一 : 物理学习方法
针对物理的特点，针对“如何学好物理”这一问题有几点具体的学习方法。
（一）三个基本。基本概念要清楚，基本规律要熟悉，基本方法要熟练。关于基本概念，举一个例子。比如说速率。它有两个意思：一是表示速度的大小；二是表示路程与时间的比值（如在匀速圆周运动中），而速度是位移与时间的比值（指在匀速直线运动中）。关于基本规律，比如说平均速度的计算公式有两个经常用到v=s/t、v=(vo+vt)/2。前者是定义式，适用于任何情况，后者是导出式，只适用于做匀变速直线运动的情况。再说一下基本方法，比如说研究中学问题是常采用的整体法和隔离法，就是一个典型的相辅形成的方法。最后再谈一个问题，属于三个基本之外的问题。就是我们在学习物理的过程中，总结出一些简练易记实用的推论或论断，对帮助解题和学好物理是非常有用的。如，“沿着电场线的方向电势降低”；“同一根绳上张力相等”；“加速度为零时速度最大”；“洛仑兹力不做功”等等。
（二）独立做题。要独立地（指不依赖他人），保质保量地做一些题。题目要有一定的数量，不能太少，更要有一定的质量，就是说要有一定的难度。任何人学习数理化不经过这一关是学不好的。独立解题，可能有时慢一些，有时要走弯路，有时甚至解不出来，但这些都是正常的，是任何一个初学者走向成功的必由之路。
（三）物理过程。要对物理过程一清二楚，物理过程弄不清必然存在解题的隐患。题目不论难易都要尽量画图，有的画草图就可以了，有的要画精确图，要动用圆规、三角板、量角器等，以显示几何关系。画图能够变抽象思维为形象思维，更精确地掌握物理过程。有了图就能作状态分析和动态分析，状态分析是固定的、死的、间断的，而动态分析是活的、连续的。
（四）上课。上课要认真听讲，不走思或尽量少走思。不要自以为是，要虚心向老师学习。不要以为老师讲得简单而放弃听讲，如果真出现这种情况可以当成是复习、巩固。尽量与老师保持一致、同步，不能自搞一套，否则就等于是完全自学了。入门以后，有了一定的基础，则允许有自己一定的活动空间，也就是说允许有一些自己的东西，学得越多，自己的东西越多。
（五）笔记本。上课以听讲为主，还要有一个笔记本，有些东西要记下来。知识结构，好的解题方法，好的例题，听不太懂的地方等等都要记下来。课后还要整理笔记，一方面是为了“消化好”，另一方面还要对笔记作好补充。笔记本不只是记上课老师讲的，还要作一些读书摘记，自己在作业中发现的好题、好的解法也要记在笔记本上，就是同学们常说的“好题本”。辛辛苦苦建立起来的笔记本要进行编号，以后要经学看，要能做到爱不释手，终生保存。
（六）学习资料。学习资料要保存好，作好分类工作，还要作好记号。学习资料的分类包括练习题、试卷、实验报告等等。作记号是指，比方说对练习题吧，一般题不作记号，好题、有价值的题、易错的题，分别作不同的记号，以备今后阅读，作记号可以节省不少时间。
（七）时间。时间是宝贵的，没有了时间就什么也来不及做了，所以要注意充分利用时间，而利用时间是一门非常高超的艺术。比方说，可以利用“回忆”的学习方法以节省时间，睡觉前、等车时、走在路上等这些时间，我们可以把当天讲的课一节一节地回忆，这样重复地再学一次，能达到强化的目的。物理题有的比较难，有的题可能是在散步时想到它的解法的。学习物理的人脑子里会经常有几道做不出来的题贮存着，念念不忘，不知何时会有所突破，找到问题的答案。
（八）向别人学习。要虚心向别人学习，向同学们学习，向周围的人学习，看人家是怎样学习的，经常与他们进行“学术上”的交流，互教互学，共同提高，千万不能自以为是。也不能保守，有了好方法要告诉别人，这样别人有了好方法也会告诉你。在学习方面要有几个好朋友。
（九）知识结构。要重视知识结构，要系统地掌握好知识结构，这样才能把零散的知识系统起来。大到整个物理的知识结构，小到力学的知识结构，甚至具体到章，如静力学的知识结构等等。
（十）数学。物理的计算要依靠数学，对学物理来说数学太重要了。没有数学这个计算工具物理学是步难行的。大学里物理系的数学课与物理课是并重的。要学好数学，利用好数学这个强有力的工具。
（十一）体育活动。健康的身体是学习好的保证，旺盛的精力是学习高效率的保证。要经常参加体育活动，要会一种、二种锻炼身体的方法，要终生参加体育活动，不能间断，仅由兴趣出发三天打鱼两天晒网地搞体育活动，对身体不会有太大好处。要自觉地有意识地去锻炼身体。要保证充足的睡眠，不能以减少睡觉的时间去增加学习的时间，这种办法不可取。不能以透支健康为代价去换取一点好成绩，不能动不动就讲所谓“冲刺”、“拼搏”，学习也要讲究规律性，也就是说总是努力，不搞突击。
二 : 物理学习理论与学习方法
本章题旨：
教学是教与学的统一。从教师角度出发是“教”，从学生角度出发是“学”，这两个方面的有机结合就构成了完整意义上的教学过程。因此，教学论研究只有包含了对学习理论的研究才是完整的。
学习理论是在阐明学习者行为变化的原因，揭示学习依据的心理机制时所形成的理论，是对学习规律和学习条件的系统阐述，它主要研究学习者的行为特征和认知心理过程。物理学习论是关于物理学习过程和物理学习规律的理论。物理学习论与一般学习理论是特殊与普遍的关系。一方面，一般学习理论是研究物理学习的重要基础，其中的一些理论对研究物理学习具有很大的启发性，一般学习理论的研究成果对物理学习论具有指导作用。另一方面，物理学习论的研究又丰富了一般学习论的内容。
本章在简要介绍一般学习理论的基础上，依据中学生的认知特点和心理特征，揭示物理学习的特点和规律，剖析影响物理学习的因素，提出物理学习的基本方法及中学生物理学习方法指导，以提高物理学习的质量和效率。
第一节学习理论概述
学习理论是关于学习过程和学习规律的理论，是在阐明学习者行为变化的原因，揭示学习依据的机制时所形成的理论。由于众多学者对不同的问题感兴趣，从不同的视角、用不同的方法研究学习问题，因而形成了众多的流派。概括起来主要有两大流派，即行为主义学习理论和认知学习理论。与认知学习理论紧密联系的关于认知和行为的信息加工学习理论，也是当今不可忽视的较有影响的学习理论之一。此外，近年来发展较快的建构主义学习理论是认知学习理论的重要发展，它也是我国基础教育课程改革的重要理论依据之一。下面就这些学习理论简要地作一介绍。
一、行为主义学习理论
行为主义理论认为，学习就是刺激与反应之间的联结，常用“S —R” （刺激—反应）加以表示。该派理论中最具代表性的有：E.L.桑代克的试误学说，J.B 华生的刺激—反应学说，B.F.斯金纳的操作性条件作用学说，E.R.格思里的邻近学说，C.L.赫尔的新行为主义学说等。
在行为主义学习理论流派中，尽管各家对学习的解释相距甚远，但就一般而言，行为主义学习理论都是把环境视为刺激，把伴而随之的有机体的行为看做是反应。因而，他们关注的是环境在个体学习中的重要性，该理论认为学习者学到些什么是受环境控制的，而不是由个体决定的。几乎所有持行为主义学习理论观点的人都强调邻近和强化在学习中的价值。只是出于不同的视角，有的人关注刺激与刺激的邻近，有的重视刺激与反应的邻近，有的注重反应与强化的邻近，还有的强调刺激—反应联结之间的邻近。绝大多数坚持行为主义学习理论的人都把强化信奉为宝物，他们认为可以根据一个人的强化史来分析任何行为。这种学习理论的逻辑延伸，就是要提出塑造或矫正行为的方法。在教学方面，教师的职责就是要创设一种环境，给学生提供充足的刺激，尽可能地在最大程度上强化学生的合适的行为。
二、认知学习理论
认知心理学派认为，学习过程中，是个体作用于环境，而不是环境引起人的行为变化。环境只是提供潜在刺激，至于这些刺激是否对学习者产生作用或被加工，完全取决于学习者内部的心理特征和认知结构。认知学习理论要研究的是个体处理其环境刺激时的内部过程，而不是外显的刺激与反应，这种理论可以用公式“S-O-R”表示，其中，S代表刺激，O代表有机体，R代表反应。认知心理学派指出，学习是认知结构的改变，他们试图探讨学习者内部心理结构的性质及它们是如何变化的。他们强调内部动机是促进学习的主要动力。当今几乎所有认知心理学家都赞同两个基本原理：
1、不平衡的原则，即如果现有的认知结构在试图加工所受到的刺激不成功时，就失去了结构的平衡。个体在力图重新得到平衡时，认知结构的变化就发生了。
2、新的认识结构始终受原有认知结构的影响。
行为主义学习理论和认知学习理论分别从不同角度对学习作了说明，各自着重反映了学习的一个侧面。由于学习的复杂性，人们也尝试将二者结合起来研究学习行为。例如，加涅的累积学习学说和布卢姆的掌握学习学说是融合了认知学派和行为主义两种观点来解释学习的，因此，有人称其为认知—行为主义学习理论（亦称折中主义学习理论）。事实上，当今西方对课堂教学比较有影响的几种学习理论，都反映了这种趋势。
认知学习理论在运用于课堂教学实践时，强调要根据学生已有的心理特点和认知结构，提供适当的问题情境，使学生在对刺激进行加工和解决问题的过程中掌握知识与技能，形成能力以便把所学内容用于解决新的问题。
三、信息加工学习理论
20 世纪70 年代以来，计算机科学的迅速发展，为心理学家分析和推断心理过程提供了一个重要工具。一些认知心理学家开始试图用信息加工模式来解释学习活动，他们常常用计算机处理信息的过程作比拟，来说明人类的学习和人脑加工信息的过程。学习的信息加工理论把对学习的研究深人到记忆、思维等学习中更为基础的层面，提供了一种全新的学习理论研究模式。在学习的信息加工理论中最有影响的当推R.M.加涅的“学习记忆模式”和R.C.梅耶的“学习过程模式”。
加涅认为，学习是学习者通过自己对来自环境刺激的信息进行内在的认知加工而获得能力的过程。在学习过程中加工系统、执行控制系统和期望协同活动。加涅提出的学习与记忆的信息加工模式可用如图3-1所示的框图表示。
梅耶对加涅的学习信息加工模式进行简化，于1987 年提出了一个极为简约的学习过程的信息加工模式，该模式可用如图3-2所示的框图表示。
如果将梅耶的学习过程模式进一步简化，将会发现它就是“S—O—R”简式。只是梅耶将认识过程“O”假设为注意、短时记忆和长时记忆的加工活动。梅耶学习过程模式的最大特点是强调学习过程中新旧知识的相互联系。
学习的信息加工理论，一方面采取行为主义理论重视观察实验的态度；另一方面又像传统认知理论一样重视认知过程的逻辑分析。它认为人的大脑拥有一种由贮存、提取、转换、使用信息的各种成分和使用这些成分的程序构成的结构。因此，从某种意义上说，信息加工学习理论是行为主义学习理论与认知学习理论的结合。
从学习论的角度来看，学习的信息加工理论给我们以下三点启迪：第一，教学不仅要考虑刺激的特征，而且要关注学习者已有的信息或认知图式；第二，短时记忆加工信息的能力是有限的，如果一味要求学生在短时间内掌握大量信息，不给他留有思考或加工的时间，其结果必然会像“猴子掰玉米棒”一样，掰一个丢一个；第三，信息编码不仅有助于学生理解，而且有助于学生对信息的贮存和提取。
四、建构主义学习理论
建构主义(Constructivism)也叫结构主义，是20世纪80年代以来发展起来的新的认知理论，它在西方教育界产生了深远的影响，被誉为教育心理学中的一场革命。建构主义的学习理论把学习视为学习者与客体相互作用，并在经验中建构知识的过程。
建构主义学习理论认为，世界是客观存在的，但是对于世界的理解和赋予意义却是由每个人自己决定的。我们是以自己的经验为基础来建构现实，或者至少说是在解释现实，个人的经验世界是由自己的头脑创建的，由于人们的经验以及对经验的信念不同，于是不同的人对外部世界的理解便也迥异。因此，课本知识只是一种关于各种现象的较为可靠的假设，而不是解释现实的“模板”。科学知识包含真理性，但不是绝对正确的最终答案，他只是对现实的一种更可能正确的解释。
根据建构主义理论，学习是学习者在原有知识经验基础上，在一定的社会文化环境中，主动对新信息进行加工处理，建构知识的意义（或知识表征）的过程，其主要观点表现在三个方面。
1、学习是学习者主动地建构内部心理表征的过程，学习者不是被动地接受外来信息，而是主动地依据自己的经验或者认知结构对信息进行选择加工。也就是说，任何学科的学习和理解都不像在白纸上画画，学习总要涉及到学习者原有的认知结构，学习者总是以其自身的经验来理解和建构新的知识或信息。
2、学习过程并不是简单的信息的输入、存储和提取，它同时包含由于新、旧经验的冲突而引发的观念转变和结构重组，是新、旧经验之间的双向相互作用过程。一方面，对新信息的理解是通过运用已有经验，超越所提供的新信息而建构的；另一方面，从记忆系统中所提取的信息本身，也要按具体情境而进行建构，而不是简单的提取。这种双向建构意义的学习，使学习者得到更加灵活的知识。
3、学习者以自己的方式建构对事物的理解，因而不同人就会看到事物的不同方面，不存在唯一的标准的理解。但是，通过学习者的合作可以使理解更加丰富和全面。因此，合作学习受到建构主义者的广泛重视。比如在学习“加速度”这一物理概念时，学生经验里已经建立了“速度”这个概念，但对“速度变化率”没有直观的经验。因而，在学生看来“加速度”可能是“速度很大”或者“速度增加”等含义。在这种情况下，教师就应当给学生提供一定的学习情境，巧妙地引导学生开展小组探究活动，使学生通过比较、实验、交流和讨论，建立对“加速度”的正确理解，从而使他们积极自主地建构知识，重组认知结构，建立正确的科学概念。
建构主义学习理论认为，学生并不是知识的被动接受者，而是信息加工的主体和意义的主动建构者；教师并非是纯粹的知识呈现者和学生的管理者，他们更重要的是学生学习的促进者和合作者。因此，在教学过程中，教师要深入了解和研究学生现有的认知水平、知识结构和生活经验，并以此为基础组织教学，努力创造一种有利于学生主动建构知识的情境，让学生在实际情境中进行学习。同时，在教学过程中要为学生提供丰富的、充分的学习资源，注重倡导合作学习和探究式学习，加强学生之间的合作，为学生提供更多的对话、沟通和反思的机会，促进其有意义学习。
建构主义学习理论,最早由瑞士心理学家皮亚杰(J.PLAGET)提出，他认为儿童自身知识的习得是儿童在与周围环境相互作用的过程中逐步建构的。以后又经多位科学家、心理学家的深入研究使其理论不断完善。按照建构主义学习理论，学习是获取知识的过程,学习是在一定的情境(即文化背景)下,借助他人的帮助(即人际间的协作活动)而实现意义建构的过程。因此“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”就被认为是建构主义学习过程的四大要素。其中意义建构是最终目的,协作会话是主要手段,情境是学习过程中异常重要的条件,也是教师在进行教学设计时应给予特别关注的地方。
建构主义学习理论不仅强调个体的认知发展与学习过程密切相关，较好地说明了学习如何发生,意义如何建构,概念如何形成,理想的学习环境包含哪些因素等。而且强调学生的主体作用及其对知识的主动探索、主动发现和意义的主动建构。这就为新一轮基础教育课程改革的教学实施提供了有力的理论依据，对新课程的实施和教学方式的转变具有深刻的指导意义。
物理学习方法 物理学习理论与学习方法
五、各派学习理论简评
在上述的各大流派学习理论中，行为主义理论把研究学习的公式概括为S —R （刺激—反应）。认知学习理论则认为，在学习过程中，任何外界的刺激都不能直接引起学习者的反应，外界的刺激必须借助于学习者内因的变化作为中介，才能引起反应。特别是在人类学习活动中，学习者的行为是主动的，他可以选择和组织外来的刺激，并把原有的知识结构、动机、兴趣等带到学习情境中来。因此，并不是外界的刺激单独决定作为学习结果的反应，而是外界刺激与学习者原有知识、情感等内部因素相互作用决定学习者的反应。显然，认知理论更符合辩证法的观点。信息加工理论在一定程度上综合了行为主义理论和认知理论，从信息加工的角度提出了一个折中各种学习理论的观点。此外，各种学习理论的观点之所以存在差异，往往是由研究的对象、学习的任务和研究的手段不同而引起的。这不仅表明了学习的复杂性，而且表明各种学习理论从不同的角度为我们提供了探讨学习过程的视野。这些都有助于我们比较全面地了解学习的性质、学习的过程、学习的条件，以及影响学习的诸因素，从而为课堂教学的理论与实践提供科学的基础。
在上述的各派学习理论中，虽然目前还没有一种完全适用于物理学习的一般学习理论，但是，它们都或多或少地具有适用于物理学习的成分。因此，我们在研究物理学习规律时，还是可以从这些理论中获得许多有益的启示。虽然我们不能照搬这些理论或将其在物理学习中具体化，但是其中的一些成果无疑会被我们吸取，有些成果甚至会作为物理学习理论的重要依据。
行为主义学习理论较多的以动物实验为基础，认为人与动物的学习没有根本区别，仅仅是在量的方面复杂程度不同而已。因此行为主义学习理论不能很好地反映人类的学习特征，难以直接应用于学生课堂学习情境中的学习。尽管如此，行为主义理论中仍然有不少合理的成分。在物理学习中，学生与物理环境的相互作用仍然存在着刺激—反应这样的基本成分，所不同的是在物理学习的刺激与反应中间还有一连串的心理转换活动。而且对物理学习结果的测量和评价也总是要依据学生学习前后的行为，这些行为实质上就是学生对刺激的反应。可见行为主义理论对物理学习过程的始末阶段有一定参考价值。另外，行为主义者注重实验研究方法也是值得借鉴的。
认知学习理论较多地以人的学习为研究对象，把学习归结为认知结构的变化。他们着重研究人在学习中的内部心理过程，注重分析学生新知识与原有知识经验的相互作用，这对研究物理学习富有启迪。在物理学习中，学生通过观察实验所获得的知识需要经过一系列的中间过程，即思维加工而形成理论。可见，认知学习理论对于研究物理学习的中间阶段具有较强的适用性。
信息加工学习理论吸收了行为主义学习理论和认知学习理论的有益成分，对已有的研究成果采取有选择的继承和进一步发展的研究方法是可以借鉴的。它所揭示的人脑加工处理信息的各个阶段，使人们初步了解了学习的某些细微过程，利用这些研究成果也能够比较具体地说明物理学习中的一些现象。
建构主义学习理论吸收了认知学习理论和信息加工学习理论对学习研究的成果和成果，创造性地提出了学习的过程是学习者认知结构的主动建构过程，该理论强调学习过程中学习者的主动性、建构性，提出了合作学习、情境性教学等教学方式，它们对深化当前物理教育教学改革具有现实意义和积极的指导作用。
第二节物理学习过程
一、从认知论看物理学习过程
物理学习过程，从根本上讲是一种认知过程，是学生个体与物理环境相互作用中认识物理世界的过程，亦即学生的物理认知结构发生变化的过程。
物理认知结构是物理学习理论的核心概念，它既反映出学生个体掌握了哪些物理学习内容以及这些内容在头脑中是如何组织起来的，也反映了学生个体是如何学习新知识以及新的学习将使他们头脑中的物理知识结构发生怎样的变化。从认知角度看，物理学习的过程乃是学生个体的物理认知结构与物理环境相互作用的过程。抓住了认识结构及其变化，就抓住了学习的宏观过程的实质。物理学习的认知过程可用如图3-3所示的框图表示。
物理学习开始于学生对客观存在的物理现象的感知，学生以观察、听讲、阅读等形式接受物理环境的刺激，再把与典型物理情境有关的信息传人大脑，为思维加工提供素材。在此基础上，经过感知物理现象、形成概念和掌握物理规律、解决物理问题三个主要阶段的思维加工过程，学生掌握物理事物的本质特征及其变化规律，在学习过程中，学生通过应用物理知识解释物理现象、实验操作、解答习题以及解决实际问题等实践活动，使物理概念和规律得到巩固、深化和活化。
学生在学习物理知识之前，头脑中并不是一片空白，而是存在各种关于物理世界的观念及其认知结构，称作图式，当外界有关物理内容对学生形成刺激时，他们首先力争用原来的图式将其同化，使认知结构不断丰富；如果原有认知图式不能将其同化，学生原有的认知结构平衡就被打破，此时他们就要调整原有的认知结构，使其将外界呈现的物理知识内容纳入其中，使认知结构形成新的平衡，这一过程叫做顺应。通过不断的同化和顺应，学生有关物理世界的认知结构进一步丰富和完善，从而完成物理学习。
二、从认识论看物理学习过程
从认识论来看，物理学习过程本质上是一种特殊的认识过程。“从生动的直观到抽象的思维，再从抽象的思维到实践，这是辩证地认识真理、认识客观实在的途径。”列宁这一著名论断，在毛泽东的《实践论》 中得到了进一步的阐述和发展：“实践、认识、再实践、再认识，这种形式循环往复以至无穷… … ”这是人类的一般认识过程。物理学习过程也不例外，同样要经历这样的途径，通过认识上的两次飞跃而达到认识物理世界，完成物理学习。
在物理学习过程中，认识的第一次飞跃是从感性认识上升到理性认识的飞跃。它包括：感知物理现象、形成物理概念、掌握物理规律等过程。物理学习中的感知有两种形式，一种是以观察、实验为主要形式对正在发生的物理现象的感知；另一种是以听讲、阅读为主要形式对教材中所描述的物理现象的感知。从感知中获得的对物理现象的感性认识仅仅是物理学习的开始，要认识物理世界还需经过分类、概括、抽象等思维加工活动，找出物理现象的共同特征，抓住本质属性，形成并理解物理概念。同时，还要经过抽象、判断、推理等思维活动，找出物理概念间的内在联系，建立并掌握物理规律，这样才能完成认识的第一次飞跃。
在物理学习过程中，认识的第二次飞跃是用所学物理知识解决实际问题。只有从感性认识上升到理性认识的飞跃，并不是一个完整的学习过程。要深刻认识和理解物理世界，就要应用所学物理知识解决实际问题，实现从理性认识到实践的飞跃。解决物理问题，仍然是物理环境与物理认知结构间的相互作用。一方面，解决实际问题需要从物理认知结构提取有关的知识和方法；另一方面，解决问题将巩固、深化、活化物理认知结构中的已有知识，并有可能进一步丰富物理认知结构的内容。通过解决问题，学生灵活地把理性知识运用于解决实际问题，思维从抽象上升到具体，使学生对物理知识从学会到会用，对物理环境做出可观察到的反应，从而完成认识上的第二次飞跃。
马克思主义认识论概括了人类的总体认识、个体认识以及科学认识、艺术认识和教学认识的过程。物理学习是学生认识客观世界中物理规律的过程，这就从本质上决定了它是一种认识过程。但这种认识过程有其本身的特殊性，其主要表现在三个方面：第一，认识内容的特殊性。物理学习中的认识内容是人类经过长期探索，对客观世界中物理规律的总结，是被实践证明了的、对物理现象的正确描述。这些特定内容决定了物理学习规律的特殊性。第二，认识目的的特殊性。人类一般认识的目的，是揭示自然界的发展变化规律，而物理学习的目的，不仅要使学生获得系统的物理知识和方法，还要通过学习使学生的个体素质得到全面发展，树立辩证唯物主义世界观。第三，认识方式的特殊性。人类一般认识的对象是客观世界的未知规律，是从直接经验开始的，而物理学习既有直接经验的认识（观察、实验），也有间接经验的认识（听讲、阅读）。对在校学生来说，主要是通过间接认识获得物理知识，而且，这些知识都是物理教学大纲和教科书规定了的内容，一般情况下是有组织、有计划、在教师的指导下认识的。
三、从信息论看物理学习过程
从信息论来看，学习过程是一种信息的输人、编码、贮存、提取、使用的过程。
学习者从物理环境中接受刺激，刺激推动感受器并转变为神经信息。此信息进人感觉登记，在感觉登记处，由于注意或选择性知觉作用，信息的某些部分被加强。另一些部分被削弱，使登记的信息发生了一个转变。经转变后的信息被输人到大脑的记忆系统，进人短时记忆。短时记忆迅速对信息检索，通过和原有贮存的信息比较、甄别，或将它们遗忘，或将它们输人原有的认知结构编码贮存，或“另辟户头”编码贮存。当短时记忆把信息编码贮存后，信息就进入长时记忆，纳入了认知结构。在信息检索过程中，有时需要从长时记忆中提取原贮存的信息。平时说的“想一想”，就是将长时记忆的信息转移到短时记忆中来。短时记忆和长时记忆的信息都使反应发生器（中枢指令系统）发出指令使反应器激活，从而完成讲话、书写等可观察到的活动，显示出学习成果。
由于物理学本身的特殊性，物理学习中的信息具有如下特征：( 1 ）物理信息源的输出具有多向性。物理信息源多方向输出的根本原因，在于事物的复杂性。一个具体事物的内涵和外延都是多方面的，是从物理、化学、数学等角度去研究，还是从文学、社会、历史的角度去考察，都不过是一种近似的认知。即使是纯物理范围的简单对象，比如一根导线，也可以从电、磁、热、绝缘、颜色、形状、硬度、用途等许多角度发出信息。（2 ）信息变化具有主定式。主定式是指各类信息之间以某种基本确定的程式表现的相互关联。信息变化的主定式，与学生对生活中普遍存在的物理现象的感受分不开，也与物理学所具有的结构严谨、知识系统、逻辑方法简明等特点分不开。明确信息变化的主定式，将有助于教师在教学中把握传输物理信息的方向，找到控制的方法与渠道。（3 ）信息转化中具有频繁的反馈。生活中的物理现象和丰富的物理实验，特别是学生实验，不但提供了广泛的物理信息源，而且通过学习兴趣的提高，增加了学生的信息数量，使信息在检索、比较、判断、选择中容易形成质疑，从而导致信息反馈次数的增多，而反馈的频繁，会提高信息加工的质量。
四、从建构主义理论看物理学习过程：
从建构主义学习理论看，物理学习过程是学习者基于自己已有的知识经验，与物理世界相互作用，主动对新的信息进行加工处理，建构物理知识意义的过程。这个过程既是对新信息的意义的建构，也是对原有经验的改造和重组。从上述物理学习过程不难看出，有效的物理学习一定是学习者原有的物理认知结构与新的物理情景相互协调，学习者能够主动与外界物理世界相互作用，在相互作用中建构物理知识并赋予经验以意义，这正是“情景”、“协作”、“会话”、“意义建构”四大要素在物理学习活动中的具体体现。
用建构主义学习理论分析物理学习过程对我们有重要启示。首先，物理教师在进行教学设计时要以学生为中心,使其尽可能参与学习的全过程，想方设法激发学生的学习兴趣;其次，物理教师要创设符合教学内容的新情境并揭示知识间的联系，尽可能创造条件组织学生协作讨论，不时提出恰当的问题引起思考和争论,并设法将讨论引向深入;再次，教师要引导学生自己探索发现规律,纠正错误和偏差，主动建构知识。使学生的主体作用(包括在学习过程中的主动参与,积极思维,培养创造性等)和教师的主导作用(包括引导,帮助,促进等)得以充分体现。
三 : 数学物理方法习题98
第一章 分离变量法
1、求解定解问题：
utt?a2uxx?0,(0?x?1),
u|x?0?u|x?l?0,
l?n0hx,(0?x?),?ln0?（P-223） ?u|t?0??hl(l?x),(?x?l),?ln0?l???n0
u|t?0?0,(0?x?l).
2、长为l的弦，两端固定，弦中张力为T，在距一端为x0的一点以力F0把弦拉开，然后撤出这力，求解弦的震动。[提示：定解问题为
utt?a2uxx?0,(0?x?l),
u(0,t)?u(l,t)?0,
?F0l?x0x,(0?x?x0), ??Tlu(x,0)???F0x0(l?x),(x?x?l),0??Tl
ut|t?0?0.
] (P-227)
3、求解细杆导热问题，杆长l，两端保持为零度，初始温度分布u|t?0?bx(l?x)/l2。[定解问题为
k?22u?au?0,(a?)(0?x?l),xx?tC???] (P-230) u|x?0?u|x?l?0,??u|t?0?bx(l?x)/l2.???
4、求解定解问题
??2u?2u2??a?0,0?x?l,t?022??t?x?ux?0?0,ux?l?0. ??3?x?u?u?Asin,?0.?t?0l?tt?0?
4、长为l的均匀杆，两端受压从而长度缩为l(1?2?)，放手后自由振动，求解杆的这一振动。[提示：定解问题为
?utt?a2uxx?0,(0?x?l),?ux|x?0?ux|x?l?0,??](P-236) ?2u|?2?(?x),t?0?l?ut|t?0?0.??
5、长为l的杆，一端固定，另一端受力F0而伸长，求解杆在放手后的振动。[提示：定解问题为
?utt?a2uxx?0,(0?x?l),?u|x?0?0,ux|x?l?0,??] (P-238) x?uxF?0?u(x,0)??0dx??0,?xYS?ut|t?0?0.??
6、长为l的杆，上端固定在电梯天花板，杆身竖直，下端自由、电梯下降，当速度为v0时突然停止，求解杆的振动。[提示：定解问题为
?vtt?a2vxx?0,(0?x?l),??v(0,t)?0,vx(l,t)|x?l?0,] (P-242) ?v(x,0)?v0,??vt(x,0)|t?0?0.?
7、求解细杆导热问题，杆长l，初始温度均匀为u0，两端分别保持温度为u1和u2。[提示：定解问题为
?ut?a2uxx?0,??u|x?0?u1,u|x?l?u2,] (P-251)
?u|t?0?u0.?
8、在矩形区域0?x?a,0?y?b上求解拉氏方程?u?0，使满足边界条件
u|x?0?Ay(b?y),u|x?a?0.
u|y?0?Bsin?x
a,u|y?b?0.(P-265)
9、均匀的薄板占据区域0?x?a,0?y??，边界上温度u|x?0?0,u|x?a?0,u|y?0?u0，limu?0。[提示：泛定方程为：uxx?uyy?0.](P-269) y??
10、矩形膜，边长l1和l2，边缘固定，求它的本征振动模式。[提示：定解问题为
utt?a2(uxx?uyy)?0,(0?x?l1,0?y?l2),
u|x?0?0,u|x?l1?0,
u|y?0?0,u|x?l2?0.
11、细圆环，半径为R，初始温度分布已知为f(?)，?是以环心为极点的极角，环的表面是绝热的。求解环内温度变化情况。[提示：其定解问题为 ] (P-271)
?ut?a2u???0,0???2?,?] (P-274) ut?f(?),??u(??2?)?u(?).?
12、在圆形域内求解?u?0使满足边界条件
(1)u|??a?Acos?,(2)u|??a?A?Bsin?。[提示：泛定方程为
u???1
?u???0???a?u?0,??.] (P-275) 2????0???2??1
13、半圆形薄板，板面绝热，边界直径上温度保持零度，圆周上保持u0，求稳定状态下的板上温度分布。[提示：定解问题为
11?u?u???????2u???0,(0???R,0????),
??u|??0?0,] (P-276) ??u|????0,(0???R),?u|??R?u0,0????).??
214、在以原点为心，以R1和R2为半径的两个同心圆所围城的环域上求解?u?0，使满足
边界条件u|??R1?f1(?),u|??R2?f1(?)。[提示：泛定方程为
u???1
?u???R1???R2?u?0,??.] (P-282) 2??0???2????1
15、两端固定的弦在线密度为?f(x,t)???(x)sin?t的横向力作用下振动，求解其振动情况，研究共振的可能性，并求共振时的解。[提示：定解问题为
?utt?a2uxx??(x)sin?t,??u|x?0?0,u|x?l?0,] (P-292)
?u|?0,u|?0.t?0tt?0?
16、两端固定弦在点x0受谐变力?f(x,t)??f0sin?t作用而振动，求解振动情况。[提示：外加力的线密度课表为?f(x,t)??f0sin?t?(x?x0)，所以定解问题为
?utt?a2uxx?f0sin?t?(x?x0),?](P-297) u|x?0?0,u|x?l?0,??u|t?0?0,ut|t?0?0.?
bb17、在矩形域0?x?a,??y?上求解?2u??2且u在边界上的值为零。(P-303) 22
第二章 球函数
??1、在本来是匀强的静电场E0中放置导体球，球的半径为a，试研究导体球怎样改变了匀强
静电场。[提示：定解问题为
?2u?0,（1）
?u|r????E0z??E0rcos?,(设导体放入前，u|r?0=0),（2）和（3）](P-369) ?u|?C.r?a?
2、在点电荷4??0q的电场中放置导体球，球的半径为a，球心与点电荷相距d(d?a)，求解这个静电场。[提示：定解问题为
??2v?0,?q??u??v,] (P-370) D??v|?0,?r?a
??v|r???0.
3、求解
??2u?0,(r?a),(P-372) ?2u|?cos?.?r?0
4、在球坐标系中利用分离变量法求下列定解问题。
??2u?0(0?r?a)??1??2?ur?a?4sin??cos?sin???（08~09） 2????u有限?r?0
5、用一层不导电的物质把半径为a的导体球壳分隔为两个半球壳，使半球各充电到电势为v1和v2，试解电场中的电势分布。[提示：定解问题为
??????2ui?0,(r?a),?ui|r?0有限，(自然边界条件)(P-373) ?????v,(0???)或(0?x?1),1??2?u|?.?ir?a???v,(????)或(?1?x?0)?2??2?
6、半球的球面保持一定温度u0，半球底面（1）保持0?C，（2）绝热，试求这个半球里的稳定温度分布。[提示：定解问题为
?2?u?0,(r?a),???u|r?0有限，u|r?a?u0,](P-375)
?u|??0.????2
第三章 柱函数
1、半径为R的圆形膜，边缘固定，初始形状是旋转抛物面u|t?0?(1??2/R2)H，初速为零，求解膜的振动情况。[提示：定解问题为
1?2u?a(u?u)?0,???tt??
???u|??0有限，u|??R?0,] (P-399)
?2??u|t?0?H(1?2),ut|t?0?0.?R?
12、利用递推公式证明J2(x)?J0??(x)?J0?(x)并计算?x4J1(x)dx x
3、半径为R的圆形膜，在?0,?0受到冲量K作用，求解其后的振动。[提示：定解问题为
utt?a2?2u?0,（1）
（膜边缘固定），??u|??R?0,（2） ?u| 有限，???0?
（初位移为零），?u|t?0?0,?（3）](P-401) k?u|=?(?-?)??(?-?)。00?tt?0p??0
4、半径为R的圆形膜，边缘固定，求其本征频率和本征振动。[提示：定解问题为
数学物理方法习题98_数学物理方法
?utt?a2?2u?0,(0????,0???R),?] (P-403) u|??0有限，u|??R?0,??u|??0?u|????0.?
5、半径为R而高为H的圆柱体下底和侧面保持零度，上底温度分布为f(?)??2，求柱体内各点的稳恒温度。[提示：定解问题为
??2u?0,?2?u|Z?0?0,u|Z?H??,] (P-404)
?u|有限，u|?0.??R???0
6、圆柱体半径为R，高为H，上底有均匀分布的强度为q0的热流流入，下底有同样热流流出，柱侧保持为0?C，求柱内的稳恒温度。[提示：定解问题为
????u|???zZ?0
???u|???zZ?H
???2u?0,q(热流方向与z轴反向)，R] (P-409) q0(热流方向与z轴同向)，Ru|??R?0.
7、确定球形铀块的临界半径。[提示：铀块厚度超过临界厚度，则中子浓度奖随着时间而增长以致铀块爆炸，其定解问题为
?ut?a2?2u??u,] (P-422) ?u|?0.?r?R
8、均质球，半径为r0，初始温度分布为f(r)，把球面温度保持为零度而使它冷却，求解球内各处温度变化情况。[提示：定解问题为
?ut?a2?2u?0,??u|r?r0?0,] (P-424) ??u|t?0?f(r).
9、半径为r0的球面径向速度分布为???0
中辐射出去的声场中的速度势，设r0?
由因子1(3cos2??1)?cos?t，试求解这个球在空气4?(波长)。本题径向速度对空间中的方向的依赖性1(3cos2??1)即P2(cos?)描写，因而是轴对称四级声源。[提示：三维波动方程为4
vtt?a2?v?0.其中a2?
的比值。](P-431) p0??0，p0是初始压强，?0是初始密度，?是定压比热与定容比热
10、设有静电场的圆柱域(半径为a)的上、下底接地，侧面电位为U0，求域内电位分布。
1?u????u??uzz?0(??a,0?z?h)
???
?uz?0?u|z?h?0
??u??a?U0
??
（08~09）
四 : 物理规律学习的方法
学习物理规律一定要把握它的前提条件、形成过程、物理本质和适用范围。即“四明确”：明确分清条件和结论，明确分析思路和方法，明确关键述语的内涵，明确规律的应用。例如，通过阅读牛顿第一运动定律，要使学生明确，定律成立的条件是一切不受外力的物体，必有“总保持匀速直线运动或静止状态”的结论；其分析思路是从斜面等高处滑下的小车在各种粗糙程度不同的物体表面，运动的距离不等，通过抽象的理想化方法，推理得出定律；理解定律中关键述语的涵义；如“一切物体”是指定律成立的普遍性，“没有受到外力作用”是必保持原来的运动状态的条件。五 : 八类物理学习方法
一、观察的几种方法
1、顺序观察法：按一定的顺序进行观察。
2、特征观察法：根据现象的特征进行观察。
3、对比观察法：对前后几次实验现象或实验数据的观察进行比较。
4、全面观察法：对现象进行全面的观察，了解观察对象的全貌。
二、过程的分析方法
1、化解过程层次：一般说来，复杂的物理过程都是由若干个简单的“子过程”构成的。因此，分析物理过程的最基本方法，就是把复杂的问题层次化，把它化解为多个相互关联的“子过程”来研究。
2、探明中间状态：有时阶段的划分并非易事，还必需探明决定物理现象从量变到质变的中间状态(或过程)正确分析物理过程的关键环节。
3、理顺制约关系：有些综合题所述物理现象的发生、发展和变化过程，是诸多因素互相依存，互相制约的“综合效应”。要正确分析，就要全方位、多角度的进行观察和分析，从内在联系上把握规律、理顺关系，寻求解决方法。
4、区分变化条件：物理现象都是在一定条件下发生发展的。条件变化了，物理过程也会随之而发生变化。在分析问题时，要特别注意区分由于条件变化而引起的物理过程的变化，避免把形同质异的问题混为一谈。
三、因果分析法
1、分清因果地位：物理学中有许多物理量是通过比值来定义的。如r=u/r、e=f/q等。在这种定义方法中，物理量之间并非都互为比例关系的。但学生在运用物理公式处理物理习题和问题时，常常不理解公式中物理量本身意义，分不清哪些量之间有因果联系，哪些量之间没有因果联系。 2、注意因果对应：任何结果由一定的原因引起，一定的原因产生一定的结果。因果常是一一对应的，不能混淆。
3、循因导果，执果索因：在物理习题的训练中，从不同的方向用不同的思维方式去进行因果分析，有利于发展多向性思维。
四、原型启发法
原型启发就是通过与假设的事物具有相似性的东西，来启发人们解决新问题的途径。能够起到启发作用的事物叫做原型。原型可来源于生活、生产和实验。如鱼的体型是创造船体的原型。原型启发能否实现取决于头脑中是否存在原型，原型又与头脑中的表象储备有关，增加原型主要有以下三种途径：1、注意观察生活中的各种现象，并争取用学到的知识予以初步解释;2、通过课外书、电视、科教电影的观看来得到;3、要重视实验。
五、概括法
概括是一种由个别到一般的认识方法。它的基本特点是从同类的个别对象中发现它们的共同性，由特定的、较小范围的认识扩展到更普遍性的，较大范围的认识。从心理学的角度来说，概括有两种不同的形式：一种是高级形式的、科学的概括，这种概括的结果得到的往往是概念，这种概括称为概念概括;另一种是初级形式的、经验的概括，又叫相似特征的概括。
相似特征概括是根据事物的外部特征对不同事物进行比较，舍弃它们不相同的特征，而对它们共同的特征加以概括，这是知觉表象阶段的概括，结果往往是感性的，是初级的。要转化为高级形式的概括，必须要在经验概括的基础上，对各种事物和现象作深入的分析、综合，从中抽象出事物和现象的本质属性，舍弃非本质的属性。
六、归纳法
归纳方法是经典物理研究及其理论建构中的一种重要方法。它要解决的主要任务是：第一由因导果或执果索因，理解事物和现象的因果联系，为认识物理规律作辅垫。第二透过现象抓本质，将一定的物理事实(现象、过程)归入某个范畴，并找到支配的规律性。完成这一归纳任务的方法是：在观察和实验的基础上，通过审慎地考察各种事例，并运用比较、分析、综合、抽象、概括以及探究因果关系等一系列逻辑方法，推出一般性猜想或假说，然后再运用演绎对其进行修正和补充，直至最后得到物理学的普遍性结论。比较法返回
比较的方法，是物理学研究中一种常用的思维方法，也是我们经常运用的一种最基本的方法。这种方法的实质，就是辩析物理现象、概念、规律的同中之异，异中之同，以把握其本质属性。
七、类比法
类比是由一种物理现象，想象到另一种物理现象，并对两种物理现象进行比较，由已知物理现象的规律去推出另一种物理现象的规律，或解决另一种物理现象中的问题的思维方法，类比不但可以在物理知识系统内部进行，还可以将许多物理知识与其他知识如数学知识、化学知识、哲学知识、生活常识等进行类比，常能起到点化疑难、开拓思路的作用。
八、假设推理法
假设推理法是一种科学的思维方法，这就要求我们针对研究对象，根据物理过程，灵活运用规律，大胆假设，突破思维方法上的局限性，使问题化繁为简，化难为易。主要有下面几方面内容：
1、物理过程假设
2、物理线路假设
3、推理过程假设
4、临界状态假设
5、矢量方向假设。
本文标题：物理学习方法-物理学习方法61阅读| 精彩专题| 最新文章| 热门文章| 苏ICP备13036349号-1