像物理学家一样思考——高中物理预习刍议

文摘 2024-06-25 15:56 江苏

中考结束后，很多孩子开始尝试预习高中物理，甚至有的孩子担忧自己独立学习不到位而邀请师哥师姐帮助自己学习，这本是好的现象。然而，如果所谓的预习方法不当，很可能就会适得其反，对后期的学习有负面的影响，反而是“越努力越困难”。所以，有必要谈一谈高中物理的预习策略和方法。

首先，我们要明确预习的目的是什么。

预习的目的不是所谓的比别人先跑一步。有很多孩子和家长都担忧孩子高中学习中跟不上，所以希望在暑假中提前起跑，快别人一步，从而能够做到“一步快而步步快”，在高中学习中始终处于领先状态。这种想法是错误的且有害的。高中物理的学习固然与初中物理的学习有很大的区别，无论是从难度上还是从内容量上都是“不可同日而语”的。然而，高中三年的学习必然是在班级授课的机制下进行的，所以孩子的学习进度不可能“快别人一步”，只能是和班级进度一致，而班级进度又是由学校进度及教育主管部门要求所决定。在这种情况下，孩子如果开始有了快别人一步的节奏后，在课堂上该如何自出呢？是如学习新课一样的学习还是继续自主学习下一节内容呢？如果是很认真地当成新课学习，则孩子必然会有一种“学过了”“知道了”的感觉而导致课堂学习并不是真正地完全按照老师的节奏来学习，从而学习习惯、思维方式等方面得不到培养；如果是自主学习下一节内容则会造成孩子实质上是完全自学，出现的问题不能得到老师课堂讲解所给予的提示。

所以，预习的目的千万不能是这么功利的“快人一步”，而应该是引起学习兴趣，培养学习习惯，提高思维能力。首先，可以对高中物理课程做一个整体的概括性认识，知道将要学习哪些模块的内容，这些模块的内容之间有哪些联系（了解性地知道）。也可以是只对高中物理必修一的内容进行了解，知道有哪些内容需要学习。然后是跟随着教材，像物理学家一样去探索，从而获得物理概念的生成，在这过程中获得学习能力的提高、良好学习习惯的养成及思维能力的提升。

第二，我们应该如何预习？

在已经明确了预习的目的不是为了“快人一步”而是为了“引起学习兴趣”之后，我们就要想办法去实现这个目标，即需要知道如何预习。物理的学习不是概念的罗列和公式的记忆，而是物理概念的生成过程及探究过程。问题是引起兴趣和话题的起源，历史上物理学家的成果无不是从问题的提出开始的。所以我们要注意两方面的问题处理，一是我们教材上本身所提出的问题，那是提示学生自主预习的时候进行思考的必要问题，也是提升孩子思维能力的起点。如果我们预习完一节内容之后能够把教材中所提出的相关问题用自己所理解的方式回答好，那么预习就算是成功的了；二是在预习过程中自己所提出来的问题，物理学习的本身就是一个问题的解决引起新的问题的产生，从而得到物理概念的生长，在预习过程中要善于自己提出问题自己尝试解决，从而能够让自己变得像物理学家一样思考。

下面以必修一的“运动的描述”一章内容为例进行正反两种预习方式的展示。

第一类是以“快人一步”为目的的预习方式：本节内容是讲了位置、位移、时间间隔、时刻、质点等概念，还有速度和速率的概念及加速度概念。这些概念中速度和初中时的概念有些相同又有些不同，有一个新的概念矢量和标量的区分，矢量是有方向的。这一章的内容好简单，几个概念很容易就记住了，再做一些配套资料的题目发现很容易掌握。甚至能够发下平均速度和瞬时速度的概念的辨析与应用是难点，容易出错的点就是整个过程平均速度的计算：前后两段分别匀速过程，一类是两段位移相同，一类是两段时间相同，结果是不同的，要记下来，考试是易错点。

第二类是以“培养学习兴趣”为目标的预习方式：第一节内容为“质点参考系”，为什么要提出质点的概念呢？那是因为实际物体的运动比较复杂，将实际物体的运动进行简单化的一种手段——从简单开始。什么样的物体可以看成是质点呢？当物体的大小、形状对所研究问题无影响或影响可以忽略的时候就可以用一个有质量的点来代替这个物体，就是质点。为什么要引入参考系的概念呢？那是因为描述物体的位置变化必须要有参照的对象，可以从生活中找到很多由于选取的参照物不同而对同一个物体运动描述不同的实例，所以运动是相对的，需要找一个“假定不动的物体”来做参照，这就是参照物，在参照物上建立坐标系就是参照系（参考系）。第二节内容是“时间位移”，时间的概念我们很早就接触了，现在要辨析时间间隔和时刻的概念，用时间轴（数轴）和生活中的实例可以很好地进行辨析。位移是一个新接触的概念，与初中和小学时所知道的路程概念很接近但又不同。什么是位移？为什么要提出位移的概念呢？位置的变化需要距离和方向共同描述，用从起点到终点的有向线段可以描述位移的概念。位移以初中所认识的路程的区别和联系是什么内？可以分类距离进行辨析。物体位置在运动过程中是随着时间变化的，如何形象、简洁、直观地描述呢？可以用x-t图像来描述。如何测量非常小的时间间隔呢？介绍打点计时器的工作原理和使用方法。第三节内容是“位置变化快慢的描述速度”，标题本身就是一个启发性的问题：如何描述物体运动的快慢呢？物体运动的快慢与位置变化的快慢是一回事吗？初中学习过的两种比较运动员运动快慢的方法——相同路程比时间和相同时间比路程在此进行迁移，相同位移比时间和相同时间比位移。再次提出新问题：如果两个被比较的物体运动时间和位移都不相同该如何比较？从而提出在相同时间比位移这种方法中的时间归一化处理手段，同时得到速度的概念。继续提出新问题：如果物体在这个过程中的运动快慢是不均匀的，那么上述速度的概念是什么意思呢？从而得到了平均速度的概念。再继续提出新问题：如何描述物体一瞬间的运动快慢呢？从而根据教材的提示得到了瞬时速度概念的同时也获得了极限思想、近似替代思想、误差分析思想的物理思维的锻炼……

以“快人一步”为目标所对应的学习方法带来的是看似“高效”而实际扼杀学生学习热情的后果。学生在前期确实感觉物理学习很快且并不难，练习或考试很容易得到不错的分数，然而会逐步失去对物理的兴趣且觉得物理知识支离破碎，公式越来越多，概念越来越多，记忆常常会混乱等。而以“培养学习兴趣”为目的的学习方法可能会在开始的时候进展“较慢”，但是各个物理概念之间的联系是在概念生成的过程中“生长”出来的，近乎“天然一体”出现在学生的脑海中，学生后期的学习方式方法得到了训练而一直良好，对物理充满了兴趣，后期的学习会越来越顺畅且进度可以越来越快。

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针对中小学生遇到的科普知识、学习方法、心理倾诉以及历史人文、诗文鉴赏等方面进行整理、原创一些具有启迪意义的文章小品等。讨论在孩子教育、学习等方面存在的问题以及征集善意的建议。

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