苗永娟
摘 要: 物理知識(shí)遷移能力是物理學(xué)科能力的重要體現(xiàn),文章立足實(shí)際教學(xué),提出從引導(dǎo)學(xué)生悟出物理道理、問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)法、分析基本原題三個(gè)方面提高物理知識(shí)遷移能力,實(shí)用性較強(qiáng)。
關(guān)鍵詞: 高中物理 學(xué)習(xí)遷移 問(wèn)題導(dǎo)向
學(xué)習(xí)物理時(shí),有些學(xué)生學(xué)習(xí)方法死板,死記公式,對(duì)概念理解膚淺,不會(huì)分析物理題目,導(dǎo)致成績(jī)不理想。究其原因是他們忽視對(duì)物理知識(shí)遷移能力的培養(yǎng)。學(xué)習(xí)遷移能力指將已學(xué)知識(shí)應(yīng)用到新的情境,解決新問(wèn)題時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的一種素質(zhì)和能力,是學(xué)生從“學(xué)會(huì)”走向“會(huì)學(xué)”的重要一環(huán)。
一、引導(dǎo)學(xué)生悟出物理中的道理,奠定遷移的基礎(chǔ)
工欲善其事,必先利其器。物理學(xué)中的核心概念和規(guī)律是我們解題的“武器”,知道每個(gè)概念和規(guī)律,理解它們的內(nèi)涵和外延,是遷移的知識(shí)準(zhǔn)備。跟一個(gè)對(duì)物理概念和規(guī)律知之甚少的人談遷移,無(wú)異于對(duì)牛彈琴。物理學(xué)研究物體間相互作用、運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,物理可寫(xiě)為“悟理”。學(xué)生通過(guò)自己的感悟和思考,將外部知識(shí)內(nèi)化為自己的知識(shí)。
如高中物理涉及的運(yùn)動(dòng)形式很多,主要有三種典型運(yùn)動(dòng):勻變速直線運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)。理解每種運(yùn)動(dòng)發(fā)生的條件是遷移的前提。如進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)后,帶電粒子所受電場(chǎng)力與速度共線時(shí),帶電粒子做勻變速直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)電場(chǎng)力與初速度垂直時(shí),帶電粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)。類平拋處理的方法與平拋完全相同。天體運(yùn)動(dòng)中,衛(wèi)星受到的萬(wàn)有引力始終與速度垂直,衛(wèi)星繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。進(jìn)入磁場(chǎng)后,帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),洛倫茲力始終與速度垂直,帶電粒子在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。在天體和磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)中,只是向心力的來(lái)源不同,都是牛頓第二定律的應(yīng)用延伸。力學(xué)是整個(gè)物理學(xué)的基礎(chǔ),力學(xué)中的基本方法如力的合成與分解、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、能量守恒定律等是普遍使用的。進(jìn)入電磁學(xué)后,只不過(guò)多了電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力,所用方法與力學(xué)相同。
這樣的例子不勝枚舉,教師在教學(xué)活動(dòng)中要深入研究教材,深入淺出地將物理中最精煉、最精華的知識(shí)呈現(xiàn)給學(xué)生,注重新舊知識(shí)聯(lián)系,完善學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)。
二、習(xí)題教學(xué)中采用問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)法,促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的發(fā)生
一個(gè)看似復(fù)雜物理題目,必定是多運(yùn)動(dòng)過(guò)程、涉及較多物理知識(shí),學(xué)生由于遺忘知識(shí)點(diǎn),或知識(shí)點(diǎn)之間脫節(jié)不能建立聯(lián)系導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法下手。遇到這種情況可將問(wèn)題拆成若干小的問(wèn)題,問(wèn)題設(shè)置從易到難,環(huán)環(huán)相扣,層層鋪墊,直至解決核心問(wèn)題。
如在動(dòng)量——子彈打木塊的新課教學(xué)中。
物理模型:質(zhì)量為m的子彈以速度水平射入光滑水平面上靜止質(zhì)量為M的木塊未穿出,子彈受到的阻力恒為,求子彈射入木塊的深度。
分析:此題知識(shí)跨度大,綜合性強(qiáng)。筆者認(rèn)為難在三點(diǎn):一是參考系的選擇:子彈射入木塊的深度,是子彈相對(duì)于木塊的位移,而不是對(duì)地位移;二是由子彈和木塊組成的物體系,研究子彈和木塊的運(yùn)動(dòng),建立二者的聯(lián)系;三是圖形結(jié)合建立對(duì)地位移與相對(duì)位移的聯(lián)系。
難點(diǎn)突破:分解難度設(shè)置小問(wèn)。從運(yùn)動(dòng)角度依次設(shè)計(jì)以下問(wèn)題:
(1)子彈和木塊各做什么運(yùn)動(dòng)?(2)求子彈和木塊共同的速度?(3)求子彈運(yùn)動(dòng)的位移?(對(duì)地位移)(4)求木塊運(yùn)動(dòng)的位移?(對(duì)地位移)(5)求子彈相對(duì)于木塊的位移?
問(wèn)題一的設(shè)計(jì)想讓學(xué)生綜合力和運(yùn)動(dòng)的知識(shí),認(rèn)識(shí)子彈和木塊各自的運(yùn)動(dòng)。問(wèn)題二是在問(wèn)題一的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步了解子彈和木塊的運(yùn)動(dòng)。問(wèn)題三和四更進(jìn)一步了解子彈和木塊運(yùn)動(dòng)的位移。站在前面四小問(wèn)的肩膀上,結(jié)合運(yùn)動(dòng)示意圖水到渠成得出:d=SM-Sm
這種把問(wèn)題拆成若干小問(wèn)的方法,降低題目難度,照顧到班里不同層次的學(xué)生,提高課堂教學(xué)效率。這種方法適用范圍很廣,對(duì)典型習(xí)題的講解,按知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,從易到難設(shè)置很多小問(wèn),將要復(fù)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)融入題目中,具有很強(qiáng)的綜合性和針對(duì)性,提高復(fù)習(xí)效率。
三、分析原題,加強(qiáng)變式訓(xùn)練,多提供學(xué)習(xí)遷移的訓(xùn)練
教師游題海,學(xué)生泛輕舟。物理題目不是空穴來(lái)風(fēng),每一種題型都有原型。教師要找到題目背后隱藏的原題,先從原型研究,一點(diǎn)一點(diǎn)變形,教給學(xué)生簡(jiǎn)單的,學(xué)生學(xué)會(huì)復(fù)雜的。
如正壓力的問(wèn)題,是學(xué)生屢屢出錯(cuò)的地方,從接觸面上分為水平面和斜面兩種,受思維定式影響,學(xué)生總認(rèn)為壓力大小等于重力。先明確方法:轉(zhuǎn)換研究對(duì)象,求壓力反過(guò)來(lái)求支持力,根據(jù)物體所處狀態(tài),列平衡方程或列牛頓第二定律求解。萬(wàn)變不離其宗,題目萬(wàn)千形式多樣,但運(yùn)用的基本概念、基本原理、基本方法不變,我們要善于歸納總結(jié),滲透一類問(wèn)題的處理方法。
四、防止學(xué)習(xí)負(fù)遷移的產(chǎn)生,進(jìn)行正確的學(xué)習(xí)遷移
物理學(xué)科的思維方式總體上屬于定勢(shì)思維,但學(xué)習(xí)中有時(shí)可能出現(xiàn)負(fù)遷移的現(xiàn)象。為了防止生活經(jīng)驗(yàn)或者已有知識(shí)對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生負(fù)遷移,教學(xué)時(shí)必須講究策略:如有時(shí)可將錯(cuò)就錯(cuò),引發(fā)認(rèn)知沖突,以使學(xué)生認(rèn)識(shí)到錯(cuò)誤的根源,再建立正確的知識(shí)觀念,這樣能徹底防止以后再次產(chǎn)生負(fù)遷移。如受力分析時(shí),有些同學(xué)總喜歡憑經(jīng)驗(yàn)、想當(dāng)然地認(rèn)為物體受到某些力的作用。教師可以創(chuàng)設(shè)情境引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,任何力都應(yīng)該有施力物體,所以分析受力時(shí)要找施力物體。
遷移能力非一朝一夕就能提高,需要教師長(zhǎng)期潛心研究教學(xué),需要合理安排教學(xué)程序,需要加強(qiáng)模型建構(gòu)提高學(xué)生建模能力,促進(jìn)不同情境下的學(xué)習(xí)遷移。有人說(shuō)教學(xué)就是一門(mén)有遺憾的藝術(shù),為了減少遺憾,借用偉大愛(ài)國(guó)詩(shī)人屈原的詩(shī)句:“路漫漫其修遠(yuǎn)兮,吾將上下而求索?!?