,有一个现象随时间和空间变化的过程,许多同学在做题时不会根据题意提取有用的文字信息,在进行物理过程的分析时,特别是对于多个过程的问题,更是一筹莫展,无从下手。
学生方面,主要原因是不会从题目中有效的信息,正确地分析物理过程,这是学生中普遍存在的问题,也往往是学生最感恐惧的问题。
例如在弹簧类问题的解答时,很多学生对物理过程分析不仔细,会忽视短暂碰撞过程的能量损失。
此外,教师方面,在教学中由于着重关心“结果是什么”,对“怎样做”以及“怎样去思考”“怎样去学习”这类问题却很少涉及。其结果,学生只学到些静态的陈述性知识,而缺乏动态的程序性知识和策略性知识,于是出现“能听懂,但不会解题”的问题。
对策:运用视频、录像、多媒体等多种手段展现物理过程
现行使用的物理教材内容精简,具高度的抽象性,若是照本宣科,学生很难理解所学内容,而若能充分利用多媒体用慢镜头的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,可以降低学生学习的难度,使学生的思维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,从而潜移默化,使学生掌握分析物理过程、建立正确物理情景和规律。
在平时的教学与复习中加强对学生分析物理过程的能力培养,要对比较复杂的问题按不同运动过程进行分解,对弹簧类问题,可对物体碰撞过程做成课件,通过展示弹簧在不同过程和阶段的物理情景,再现模型建立的思维过程。、分段研究,例上题示例,抓住“短暂”过程和“持续”过程,对“短暂”过程加以“放大”,让学生弄清各个物理情节,引导学生分析探讨这些特殊状态。
只有让学生身临其境,感知分析物理过程的方法,还原物体运动的真实性。这样,一旦理解了模型的本质,就不会凭空臆想和胡乱编造了。
困惑三:难以构建正确的物理模型
物理模型是为便于对实际物理问题进行研究而建立的高度抽象的理想化的实体、理想化过程等。在中学物理学中模型很多,如力学中的质点、单摆、匀速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动、抛体运动、简谐振动、匀速圆周运动等都是物理模型;
此外还有一些在平时的训练中得到的解题经验模型,如子弹打木块模型,人船模型,弹簧类模型等等。有解题时若能恰当的选用与回忆,往往能起到事半功倍的效果。
但是受传统物理教学的影响,学生往往难以对物理对象和物理场景做理想化处理的方法和能力有限,缺乏对已有知识模型的回忆和再现,难以提取和应用。在平时的训练中缺少相应的建模能力、空间想象能力、和运用数学知识处理物理问题能力。
对策:引导学生构建准确的物理模型。
师者,所以传导、授业、解惑也。在平时的学习中,学生做了大量的练习题,每个题都有不同的物理情景,但往往一些不同的物理情景却具有相同的物理模型。例如,速度选择器、等离子发电机、电磁流量计和霍尔效应,它们都是近几年的高考题,表面上看是不同的问题,但是从本质上都是同一个物理模型,即达到稳定状态时,带电粒子受到的电场力与洛伦兹力相平衡。在解了一定量的有本质联系的题目后,应引导学生进行反思总结,形成这类问题的模型,能使得知识得到简化、结构化,具有更大的概括性和迁移性。
教师应引导学生怎样从实际问题的众多对象中,避开问题表象的干扰,抓住对象本质特征,从实际问题中抽象出准确的物理模型,形成认识上的物理模型。
其次,平时应该配以程序式的专门训练,使学生在做题中,在学习新知识中,引起该环节的思维回应。在中学物理教学中,循序渐进地启发,引导学生合理的应用物理模型,处理比较复杂的物理问题,熟悉并掌握这种科学研究的思维方法和思维习惯,不但能使学生加深对物理概念和规律的理解,提高解题技巧,举一反三,而且对开发学生智力,发展创造性思维,也能起到积极作用。
困惑四:缺少动手画示意图的习惯和能力
在建立物理情景时,最主要的还是要画好示意图,帮助理解题意。示意图能准确判知物体的运动规律,快速寻找变化规律,对于建立各物理量的联系起到事半功倍的效果。
在做题时,一定要形成良好的画图习惯,边审题、边画图,边思考。画图时要逐一把条件和已知量用字母符号注在图上,这样就能使问题能在脑中形成完整的表象,不至于因忘记条件。也可以因某些因素的影响中断思路时重新审题。
特别是在解决带电粒子的在磁场中的匀速圆周运动的问题,许多同学就是缺少动手画图的能力和习惯,无法构建带电粒子的运动情境图,而使问题陷入迷茫。
对策:规范答题,言传身教,养好习惯。
作为物理教师,在平常的教学中要注重培养学生动手画图的习惯。苏霍姆林斯基曾说过要“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。有些物理情景的思维跨度非常大,没有示意图来帮助理解,根本无法解答。所以学生平时在问问题的时候,教师要言传身教,有意无意的画出示意图。
因此,在教学方法和学生学习方法指导上,应加强图象图景的教学。一方面在平时教学中,要重视教学中示意图画法的训练。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。另一方面在学生的学习练习过程中,重视画图习惯的培养。例如草稿纸如何能够合理利用,可把其折四等份,把选择、实验、计算,的图形分别画到相应的区域,把图象作为建立关系、立方程的依据,这样做能最大程度的节省时间和结果的检查验算。
画图习惯的培养需要一个过程,教师在平时的答题训练时对应该画图而没有画图的答题应扣去大部分的分数或可让学生重做,从严要求,形成习惯。要注意指导学生如何画图、看图,建立文字和图象的联系。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。
综上所述,中学生在学习物理的过程中遇到的困难和障碍原因可能是多方面的,解决的方法也有所不同。除了加强知识的学习外,平时碰到物理问题时,应尽是用物理的思维多想想。要与实际生活相联系,不断地用物理的思维去观察世界,做一个生活中的物理人。用物理的思想去思考问题,只有这样,你才会轻松地走出物理的“泥潭”,走向“和谐”。
参考文献:
[1]许国梁,主编,《中学物理教学法》,第一版,北京:高考教育出版社,1981,12—,24
[2]赵峥,编著,《探求上帝的秘密》,第一版,北京:北京师范大学出版社,2018
[3]顷爱学,创造能力在物理教学中的全方位培养,《物理教学探讨》2017,1-2
[4]何彪,杨萍,试谈中学物理思维方法培养途径,《物理教学探讨》2022,3-4