一、把好物理课堂教学的逻辑关
任何一门学科,都是由许多概念、规律和方法所组成的。学习一门学科的知识理论,掌握该学科的逻辑关系是很有必要的。因为具体的知识怎么和知识的框架发生联系,以及在运用知识的过程中,这门学科所遵循的逻辑关系起着相当重要的作用。
中学生对物理的认知结构一般是从形象思维向抽象思维转化的。特别是高中学生,其学习兴趣更加集中,直接兴趣和间接兴趣同时起作用。他们对事物的结果愈感兴趣,但往往只满足于被新奇的现象所吸引,而忽视物理现象的原因和本质。这主要表现在演示实验中和对实验的实际操作上。有时还容易想当然,对隐蔽因素的干扰因素缺乏一定的判断能力。在遇到物理现象与物理理论相矛盾时,不能很好地利用物理知识理论去分析和解决问题,且常常只注意一个物理量的定量表达,忽视了对物理量本身意义的理解,这些都是由于没有准确掌握中学物理的逻辑关系所造成的。例如:
质量为 M 的木块静止在光滑的水平面上,一个质量为 m 的子弹以速度 v0
水平对心射入木块。设子弹在木块中所受阻力为定值,当子弹在木块中钻入深度为 d 时,两者速度相同为 v,试求子弹在木块中所受阻力的大小。
学生在求解时,常错在合外力功的确定上,其一是不注意合外力与位移方向之间的关系,其二是不会准确判定子弹在此过程中的位移,即列式为:
fd = 1 mv 2 − 1 mv 2
2 0 2
解得: f = v(m 2 − v2 ) / 2d
这显然是不正确的。其原因在于子弹在阻力 f 的作用下的位移并不是 d, 而应是木块在这段时间内的位移 S 与 d 之和。正解的求解过程应是:由动能定理:
对木块:fS = 1 Mv 2
2
对子弹: − f (S + d )
= 1 mv2 − 1 mv 2
2 2 0
∴ fd = 1 mv
2 0
2 − ( M + m)v 2
则:f
= [mv 2 − ( M + m)v2 ]/ 2d
由此可见,在动能定理的教学中,如果只注意分式的推导和建立过程, 还是不够的,还应强调公式中各物理量都是对同一物体相对于同一惯性参考系而言(一般的地球作参考系)应该让学生掌握其因果逻辑关系。
一门学科的发展和成熟,不仅仅表现在量的增加,重要的是逻辑的严密和完整。中学物理所给出的每一个经典物理理论,都是严格地遵守因果逻辑关系的。因此,作为一个中学物理教师,在课堂教学中,要严格把好这一逻辑关。