物理规律教学的基本要求和特点

孙睿

物理规律教学要重视对学生物理方法的培养。物理方法就是用于研究物理现象、物理规律和构筑物理学体系的各种途径、方式和手段。物理学中的概念、规律、定理、公式、方法等是知识的一种状态，而概念的形成、规律的揭示、定理的推证、实验的设计、方法的获得就是知识的过程，过程和状态相比内涵更丰富。规律的产生来自人们对典型物理过程的深入思考、仔细研究和潜心探索，它给人们提供了更为广阔的思维空间。重过程的教学更有利于培养学生的科学思想和学科学、爱科学、用科学的习惯，形成科学的世界观、方法论。

在教学中要重过程，就要将备课重点由原来的讲练，变为根据知识的形成过程有效地启发学生思考、探索研究的设计，获取知识、组织知识和运用知识的有效步骤和方法，学习“假设→实验→理论”的物理学研究问题的基本方法。

在教学中，教师要遵循着物理方法的脉络，有意识地引导学生将物理教学的着眼点转移到培养学生正确的科学方法上。先提出命题，一般从新的观测事实或实验现象提炼出来，如观察现实生活中物体受力与运动状态的关系。再推测答案，答案可以有不同的层次，可建立物理模型，用已知原理和推测对现象作定性的解释，根据现有的理论知识进行逻辑推理和教学演算，以便对现实作出定量的解释。如在牛顿第二定律的教学中，可以先让学生由实例推测出加速度a与M、F的关系，再进行实验检验。物理研究的基础是实验，所以，做好牛顿第二定律的演示实验非常重要。课本上的实验简单，效果明显，具有直测性、准确性、科学性。在实验中，要让学生了解在客观世界的研究中，物理运动规律受很多变量因素的影响，必须要用简化情景的方法创造一个环境，尽量减少非必要因素的干扰。如怎样减少摩擦，实验中砝码的质量应远远小于小车的质量，小车所受的拉力近似等于砝码的重力等。同时，控制变量，控制物质变化的过程，以更有利于发现其中固有的自然规律。如在实验中保持小车的质量不变，研究加速度a与外力F之间的关系；保持F不变，研究a与m的关系。数据处理上采用表格和图像两种方法进行定量研究，将实验与数学结合起来，演绎出规律的数学表达式。物理实验的可重复性保证了所得结论的科学性，结论一旦再用数学公式表达，就可保证它能够随时随地应用于实际。这样，学生通过自己的观察和实验积累经验，之后在经验事实的基础上再建立起物理模型，用建立的物理模型解决实际生活和学习上的问题，体现知识和方法是始终紧密结合的，既使学生自己能完成学习上的任务，又掌握了获取知识的方法。

在教学过程中，教师要注意培养学生描绘物理图像，建立空间想象力，建立理想化物理模型的能力。如在牛顿第一定律的学习过程中，学生直接观察到，在演示实验中，小车从斜面滑下，在水平面上运动一段后停止，接触面越粗糙，小车越快停下来，此实验反映了阻力的大小对物体的运动有直接的影响。但定律的叙述是“不受外力作用”时物体的状态，而不受力的物体客观上是不存在的。要想消除学生对这一问题的思维障碍，就先要引导学生描述理想的物理图景，让学生根据观察到的现象，平面越是光滑（摩擦力就越小），小车从斜面上滑下以后，在水平面上运动的距离就越远。引导学生想象“如果物体不受外力作用或受外力作用之和为零”，即“物体在一个光滑无限长的水平轨道上运行”的情景，学生就自然而然地得出了“物体总保持静止状态或匀速直线运动”的结论。这样，学生会知道，现在所得到的实验结论，是牛顿、伽利略等几代物理学家通过大量的实验，想象、推理、归纳、总结出的重要的方法，既可培养学生要细心、耐心的科学实验精神，积极地思维、大胆地猜想，又可培养学生科学学习和科学实验的素质。

在物理教学中穿插一些物理学史的学习，它能为物理的教育教学提供丰富的、生动的、活生生的素材。如在牛顿第二定律的教学中穿插进牛顿对自然科学的发展作出的贡献、牛顿的科学研究方法等……学习物理学史能使学生较全面而系统地体会科学方法，了解跟它有关的物理事实，物理学家用什么方法，经过怎样的思考来探索这些知识，有利于学生建立科学的思维方式。

在教学中，教师要使学生清楚地了解某一概念是从哪些物理现象中抽象概括出来的，是怎样的思维过程和方法，引导学生从本质上认识物理规律，避免机械记忆，在不断发现问题和解决问题的过程中，理解和掌握物理规律和含义。同时，教师适当通过练习检验学生对规律的理解程度，纠正错误的认识，提高学生的理解能力、分析和解决问题的能力。

总之，在物理规律教学中，教师要通过各个方面培养学生形成科学的思维方法，加深他们对规律的认识和理解，提高他们的理解能力及创新意识。

（洛阳市第三中学）