要學好高中物理,必須具備五種能力,即:理解能力、情境想象與推理能力、分析綜合能力、運用數學工具解決物理問題的能力、實驗能力。
1.理解
1.了解物理概念和定律產生的背景。例如,萬有引力定律的發現是基于開普勒三大定律。
2. 理解物理概念和定律的確切含義。例如高中物理的五大能力要求,a=F/m和I=u/R不能理解為簡單的數學公式。
3.理解物理知識之間的關系,如運動學與動力學的關系,動力學與功和能量的關系都是從不同角度研究物體運動規律的。
4.理解物理概念、定律的適用條件和范圍,如電場中兩個公式E=F/q(定義公式)、E=KQ/r2(點電荷的電場)的理解。
5.根據物理概念和規律解釋問題并作出判斷,例如靜電平衡現象、平行板電容器的動態變化。
2.情境想象與推理能力
所謂情境想象留學之路,就是把物理過程想象成純粹理想化的物理模型。實際實驗中,干擾或非本質因素無法排除,必須通過思維過程的“純化”或“簡化”來想象出理想的情境,簡稱“攝想思維”。攝想主要是邏輯思維,運用獨特的邏輯規律,采用分析、比較、概括、歸納、演繹等思維方法,進行嚴密的推理過程,從而得出正確的物理規律。例如,理解伽利略的斜面實驗,就要將情境想象與推理結合起來。
3. 分析、綜合能力
首先要明確分析的具體目標,也就是明確研究對象,用什么物理定律去解決問題。其次要掌握解決物理問題時常用的分析方法,如逐步分析法、結構分析法、圖解分析法、比較分析法等。第三,分析過程中要注意幾個問題。以力學為例:
1)分析物理過程。
2)重視受力分析。
3)揭示隱含條件。
4)注意用能量視角解決問題。注意分析解決問題的環節和程序。例如,對于力學問題,首先考慮能量的轉換和功與能量的關系,然后再考慮運用動力學原理和牛頓運動定律。
4. 能夠運用數學工具解決物理問題
首先要能把物理問題轉化為數學問題。例如電學中電流輸出功率與內外電阻的關系;速度-時間圖中斜率、面積的意義等。其次要掌握幾種常用的數學方法:圖解法、極值法、方程等。特別是用圖像來研究和解決物理問題,可以使問題變得簡單、直觀。
5.實驗能力
1.了解實驗原理和方法。
A.為達到實驗目的高中物理的五大能力要求,需要證明什么問題、測量什么物理量。
B.根據已知的知識去證明和測量。
C、測量方法。
2.具有獨立進行實驗的能力。
A.實驗所需的儀器、設備。
B.如何使用儀器及合理的操作規則。
C.實驗原理和步驟。
3.整理數據并得出結論。
實驗結束后,應對數據進行認真的分析、計算和處理,得出合理的結論。處理數據時,應尊重客觀事實,切勿隨意拼湊數據。
4.理解錯誤的概念。
A.了解影響實驗準確性的因素。
B.懂得判斷實驗結果的合理性和可靠性。