学好物理的关键在于真正理解

学好物理的关键在于真正理解

何文军

一、重视概念教学，认清每一个概念的物理意义

有位科学家说的好：“概念不清，就无法思考问题。”所谓概念不清，就是没有掌握客观规律。学习经验告诉我们，只有理解了知识，才能牢记，才能灵活运用，才能成为进一步学习的基础。因此，要充分启发学生开动脑筋、认真思考、钻研基本概念和基本定律。

物理概念教学，首先要求学生认清每一个概念的物理意义。怎样认清概念的物理意义呢？首先要明确概念提出的目的。任何概念都不是凭空想象出来的，一定有事实依据。其次，要明确各物理量之间的因果关系，不同的公式体现的是不同的因果关系，并不是随意给出的。再次，还要注意各物理量的量度单位。

以电容器电容公式为例。电容器的电容，提出的目的是为了表示电容器容纳电荷的本领大小。它有两个计算公式：C=Q/U和C=εs/4πkd（只限于平行板电容器）。有的学生分不清什么情况用什么公式。原因是没有弄清各物理量之间的因果关系。要解决这一问题，老师在开始引入电容这一概念时，应明确以下几点：

（1）实验和理论都证明，一个电容器不带电时电压为零，既Q=0，U=0；所带电量Q增加时，电压U成正比地增加。说明U随Q改变，但Q和U的比值Q/U不变；

（2）给两个不同的电容器充电，电压相同时，所带电量并不相等，说明它们Q/U的值不同。U相同，而Q大的，表示它容纳电荷的本领大。然后提出用Q/U表示电容器的特性，叫做电容器的电容C，即C=Q/U。

在建立电容概念之后，再转入下一个课题，就是电容器的电容由什么决定，利用实验研究平行板电容器，得出结论：平行板电容器的C随正对面积S的增大而增大；随板间距离d的增大而减小。最后得出，精确实验证明：C正比于S，正比于ε（限于两板间充满电介质的情况），反比于d，即C=εs/4πkd。

这样就使学生在理论和实验的基础上，懂得两个公式反映的是不同的因果关系，对于正确运用这些公式是十分必要的。学生在计算中还要注意，所有的物理量都要使用国际单位。在物理学中，不少物理量都是用类似定义电容的思想方法定义的。

二、要引导学生认真理解基本定律，不能只会背诵定律的内容

对于物理定律，要理解全面。例如：牛顿第二定律，除了要知道加速度的大小跟力的大小和质量的关系，还必须指出加速度的方向和力的方向之间的关系。作为矢量，大小和方向同等重要，缺一不可。

探究滑动摩擦力定律时，做实验常利用水平桌面，这时正压力等于物体的重量，要明确滑动摩擦力正比于正压力。正压力和重量是两个力，而且是两种力。只是在特殊情况下它们大小相等，一般是不等的。

只有对定律有了全面的理解，才能正确运用它去解决实际问题。当然，也不可能在介绍定律的一节课内就把问题理解得那么准确、完整，需要在长期的反复讲练中逐步深入。

三、要求学生重视知识间的联系

有人说，物理公式太多，记不过来。实际上，最基本的公式、概念和定律并不多。以力和运动学为例：最基本的概念有路程、位移、速度、加速度、质量、力；最基本的定律是牛顿运动三定律。但用这些最基本的概念和定律去研究不同的运动（匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动、简谐振动等）又可以有不同的角度，就又得出许多新概念、新原理、新公式。这么多内容，如果孤立地去记，太多，难以记住。但是，如果分清主次，挖掘它们的内在联系，知识就会成为一串一串的，提起主要部分，就能带动其余，这样记忆的知识，理解得深刻，用起来也就灵活。

物理学中的很多公式是把基本概念和基本定律运用到具体问题上，推导出来的。一般说，中学阶段讲授物理知识的方法主要是实验，但推论的方法也是研究物理的重要方法之一，而且，通过推论把新旧知识密切联系起来，既便于记忆，又能加深理解，还能培养学生逻辑思维的能力。在高中阶段应适当加强这方面的教学。

例如，动量守恒定律可以通过实验直接总结出来，也可以从牛顿第二定律和第三定律推导出来。根据牛顿第三定律，相互作用的1和2两物体：

F₁₂=-F₂₁　　　　　　　　（1）

根据牛顿第二定律，

F₁₂=m₂a₂F₂₁=m₁a₁　　　　　　　　（2）

将（2）代入（1），得

m₂a₂=-m₁a₁　　　　　　　　（3）

假定F₁₂和F₂₁是恒力，物体1和2都做匀变速直线运动，则

将（4）代入（3），得m₂v_2t+m₁v_1t=m₂v₂₀+m₁v₁₀　　　　　　　　（5）

这就是动量守恒定律对于在一条直线上相互作用的两个物体的表达形式。如果一个学生能够熟练地做上述推导，说明他对每一部分知识都掌握得很好，他就会对动量守恒定律成立的条件十分明确，那就是“只有1和2两个物体间的相互作用”。

四、要求学生解题时对具体问题做具体分析，不能采取“套公式”或“认题型”的办法

理论要和实践相结合，在学生学习期间，联系实践的一个重要途径就是解析各种类型的习题。认真解析习题能提高运用知识的能力，能加深对基础知识的理解。

如何解析习题？首先要把题意分析清楚，弄清其中的物理过程，再根据具体条件，找出遵守的物理规律。不看清题目的内容，就找公式去套，是无的放矢，没有原理和定律作为根据就去计算一阵，是碰运气，没有不出错误的，况且这样解题，已经失去了做习题的意义。

那么应该哪选些习题呢？要精选习题，题目的内容要明确，条件要充分；题中讲的物理过程应该是学生经过认真分析，能够深刻理解的；解题所需要的根据，应该是学生已经学过的知识。如果题目不是这样的，就无法要求学生做到有的放矢，有根有据。问题不能搞清楚，要解就是盲目地解；没有充分的根据，要解就是碰运气。这不但对学好物理起不到好的作用，还会使学生养成很坏的学习习惯。学生应该做到：凡是做过的题，都应该一清二楚，很有把握，看不清题意或找不出根据的题，不要忙于求解，应继续研究题意，寻找根据，然后再解。

在这样的原则下选题，还应该注意由浅入深、由简单到复杂。综合题最好留到每个阶段总复习时再做。学习切忌好高骛远。有的学生基础知识还没学好，就专找难题做。因为不能理解，结果往往是见过的题难的也会，没见过的题，最基本的也做不好。因此，教师不但要慎重为学生精选习题，还要告诫学生，不要自找难题，不要认为习题越难越好，超出所学知识范围，不能理解，只能照猫画虎地做，最多记住一套死办法，是有害无益的。

五、要尽量安排学生亲自动手做实验或亲眼观察教师的演示实验，不要用教师讲来代替实验

演示实验和学生实验不仅能使学生深刻理解物理概念和物理定律是怎样建立起来的、怎样发现的，还能使学生学到实验技能。教师应创造条件，努力完成课程标准规定的实验教学任务，并且使学生了解实验的重要性，不能认为做习题比做实验重要。不要怕做实验耽误时间，有教师用较短的时间讲一讲实验过程和注意事项，就不去操作了，听讲是代替不了亲自操作的。

例如，在使用天平之前，应如何调整它？这本来是很简单的问题。凡是亲手操作过的，没有不会的，也不会忘记，但只听过教师讲解的学生，却答不出来。实践出真知，就是这个道理。

抓住以上五点，就抓住了物理学科的特点和规律，才能对定律概念等做到真正理解，把理论和实践紧密地结合起来。