基础知识与通性通法在高中物理学习中的指导意义与实施路径
熊曙
湖北省黄冈市黄梅县孔垄镇黄梅县第二中学435500
引言
高中物理是一门具有很强逻辑性和系统性的学科,它不仅要教给学生抽象的概念规律,还要培养起学生去解决实际问题的能力。在物理学习过程中,基础知识是建立物理认知的基础,通性通法是串起知识、应对复杂问题的纽带,两者互相促进,对提高学习效率、学科素养有着不可取代的意义,合理的执行路径更是实现物理高效学习的重要途径。
一、基础知识与通性通法的指导意义
(一)基础知识:物理学习的“定盘星
基础知识涵盖物理概念、基本规律、公式定理等是学生理解物理现象、探索物理规律的出发点。比如,“力是改变物体运动状态的原因”,这是学习牛顿运动定律的基础;匀变速直线运动的速度公式、位移公式,是分析平抛运动、圆周运动等复杂运动的“根基”。如果学生对基本概念认识不到位,例如“速度”和“速率”混淆、“功”与“能”混为一谈,那么后面的学习就会经常出现断层,甚至会陷入“越学越乱”的怪圈。
(二)通性通法:解题能力的“加速器
通性通法是解决一类物理问题的一般思路和方法,比如受力分析的“隔离法与整体法”,能量问题的“守恒定律应用法”,电路分析的“等效电路法”等等。它不是一个题目上的特殊技巧,而是一个提炼物理问题本质规律后的一种“解题范式”。遇到复杂的问题时,通性通法可以帮助学生迅速抓住主要矛盾:像遇到弹簧弹力、摩擦力还是电场力,只要属于“多物体平衡问题”,都可以用“受力分析 $$ 建立坐标系→列平衡方程”的通性通法解决;不管研究天体运动还是带电粒子在磁场中做圆周运动,都是先“找圆心,定半径,算周期”。掌握通性通法可以让学生摆脱“题海战术”的困扰,不会因为题型的变化而无所适从,做到“做一道题,会一类题”,达到提高解题准确性和速度的目的。
(三)二者相结合就是培养科学思维的“催化剂”
高中物理核心素养包含“物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任”,而基础知识与通性通法的融合就是培养科学思维的方式。在理解基础知识的时候,学生需要抽象概括,例如从具体的运动现象中概括出“加速度”这个概念,逻辑推理,例如由牛顿第二定律推出动量定理,这样才可以建立物理观念;学生在用通性通法来解决问题的时候,要经过“分析问题—建立模型—应用规律—验证结果”这样一个完整的思维过程,才能逐步形成严谨的逻辑思维和模型化思维。
(四)考试与长远发展的“压舱石”策略
在面对考试的时候,基础知识、通性通法就是得分的“利刃”。在高中物理考试中,不论是选择题,填空题还是计算题,都是对于基础知识的考查。学生只要牢牢的把握物理概念,物理规律及公式,在考试中才不会失分,因为基础知识没有掌握好。同时通性通法给学生提供了解决各种问题的通用办法。在考试时间有限的情况下,学生采用通性通法可以很快的分析问题、建立模型并求解,提高答题的速度和正确率,进而取得好的考试成绩。
二、基础知识与通性通法的实施路径
(一)学生方面:以内化基础为宗旨,以刻意练习为手段。
构建知识体系,深化基础理解。不要碎片化记忆,用“思维导图”,“知识框架图”梳理出基本的知识点逻辑。学习“机械能及其守恒定律”,可以将“功、功率、动能、重力势能”这些概念联系起来,明确“功是能量转化的量度”这个逻辑,标注公式适用的条件(动能定理适用于任何运动,机械能守恒需要满足“只有重力或者弹力做功”。
聚焦通性通法,强化刻意练习。对每一类核心问题都找到通性通法的步骤和适用情况,并有针对性的练习。比如遇到“动力学问题”,可以总结“两类基本问题”的通法:一类是“已知受力求运动”,即受力分析→求合力→用牛顿第二定律求加速度→结合运动学公式求运动参量;另一类是“已知运动求受力”,即分析运动→求加速度→用牛顿第二定律求合力 $$ 分解合力求未知力。练习的时候选择不同的情境的题目(水平面,斜面,传送带),刻意使用通法来解题,不要依赖于特殊技巧,在练习的时候熟练方法,查漏补缺。
(二)教师层面:把“精准引导”当关键,把“分层教学”作策略。
强化基础知能的“情境化”教学策略。教师在讲解基础知识的时候,不能单纯地“填鸭式”地灌输概念,推导公式,应当结合实验,生活中的现象,科技方面的例子等去创设情境。如:讲解楞次定律的时候可以通过“将线圈套在条形磁铁上并使它上下运动,观察电流表指针偏转”这个实验来让学生直观感受到“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”;在讲万有引力定律的时候可以结合北斗卫星导航系统、火星探测等例子,让学生了解万有引力定律的实际应用。
分层教学的实施与学生需求的兼顾。基础较弱的学生,强化基础知识的记牢和理解,从简单题,基础题上掌握通法的基础步骤;对于基础较好的学生,则可进行综合性的问题,例如多模块相结合,带临界条件的问题来引导学生活学活用通法,探寻“通法的变式”。比如,“受力分析”的教学,基础薄弱的学生先做“单个物体在水平面上的受力分析”,基础好的学生再做“多个物体在斜面 + 弹簧的受力分析”,让每个学生都处在“最近发展区”里,巩固知识,提高方法。
结语
基础知识是高中物理学习的“根”,通性通法是物理解题与思维培养的“魂”。二者的结合,不仅能使学生高效地学习高中物理和考试,还可以培养学生的科学思维和解决问题的能力,为其以后的发展打下基础。对于学生来说,要“理解内化”,打好基础;要“刻意练习”,学会通法;对于教师来说,要“情境化教学”,让学生理解;要“分层指导”,促进提高。只有这样,才能充分发挥基础知识、通性通法的指导作用,达到高中物理学习提质增效的目的。
参考文献
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