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浅谈高中物理规律的教学

2011-12-29张宏

成才之路 2011年7期

  物理规律是物理现象、过程在一定条件下发生发展和变化的必然趋势及其本质联系的反映,它是中学物理基础知识最重要的内容,是物理知识结构体系的枢纽。因此,规律教学是中学物理教学的中心任务,怎样才能搞好规律教学呢?根据我的教学经验,我进行了研究,总结出了物理规律教学的一般规律。
  一、物理规律的类型
  ①物理学中的绝大多数规律,都是在观察和取得大量实验数据的基础上,通过分析归纳总结出来的,我们把它们叫做实验规律,如牛顿第二定律。
  ②有些物理规律不能直接用实验来证明,但是具有足够数量的经验事实,如果把这些经验事实进行整理分析,去掉非主要因素,抓住主要因素,推理到理想的情况下,总结出来的规律,我们把它叫做理想规律,如牛顿第一定律。
  ③有些物理规律是以已知的事实为根据,通过推理总结出来的,我们把它叫做理论规律,如动能定理是根据牛顿第二定律和运动学公式推导出来的。
  二、物理规律教学的方法
  在物理规律的教学过程中,我对不同的物理规律采用了不同的教学方法。
  (1) 实验规律的教学方法。①探究实验法。探究实验法就是根据某些物理规律的特点,设计实验,让学生通过自己做实验,总结出有关的物理规律。例如在牛顿第二定律的教学中,让学生通过实验探索加速度与力的关系以及加速度与质量的关系,使学生得出一些结论。在此基础上,教师指导学生总结加速度、外力和质量间的关系,得出牛顿第二定律。采用探究实验法,还能充分调动学生学习的积极性,增强学习兴趣,更重要的是通过这种方法使学生掌握了研究物理问题的基本方法。②验证实验法。验证实验法是采用证明规律的方法进行教学,从而使学生理解和掌握物理规律。具体实施时先由教师和学生一起提出问题,将物理规律直接告诉学生,然后教师指导学生并和学生一起通过观察分析有关现象、实验结论,验证物理规律。③演示实验法。演示实验法就是教师通过精心设计的演示实验,引导学生观察,根据实验现象,师生共同分析、归纳,总结出有关的物理规律。如带电粒子在匀强磁场中运动的教学,可以通过洛伦兹力演示仪演示电子的运动,再通过理论分析和实验加深对运动的理解。
  (2) 理想规律的教学方法。理想规律是在物理事实的基础上,通过合理推理而总结出的物理规律,因此,在教学中应用合理推理法。如在牛顿第一定律的教学中,要引导学生通过在不同表面上做小车沿斜面下滑的实验,从而总结出牛顿第一定律。
  (3) 理论规律的教学方法。理论规律是由已知的物理规律经过推导,得出的新的物理规律。因此,在理论规律教学中应采用理论推导法。如在“动能定理”的教学中,教师提出问题:质量为m的物体在外力F的作用下,由速度V1,经过位移X,达到速度V2,请学生运用所学的知识,找出外力所做的功跟物体动能变化的关系。学生在老师的指导下,根据牛顿第二定律和运动学规律,能运用“理论推导法”推导出动能定理的教学表达式。
  三、物理规律教学中应注意的问题
  (1) 弄清物理规律的发现过程。物理规律的发现,大致分为3种情况:①实验规律都是经过多次观察和实验,进行归纳推理得到的。如牛顿第二定律。②理想规律都是建立在一定的物理实验基础,经过理论推导而发现的。如牛顿第一定律。③理论规律是由已知规律经过理论推导而得到的新规律。如动能定理是由牛顿第二定律和匀变速直线运动规律推导出来的。
  (2) 注意物理规律之间的联系。有些物理规律之间是存在着相互关系的,以牛顿第一定律与牛顿第二定律为例,两个定律是从不同的角度回答了力与运动的关系。如果把第一定律可以看成是第二定律的特殊情况,就贬低了第一定律的意义和作用。
  (3) 要深刻理解规律的物理意义。在规律教学过程中,要引导学生深刻理解规律的物理意义,防止死记硬套,为此应做好以下几点:①理论上解释实验规律,做到从理论和实验两个方面来充分认识物理规律,做到理论与实验相统一。②要从物理意义上去理解物理规律的数学表达式。如E=F/q,对空间某点电场 E不能说成与F成正比,与q成反比,因为E由源电荷和空间位置决定的。③要引导学生总结物理规律间的相互联系,以便更深入地理解物理规律。如动能定理、动量定理跟牛顿第二定律的关系等。④要充分认识物理规律中各个物理量的物理意义。如F=ma中的F指的是物体所受的合外力。
  (4) 注意物理规律的适用条件和范围。在物理规律教学中,要引导学生注意物理规律的适用范围,使他们能够正确使用物理规律解决实际问题,才能避免乱用规律,乱套公式的现象。如牛顿定律的适用范围可以视为质点的宏观物体、低速和惯性系。
  四、运用物理规律分析和解决实际问题
  在规律教学中,要指导学生运用物理规律去分析和解决具体的物理问题,在使用中进一步加深对物理规律及其物理意义的理解。
  (1) 培养学生运用物理规律解决实际问题的能力。例题的作用就是示范性,通过对例题的分析,总结出解决问题的思路、方法与步骤,引导学生应用物理规律解决问题。如牛顿第二定律的应用中已知受力求运动情况的问题。可以精心设计一个典型例题,指导学生运用牛顿第二定律解决实际问题,得出解题的一般方法,从而达到培养学生运用物理规律解决实际问题的能力。
  (2) 强化训练学生运用物理规律解决具体问题的能力。精心挑选习题,让学生通过适量训练,在实践中总结运用物理规律解决实际问题的方法与技巧,从而达到提高运用物理规律解决问题的能力,注意习题要少而精,不搞题海战术。
  (3) 适时组织测验,检查学生运用物理规律解决实际问题的能力。适时、定期组织物理测试,是检查物理规律教学效果的有效途径。值得注意的是,在运用物理规律的过程中,要指导学生不断总结分析问题和解决问题的方法与技巧,能做到举一反三。
  综上所述,我对物理规律的教学进行了系统、全面、具体的研究,总结出了一般规律。但教学是一门创造性艺术,只有在教学中不断创新,敢于试验,大胆改革,才能提高物理规律的教学水平。
  (靖江市第二中学)