在物理教学中培养学生的理解能力

在物理教学中培养学生的理解能力
 目前，在各科教学中培养学生的理解能力已经被提到重要的地位。在物理教学中，培养学生的理解能力更显得犹为重要，使学生通过对物理问题的分析，理解其概念的内涵、定理、定律、物理意义，达到提高物理科学习的目的。
 一个人的理解能力可以由其先天的智力因素和后天的人为培养因素两部分构成，而人的后天因素又对人一生的影响至为关键且可塑性极大，只要通过正确的引导和培养，都可以较好的挖掘后天因素，达到增强理解能力的目的。
 现在，多数学生在学习物理时有一个共同的感受，那就是上课听课容易，下去完成作业、答卷困难。上课时，无论是物理概念知识、定理、定律都觉得比较容易理解学习，且一听就懂、就会，但当下课后，回忆学过的知识重点和要点，大脑中就变得模模糊糊，而当习题、试卷中应用到这些知识时，更常常见到知识错位，张冠李戴，搞错条件、记错公式、写错单位，更有同学云里雾里，不知如何下手，因此发出“物理难学，一听就会，一做就错”的感慨。分析这些现象的实质，主要是学生没有把物理知识真正理解和掌握，没有概念化、条理化、系统化，没有搞清楚各物理知识之间的内在联系。
 克服多数学生中存在的这些现象，培养学生的理解能力，对物理教学至关重要的。在平时物理教学中，我尝试做了以下方面的工作：
 首先，培养学生的学习兴趣。兴趣是最好的老师，当学生对该科知识感兴趣时，就为该科的教学工作创造了良好的环境。物理知识与我们日常生活紧密联系，因此只要上课能多举出贴近实际，又与物理知识密切联系的实例，并用相关知识把其解释清楚，就能激发学生的学习兴趣，使学生爱学、愿学，在学习过程中培养学生的理解能力。
 其次，在物理概念、定律、定理的引进分析应用中，培养学生的理解能力。课本中的物理定义、定律、定理，都是对物理知识的高度概括，言简意赅，文字表达准确精炼，但内涵丰富，因此在定义、定理、定律教学中，必须深入挖掘其内涵。使隐含在其中的物理知识显露出来，并将其清晰化、条理化。例如在牛顿第一定律教学中，其内容只有“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止”共36字，但其隐含了丰富的物理知识。课堂教学中，先整段阅读，引导学生分析该定律可分为前后两部分，后部分“直到……为止”说明在“无外力”作用时，物体就保持原来的“静止”或“匀速直线运动状态”，“外力”是用来改变物体这种“静止”或“匀速直线运动”状态的，这就为第二节“运动状态的改变”铺平了道路。前部分“一切物体都……”说明一切物体都有保持静止或匀速直线运动的这种性质，即引出惯性。通过这样的分析，学生对“牛顿第一定律”有了比较深刻的理解，并可用此解释日常生活中的“惯性现象”，同时也为下一节课教学铺平了道路。
 第三，在演示实验中通过学生观察实验现象、分析实验结果，培养学生的理解能力。例如在“牛顿第二定律”教学中，要总结出加速度与合外力和加速度与质量之间的关系。一种方法是：我们可以直接引用前人的实验结果，告诉学生三个物理量之间的关系。但这样学生感到这些知识来得太突然，以至于没有足够的思想准备，必然会在理解和应用定律上出现困难。因此我采用第二种：先让学生自我设计一种能观察出加速度与合外力的关系和加速度与质量关系的实验思路，通过提问方式指出学生设计实验中的优点和不足。然后明确指出，在讨论加速度与合外力关系时，必须保持物体质量不变。而在讨论加速度与质量关系时必须保持合外力不变，课堂演示实验正是沿着这个思路设计的。通过实验演示和平时积累的生活经验，学生会自我得出“合外力大时加速度的大”、“质量大时加速度小”的结论，课堂中针对这些不太成熟的结论，分析说明得到这种结果的原因。最后引出前人的结论，总结出牛顿第二定律。在进一步总结加速度与合外力的关系时，继续让学生分析（1）加速度是怎么来的？－－由合外力产生的；（2）加速度和合外力之间哪个是原因，哪个是结果？——力是原因，加速度是结果；（3）能否说合外力与物体的加速度成正比？——不能；（4）是先有合外力还是先有加速度？——同时有；（5）能否说物体的质量与物体的加速度成反比？——不可以……。一次演示实验的准备工作非常辛苦，我们在演示过程中引导学生要认真分析实验，挖掘实验的潜在内容，不要简单地得到课本中的结论就结束，要使演示实验真正起到既能总结结论，又能培养学生理解能力的作用。
 第四，在物理图象教学中培养学生理解能力的作用。物理知识中有大量的图象，它们能直观地反映出物理知识，但图象缺乏必要的文字说明，只有完全理解图象的物理意义，才可以熟练地应用，图象物理意义的理解是图象教学的关键。例如，在机械振动和机械波教学中，既有振动的图象，又有波的图象，两种图象表面观察极为相似，但本质截然不同。学生不但对这两种图象容易混淆，而且对图象中的各物理量也易搞错。在完成这两节课教学后，我在黑板上画出两种图象，不做任何说明，要学生回答相关问题，有部分学生将两图象混在一起，造成一连串的错误。此刻，我并不指出其错误而让学生回忆，振动图象和波的图象是在什么前提下引出，它们分别反映的是物理知识的哪些规律。通过学生的回忆并补充说明，振动图象是在研究简谐运动中提出来的，是反映单个质点在振动中随时间的变化而偏开自己平衡位置的位移的规律，因此横坐标是时间，纵坐标是位移，图象与横坐标交点表示此时质点回到平衡位置。波是由大量质点在各自平衡位置附近振动而形成的，其图象是反映在同时刻这些质点偏开各自平衡位置的位移，横坐标轴表示所有质点的平衡位置，一旦时刻变化，各质点偏开各自平衡位置的位移变化，图象也必然变化。并且，图象各质点只所以振动是由于获得了能量，依此说明波的传播规律，图象反映出波源完成一次振动波所传播的距离，根据波的传播规律，通过某质点的振动速度方向来判断波源的位置和波的传播方向。每个质点做简谐振动，振动速度是变化的，而波传播中速度是不变的，将质点的振动速度与波的传播速度区分开来。通过这样清晰的对比，学生对此知识点能深入地理解，牢固掌握。
 第五，在物理公式和单位教学中培养学生的理解能力。物理知识有很多公式，教学中经常遇到学生说“公式太多，常记错，即使当时记住，过后又很容易忘记”。因此在物理公式教学中，将公式与物理内容紧密联系在一起，通过理解内容进而理解公式，不让学生死记硬背。例如,公式a=(Vt—V0)/ t 与a 所描述的物理意义联系在一起， 是描述速度变化快慢的物理量，也就是单位时间内速度的变化量。由此不但理解了公式，也记住了相关的几个公式Vt=V0+at ， V0=Vt—at，t=(Vt—V0)/a等。又如，在牛顿第二定律教学中，只得出a∝F， a∝1/m即a∝F/m，F∝ma.但如果要将比例式变为等式需要加一个比例系数，即 F=Kma，对于K的取值，只有理解1牛顿的物理意义，才可以懂得什么情况下K取1。
 第六，在习题练习中培养学生的理解能力。物理习题中，并不是所有的条件都用数字表示出来，有些是通过几个文字表示，甚至隐含在题中。学生做题过程中，只有理解题意，大脑中建立明晰的物理情景，才可以顺利地解决问题。但实际中学生往往一是忽视条件，忽视前提，二是无法找到隐含条件，导致结论错误。我一般采用以下方法引导学生理解题意，分析解题。方法一：引导学生在审题、读题、建立物理情景、画出物理过程图等过程中做耐心细致的工作，培养学生良好的习惯和理解能力。审题中，先概读全题，对题目有一个总印象，即该题是考察哪部分知识，然后再带有丰富表情读题，遇到关键词时加重语气，放慢速度。例如“平衡状态”、“光滑”、“由静止开始”、“最高点”、“相距最远”等词中都隐含了物理条件，而且这些条件一般又都是解题过程中必不可少的，读题过程中边读边画物理过程图，等到题目审完读完，整个物理过程已经明晰的显示出来，再将用到的条件和要用到的物理知识罗列出来。方法二：我读题目，遇到重点字、关键词，加重语气慢读，由学生在练习本上画图，并由一名学生在黑板上画图，读完题目要求学生画完图，并由该同学说明图的物理过程和情景，列出相关的关系式。另外在课后作业和单元练习时，都要求学生每读一题，用笔画出题目中的关键词，找出隐含条件注在题旁。通过这种耐心细致的方法训练，不但提高了学生的解题技巧，更重要的是培养学生的理解能力，做到了“授人一鱼，不如授人以渔”。
 通过以上方法的尝试，较好地解决了学生对物理“一听就懂，一做就错”的问题，学生增强了物理的学习兴趣，养成了良好的学习习惯，更重要的是培养了学生的理解能力。当然，学生理解能力的培养要贯穿在教学工作的全过程中，不是一朝一夕所能形成的，只要坚持不懈，持之以恒，才能达到理想的效果。

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