物理方法教学初探
作者:佚名; 更新时间:2019-07-20

  关键词:中学物理 物理方法 物理教学

  物理学是一门古老而又很有创新性的学科,就其知识体系的研究和建立来说,是一个有着完整知识结构的系统。然而相对于其严密的知识结构相比,物理学科方法论的研究却是滞后的。中学物理方法论的教学相当薄弱,直接导致了学生只重视物理知识的掌握,而忽视了物理方法的作用,学生的知识能力结构严重失衡,对今后物理创新不利。所以,现代物理学的高速发展离不开物理方法的应用,我们很有必要来认识物理方法,重现物理方法教学,这样做不仅有助于学生学好物理知识,培养学习兴趣,而且对形成科学的世界观有着不可估量的作用。

  物理学科研究的范围很广,既有宏观运动形式,又有微观运动形式;小到原子、分子、核子的运动,大到天体的运动;既涉及到力和运动,又涉及到电、光和原子物理。研究内容的广泛性,决定了研究它们的物理方法是多种多样的。

  以下总结中学物理中常用的物理方法,对我们的物理教学会起到一定的作用。

  一、观察和实验方法

  物理学是建立在实验的基础上的,所以物理实验和建立在实验基础上的观察就显得尤为重要。如单摆的等时性,是伽利略观察教堂里吊灯的晃动而发现的。牛顿发现万有引力定律,就是因为看到一只苹果从树上落下来受到启发而发现的。法拉第发现电磁感应现象,前后经历了大致十年的时间,做了成千上万次的实验,最后终于在一次很偶然的实验中发现了电磁感应。所以说物理的发展离不开观察和实验,中学物理更应该重视观察和实验。创造条件让学生能亲自动手做一做实验,不仅可以使他们加深对物理知识的理解,而且可以使他们养成一种用实验来验证理论的科学的习惯,对今后继续学习物理,甚至可以对他们今后的工作、生活产生深远的影响。

  二、物理替换法

  在物理研究中经常会遇到很多看似很复杂的问题,但如果换一个较简单或熟悉的对象后往往会使复杂问题简单化。以一种对象代替另一种对象的方法,叫做物理替换法。

  用一个对象来代替另一个研究对象,有两个原则:一是要求两者具有一一对应的特点;二是替换后使问题的研究变得更简单、更形象。如力的合成与分解,用分力的共同作用来替换合力,或用一个力来替换几个力,往往能理解清楚力对物体的作用效果;用质点来替换物体本身的形状的大小对所研究的问题影响很小的物体;气体性质研究中也常常用到这种替换方法。经过物理替换后,抽象的问题变形象了,复杂的问题变简单了,难以解决的问题可以更容易地得到解决,这就是物理替换的魅力。

  三、物理类比法

  类比是逻辑推理中重要的一种方法,物理上的类比在物理教学中的应用非常广泛。所谓物理类比法,就是从所要研究的物理问题出发,广开思路,去寻找与研究对象在形式上或性质上具有类似之处的物理现象,从而发现研究对象的规律。这种方法在物理研究中应用很多,例如对光的本性的认识上,历史上曾经出现过多种观点,后来根据光速和电磁波的传播速度相等,以及光和电磁波一样具有干涉,衍射的特性,把光归属于电磁波的一种。再如卢瑟福的原子结构模型,玻尔的液滴原子核模型,都可以看作是类比法的应用。类比推理的前提不能制约结论,但给我们提供了研究事物的一种方法,推动物理学不断向前发展。我们让学生了解类比法,掌握类比法,对学生思维能力的培养、创新能力的提高,都是很有益处的。

  四、数学方法

  数学和物理的联系是很紧密的,很多物理现象、物理规律可以用很简单的数学公式来表示;物理问题也可以转换成数学问题,运用数学的方法手段进行研究;更有很多问题需要直接运用数学知识进行计算。如在几何光学中,利用光的直线传播原理,把物理问题转换成几何问题,然后利用相似、全等等几何知识研究光的反射、折射、透镜成像等问题。又如数学坐标图像法,在物理教学中非常常见,研究运动时我们画的速度―时间图像,位移―时间图像,机械振动中简谐振动的图像,交流电的电流―时间图像,和数学上的函数图像很类似,我们可以用这些函数知识来研究物理规律。

  所以,我们要善于总结这些规律,在课堂上可以先复习这些有关数学知识,然后把它们移植到物理规律之中,同时引导学生注意物理和数学之间的渗透,增强综合应用能力。

  五、物理分析和综合法

  分析方法是把较为复杂的现象和过程分解成若干简单的现象和过程的方法。使用物理分析方法,作用是把物理问题简化,分解成若干个小问题,分别研究各种简单现象和过程,再把分别研究的问题统一起来,得到我们所要研究的结果。如我们在研究平抛物体运动时,把平抛运动看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。又如一个斜向上拉力对物体做功的问题,我们可以把这一个力分解成水平方向的力和竖直方向的力,而把其转化成与位移方向一致的力做功和与位移方向垂直的力做功,就很容易求解了。

  综合方法是把若干简单的现象和过程总结归纳为有关规律方法。如牛顿第一定律的发现,就是在伽利略、笛卡尔等人研究基础上,由牛顿总结而成的。使用这种方法需要丰富的物理知识和逻辑思维能力,所以我们要多重视这种方法。

  物理学研究方法还有很多,如归纳与演绎,比较与分类抽象,理想化方法,等效法,控制变量法,转换,等等,这里就不再详细叙述了。教师在教学过程中要善于使用这些方法,让学生做到“知其然,且知其所以然”。

  参考文献:

  [1]梁忠杰.物理方法教学[A].教学思想录[C].江苏教育出版社,1996:468-471.

  [2]胡百良.物理思维特点[A].教学思想录[C].江苏教育出版社,1996:167-172.

    Copyright@2000-2030 职称亚博体育手机版登录入口期刊网 Corporation All Rights Reserved.
    《中华人民共和国信息产业部》备案号:ICP备07016076号;《公安部》备案号:33010402003207
    cnqika@163.com;zclwnet@126.com;zclwnet@163.com;
    本网站收录了海量免费亚博体育手机版登录入口资料和上百个经国家新闻出版总署审批过的具有国内统一CN刊号与国际标准ISSN刊号的期刊杂志,供诸位查阅参考和选择,亚博体育手机版登录入口版权属原作者所有,谨防侵权。