1、试析物理教学难点及其处理方法南京师大附属扬子中学 史献计中学物理教学中，有不少知识使学生学习起来感到困难。一般这些难点是由于学生已有认知结构和新知识要求之间的差距而引起的。解决难点的过程实质就是缩小或消除这种差距的认知过程。本文试就中学物理教学过程中形成难点的原因及解决难点的方法进行例析。一、形成难点的主要原因实践中，我们觉得形成难点的主要原因是：11 知识的容量大与学生基础知识掌握残缺间的差距。例如，有关矩形线圈在匀强磁场中旋转的问题中运用到的知识是较多的，磁通量的变化或导线切割磁力线、楞次定律、法拉第电磁感应定律、数学知识及有关力学、电学知识，而且实际应用中这些知识往往要进行多方位的转换才
2、能解决问题。学生由于知识结构的残缺，一时难以融合各方面的知识。如最典型的错误是遇到这类问题不管三七二十一，马上写出电动势公式：12 知识的抽象性和学生具体经验少的差距例如，分子运动论中分子间相互作用力问题，学生对微观粒子的研究方法及其基本特征缺乏感性认识，头脑中的表象是模糊的，对分子间相互作用力总是认识不足，难以上升到理性认识的阶段。如学生在回答面粉分开后还能重新合成一团；破镜为什么不能重圆？往往认为前者由于分子引力，后者由于分子斥力之故。实质上是分子间相互作用力的基本理论没有被学生所掌握。13 知识的复杂结构与学生分析综合推理能力间的差距例如，一个倔强系数为 k 的轻质弹簧的两端，分别连接质
3、量为 m1和m2的物体，并将它们放在光滑水平面上。用左右手分别压着物体使弹簧压缩 x。试求：m1 被左手从外侧挡住，m2 被放开时，m1 的最大动能。这是一个比较复杂的问题，由于推理能力的差异，许多学生不能分析清楚物体的受力及做功情况，因而无法了解物体的运动性质和过程，机械地认为动量守恒，机械能不守恒及弹簧无形变时 m1和 m2和速度同时达到最大，最终导致解题困难。14 知识的精深与学生基础知识浅薄间的差距例如，“一个物体，如果只受重力和弹力作用，在发生动能和势能的相互转化时，机械能的总量保持不变”（高中物理乙种本上册）。定律中动能和势能转化条件是什么？两者转化及守恒决定于力还是功？重力和弹力
4、做功与否和机械能的守恒有何关系？是一个物体还是物体系等一系列问题与学生的基础知识相比显得高深得多，因而学生在理解和应用上就会产生困难。15 反映事物本质属性的知识与学生分析问题易于表面着手的方法之间的差异例如，质量为 m 的带电量为 q 的小球，用长为 l 的细线悬挂在两个竖直的带异种电荷的平板之间，板间电压为 U，板距为 d.小球在竖直板间做微小摆动，求小球振动周期。学生一般易从表面现象入手：电场力F 电=qE，改变了平衡位置，而重力加速度不变，所以周期不变仍为 T=2导致了学习的困难。16 物理模型与实际应用间的差距例如，初中生对轮轴、动滑轮、定滑轮的本质及一些实际杠杆的力、力臂作图总存在
5、错误，尤其是支点选择及力臂更易出错。其原因在于他们的认识是停留在硬直棒的范围内，对杠杆模型的实际抽象缺乏从形象到理性的高层次认识。17 科学性和机械性间的差异物理知识充分体现了物理思维和物理方法，它要求学习者讲究科学性，用科学方法学习，但由于目前教学模式的作用，为了应付升学考试，一般学习采用记条文、记结论、记例题的机械方式。尤其是教改的浪潮并没有从根本上冲击到条文加例题的应试教育，这种形式下的学习，一旦离开了学生所见过的物理情境势必导致不会或错误。18 物理语言和数学语言间的差异物理概念、规律的表述及解决物理问题往往运用数学语言描述和处理。但往往由于数学的牵制，学生学习中易忽略物理意义。例如，
6、密度公式 =m/v。易认为物质密度与物质质量成正比与体积成反比。最典型的错误是认为：密度是 2.7103千克/米的铝棒截去一半后的密度为1.35103千克/米。19 知识的相关性与学生对物理概念理解差间的差距例如，速度和加速度是相关物理量，一般易对它们产生混淆。常见错误：加速度是增加的速度；速度越大加速度越大；速度逐渐减小，加速度也逐渐减小；物体运动快慢不变（速度大小不变）其加速度为零；物体速度为零其加速度一定为零，等等。其根源在于学生没有能够区分出速度和加速度的本质，不能从物理概念中比较其异同。110 物理思想方法与学生思维方法的差距物理学从客观到主观，从具体到抽象，有一套完整的学科体系和独
7、特的思维方法、处理方法。如：整体处理法、隔离体处理法、分析综合法、实验法、类比、等效等方法。学生在学习过程中一是没有真正掌握这些方法；二是死记公式、乱套公式、凭空想当然，造成学生学习物理的思维与物理思想方法上的差距，形成困难。二、解决难点的方法针对上述形成难点的原因，相应地有下列一些解决难点的方法。21 讲清物理概念、规律，使学生掌握完整的基础知识例如，密度的概念可从下列 5 个方面进行教学。目的性教学：从实际需要出发揭示研究密度的必要性、重要性及其实际意义；发现性教学：显示用来抽象概括的材料，用体积分别是 10、20、30 立方厘米的铁和水各三份，测量质量，从比较质量入手引导学生发现这些素材
8、的共同特征：a相同体积，不同物质的质量不同；b同种物质，体积不同，质量也不同，体积大，质量大；归纳性教学：把学生自己已发现的研究对象的特征，用科学的方法进行归纳总结导出密度概念，初步确认密度的内涵和外延；巩固性教学：推出密度公式导出单位，查表练习比较各类物质密度的特点，举例应用，练习巩固；发展性教学：a比值方法研究；b数学变式研究；c类比研究。总体上突出一点：密度是物质本身的一种属性。22 丰富知识、积累经验，由感性认识逐步过渡到理性认识例如：处理“电容”时，观察实验：让学生明白电容器具有充电、放电特性，并且不同的电容器在相同条件下这个特性不同；再观察：对于同一电容器，用不同的电压来充电，它的
9、放电性能不同；抽象出中的本质特征：电容器所带电量随两极板间电势差增加而增加，并进一步指出它们间的正比关系；让学生在前述分析基础上想象出研究电容器特性的方法比值法定义电容。这样把电容的概念建立在丰富的感性认识之中，缩小了抽象性与感性经验少的差距，消除难点。23 讲清思路、明确方法，充分体现思维过程例如，前述 13 例中思路是分析物体受力和做功情况。方法是隔离分析：m2 被放开后，弹簧分别对 m1和 m2施力，使 m2向右加速，m1 受人手阻碍，人手对 m1的弹力与弹簧施加的弹力平衡保持静止，直到弹簧恢复到自由长度，这时弹力不做功，则系统机械能守恒，动量不守恒；第二步：m2 由于惯性继续向右并减速
10、（弹簧开始伸长），m1 被向右拉而加速，此时左手对物体 m1弹力消失，动量和机械能均守恒，这样就找到了解题思路，并且把较复杂的物理图景逐步分解使其简便易懂，降低了难度。24 温故补缺、降低难度，打好基础例如，讲授“共点力作用下物体平衡”可从初中二力平衡开始，把难点分散到各部分之中，降低台阶，在新旧知识间架起思想桥梁。25 左右衬托，相辅相成，突出本质。例如，电场强度引入后，要引导学生通过观察、分析、概括、归纳准确把握其本质。将 E=F/q 与加速度、平均速度、密度等公式比较，进一步体现描述事物某种属性的方法，从相互衬托中让学生发现 F/q 越大，电场越强，它反映电场中某点固有的性质。26 揭露
11、物理模型的本源，加强理论联系实际教学例如，弹簧秤和天平测量的量问题，旨在揭示它们所用基本原理。弹簧秤是二力平衡，天平是力矩平衡。所以在实际应用中若用二力平衡的即测重力或其他形式的力；用力矩平衡的就是测质量的，如杆秤、磅秤等。27 引导学生形成良好的学习习惯学习习惯的养成首先要引导方法的养成。学习方法多种多样，而且要因人而异。所以教学过程中要根据不同教学内容、阶段、不同的学生确立教导方法。例如初中中差生在应用惯性解释一些日常现象时不妨让学生模仿，在模仿的基础上在求发展到理解，直至摆脱教师、教材的帮助。28 强化物理意识，用好数学工具学生处理物理问题时，易“数学化”，教学过程中应突出物理思想和方法
12、，强化物理意识，适当情形下巧用数学方法和手段来转化物理问题。强化物理意识在于应用数学时要受约于物理现象的本质和特殊性。如 R=U/I，要考虑到电阻的常数性导体的特性，理解为电流强度正比于电压，此外还要考虑到电阻的标称功率，电流或电压值应有上限。再如建立坐标处理矢量问题，描述物理过程时要考虑坐标取法的任意性，以最简化物理过程为第一目标。29 揭露相关知识的区别和联系例如，振动图象与波动图象。振动是波动产生的根源，波动是振动的传播过程。对于其图象，应着重揭露下列区别：振动图象是确定质点位移随时间变化关系；波动图象描述的是在波的传播方向上各个不同质点在同一时刻的位移，反映了众多质点的瞬时运动情况。振
13、动图象反映了振动三要素：振幅、频率、初位相；波动图象也可反映振幅，但不能直接找到频率、初相，却能知道波长。振动图象可向时间轴正方向延伸，但已画出部分却不变；波动图象随时变化，各质点依次振动，波形会不断变化，它也会沿 X 轴的正方向扩展。通过区别，加深学生对两种图象的理解，从而对两种图象的性质有一个鲜明对比，形成整体认识。210 加强科学方法教育，培养思维能力例如，概括的思维能力，教学应充分注意以下几点：概括材料的完善性；概括水平应随年龄和教材的深入逐步提高；概括水平与学生思维阶段相适应。对初中生来说，牛顿第一运动定律的教学的概括能力培养要经历：准备阶段激发兴趣；探索阶段提出问题、启发思索、引导读书、观察演示；整理阶段分析比较，正确认识和理解感知材料；概括阶段形成观念，得出结论；运用阶段旨在批判亚里斯多德的错误观点。参考资料：1许国梁：中学物理教学法高等教育出版社 1981 年版 2阎金铎：中学物理教材教法北京师范大学出版社1984 版 3阎金铎主审：中学物理教学法手册辽宁教育出版社1990 年 10 月版。
