近年来,自然学科在中考中的比分是居高不下,但尽管自然老师们在课堂上千叮咛万嘱咐,初中学生的自然分数还是“日渐消瘦”,造成初学自然便出现一大批学困生的惨象。通过分析,可看出问题存在着多方面的原因,诸如教材方面的,学校和教师方面的,学生方面以及相关学科基础方面等原因,下面本人就谈谈来自数学方面的原因。 一、物理表达习惯方面与数学的不适应 从人的认识规律和心理学的角度来看,人们对客观事物的“第一印象”是相当重要的。常言道:先入为主,数学表达习惯的“先入为主”,造成了初二学生初学物理存在许多方面的不适应。如:学生对数字后面带有单位,并让单位参加运算感到不适应,常出现换算、计算的书写错误。例:54千米=54千米×1000米=54000米,S=vt=5×60=300米,数学应用题中不叫速度,叫每小时多少公里,出现的形式以及读法都不一样。学生不但感到不适应,固有的“知识惯性”对学生正确掌握物理知识还起着干扰作用。教师应在学生初学物理时,加大力度扭转这些习惯。 二、物理教学同相关数学基础知识的不同步 数学是一切自然科学的基础学科,它和物理有着紧密的联系,运用数学知识解决物理问题,是学好中学物理的一个重要方面。物理概念以及物理量之间相互依赖关系的表达,要借助于数学或图象等手段,物理理论本身的发展,定律的建立,推理论证过程都离不开数学。运用物理知识分析解决具体物理问题时,数学是有力的工具。但是,作为工具的数学基础知识同物理相关内容的某些“脱节”,却大大增加了物理教学的困难。 小学数学中所讲的面积、体积单位的换算,初二学生已有很大的遗忘率。而初二自然的密度和压强计算就大量涉及单位的换算,不会单位换算一开始就成了掌握密度计算题的一大障碍。另外,初二自然的第二节熔点,就出现了图1—4晶体和非晶体的熔化图象。而数学中的直角坐标、函数及图象内容却在第四册的下半学期才涉及到。还有正、反比例函数等知识也是先出现在自然学科中等等。这种学科之间的进度横向联系的严重失调,给学生运用数学工具处理物理问题带来了较大的困难,加大了物理学习的难度。 三、数学知识的正迁移受阻 所谓迁移,确切地说是一种知识技能的学习对另一种知识技能学习的影响。从迁移的效果看,迁移可以分为正迁移和负迁移。凡是一种学习对另一种学习起积极的、促进的作用,就称为正迁移。迁移是已有的认识结构对新知识的同化,顺应中产生的,与前后所学知识中的共同因素有关。物理学习中不仅有本学科的迁移,还有跨科目的迁移。 例:甲、乙两人从相距36千米的两地相向而行,如果甲比乙先走2小时,那么他们在乙出发2.5小时后相遇;如果乙比甲先走2小时,那么他们在甲出发3小时后相遇,求甲、乙两人速度各为多少?本题是一个物理题,初学物理者觉得无从着手,颇有难度。实际上这题就来自第一册数学的一个例题,属二元一次方程组问题,只不过将“公里”改成“千米”,“每小时各走多少公里”改成“速度各为多少”。但初学物理者,由于对物理中“速度”概念理解不透,造成一时大脑“短路”。如果老师能提示速度的意义,学生就能利用新旧知识的同一性,把已掌握的有关知识迁移到新知识的学习中,顺利地完成学习任务,达到正迁移的目的。 另外,还比如正比例函数y=kx,反比例函数y=k/x,负整数幂的计算a÷bn 等知识同物理中的I=U/R及分式计算,实际上只要稍作比较,不难看出尽管有差异,但本质是相同的。教学中,应充分发挥学生思维定势的积极作用,引导他们按已知认识去解决新问题,帮助设立台阶。只要规律应用得当,确能积极实现正迁移,提高教与学的效率。 四、数学知识的负迁移影响 凡是一种学习对另一种学习起干扰和抑制作用,就称为负迁移,数学是专门研究量的科学。它对于科学认识具有普遍意义,是可以提供一般研究方法的科学理论。因此,物理学中常引入数学手段来表达概念的相互联系,这可使物理学达到更高的逻辑水平和理论水平,达到更有效地解释和预见的可能性。但是,我们要注意物理学与数学的区别,要理解物理事物的物理含义,防止以数学形式代替物理思维,把物理知识的数学表达形式绝对化的现象。当出现这种现象时,本来作为物理语言和工具的数学,反倒成了一种干扰,从而影响学生对物理实质的思考。 首先表现在理解物理公式的含义上,如:对“R=U/I”的理解,以数学形式进行思维,就会得出“电阻跟电压成正比,跟电流成反比”的错误结论。要消除这个错误观念,必须引导学生分析电阻引入的物理过程,才能理解电阻是导体本身的性质,跟电压、电流无关。类似的反映物质性质或状态的物理量还有:ρ=m/v C=Q/m△t等。 其次,在理解物理量的相等上,数学中如果“A=B”,则“B=A”。但在物理学中的物理量相等,不仅指量相等,还有其它物理意义。如“光的反射定律中,只能说“反射角等于入射角”,而不能说“入射角等于反射角”。因为入射是原因,反射是后果。这类因果关系的内容,教学中可用类比的方法进行说明,如可说“儿子像爸爸”,不可说“爸爸像儿子”。 最后,表现在“四舍五入法”的不同意义上,数学计算结果常采用“四舍五入法”进行处理,但物理中的一些计算结果却不能,而是采用“去尾”或“凑整”的方法。应根据实际物理意义来定。如:在求滑轮组至少用几段绳子绕的问题时,只能凑整,而在求电路中至少接几盏灯的问题时,却只能去尾。 物理学习中数学知识的负迁移因素还有很多,但一般情况下,负迁移是暂时性的,经过针对性的练习可以消除。 总之,要提高物理教学效果,就必须对学生头脑中的已有认识有所了解,包括数学方面和其它方面的。并认真地进行科学分析和研究,做到心中有数,以便在物理教学中采取有针对性的有效方法和措施,从而消除那些不良认识和影响。 编辑:编辑:
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