孫恒芳談高中物理學(xué)習(xí)方法

孫恒芳

中學(xué)物理特級(jí)教師中國(guó)物理教育學(xué)會(huì)會(huì)員中學(xué)物理教材編審委員會(huì)編審中國(guó)教育學(xué)會(huì)專家團(tuán)物理研究員CCTV中學(xué)生頻道物理特邀講師高中物理模型教學(xué)策略創(chuàng)立者

高考命題與備考策略研究專家

北京市重點(diǎn)高中物理教研組長(zhǎng)首都師范大學(xué)客座教授

參與《考試說(shuō)明》研究與編寫(xiě)教學(xué)特色---復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化簡(jiǎn)單問(wèn)題理性化理性問(wèn)題具體化具體問(wèn)題模型化教學(xué)策略---一題多思一題多解一題多變一題多問(wèn)多題歸一孫恒芳sunhengfang@126.com2012年7月8日

漫談高中物理與高中物理學(xué)習(xí)方法

態(tài)度+勤奮+方法＝成功高中物理將學(xué)什么物理學(xué)習(xí)難在何處如何學(xué)好高中物理物理物理課程物理課改問(wèn)題一、關(guān)于物理從人類了解自然、認(rèn)識(shí)自然、利用自然的歷史-----—談物理大廈的構(gòu)建物理一詞的最先出自希臘文φυσικ，原意是指自然。古時(shí)歐洲人稱物理學(xué)為“自然哲學(xué)”。從最廣泛的意義上來(lái)說(shuō)即是研究大自然現(xiàn)象及規(guī)律的學(xué)問(wèn)。漢語(yǔ)中“物理”一詞起自于明末清初科學(xué)家方以智的百科全書(shū)式著作《物理小識(shí)》。在物理學(xué)的領(lǐng)域中，研究的是宇宙的基本組成要素：物質(zhì)、能量、空間、時(shí)間及它們的相互作用；借由被分析的基本定律與法則來(lái)完整了解這個(gè)系統(tǒng)。

“物理”二字出現(xiàn)在中文中，是取“格物致理”四字的簡(jiǎn)稱，即考察事物的形態(tài)和變化，總結(jié)研究它們的規(guī)律的意思。 中國(guó)古代的“物理”，應(yīng)“古之欲明德于天下者，先治其國(guó)。欲治其國(guó)者，先齊其家，欲齊其家者，先修其身。欲修其身者，先正其心。欲正其心者，先誠(chéng)其意。欲誠(chéng)其意者，先致其知。致知在格物?！薄洞髮W(xué)》“所謂致知在格物者，言欲致吾之知，在即物而窮其理也?！薄堆a(bǔ)〈大學(xué)〉格物致知傳》格物致知——即物窮其理，是為物理學(xué)。理，泛指一切事物的道理?！窘忉尅浚焊瘢和凭?；致：求得。窮究事物原理，從而獲得知識(shí)

■高中物理學(xué)科性質(zhì)

物理學(xué)是一門基礎(chǔ)自然科學(xué)，它所研究的是物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、最普遍的相互作用、最一般的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及所使用的實(shí)驗(yàn)手段和思維方法。----摘自“課標(biāo)”誰(shuí)運(yùn)動(dòng)？（研究對(duì)象）人類的認(rèn)知規(guī)律：······運(yùn)動(dòng)：由淺入深由表及里怎樣運(yùn)動(dòng)？（描述：文字、物理量、圖像）為何會(huì)運(yùn)動(dòng)？（因果分析）物理——學(xué)科本質(zhì)◆第一層面:

物理是一門科學(xué)◆第二層面:

物理是一種智慧◆第三層面:

物理是一類文化“沒(méi)有物理修養(yǎng)的民族是愚蠢的民族”物理文化是高品位的文化物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)核心理論(概念,規(guī)律,)物理模型物理方法應(yīng)用延伸——學(xué)科內(nèi)涵物理課堂五大要素：概念規(guī)律實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ头椒?/p>

概念：物理概念是從大量的物理現(xiàn)象和過(guò)程中抽象出來(lái)的,它更深刻地反映了事物的共同特征和本質(zhì)屬性,因此可以說(shuō),概念是濃縮了的知識(shí)點(diǎn)。物理概念弄懂本質(zhì)明確引入知道內(nèi)涵與外延了解聯(lián)系與區(qū)別形成概念體系運(yùn)用概念解釋問(wèn)題為什么相關(guān)概念間運(yùn)用聯(lián)系與比較的觀點(diǎn)結(jié)合社會(huì)、技術(shù)、生活實(shí)際物理規(guī)律：物理規(guī)律反映的是物理概念之間的聯(lián)系，從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，物理規(guī)律是壓縮了的知識(shí)鏈。只有當(dāng)學(xué)生能準(zhǔn)確全面理解物理概念和物理規(guī)律后，才能

辨析似是而非的問(wèn)題。只有這樣，學(xué)生才能在高考中胸有成竹地去解決所遇到的陌生問(wèn)題。物理規(guī)律了解建立過(guò)程掌握表述形式理解相關(guān)物理量的意義知道成立條件和適用范圍文字公式圖象推導(dǎo)證明實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)是形成物理概念，認(rèn)識(shí)物理規(guī)律，構(gòu)建物理模型的基礎(chǔ)。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義1．實(shí)驗(yàn)教學(xué)能為學(xué)習(xí)物理概念與規(guī)律提供符合認(rèn)識(shí)規(guī)律的環(huán)境2．實(shí)驗(yàn)教學(xué)能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣與求知欲望3．實(shí)驗(yàn)教學(xué)是發(fā)展學(xué)生能力和技能的重要途徑4．實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于使學(xué)生掌握科學(xué)研究方法5．實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)作風(fēng)和道德素養(yǎng)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的主要內(nèi)容及成功的關(guān)鍵中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的主要內(nèi)容熱學(xué)實(shí)驗(yàn)光學(xué)實(shí)驗(yàn)力學(xué)實(shí)驗(yàn)靜電學(xué)實(shí)驗(yàn)電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)原子物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停阂环N理想化的實(shí)物、狀態(tài)或物理過(guò)程。模型教學(xué)策略的研究—模型概念哲學(xué)理論告訴我們：

在影響事物存在的運(yùn)動(dòng)變化的各種因素中，必定有起支配作用的因素，暫時(shí)忽略次要因素，抓住主要因素，才能突出和發(fā)現(xiàn)事物的本質(zhì)規(guī)律。用理想化的觀點(diǎn)和方法解決實(shí)際生活問(wèn)題，就是要將復(fù)雜問(wèn)題加以簡(jiǎn)化，建立起反應(yīng)研究對(duì)象本質(zhì)和規(guī)律的模型——物理模型?？茖W(xué)家利用物理模型——研究物理：教育家利用物理模型——編擬試題。因此，物理教學(xué)的核心問(wèn)題就突出表現(xiàn)在由具體到抽象的“建模過(guò)程”和由抽象到具體的“物理模型運(yùn)用”利用物理模型規(guī)律去分析和解決具體的實(shí)際問(wèn)題。模型教學(xué)策略的研究——模型意義方法：解決問(wèn)題的手段。理想化的方法：數(shù)學(xué)推理方法：函數(shù)、函數(shù)圖象、極限替代方法：近似替代(平均值)、極限替代比值定義法圖象法：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法外推法實(shí)驗(yàn)分析法矢量分解法平行四邊形法等效替代法假設(shè)法反推法理想實(shí)驗(yàn)法--“物理學(xué)中的福爾摩斯”控制變量法變量轉(zhuǎn)換法(a-1/m)整體法隔離法正交分解法(P76)三力平衡三角形法相似形法(力的矢量圖與幾何圖形)必修1中的“學(xué)科方法”物理——學(xué)科內(nèi)涵（物理五大要素）物理方法：--解決問(wèn)題的手段狀態(tài)分析受力分析過(guò)程分析關(guān)系分析------馬曉堂物理解題審題第一解題關(guān)鍵四個(gè)分析狀態(tài)受力過(guò)程關(guān)系建立模型優(yōu)選規(guī)律關(guān)聯(lián)決策規(guī)范解題物理解題關(guān)鍵是四個(gè)分析◆七本教材必修1、2選修3-1、選修3-2、選修3-3、選修3-4、選修3-5◆五大板塊：力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、原子物理學(xué);◆十七個(gè)單元切塊131個(gè)考點(diǎn).

高中物理知識(shí)體系物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程模型動(dòng)量守恒機(jī)械能守恒勻變速直線運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)牛頓定律動(dòng)量定理動(dòng)能定理.勻速直線運(yùn)動(dòng).力學(xué)體系平拋運(yùn)動(dòng)三大觀點(diǎn)五大規(guī)律.五大運(yùn)動(dòng)重力彈力靜摩擦力萬(wàn)有引力庫(kù)侖力電場(chǎng)力安培力洛倫茲力

九種性質(zhì)力滑動(dòng)摩擦力基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)要求--力學(xué)體系知識(shí)要求--力學(xué)體系

兩場(chǎng)高中物理電學(xué)體系兩路電磁感應(yīng)知識(shí)要求—電學(xué)體系知識(shí)要求—電學(xué)體系知識(shí)要求—電學(xué)體系知識(shí)要求—物理實(shí)驗(yàn)選考模塊選修3-3熱學(xué)部分選修3-4振動(dòng)和波光學(xué)部分選修3-5動(dòng)量、原子物理基礎(chǔ)知識(shí)方面力學(xué)：牛頓運(yùn)動(dòng)定律、圓周運(yùn)動(dòng)、天體運(yùn)行、功、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量守恒定律和機(jī)械波等電磁學(xué)：電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子的作用、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系、閉合電路的歐姆定律、電功率、電磁感應(yīng)定律、安培力、帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)等熱學(xué)：分子動(dòng)理論、氣體的壓強(qiáng)與體積和溫度的關(guān)系等

光學(xué)：光的折射規(guī)律、光路圖、波粒二象性及其基本應(yīng)用等原子物理學(xué)：核反應(yīng)方程，對(duì)基本粒子的認(rèn)識(shí)等

基本技能方面

受力分析

圖象法

極限法

隔離法和整體法

守恒思維

等效思維

對(duì)稱思維

高考物理學(xué)科要考查的五種能力實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ψ治鼍C合能力理解能力推理能力探究能力問(wèn)題三：物理難學(xué)難在哪里？

從學(xué)生年代到自己執(zhí)教幾十年，物理難學(xué)的感嘆不絕于耳，到底是什么因素阻滯學(xué)生的物理學(xué)習(xí)呢？對(duì)此，我思考了近二十年。為什么從“學(xué)好數(shù)理化，走遍天下都不怕”到物理“一聽(tīng)就懂、一看就會(huì)、一做就錯(cuò)、一考就砸”呢？要解決這個(gè)問(wèn)題就必須弄清初高中物理的差異，方可找到學(xué)習(xí)物理的策略---從而走向成功。

高中和初中學(xué)生在兩個(gè)不同的年齡段，學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)心理以及物理這一學(xué)科對(duì)學(xué)生的理解能力、思維能力、抽象概括能力、觀察能力、推理能力、運(yùn)用數(shù)學(xué)的解題能力都處于兩個(gè)不同的水平線上，所以高中和初中的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求也完全處于兩個(gè)不同的水平線上。

一

物理學(xué)科內(nèi)容方法的差異高中物理與初中物理相比較，知識(shí)性、邏輯性、抽象性和應(yīng)用性都要強(qiáng)。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中受學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)方法、理解能力等因素的影響，普遍感覺(jué)物理難學(xué)。特別是高中一年級(jí)的新生，大都感覺(jué)由初中到高中物理學(xué)科的跨度比較大，不適應(yīng)。當(dāng)然，物理難學(xué)，是一個(gè)普遍性的問(wèn)題。這主要是由物理學(xué)自身的特點(diǎn)決定的。因?yàn)槲锢磉@門課對(duì)形象思維和抽象思維的要求都很高。盡管目前采用了必修課和選修課的形式，在知識(shí)層次上實(shí)施分段教學(xué)，對(duì)于初、高中的知識(shí)坡度起到了積極的緩沖作用，較大程度地緩和了初、高中內(nèi)容銜接中的矛盾，但由于高中物理采用了較多抽象思維和邏輯推理的方法，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)仍感到難以適應(yīng)。

一、初高中物理學(xué)科特點(diǎn)差異1.初中物理研究的問(wèn)題相對(duì)獨(dú)立，高中物理則有一個(gè)知識(shí)體系2.初中物理只介紹一些較為簡(jiǎn)單的知識(shí)，高中物理則注重更深層次的研究3.初中物理注重定性分析，高由物體則注重定量分析初中物理練習(xí)題方面，要求學(xué)生解釋現(xiàn)象的較多。計(jì)算題一般直接用公式就能得出結(jié)果，對(duì)數(shù)學(xué)方法解決物理問(wèn)題要求不高，學(xué)生完成作業(yè)困難不大。---簡(jiǎn)單

在初中物理學(xué)習(xí)當(dāng)中，對(duì)于物理概念、物理規(guī)律的的掌握，要求學(xué)生在記憶方面較多，推理、論證方面較少。---記憶就行

初中物理在研究物理問(wèn)題時(shí)，一般都是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)提出問(wèn)題，或者由試驗(yàn)得出結(jié)論，認(rèn)識(shí)和過(guò)程基本上由感性到理性，符合在初中的學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。----感性強(qiáng)（有趣）

初中物理教材，文字說(shuō)明比較通俗易懂，易于理解（但不一定嚴(yán)謹(jǐn)）。--淺顯

初中物理的學(xué)習(xí)主要是形象思維，而且靜態(tài)思維多于動(dòng)態(tài)思維?？臻g關(guān)系只局限于一維問(wèn)題。所以在思維活動(dòng)方面學(xué)生一般能夠跟上。----好懂！

學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)習(xí)慣。學(xué)生在初中學(xué)習(xí)物理，主要聽(tīng)教師講，所學(xué)內(nèi)容重復(fù)復(fù)習(xí)多次。每個(gè)知識(shí)點(diǎn)、定律有大量的練習(xí)題與之對(duì)應(yīng)，需要分析，理解的內(nèi)容不多，只要靠記憶就可以取得效好的成績(jī)。學(xué)生的自學(xué)能力不強(qiáng)。-----學(xué)習(xí)靠教在初中物理學(xué)習(xí)中，分析物理現(xiàn)象一方面比較簡(jiǎn)單，另一方面與日常生活現(xiàn)象比較緊密，因而學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)并不感到生疏和突然。---熟悉初中物理內(nèi)容較少，可以有更多的時(shí)間復(fù)習(xí)。---時(shí)間壓力小初中階段的特點(diǎn)1教材通俗易懂

2認(rèn)識(shí)過(guò)程感性強(qiáng)3

物理現(xiàn)象熟悉4形象思維為主5

學(xué)習(xí)靠記憶6練習(xí)題簡(jiǎn)單7

內(nèi)容較少8學(xué)習(xí)過(guò)程以聽(tīng)講為主一、物理學(xué)科特點(diǎn)上的差異

高中對(duì)于物理概念物理規(guī)律的掌握要求學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上記憶，同時(shí)還要靈活運(yùn)用。概念和規(guī)律的復(fù)雜性（如速度的概念中，有平均速度、瞬時(shí)速度、直線運(yùn)動(dòng)的速度與曲線運(yùn)動(dòng)的速度，速度的變化量、速度變化快慢和速度的變化率等）一字之差，其意義完全不同。如果學(xué)生僅僅做到死記硬背而不理解，則不能靈活運(yùn)用，那么概念規(guī)律就難掌握。---只記憶不行

在高中物理學(xué)習(xí)中，抽象思維多于形象思維。學(xué)生對(duì)思維方式一開(kāi)始就不易跟上，由此產(chǎn)生思維上的困難。如加速度、動(dòng)量、動(dòng)能、合力、分力、向心力等定義的給出?？臻g關(guān)系往往出現(xiàn)二維（平面）和三維（立體）問(wèn)題----需要較強(qiáng)的空間想像能力。人們?cè)谏钪挟a(chǎn)生的一些錯(cuò)誤觀念：如力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，重的物體下落的一定快等，也影響了物理的學(xué)習(xí)。-----難懂

高中物理內(nèi)容多，課堂容量大。章與章之間思維跨躍大，同學(xué)往往不適應(yīng)，思維反應(yīng)跟不上。例如高一要學(xué)的“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”，“曲線運(yùn)動(dòng)”，“功和能”，“動(dòng)量守恒定律”，“機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波”。處理相應(yīng)的問(wèn)題的分析思考方法一般是不同的。而這一部分的綜合習(xí)題往往又是高中物理中的較難問(wèn)題，對(duì)發(fā)展同學(xué)的理解能力、思維能力、抽象概括能力、判斷能力、推理能力、運(yùn)用數(shù)學(xué)的解題能力有極大的益處，但解決這一類問(wèn)題通常費(fèi)時(shí)費(fèi)力，常有不如學(xué)其它學(xué)科見(jiàn)效快的感覺(jué)-----費(fèi)時(shí)

高中物理練習(xí)題有時(shí)不但需要通過(guò)發(fā)散性的分析，搞清物理過(guò)程，研究對(duì)象所遵守的物理規(guī)律。而且還需要較強(qiáng)的綜合能力，較強(qiáng)的數(shù)學(xué)能力（平面幾何中的邊角關(guān)系，勾股定理，相似，各種方法求極值，三角函數(shù)，圖像等等）才能建立方程和求解，一般直接代入方程求解的很少，所以學(xué)生在完成作業(yè)時(shí)并不順利。而高一同學(xué)首先遇到的一個(gè)難題就是數(shù)學(xué)知識(shí)不到位。---復(fù)雜

高中的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)心理以及物理這一學(xué)科對(duì)學(xué)生的思維能力、抽象能力、運(yùn)用數(shù)學(xué)的解題能力都比初中有更高的要求，要求學(xué)生有一定的自學(xué)能力，理解能力等。高中物理的練習(xí)題題量大，有一定的難度，單靠大量的重復(fù)做習(xí)題，時(shí)間和精力都不允許，效果不會(huì)很大。剛進(jìn)入高中的同學(xué)常常感到不適應(yīng)。學(xué)生能否在盡量短的時(shí)間適應(yīng)高中的學(xué)習(xí)，順利地跨過(guò)這個(gè)學(xué)習(xí)臺(tái)階，是影響學(xué)生提高學(xué)習(xí)成績(jī)的主要因素。----學(xué)習(xí)方法不同高中物理教材文字?jǐn)⑹霰容^嚴(yán)謹(jǐn)，需要較強(qiáng)的理解力，學(xué)生有時(shí)雖然能夠讀通文字，但是并不理解其含義，從而產(chǎn)生理解概念，定義規(guī)律等的困難，上課聽(tīng)得懂，課本看得明，但一解題就錯(cuò)。例如彈力的產(chǎn)生和方向的敘述，摩擦力方向判斷中的“相對(duì)”二字的含義----深?yuàn)W

高中物理在探究問(wèn)題時(shí)不僅要從試驗(yàn)出發(fā)，有時(shí)還要從建立物理模型出發(fā)，從已經(jīng)存在的概念出發(fā)，建立抽象的物理概念。例如質(zhì)點(diǎn)，光滑平面等等。學(xué)習(xí)過(guò)程也不一定遵循從感性到理性。學(xué)生在開(kāi)始學(xué)習(xí)時(shí)不很習(xí)慣，自然感到物理難學(xué)。---理性強(qiáng)

高中物理學(xué)習(xí)中物理現(xiàn)象往往比較復(fù)雜，而且與日常生活現(xiàn)象的聯(lián)系也不象初中那樣緊密，甚至有一些在生活中見(jiàn)不到的問(wèn)題，缺乏感性認(rèn)識(shí)。例如一個(gè)研究對(duì)象可能經(jīng)過(guò)了直線運(yùn)動(dòng)，曲線運(yùn)動(dòng)，勻速運(yùn)動(dòng)，加速運(yùn)動(dòng)和減速運(yùn)動(dòng)等一系列運(yùn)動(dòng)；靜摩擦力問(wèn)題；直線運(yùn)動(dòng)追擊過(guò)程中兩物體的最大距離問(wèn)題。分析和解決往往從多方面、多層次來(lái)探索和研究，造成同學(xué)理解方法的困難。-----陌生

2認(rèn)知過(guò)程理性強(qiáng)3對(duì)高中物理現(xiàn)象缺乏感性認(rèn)識(shí)4抽象思維多5學(xué)習(xí)靠理解6練習(xí)題難、量大7內(nèi)容多，課堂容量大，思維跨躍大8聽(tīng)講與自學(xué)結(jié)合一、物理學(xué)科特點(diǎn)上的差異

高中階段的特點(diǎn)1高中物理教材文字?jǐn)⑹霰容^嚴(yán)謹(jǐn)物理學(xué)科特點(diǎn)上的差異初中階段的特點(diǎn)

1教材通俗易懂

2認(rèn)識(shí)過(guò)程感性強(qiáng)3

物理現(xiàn)象熟悉4形象思維為主5

學(xué)習(xí)靠記憶6練習(xí)題簡(jiǎn)單7

內(nèi)容較少8學(xué)習(xí)過(guò)程以聽(tīng)講為主

高中階段的特點(diǎn)1高中物理教材文字?jǐn)⑹霰容^嚴(yán)謹(jǐn)2認(rèn)知過(guò)程理性強(qiáng)3對(duì)高中物理現(xiàn)象缺乏感性認(rèn)識(shí)4抽象思維多5學(xué)習(xí)靠理解6練習(xí)題難量大7內(nèi)容多，課堂容量大，思維跨躍大