——如何有效地提高物理学习成绩
物理学是一门实验科学，学习时，物理概念的形成与巩固都离不开物理实验。通过实验还可以培养科学探索的精神和能力。
——杨振宁
一、学习物理基础知识的方法
中学物理学习的核心和关键是概念和规律的学习。概念的组合、概念的联系和制约构成规律。概念的学习是基础，没有概念就没有规律，因此要领的形成非常重要。物理要领的形成往往是以表象为中介的。表象反映的是事物的外部特征，不一定是本质的，概念反映的才是事物本质的特征。表象在形成当中，在一定时期靠思维定势，因此对思维定势的问题应有一个正确的认识。既要利用它积极的一面，也要克服它消极的影响。
学生学习物理有一种倾向，很容易“想当然”地看问题。因为他们不是从学物理那天起才开始接触物理现象的，在学习物理之前已经接触到大量的物理现象。他们对物理现象的认识往往不是从本质上去认识，而是根据生活中的感受去作判断。而物理学的要求则是先建立有关的概念，然后再根据概念作出分析和判断。因此，开始接触物理知识时应将自己的认识纳入学习物理的轨道上来，有意进行训练，逐步形成正确分析物理问题的习惯。有了这样的习惯，物理也就好学了。
物理学科是一种思维学科，没有思维，物理学就没法展开。建立概念的目的不是为了记住它，而是要运用概念形成一个新的规律，由此一环扣一环地向前发展，这就是物理学的特点。有的同学说：“物理概念和公式我记得滚瓜烂熟，整本书我几乎可以背出来，但为什么考试成绩总是不理想呢?”这就是因为没有抓住学好物理的关键：理解概念，学会物理思维方法。
学生比较有意识、有系统地接触物理现象是从初二开始的，在老师的引导下对物理的符号、术语等基本语言和基本思路有所了解。虽然初二的学生已经具备抽象思维的能力，但是，如果把能用符号代表实物作为由具体形象思维转化为抽象思维的标志，并用它来检验物理思维水平则是不恰当的。因为5N的力的符号对学生引起的表象绝没有5个苹果那样清晰。5个苹果有大小、形状、味道、颜色……从它的内涵，能引起学生丰富的联想，而5N的力对某些学生来说，起作用的只是5这个数字，对1N的力究竟是有多大，并没有直接体会的经验。学生感性知识和直接经验的不足，直接影响到他们对物理概念的学习和理解。
由于物理研究对象都是理想化的模型，不可避免地与实际生活中所见到的现象和学生原有的生活经验有些出入，这就使得一些学生一时难以接受这一思想和方法。在分析问题过程中，不是按照分析、综合、抽象、概括的思维程序，也不是依靠归纳和演绎得到符合逻辑的结论，而是单凭直觉、想像，以我为是。从形象思维到抽象思维的发展过程是思维活动从幼稚向成熟发展的过程，这种表现的具体实例俯拾皆是。这说明即使到了高中阶段，学生物理思维还比较幼稚，未能达到成熟和定型。因此，学生能力的开发注意不够，物理的基本思路、基本方法训练不够，思维不入门、不开窍，是物理思维发展的最大心理障碍。每一个希望学好物理的同学，对此都须予以足够的重视。
1.物理概念学习法
一个物理概念，是对某类型物理现象的概括，是物理知识的核心内容之一。学习物理概念时，须先将物理现象进行分类比较，将同一类型的物理现象的共性找出来，概括并能说明这一类型的物理现象的本质特征。例如：“质量”概念，各个物体的物质组成不同，但“物体所含物质的多少”就是物体的共性，即质量，与物体的形状、所处的状态、地理位置和温度无关。
抽象地理解概念是困难的，如果把概念放在实例中去记忆，去理解，就要简单得多，也就更容易区分相关因素和无关因素，找出共同特征。如“蒸发”概念，对应水在任何温度下都能蒸发，且需吸热，就能够很快地对“蒸发”概念理解透彻。
再者，不能将物理概念任意外推，因为这样就会导致概念与事实不相容的矛盾。例如：“惯性”这个概念，它说明一切物体都具有保持其原来的运动状态的性质。物质运动或静止，不是因为物体是否受力，而是物体具有“惯性”。受力与否，是决定物体运动状态变化与否的必要条件。两千多年前，古希腊科学家亚里士多德认为“力是维持物体运动的原因”，他之所以错误，就是没有概括出物体运动的本质特征。
2.物理定律学习法
物理概念和物理规律是物理知识的核心内容，是物理课中的基础知识，物理定律是通过归纳大量事实和实验中认识的客观规律后形成的科学结论。如牛顿第一定律、欧姆定律、焦耳定律、阿基米德原理等。
(1)准确理解物理定律的物理意义
知道物理定律的内容，理解其实质，能用准确的语言表述，能联想一个实例。
(2)明确物理定律的适用条件
物理定律是客观规律的总结，但它并不一定在任何条件下都成立。因此，不能忽视物理定律所适用的范围和条件。如：热平衡方程Q吸＝Q放的成立条件是：系统与外界无热交换。若系统与外界有热交换，则只能在不计一切热损失的条件下才能成立。
(3)弄清各物理量间的相互联系
弄清各物理量间的相互联系，透彻理解各概念，知道定律的建立(或推导)过程，重视各部分知识间的联系，把前后概念连贯起来，从而使知识系统化、条理化。
(4)建立物理定律对应的模型
对每一个物理定律，都应记住它所对应的模型或典型范例。要了解它的研究对象、研究对象的运动状态等。如：“反射定律”的典型范例是平面镜成像。
(5)记住物理定律所对应的典型实验
物理定律的基础是物理实验，应将物理定律与相应的典型实验对应起来，有利于对物理定律的理解和深化。
如：“欧姆定律”所对应的典型实例就是研究“电压与电流强度的关系”实验。
3.物理公式学习法
物理公式(含物理定律的数学表达式)是物理学成熟的重要标志，从定性到定量的研究，使物理现象从经验升华到科学。物理公式一般可分为三类：
(1)定义式
它是对一类问题的概括性表达式，表示某一物理概念的意义。使用这类公式，不能简单地从数学角度看，而应透过数学表达式这个现象，去领会它的物理实质。如：密度ρ＝m/V，绝不能认为密度与质量M成正比，与体积V成反比，密度是物质自身的特性，由物质的种类决定，与物体的质量和体积无关。同理，电阻的定义R＝U/I也是如此，电阻R由组成电阻的材料、长度、横截面积来决定。
(2)物理定律、规律、原理表达式
它揭示了这一类物理现象在运动变化过程中所遵循的法则。使用时，要特别注意这类表达式的适用范围和条件。
例如：液体压强公式p＝ρgh，它表达了液体在内部各处产生的压强所遵循的规律，它的适用范围是：静止液体，应特别注意的是，h是从液体上表面往下测量的深度，而不是通常意义上所说的高度。
(3)计算式
它是对某一物理过程或物理规律进行合理推论、扩展以后得到的计算某一物理量的最简式，一般地，计算式适用范围比相应的物理定律、规律和原理表达式的范围更窄。如公式S＝vt，它适用于计算匀速直线运动中的距离等。
4.单位换算记忆法
单位换算记忆法即记忆物理单位换算规律的方法。要熟练运用单位换算技巧，必须掌握换算单位的规律。
(1)牢固掌握所学过的物理量及其单位
例如，长度单位：千米、米、分米、厘米、毫米、微米；体积单位：米3、分米3(升)、厘米3(毫升)；质量单位：吨、千克、克、毫克；功率单位：千瓦、瓦特，等等。
(2)记住单位换算率
一般有十进率、百进率(面积单位用)、千进率(体积与质量单位用)。还要记住某些特殊进率的单位，如1小时＝60分、1分＝60秒。牢固掌握物理量单位及其换算率，进行熟练运用，物理单位换算的技巧就能迅速提高。
5.物理卡片记忆法
卡片种类繁多，作用各异。制作物理卡片是进行有效记忆的方法之一。
物理卡片既具有一般卡片所有的摘录、备忘的作用，又具有其独特的长处和优点。制作时既不能从课本中简单地抄录，也不能是课文内容的摘要，又不能是概念的拼凑和罗列。物理卡片一般有下面三个类别：①完整的物理概念或物理过程。②实验设计或实验器材。③典型习题的解答。
利用这一方法时应做到如下几点：
①加题目。在系统复习、综合分析、归纳概括的基础上，确定题目。
②作选择。抄录的内容宜选取能说明特征、简明扼要的文句。
③注来源。说明卡片材料的出处，以便日后考查。
④分类存放。分类存放，便于记忆和查考。如果随手乱放，则犹如大海捞针无处可觅。
⑤定期读。每隔一段时间，复读卡片一次，加强记忆。复读时，既温故又要能知新，有新的增删，作必要的补充。
如：以初中物理的质量概念和量具刻度尺为例，制作物理卡片如下：
类别：物理量
名称质量符号m
物理意义物体所含有物质的多少
计算公式m=G/gm=ρV
国际单位千克符号kg
测量仪器天平、杆秤
二、物理实验的操作方法
物理是一门以实验为基础的学科，物理学所表达的定律，绝大多数是用实验探索得出来的，也就是通过大量实验进行观察，取得数据，然后加工整理，运用精辟的数学工具，将大量的数据上升为规律。重要的实验结果往往可以更新物理观念，直接影响科学技术的进步。从1901年到1980年，在颁发的74次诺贝尔物理学奖项中，有三分之二以上的奖项是奖给物理实验或与实验相关的项目的，由此足见物理实验在物理学中的地位是何等重要。
中学物理实验，根据实验的性质可划分为验证性实验、应用性实验和探索性实验；根据实验教学的方式又可分为教师演示实验与学生分组实验。无论哪一类实验，同学们在学习中都应引起高度重视，尤其应特别珍惜每一次亲自动手的实验机会。
(1)明确实验的目的
做任何事情都必须有一个明确的目的，学做实验也不例外。物理实验的目的就是通过实验观察和实验手段，使同学们有效地掌握基础物理知识，掌握初步的实验技能和培养动手能力。因此学做物理实验要解决好以下三个问题：
①了解基本实验仪器的构造、原理，学会实验仪器的使用方法。
②巩固和强化所学过的理论知识，验证物理规律，探求新的知识。
③培养独立的实验操作能力。学生实验是以学生为主体的教学实践活动，在教师指导下，通过同学们自己预习，自己亲自操作、测定，自己做总结得出结论，这无疑是培养与锻炼同学们实际动手能力和独立工作能力的极好的机会。特别是通过自己进行实验设计，选配仪器进行组装，独立进行实验，就更能有效地发挥同学们的主观能动性，开发其创造才能。
(2)掌握实验的步骤与方法
在明确实验目的以后，做好实验的关键是掌握实验步骤和方法，特别是整个实验装置的性能、调节和使用的方法及其注意事项，都应心中有数。有些仪器设备比较复杂，往往一时难以搞清楚它的构造、原理及性能，实验前必须先熟悉它，了解其使用方法。实验过程中对每一件仪器在实验中所起的作用，也就是应用它要解决的问题都要搞得清清楚楚。只有这样才能做到测量准确、数据可靠、结果可信，才能保证实验过程的顺利并能达到预期的目的。
实验步骤表示实验操作的先后顺序，它是按实验课题、实验目的、实验装置的特殊性能的要求所设计的程序，本身是科学而严密的。所以，在实验过程中必须严格按照实验设计的程序进行操作，决不能随心所欲，任意改变。
(3)注意实验中的观察与思考
做实验主要是为了促进对物理基础知识的掌握。同学们通过理解实验原理、操作实验仪器、观察实验现象和分析实验结果等活动，使观察能力、思维能力、操作能力都得到初步的锻炼。在实验过程中，为了进行正确的思维活动，必须认真观察，并在观察中进行深入思考，这样才能加深对基础知识的理解，而新的发现和创造也往往产生于观察与思考中。
进行实验观察要有明确的目的性。没有明确目的只是一般的感知，不能算是观察。在观察时应明确观察对象、条件、要求以及观察的计划和步骤等。许多优秀学生表现出很强的观察能力，主要是因为他们观察的目的性很强，他们课下注意复习和预习，上课前对有关知识已经有所了解，这样在进行实验时，他们的注意力很快就集中到最重要、最关键的现象上，因而能够获得丰富的感性认识，在加深对已学知识理解的同时，也进一步提高了自己的观察能力。
观察要认真细致，专心致志，对每一个细小的变化都不放过。丹麦物理学家奥斯特于1820年某日在大学讲课时，机敏地观察到通电导线附近放置的小磁针偏转了，他紧紧抓住这一细微的现象，深入研究，得出电流周围有磁场的结论，建立了电和磁之间的联系，为电磁场理论的发展奠定了基础。观察时粗枝大叶，漫不经心，是培养观察能力的大敌，是不可能在物理学的研究中有所成就的。
观察还要注意方法。物理实验现象多种多样，应学会从各个不同角度进行观察，既要全面，又要有重点，分清主次，井然有序。而且，有些物理变化过程不是短时间完成的，如固体的升华现象等，这就需要长时间耐心的观察。有些物理现象出现得很突然、迅速，且又很快消失，这就需要多次观察，从而获得准确的实验结果。同时，进行观察时还要善于提出问题，并及时记录实验现象和有关数据，以便对实验结果作出正确的分析。
(4)做好实验的分析与总结
做物理实验时，仅仅记下一些物理量的大小和实验现象是不够的，还需要将测得的数据进行归纳整理，由表及里、去粗取精，运用数学工具(如代数法和图象法)，总结出物理规律。
我们所做的实验，大多数是前人已经做过的实验，一些物理参数经过反复多次实验测定已有准确的结果。当我们做这些实验时，绝不能单纯地以对错与否为目标而改凑数据，更不能把测量中的失误简单地归结为仪器设备的问题而不去深入探讨与研究失误的原因。一旦出现失误，我们要仔细分析实验条件和全部过程，找出导致实验失败的真正原因，改正错误，重新测定。只有这样才能通过实验积累经验，并且养成科学的态度。
对于学生分组实验，做完实验后要写出系统的实验报告，实验报告要求自己设计，其内容包括“实验目的”、“仪器与装置”、“实验原理”、“实验步骤”、“数据记录与计算”、“结论与问题讨论”等。实验报告要力求图表正确、条理清楚、文理通顺。书写实验报告的能力是自然科学研究中必须具备的一种基本能力。
1.物理现象观察法