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物理方法培養(yǎng)的表述
一、問(wèn)題的提出
簡(jiǎn)明而準(zhǔn)確的物理表述是物理思維過(guò)程的反映。筆者在物理教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，在分析解決物理問(wèn)題過(guò)程中，有相當(dāng)一部分學(xué)生表現(xiàn)出相當(dāng)薄弱的閱讀、表達(dá)能力。主要表現(xiàn)在：
1、稍長(zhǎng)的科技文章讀不懂，獲取信息能力差。信息社會(huì)的今天，需要具備從大量雜亂的信息中提取有用信息的能力。近年高考已把獲取信息的能力，作為一種重要的能力要求。01年3+x的理綜試題中的最后二題的字?jǐn)?shù)都已近500個(gè)字。正體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生這種能力的要求。
2、不能用簡(jiǎn)明準(zhǔn)確的物理語(yǔ)言（包括文字語(yǔ)言、符號(hào)語(yǔ)言、圖像語(yǔ)言）來(lái)表述有關(guān)物理概念、物理規(guī)律、物理現(xiàn)象、物理過(guò)程等一系列物理問(wèn)題。近年的物理高考試題中，對(duì)物理表述能力考查越來(lái)越重視，從填空題、實(shí)驗(yàn)題、論述題到計(jì)算題都加強(qiáng)了對(duì)表述能力的考查。尤其是上�？碱}中，明顯加強(qiáng)了對(duì)這方面能力的要求。就這類表述試題而言，本身并不難，然而得分率卻都不高，反映了學(xué)生表述能力不足。物理表述能力高低，恰恰反映了學(xué)生理解和運(yùn)用物理語(yǔ)言的能力。
3、物理題的解題格式上不規(guī)范，甚至純符號(hào)、純數(shù)學(xué)化。很多學(xué)生在物理解題時(shí)，很少有必要文字說(shuō)明，不假設(shè)未知物理量，對(duì)出現(xiàn)的物理量符號(hào)不作交待，導(dǎo)致對(duì)物理過(guò)程思路混亂，甚至亂用、亂套物理公式。沒(méi)有一定的物理表述，是說(shuō)不清楚物理過(guò)程的。
筆者結(jié)合物理教學(xué)實(shí)踐，覺(jué)得倡導(dǎo)物理寫(xiě)作教學(xué)，能有效地培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)能力。這里所說(shuō)的“物理寫(xiě)作”指的是物理問(wèn)題的各種書(shū)面表達(dá)，尤其突出用文字組織�！拔锢韺W(xué)”的本意，即是旨在闡明事物的道理。這在大力提倡素質(zhì)教育的今天，對(duì)物理表述能力的培養(yǎng)，應(yīng)引起我們廣大物理教師的足夠的重視。加強(qiáng)物理寫(xiě)作教學(xué)，對(duì)物理過(guò)程的分析能力、開(kāi)發(fā)學(xué)生的潛能、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)很有好處。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者吳健雄教授說(shuō)：“當(dāng)前一個(gè)刻不容緩的問(wèn)題是消除現(xiàn)代文化中兩種文化――科學(xué)文化和人文文化之間的隔閡。”正是突出地說(shuō)明了當(dāng)前教學(xué)在這方面有待改正之處。
二、物理寫(xiě)作教學(xué)的形式和操作
1、以問(wèn)題(problem)為中心的探究寫(xiě)作
物理學(xué)是一門(mén)揭示自然界所遵循的基本規(guī)律的科學(xué)，在日常生活、生產(chǎn)技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用，但是傳統(tǒng)物理教學(xué)，有意和無(wú)意中卻拉大了與實(shí)際的距離，使物理變得無(wú)味，也使學(xué)生遠(yuǎn)離了物理。以問(wèn)題為中心的探究寫(xiě)作，可有效地體現(xiàn)物理學(xué)科的本色。例如為什么在家用電路中，傍晚時(shí)分由于是用電高峰，燈光較暗，深夜偶一開(kāi)燈，燈光很刺眼？太陽(yáng)的質(zhì)量是如何測(cè)量的？光在空氣中的傳播速度是如何測(cè)量的？太陽(yáng)與地球之間的距離最早是如何測(cè)量的？飛機(jī)為何怕小鳥(niǎo)？為了撲滅發(fā)生在六層樓的火災(zāi)，高壓水槍的功率應(yīng)該多大？帆船如何逆風(fēng)行駛？磁懸浮列車是怎樣工作的等等，這些問(wèn)題實(shí)際上學(xué)生都很喜歡探究，而且，這些問(wèn)題完全由中學(xué)物理知識(shí)可以解決，然而，對(duì)這些問(wèn)題學(xué)生往往回答不好，究其原因，學(xué)生沒(méi)有得到這方面的足夠練習(xí)、思考，學(xué)生習(xí)慣于解答小球、斜面類常規(guī)性問(wèn)題，而將實(shí)際現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為物理模型就成了問(wèn)題，其實(shí)這正是學(xué)生以后工作和學(xué)習(xí)所需要的能力，也是我們教學(xué)的目標(biāo)。
作為要求寫(xiě)作的問(wèn)題，常常由實(shí)際現(xiàn)象提出，主體必須用物理知識(shí)將其轉(zhuǎn)化為物理模型，沒(méi)有現(xiàn)成的解題模式，需要從多角度進(jìn)行思考和探索，且存在答案的不確定性，條件的不確定性，體現(xiàn)了問(wèn)題的實(shí)際性、開(kāi)放性和趣味性。通過(guò)寫(xiě)作，使學(xué)生感到學(xué)物理有用、有興趣，更有助于他們開(kāi)放思維。至于寫(xiě)作要求，則可靈活掌握，根據(jù)問(wèn)題的具體情況，可長(zhǎng)可短，只要把問(wèn)題表達(dá)清楚即可。
2、組織開(kāi)展學(xué)后感、體會(huì)的寫(xiě)作
理解概念、規(guī)律的內(nèi)涵和外延，重要的是能夠用自己的話，自己的想法表達(dá)出來(lái)。就好像看完報(bào)紙時(shí)，你會(huì)用自己的想法和意見(jiàn)討論新聞上的主題。而不會(huì)完全照?qǐng)?bào)紙的內(nèi)容重述而已。學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程是一種類科學(xué)的研究過(guò)程，通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅可以了解科學(xué)研究的一般方法，而且還可以不斷受到科學(xué)家研究問(wèn)題的思路，并進(jìn)一步學(xué)會(huì)科學(xué)的假設(shè)。具體形式可以有①概念、規(guī)律的理解和深化。如學(xué)了摩擦力概念后，寫(xiě)一篇“假如地球上沒(méi)有摩擦力”的科幻短文；學(xué)了洛侖茲力等相關(guān)概念后，寫(xiě)一篇“假如地球上沒(méi)有磁場(chǎng)”的科幻短文；學(xué)了動(dòng)能定理后，可讓學(xué)生試寫(xiě)“動(dòng)能定理解題要點(diǎn)” 短文等。通過(guò)上面這樣的練習(xí)，不僅鞏固了概念、規(guī)律的理解，而且進(jìn)一步拓展了知識(shí)，把物理知識(shí)學(xué)活了。②科學(xué)家發(fā)現(xiàn)規(guī)律的啟示。如學(xué)了萬(wàn)有引力定律后，讓學(xué)生選寫(xiě)“牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律給我的啟示”和“卡文迪許測(cè)定萬(wàn)有引力恒量給我的啟示”等。通過(guò)寫(xiě)作不僅學(xué)會(huì)了科學(xué)的研究方法，還領(lǐng)略了科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)、頑強(qiáng)、肯吃苦的工作作風(fēng)。③知識(shí)的類比和歸納。如“電場(chǎng)和磁場(chǎng)的比較”；“原子模型和太陽(yáng)系模型的比較”等，通過(guò)比較不僅增強(qiáng)了知識(shí)的聯(lián)系，而且領(lǐng)悟了大廈自然的統(tǒng)一與和諧。④實(shí)驗(yàn)和解題方法的創(chuàng)新。如“牛頓定律的整體和隔離”；“伏安法測(cè)電阻的拓展”等。⑤觀點(diǎn)、問(wèn)題、方法的評(píng)價(jià)。如01年上海物理高考題，評(píng)價(jià)解題方法的正確與否，又如“評(píng)價(jià)伽利略在物理學(xué)發(fā)展中的地位和作用”等，對(duì)物理史實(shí)的評(píng)價(jià)和對(duì)某些觀點(diǎn)的評(píng)價(jià)。⑥章節(jié)的概括和體會(huì)。如學(xué)了電場(chǎng)一章后，讓學(xué)生概括本章要點(diǎn)，如在學(xué)了光的本性后，要學(xué)生談?wù)勅藗兪窃鯓诱J(rèn)識(shí)光的本性的等，達(dá)到對(duì)原有的零碎的知識(shí)總結(jié)和歸納。另外，教師也可編印一些資料或指定一些科普讀物，讓學(xué)生閱讀，并寫(xiě)出讀后感、體會(huì)，進(jìn)一步擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面。
3、結(jié)合學(xué)科開(kāi)展卓有成效的研究性學(xué)習(xí)寫(xiě)作
研究性學(xué)習(xí)是一種全新的學(xué)習(xí)模式，研究性學(xué)習(xí)作為培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)，尤其是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的一種重要途徑和載體，已成為教學(xué)實(shí)踐者的關(guān)注，01年上海理綜16題，考了研究性課題選擇，陳述選題理由，列出研究計(jì)劃與研究方法到課題最終的成果形式。充分體現(xiàn)了研究性學(xué)習(xí)的地位。物理學(xué)因其學(xué)科的特點(diǎn)，有著開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。研究性學(xué)習(xí)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)能力也有獨(dú)到的好處，從開(kāi)題、研究到結(jié)題都體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生閱讀、整理、分析、歸納能力的要求。
個(gè)人認(rèn)為，物理學(xué)科開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)的切入點(diǎn)以中、小為好，切忌大。具體可從下面幾點(diǎn)思考：①開(kāi)發(fā)探索性物理實(shí)驗(yàn)。如“單擺周期公式要求擺角小于5度的探討”；“探索影響彈簧振子周期的因素”；“探索影響滑動(dòng)磨擦系數(shù)因素”；“水的電阻率的測(cè)定”等等。②設(shè)計(jì)社會(huì)調(diào)查型。如“從靜電除塵到一般吸塵器”；“保溫材料之保暖內(nèi)衣保溫材料市場(chǎng)調(diào)查”等。③引導(dǎo)學(xué)生接觸新科技。如“納米材料應(yīng)用研究”；“太空保溫技術(shù)研究”；“阿爾法磁譜儀和宇宙探索”；“汽車防抱死技術(shù)研究”等。
4、強(qiáng)化解題的邏輯關(guān)系和文字說(shuō)明。
楊振寧教授在談到中學(xué)生物理學(xué)習(xí)時(shí)說(shuō)，當(dāng)前中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的方法有待糾正，很多學(xué)生看了題目就寫(xiě)公式，然后便是亂代數(shù)據(jù)，而對(duì)問(wèn)題的過(guò)程、方法想得很少。物理問(wèn)題科學(xué)的研究方法應(yīng)是：從定性到半定量再到定量。對(duì)于在寫(xiě)下每一物理公式前，都應(yīng)有充分的思考，說(shuō)明為什么寫(xiě)這個(gè)式子的原因，這才是正確有效的解決物理問(wèn)題的方法。重視解題過(guò)程中的邏輯關(guān)系和文字說(shuō)明，不僅能提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，更能培養(yǎng)學(xué)生良好的研究問(wèn)題的習(xí)慣。
三、物理寫(xiě)作的評(píng)價(jià)
評(píng)價(jià)學(xué)業(yè)的方式和標(biāo)準(zhǔn)，直接影響學(xué)生的狀態(tài)和學(xué)習(xí)發(fā)展軌跡。教師為學(xué)生設(shè)置物理寫(xiě)作作業(yè)，所運(yùn)用的評(píng)改方法也應(yīng)與物理寫(xiě)作作業(yè)相適應(yīng)。新酒應(yīng)用新瓶裝，學(xué)生的潛能的發(fā)掘需要教師的精心呵護(hù)。
對(duì)于學(xué)生的每篇寫(xiě)作，教師要精心批改，對(duì)優(yōu)秀的作品應(yīng)隨時(shí)在學(xué)習(xí)園地、黑板報(bào)或在課堂上宣讀，相互交流，定期評(píng)選優(yōu)秀的作品入冊(cè)，對(duì)特別優(yōu)秀的作品還可向報(bào)紙、雜志投稿，并把物理寫(xiě)作作為學(xué)生物理成績(jī)考核的一頂重要指標(biāo)。
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