解碼教材之00019｜教學不能忽略對物理思想方法的學習

教學不能忽略對物理思想方法的學習

文|孟繁偉

物理教材對物理思想方法的呈現與物理知識的呈現是不同的，對於物理知識的呈現一次就結束了，但是對於物理思想方法卻不是這樣的。因為思想方法是在分析解決問題中經過不斷的歸納、概括、提煉、抽象得到的，所以思想方法的學習採用滲透式的方式呈現在教材不同章節之中，通過不同的教學章節讓學生多次體驗到物理思想方法的存在。

下面以勻變速直線運動位移與時間一課看看教材是如何滲透物理思想方法的。教材原文如下：

因為前面已經學習了勻速直線運動v—t圖像與座標軸所圍成的面積“等於”這段時間內的位移（因為矩形的面積等於長乘寬，而勻速直線運動的位移等於速度乘時間），所以本課用一個問題引入，“那麼，做勻變速直線運動的物體，在時間t內的位移與時間會有怎樣的關係？”在接下來的教材正文中，看似直接告訴學生在勻變速直線運動中座標軸圍成的梯形面積也對應這段時間內位移的大小。其實這裏隱藏了物理學中常用的一種思想方法，即類比的思想。

百度百科對類比解釋如下：所謂類比，就是由兩個對象的某些相同或相似的性質，推斷它們在其他性質上也有可能相同或相似的一種推理形式。類比是一種主觀的不充分的似真推理，因此，要確認其猜想的正確性，還須經過嚴格的邏輯論證。

在勻速直線運動與勻變速直線運動的位移中所涉及到的元素都包含位移、速度、時間、加速度四個元素，勻速可以看成勻變速的特例即加速度等於零，因此勻變速直線運動位移求解方式應該與勻速直線運動位移的求解具有類似的方式，也應該是圖形和座標軸所圍成的面積。但畢竟勻變速直線運動不是勻速運動，所以這種處理方式還缺少科學性，因此教材拓展學習欄目設置了求解勻變速直線運動位移的一部分內容。在這部分文本里又滲透了物理學中常用的微元求和的思想方法。

我們都知道勻變速直線運動位移與時間的關係是教學重點和難點，為何這次教材編寫沒有采用如舊版一樣把拓展學習欄目的內容作為正文出現呢？這樣做的目的既能保證大多數學生在適當的難度下體驗用“面積”求位移的思想方法，又使有興趣的學生能深入鑽研這個問題，進一步提高數理與科學論證結合的能力，滿足不同學生的發展需求。簡單説就是降低了學習的難度。

類比方法這裏不是第一次出現，在加速度一課中也曾出現過。用位移與時間的比值描述位置變化的快慢，引入了速度這個物理量。對於速度變化的快慢類比位置變化快慢的方法，即用速度變化量比時間的方法即速度變化率描述速度變化的快慢。

在教學中不但要完成對物理知識的學習還要完成對物理思想方法的學習，從某種意義上説物理思想方法的重要性還要高於物理知識。