物理學(xué)習(xí)的特點(diǎn)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


  一、中學(xué)物理課程的特點(diǎn)

  1 .物理學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)

  物理學(xué)是物理學(xué)習(xí)的對(duì)象,物理學(xué)習(xí)的特點(diǎn)與物理學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)密切相關(guān)。物理學(xué)科具有以下基本特點(diǎn)。

  ( 1 )物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)

  觀察和實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)研究的基本方法,人們認(rèn)識(shí)物理世界總是先通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)獲得感性材料,再經(jīng)過(guò)一系列的科學(xué)抽象,從現(xiàn)象深入到本質(zhì),從感性上升到理性,最后形成物理理論。同時(shí),實(shí)驗(yàn)也是檢驗(yàn)物理論真理性的惟一標(biāo)準(zhǔn)。

  ( 2 )物理學(xué)是一門嚴(yán)密的理論科學(xué)

  物理學(xué)的完整體系是由反映物質(zhì)運(yùn)動(dòng)及其相互作用特點(diǎn)的基本概念,與這類概念相聯(lián)系的基本規(guī)律,和運(yùn)用邏輯推理得到的一系列結(jié)論組成的。物理學(xué)概念是人們?cè)趯?shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)反復(fù)科學(xué)抽象逐步形成的,物理學(xué)規(guī)律(原理、定理、定律)則是在對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果嚴(yán)密分析的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)概括、抽象、歸納而得到的。

  ( 3 )物理學(xué)是一門定量的科學(xué)

  物理學(xué)中的一些基本定律和公式,是物理量之間函數(shù)關(guān)系在一定條件下的規(guī)律性反映。這表明物理學(xué)與數(shù)學(xué)的關(guān)系極為密切。數(shù)學(xué)作為研究物理學(xué)的一種重要語(yǔ)言和工具,不僅為物理學(xué)提供了描述物理概念和規(guī)律的簡(jiǎn)潔、精確、形式化的語(yǔ)言和表達(dá)式,而且為分析和解決具體物理問(wèn)題提供了計(jì)算工具。物理概念和規(guī)律的定性表述與精確的數(shù)學(xué)定量表述相結(jié)合,是物理學(xué)科的突出特點(diǎn)之一。物理學(xué)定量的特點(diǎn),使物理學(xué)的結(jié)論可以隨時(shí)加以嚴(yán)格檢驗(yàn)。

  ( 4 )物理學(xué)是一門帶有方法論性質(zhì)的科學(xué)

  物理學(xué)從它的早期萌芽到近代發(fā)展,都以它豐富的方法論和世界觀等充滿哲理的物理思想影響著人們的思想、觀點(diǎn)和方法,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活產(chǎn)生了深刻的影響。因此,物理學(xué)曾被稱為“自然哲學(xué)”、“科學(xué)方法論的典范”、“現(xiàn)代科學(xué)哲學(xué)的支柱”等等。

  ( 5 )物理學(xué)是一門應(yīng)用十分廣泛的基礎(chǔ)科學(xué)

  物理學(xué)研究自然界物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式的最一般規(guī)律,它是自然科學(xué)和工程技術(shù)的理論基礎(chǔ),物理學(xué)的知識(shí)和方法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域,它不但極大地影響著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展,而且影響人們的生活方式,工業(yè)技術(shù)發(fā)展中各個(gè)階段的重大突破,都無(wú)不體現(xiàn)了物理學(xué)的基礎(chǔ)作用。

  物理學(xué)與其他自然科學(xué)不同之處在于,它不是只具備以上某一個(gè)或幾個(gè)特點(diǎn),而是同時(shí)具備以上五個(gè)特點(diǎn)。以上五個(gè)特點(diǎn)不是孤立地而是有機(jī)地存在于物理學(xué)之中,這正是物理學(xué)作為一門成熟的、精確的基礎(chǔ)自然科學(xué)的標(biāo)志。

  2 .中學(xué)物理課程的特點(diǎn)

  中學(xué)物理課程的總體內(nèi)容和水平,世界各國(guó)都大體相同。但由于各國(guó)社會(huì)歷史情況和教育制度、學(xué)制年限的不同,課程的設(shè)置和內(nèi)容的分配等方面的具體情況是千差萬(wàn)別的。根據(jù)我國(guó)中等教育學(xué)制的實(shí)際情況,初中階段屬于義務(wù)教育階段,學(xué)生在初中畢業(yè)后,一部分進(jìn)入高級(jí)中學(xué)學(xué)習(xí),一部分進(jìn)人職業(yè)技術(shù)學(xué)校學(xué)習(xí),另一部分學(xué)生走向社會(huì)參加生產(chǎn)建設(shè)。所以,初中學(xué)生應(yīng)該掌握比較系統(tǒng)的初步的物理基礎(chǔ)知識(shí)和技能,具備基本的科學(xué)素養(yǎng)。同時(shí),目前我國(guó)的中學(xué)物理課分初、高中兩段開(kāi)設(shè),采取螺旋式上升的兩次循環(huán)制,比較符合中學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律,有利于循序漸進(jìn)地完成教學(xué)任務(wù)。

  初中物理課程對(duì)物理現(xiàn)象和物理過(guò)程的闡述基本上是屬于定性的。但在許多情況下,仍然要涉及定量關(guān)系。高中物理課程對(duì)物理現(xiàn)象和物理過(guò)程的討論和闡述,要求在定性討論的基礎(chǔ)上,作比較精確的定量的分析和研究,并常常要應(yīng)用理論論證和數(shù)學(xué)推導(dǎo)。初、高中階段的物理課程各自形成一個(gè)大致完整的體系。這兩個(gè)階段并不是單純的兩個(gè)循環(huán),而是螺旋式上升的。螺旋式結(jié)構(gòu)是按物理知識(shí)的難易程度分為初、高中兩個(gè)階段,從定性到定量逐漸深化或有序化,這樣顯然比較多地考慮了中學(xué)生的年齡和心理特征,使教學(xué)內(nèi)容有計(jì)劃地逐步加深和擴(kuò)大,效果較好。

  二、中學(xué)物理學(xué)習(xí)的特點(diǎn)

  物理學(xué)習(xí)是學(xué)生與物理環(huán)境(包括教育環(huán)境和物理客觀環(huán)境)相互作用的過(guò)程。相互作用的結(jié)果使學(xué)生的某些行為或行為潛力發(fā)生了比較持久的變化。

  物理學(xué)習(xí)是以物理學(xué)科為對(duì)象的學(xué)習(xí),物理學(xué)科的特點(diǎn)必然要反映到物理學(xué)習(xí)中來(lái),使物理學(xué)習(xí)帶有以下特點(diǎn):

  1、觀察和實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)習(xí)的基拙

  物理學(xué)是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,物理學(xué)家通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)物理世界的規(guī)律,學(xué)生學(xué)習(xí)物理也基本上是通過(guò)類似的過(guò)程。任何一個(gè)物理概念的形成,物理規(guī)律的建立,幾乎就是從觀察入手的。法拉第曾指出,沒(méi)有觀察,就沒(méi)有科學(xué),科學(xué)發(fā)現(xiàn)誕生于仔細(xì)地觀察之中。物理學(xué)習(xí)也同樣必須從觀察和實(shí)驗(yàn)開(kāi)始。從觀察中可以發(fā)掘問(wèn)題,對(duì)觀察所獲得的感性材料可以進(jìn)行推理、論證,并做出各種假設(shè)。觀察與實(shí)驗(yàn)是互不可分的,它是物理學(xué)習(xí)中極其重要的環(huán)節(jié)。

  物理觀察的目的,一是為了了解物理現(xiàn)象和物理過(guò)程,感知它們的特點(diǎn)和變化;二是為了記錄事實(shí),取得資料,為進(jìn)一步分析研究提供數(shù)據(jù)和資料;三是為了發(fā)現(xiàn)矛盾,發(fā)掘問(wèn)題。按照觀察的目的劃分,有描述性觀察、分析性觀察、實(shí)驗(yàn)性觀察三種。

  描述性觀察是一種初級(jí)的基礎(chǔ)性觀察,是對(duì)物理現(xiàn)象外部形態(tài)特征的觀察。觀察要按一定的順序進(jìn)行,觀察結(jié)果可以用語(yǔ)言文字或者圖表來(lái)描述。

  分析性觀察是借助于理性思維,反映事物本質(zhì)的、規(guī)律的、外部表現(xiàn)的觀察。它為形成概念和規(guī)律提供一定的事實(shí)依據(jù),有理性與感性相統(tǒng)一的特點(diǎn)。它可以使觀察者獲得關(guān)于事物和現(xiàn)象比較全面的認(rèn)識(shí)。

  實(shí)驗(yàn)性觀察是指在人為設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)條件下,對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行觀察。實(shí)驗(yàn)性觀察又可以分為探索性觀察和驗(yàn)證性觀察兩類。探索性觀察可以發(fā)現(xiàn)事物和現(xiàn)象的性質(zhì)和規(guī)律,其過(guò)程一般首先根據(jù)已經(jīng)掌握的經(jīng)驗(yàn)和事實(shí),以一定的科學(xué)理論為指導(dǎo),對(duì)所研究的事物的性質(zhì)和規(guī)律提出一種假設(shè),然后利用儀器、設(shè)備及其他物質(zhì)手段,人為地創(chuàng)造一定的條件,通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察,檢驗(yàn)假設(shè),形成概念或建立規(guī)律。驗(yàn)證性觀察是人為地創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)觀察條件,使原來(lái)的實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)或重演,通過(guò)觀察來(lái)驗(yàn)證原有的概念或規(guī)律的正確性。這是從理論與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合上進(jìn)行的觀察,從而可以使學(xué)生加深理解和掌握已有的物理知識(shí)。實(shí)驗(yàn)性觀察是物理學(xué)習(xí)中普遍采用的一種觀察方法。

  2、形成物理概念、掌握物理規(guī)律、建立物理觀念是物理學(xué)習(xí)的核心

  物理概念是組成物理知識(shí)的基本元素,是一類物理現(xiàn)象的共同特征和本質(zhì)屬性在人腦中概括和抽象的反映。物理規(guī)律(包括定律、定理、原理、法則、公式等)是物理現(xiàn)象或過(guò)程的本質(zhì)聯(lián)系在一定條件下必然發(fā)生、發(fā)展和變化的規(guī)律性的反映。物理觀念是物理世界在人的頭腦中概括的形象,是人對(duì)物理世界的基本認(rèn)識(shí)。物理概念的形成和規(guī)律的建立之間存在著不可分割的、辯證的聯(lián)系。如果概念不清,當(dāng)然就談不上掌握物理規(guī)律;同時(shí),掌握物理規(guī)律,又可以進(jìn)一步更深人地理解物理概念。如果只掌握了物理概念和規(guī)律,還不能算學(xué)到了完整的物理,否則會(huì)使學(xué)生感到學(xué)習(xí)物理只是不斷往高堆積知識(shí)的“積木游戲”,而失去對(duì)物理科學(xué)的熱情。事實(shí)上,只有把物理概念、物理規(guī)律、物理觀念以及物理思想方法和實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),才是對(duì)物理科學(xué)的完整描述。

  中學(xué)生形成物理概念、掌握物理規(guī)律的基本途徑是:首先,通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)獲得感性認(rèn)識(shí)。感性認(rèn)識(shí)是學(xué)生進(jìn)行思維加工以形成概念和規(guī)律的原料,如果學(xué)生對(duì)所學(xué)習(xí)的物理問(wèn)題尚未獲得必要的感性認(rèn)識(shí),教師就急于向?qū)W生講授概念和規(guī)律,那么,這種灌輸給學(xué)生頭腦中的“概念”和“規(guī)律”將是無(wú)源之水,無(wú)本之木。其次,由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),是形成概念、掌握規(guī)律的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在每一個(gè)物理現(xiàn)象中,存在著多種因素的影響,其中有主要因素和次要因素、明顯因素和隱蔽因素等,各種因素間本質(zhì)的和非本質(zhì)的聯(lián)系,常常交織在一起。因此,學(xué)習(xí)物理時(shí)必須進(jìn)行正確的科學(xué)抽象,在此過(guò)程中區(qū)別本質(zhì)的非本質(zhì)的東西,進(jìn)行概括,得出結(jié)論。再次,明確概念和規(guī)律的物理意義,是形成概念、掌握規(guī)律的根本。在經(jīng)過(guò)抽象思維初次得出結(jié)論后,一般來(lái)說(shuō),學(xué)生對(duì)概念和規(guī)律的理解往往仍然是表面的,有時(shí)甚至是片面的。因此,還需要通過(guò)多種途徑和方法強(qiáng)化對(duì)概念和規(guī)律的認(rèn)識(shí),特別是著重理解概念和規(guī)律的物理意義。在此基礎(chǔ)上,還必須通過(guò)系統(tǒng)地練習(xí),才能達(dá)到深入理解概念和牢固掌握規(guī)律的目的。

  物理學(xué)的發(fā)展,最集中地反映在物理觀念的變更上。經(jīng)典力學(xué)借以建立的基本觀念是機(jī)械論的物質(zhì)觀和絕對(duì)時(shí)空觀念;電磁場(chǎng)理論的基本觀念是媒遞作用的場(chǎng)的觀念;相對(duì)論則提出了依賴物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)的空間和時(shí)間,相互聯(lián)系的質(zhì)量和能量,任何參考系對(duì)于物理定律的描述都是等效的等基本觀念;量子理論提出了微觀現(xiàn)象不連續(xù)的量子化觀念、波粒二象性觀念等等。中學(xué)物理學(xué)習(xí)中所涉及的一些主要物理觀念包括物理觀、運(yùn)動(dòng)觀、時(shí)空觀。

  學(xué)習(xí)物理的基本任務(wù)在于不斷加深對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí),這種認(rèn)識(shí)不僅包括理解和掌握物理概念和物理規(guī)律,而且包括在頭腦中逐步形成對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)整體上概括的物理圖像,即建立基本的物理觀念。

  3 .?dāng)?shù)學(xué)是物理學(xué)習(xí)的語(yǔ)言和工具

  物理學(xué)是應(yīng)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言作為工具最充分、最成功的一門科學(xué)。數(shù)學(xué)所提供的概念、符號(hào)、規(guī)則、理論和技巧,為物理學(xué)的學(xué)習(xí)和研究提供了簡(jiǎn)明、精確和科學(xué)通用的語(yǔ)言形式,從而大大簡(jiǎn)化、純化并加速了人們的思維過(guò)程。數(shù)學(xué)為物理學(xué)提供的定量的計(jì)算方法,使物理學(xué)得以從定性分析的學(xué)科發(fā)展成為定量分析的精密科學(xué)。

  數(shù)學(xué)作為物理學(xué)習(xí)的語(yǔ)言和工具,主要表現(xiàn)在:物理概念以及物理量之間關(guān)系的表達(dá),要借助數(shù)學(xué)式或圖像等手段;物理理論本身的建立和發(fā)展,以及推理論證過(guò)程,都離不開(kāi)數(shù)學(xué);應(yīng)用物理知識(shí)分析解決具體物理問(wèn)題時(shí),數(shù)學(xué)是有力的論證和計(jì)算工具;同時(shí)數(shù)學(xué)也是物理學(xué)思維推理的工具。只有具備了必要的數(shù)學(xué)知識(shí),才能更好的理解和掌握物理概念和物理規(guī)律,從而學(xué)好物理。

  中學(xué)物理中的數(shù)學(xué)語(yǔ)言和工具,主要有兩方面,一是數(shù)學(xué)表達(dá)式,二是圖線或圖像。數(shù)學(xué)表達(dá)式主要有:( l )代數(shù)知識(shí)和方法;( 2 )三角函數(shù)知識(shí)和方法;( 3 )解析幾何知識(shí)和方法;( 4 )極值方法;( 5 )中學(xué)物理中的正、負(fù)號(hào)和正、負(fù)數(shù);( 5 )測(cè)量、誤差分析等。數(shù)學(xué)圖像(或圖線)在中學(xué)物理學(xué)習(xí)中是被廣泛運(yùn)用的,圖像的直觀性,有利于展現(xiàn)物理量之間的依賴關(guān)系,圖像的形象性有助于建立和表示物理規(guī)律,凡具有同類數(shù)學(xué)表達(dá)式的物理規(guī)律,它們的圖像必然相似,這樣我們應(yīng)用圖像研究物理問(wèn)題時(shí)就可以進(jìn)行類比,從而達(dá)到觸類旁通和融會(huì)貫通的效果。各圖像的幾何特點(diǎn)都有與之對(duì)應(yīng)的物理意義,弄清這種對(duì)應(yīng)關(guān)系,可以簡(jiǎn)化研究過(guò)程。此外,圖像在解決物理問(wèn)題(習(xí)題)中也有廣泛的應(yīng)用?傊捎趫D像具有直觀、形象的特點(diǎn),在中學(xué)物理學(xué)習(xí)過(guò)程中可以用圖像簡(jiǎn)單明了地表述一個(gè)復(fù)雜的物理過(guò)程。

  數(shù)學(xué)知識(shí)和方法是物理學(xué)習(xí)中的重要語(yǔ)言和工具,在物理學(xué)習(xí)中,既要重視數(shù)學(xué)方法的運(yùn)用,又要注意它與物理內(nèi)容的關(guān)系,只有把二者很好的結(jié)合起來(lái),才能達(dá)到良好的效果。

  4 .科學(xué)方法是物理學(xué)習(xí)的手段和橋梁

  科學(xué)方法是物理學(xué)習(xí)的手段,眾多的科學(xué)方法在物理學(xué)習(xí)中起著重要的指導(dǎo)作用。比如,包括比較、概括、抽象、分析、綜合、演繹、歸納在內(nèi)的普通邏輯方法,是物理學(xué)中使用最頻繁的思維方法,要學(xué)好物理也必須掌握這些方法。再如,在解決各種類型物理問(wèn)題中的隔離分析方法、等效變換方法、對(duì)稱處理方法、極端分析方法、近似處理方法、類比分析方法等,在物理學(xué)習(xí)中更是種類繁多、紛紜復(fù)雜、千變?nèi)f化,這些方法對(duì)于解決具體物理問(wèn)題是十分有用的,也是學(xué)習(xí)物理必須掌握的。

  物理學(xué)習(xí)中,科學(xué)方法是溝通能力與知識(shí)的橋梁。學(xué)生任何一種能力的發(fā)展都離不開(kāi)科學(xué)方法的有效運(yùn)用。比如,學(xué)生的物理觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰、思維能力、記憶能力等都蘊(yùn)含著眾多的科學(xué)方法?茖W(xué)史家朱克曼曾走訪了41 位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者,發(fā)現(xiàn)他們的“科學(xué)鑒賞力”和“高超能力”最主要的是得力于從名師那里“學(xué)到一種發(fā)現(xiàn)科學(xué)真理的思想方法和工作方法”,而不是“從導(dǎo)師那里獲得的實(shí)際知識(shí)”。

  在眾多的科學(xué)方法中,被公認(rèn)的物理學(xué)的具體科學(xué)方法主要有六種:觀察方法、實(shí)驗(yàn)方法、理想化方法、類比方法、假說(shuō)方法、數(shù)學(xué)方法。

  學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,在很大程度上是由他們掌握的科學(xué)方法決定的。但由于物理學(xué)習(xí)方法高度的靈活性及其在知識(shí)內(nèi)容體系中的隱蔽性,在學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生要自覺(jué)挖掘蘊(yùn)含在物理知識(shí)中的科學(xué)方法,在解決問(wèn)題的實(shí)踐中逐步掌握科學(xué)方法。

  除由物理學(xué)科本身特點(diǎn)決定的物理學(xué)習(xí)的上述特點(diǎn)外,由于中學(xué)生是在特定的教育環(huán)境中的學(xué)習(xí),是在教師指導(dǎo)下,有目的、有計(jì)劃、有組織地進(jìn)行的學(xué)習(xí),是按照教育目標(biāo)改變學(xué)生行為的過(guò)程,因此,中學(xué)生的物理學(xué)習(xí)還具有如下特點(diǎn):

  ( 1 )學(xué)習(xí)的內(nèi)容主要是前人積累起來(lái)的間接經(jīng)驗(yàn),不必經(jīng)歷獨(dú)自的探索和發(fā)現(xiàn),因而可以避免走前人走過(guò)的曲折道路,使學(xué)習(xí)有可能是高速度、高效率的。

  ( 2 )學(xué)生學(xué)習(xí)的情境是人為的,學(xué)生的學(xué)習(xí)主要通過(guò)文字、語(yǔ)言或其他符號(hào)、實(shí)驗(yàn),并在教師指導(dǎo)的條件下進(jìn)行。

  ( 3 )學(xué)生的學(xué)習(xí)主要不是為了滿足當(dāng)前的生活需要,而是為將來(lái)進(jìn)一步學(xué)習(xí)或參加社會(huì)實(shí)踐做準(zhǔn)備。


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://m.portlandfoamroofing.com/gaozhong/1014012.html

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