物理知识的系统化学习法

对于初步具有了逻辑思维能力的中学生来说，学习中应注意遵循系统性原则，善于掌握物理知识的网络系统，提高学生技能，养成科学的学习方法。物理知识的意义体现在它产生、发展的整个过程。这个过程一般包括：问题提出、实验、提出假说、逻辑推理、再次实验并得到结论。这个过程既反映了物理科学发展的真实面目，也反映了人的思维发展的规律性，当然也符合人们认识事物的规律。物理知识之间存在着错综复杂的关系，对物理知识的掌握与理解，在很大程度上取决于对知识间关系与联系的把握程度。如果学得的知识支离破碎，各不相联，破坏了它的整体性，那么对知识就无法记忆、理解和巩固，当然也谈不上知识在实践过程中的运用。在一定意义上讲，学习的过程就是建立与探索知识之间的关系与联系的过程。
     1．知识的纵向关系与联系物理知识的纵向关系与联系，就是从物理知识的产生、发展和得到结论的过程中，建立知识的顺序性联系。这种联系不应是表面现象的外部联系，而应是内在的本质的联系。不能只是记住物理概念、定律的词句，而应掌握其深刻的含义。物理原理、定理和定律，一般都可写成公式的形式，而探索物理公式的来龙去脉，并由此扩展来寻求物理知识内容的关系与联系，是掌握其系统性的好方法。物理公式可分为四种基本形式：①定义式，由定义直接得出，如：压强公式、速度公式；②实验式，根据实验数据的规律性得到的结论，如欧姆定律、电阻定律；③理论推导式，运用物理定义、概念和实验数据，并由数学的和逻辑的推理过程得到的公式，如动能定理、机械能守恒定律；④假想式，它是在不充分的实验条件下得到的结论与推理想象的共同产物，如原子物理学中的一些公式。对于不同的物理公式，要掌握其内涵与外延，需要了解与把握的内容也不一样，而应有所侧重：定义式的意义；实验式的实验过程；理论推导式的依据和推导过程；假想式的前提条件和依据等。
     2．知识的横向联系知识的横向联系，就是反映知识间具有类比关系与平行关系的联系。比较是思维的一种基本形式，通过比较可以找出知识间的共同点与差异点，从而使物理概念的内容更清晰、物理规律的内容更全面。例如研究电场、磁场以及重力场的性质，可以把它们进行比较，从而找出场的共同性质和各自特点；再如：交流电与直流电、功与能、串联电路与并联电路，都具有横向的密切联系，都可以通过比较来研究这些概念。物理学的内容包括力学、热学、声学、光学、电学、原子和原子核运动变化的规律，能量守恒定律是联系这些知识的纽带。在物理教学中，可以在一章或一个阶段学习之后，通过编写系统提纲或画出知识系统图等形式，将物理知识归纳分类，形成严密的体系，以便提纲挈领，举一反三。
     3．认识能力是学生知识增长的前提，掌握知识是发展认识能力的基础。物理基本概念和基本规律构成了物理学的知识体系。学生学习物理知识，就是要求学生能够正确的、深刻地理解每一个物理概念和规律。因此，在物理教学中，必须把物理基本概念和基本规律放在物理教学的中心位置。在教学中，只要教师努力调动学生已有的认识能力，引导学生用科学思维方法去理解新知识，那么，他们在这过程中便会增长新的更高的能力。以研究力矩这一概忿为例，如果教师既不通过实例说明为什么要建立“力矩”这一概念，又不分析力矩的大小与哪此因素有关，就急于将力和力矩的乘积叫做力对转动轴的力矩交待出来，要求学生记住公式：M=FL。学生在这种知其然不知所以然的情况下，尽管也能处理练习题，但他们不能从根本上理解力矩的物理意义，这将给学生以后正确理解力矩的作用带来障碍。
     反之，如果教师结合学生生活中已获得的经验，或者让学生进一步观察实验，使学生亲自感受到力对物体的转动作用不仅跟力的大小有关，而且还跟力到转动轴的垂直距离有关，然后，再提出力矩的定义与表达式。这样学生就会体会到用力这一概念研究物体的转动已不能正确地反映实际，必须建立力短这一概念。如此做的意义，不仅使学生正确地理解和掌握了一个概念，更重要的是可以教给学生认识每个物理概念的思维方法，从而在知识增长的同时培养学生的认识能力。