吳鐵文

物理科對于不少初中學(xué)生來說，是比較難學(xué)的科目，因?yàn)樗枰^好的抽象思維而又不僅僅依靠抽象思維。所以在教學(xué)實(shí)踐中運(yùn)用一些看來屬于簡化的方法，用以克服思維發(fā)展水平的局限，既便于學(xué)生容易接受，亦有利于教學(xué)效果的提高。

一、形象直觀的物理模型法

模型法是為了方便研究物理問題和探討物理事物的本身而對研究對象所作的一種簡化描述。一些物理概念比較抽象復(fù)雜，學(xué)生思維受到限制，我們建立直觀形象的物理模型，將抽象變?yōu)樾蜗螅梢愿玫貛椭鷮W(xué)生理解。在物理教學(xué)中，利用物理模型的內(nèi)容也很多。例如，光線可以讓學(xué)生了解光的傳播路徑和方向，力的作用線可以使學(xué)生知道力的三要素的表示方法。又如重心，因?yàn)槲矬w各部分都受到重力，作力的示意圖時(shí)，把力的作用點(diǎn)畫在哪里，學(xué)生感到困難，我們告訴學(xué)生可以把物體看作一個(gè)點(diǎn)（高中的質(zhì)點(diǎn)），形狀規(guī)則均勻的物體這個(gè)點(diǎn)就在它的中心，問題就變得形象簡單了。在電路圖的教學(xué)中，用符號模型替代實(shí)物，排除了實(shí)物形狀、導(dǎo)線分布等因素的干擾，使思維更清晰。還有，單擺、杠桿、分子模型、原子結(jié)構(gòu)、磁感線等都通過建立物理模型使抽象概念形象化，使復(fù)雜問題簡單化。

二、絕對條件的理想實(shí)驗(yàn)法

理想實(shí)驗(yàn)是一種抽象思維方法，是物理學(xué)中一種重要的研究方法，它在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，抓住主要因素，完全忽略次要因素，根據(jù)邏輯推理法則，對過程進(jìn)一步分析、推理，找出其規(guī)律，并使過程方便簡化。例如，在教學(xué)牛頓第一定律時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生明白小車運(yùn)動(dòng)的距離與摩擦力的關(guān)系，弄清使小車變慢的原因——摩擦阻力，在這基礎(chǔ)上來一個(gè)理想化的完全沒有摩擦的假設(shè)，通過推理，學(xué)生就容易得出小車將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)論。又如，“勻速直線運(yùn)動(dòng)”，“在光滑的表面上”，“在均勻的介質(zhì)中”，“光線透過（?。┩哥R”，“假設(shè)電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能”等等，都是在理想化的絕對條件下去研究問題的。在初中物理教學(xué)中滲透理想實(shí)驗(yàn)法，對學(xué)生理解物理知識以及今后學(xué)習(xí)和研究物理都有十分重要的意義。

三、排除干擾的控制變量法

控制變量法是科學(xué)探究中的重要思想方法，是科學(xué)探究的一種常用思維方法，在初中物理定性分析中是一種最常用的、非常有效的探索客觀物理規(guī)律的科學(xué)方法，它使探究和分析過程簡化，條件清晰?？刂谱兞糠ㄒ彩窃诔踔形锢碚n程中，我們培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理研究方法的一個(gè)重要目標(biāo)。所以，我們在教學(xué)實(shí)踐中，要重視這種科學(xué)思想方法的教學(xué)。如果一個(gè)物理現(xiàn)象可能跟兩個(gè)或多個(gè)因素有關(guān)，假如這些因素都在變化，就不能確定它跟哪個(gè)因素有關(guān)，這就要通過干預(yù)只讓要研究的那個(gè)因素改變，而其它的因素保持不變，才能得出是否有關(guān)的結(jié)論，這就是控制變量法的思想。在教材中應(yīng)用到控制變量法的內(nèi)容是非常多的，例如，在探究電阻大小的因素的教學(xué)中，在引導(dǎo)猜想可能跟長度、橫截面積、材料有關(guān)的基礎(chǔ)上，按照控制變量法的思路，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，分別改變長度、橫截面積、材料，保持另持兩個(gè)因素不變。這樣通過實(shí)驗(yàn)，就可以歸納出電阻大小跟導(dǎo)體長度、橫截面積、材料有關(guān)的結(jié)論。在探究力的效果、壓力效果、弦樂器音調(diào)、單擺快慢、蒸發(fā)快慢、液體壓強(qiáng)、浮力大小、歐姆定律、滑動(dòng)摩擦力大小、電流的熱效應(yīng)等都應(yīng)用了控制變量法。在經(jīng)歷一些有關(guān)的實(shí)驗(yàn)之后，我們幫助學(xué)生總結(jié)這種方法：在研究物理現(xiàn)象跟某一個(gè)因素是否有關(guān)時(shí)，就要只使這個(gè)因素改變，控制其它因素不變。這樣學(xué)生運(yùn)用這個(gè)方法時(shí)，就會有一個(gè)模式，探究時(shí)就會簡化很多。

四、變間接為直接的等效代換法

等效代換法是探索問題和分析解決問題的科學(xué)方法之一，是用來探究物理概念和規(guī)律，解決物理問題的簡便方法。它抓住兩個(gè)看來不同的物理過程，尋求其效果相同之處，并進(jìn)行代換。在分析問題和解決問題的過程中，對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識抽象的現(xiàn)象，或用容易直接測量的物理量進(jìn)行間接測量，把無形變有形，變間接為直接，把復(fù)雜變簡單，給教學(xué)和研究帶來極大的方便。例如：磁場運(yùn)動(dòng)看不見、摸不著，判斷磁場是否存在時(shí)，用小磁針放在其中看是否轉(zhuǎn)動(dòng)來確定。在電路中，若干個(gè)電阻，可以等效為一個(gè)合適的電阻，如串聯(lián)電路的總電阻、并聯(lián)電路的總電阻都利用了等效電阻來代替。測量摩擦力時(shí)，用拉力替代摩擦力，在“曹沖稱象”中用石子等效替換大象，分子運(yùn)動(dòng)中，用擴(kuò)散代替分子個(gè)體運(yùn)動(dòng)等等，效果相同。

責(zé)任編輯 龍建剛