以《万有引力理论的成就》为例谈高中物理规律教学

张松

物理教师都知道：物理概念和规律是整个物理教学的核心！所谓物理规律指的是物理现象、物理过程在一定条件下必然发生、发展和变化的规律，反映了物质运动变化的各个因素之间的本质联系，揭示了事物本质属性之间的内在联系。中学物理教学的目标很多，但学生理解规律并运用物理规律揭示相关现象、解决相关物理问题的能力，是高中物理教育的重要目标，由此可见在物理规律教学在物理教学中的重要性。而目前物理老师普遍面对的问题是物理规律课教学效率较低。那么我们如何在高中物理的课堂教学中实施好规律教学呢？下面，笔者借助一次校内公开课《万有引力理论的成就》来谈谈在高中物理规律课如何来上。

一、积极创设问题情境

常此以来：“教师作为中心、练习作为手段”是高中物理规律的主要教学方式。教师往往忽略规律的生成情境，就规律讲规律，然后然后辅以大量的习题训练，教学效果却总不尽如人意。如果教师能够充分运用自己的教学策略，在课堂上通过一个个及精心设计的问题充分调动学生的学习兴趣和物理思维，教学效果将会非常的好。因此在高中物理的课堂教学中，教师应该有意识的创设一些探究性的问题，并能与学生进行有针对性的讨论，使学生在老师的引导下逐步形成对规律的认识。

例如，笔者在教授《万有引力理论的成就》这节课的内容时，课堂一开始便利用一段“嫦娥一号”发射升空的视屏，极其震撼的画面和音乐一下子就牢牢的抓住了学生的眼球。紧接着就立马提出一个探究性问题“同学们，上节课我们一起学习了万有引力定律，今天我们一起来学习万有引力理论做取得的成就。你知道地球质量是多少吗？能否应用万有引力定律“称量”物体的质量呢？在同学们积极思考问题的同时，老师引导学生回忆万有引力的内容及表达式并帮助学生分析：F引=G引力常量G已经测出，如果知道m1、m2的质量及距离r就可以测量引力，同样如果知道万有引力、距离及一个物体的质量，也可以测另一物体的质量！经过老师的引导分析，成功的激起了学生的探究欲望：万有引力定律为“称量”天体质量这个看似不可能解决的问题提供了可能性。

二、重视规律探究形成的过程

在现阶段的高中物理课堂教学中，教师“全堂式的讲”“满堂式的灌”还是主要的教学方式，学生则在课堂上忙碌的记着笔记，往往一节物理课下来学生“只知其然而不知其所以然”一方面“老师教的累，学生学得苦”是老师和学生的普遍感受;另一方面教学效果却微乎其微：简单的问题还能应付，稍微困难的问题学生就显得力不从心了。究其原因还是学生的脑子里还只是物理公式的简单堆积，缺乏物理规律的深入的理解。让学生亲身经历探究的过程，可以使学生在过程中领悟到规律本身蕴含的一些东西如物理思维、科学方法等，这对学生理解规律是大有好处的。因此，在高中物理规律教学中，防止學生“死记”物理规律。教师应该和学生一起对物理规律来龙去脉进行细致的分析。让学生“知其所以然”，切不可以简单直接的介绍规律，而后就是大量的习题训练，做习题确实可以加深规律的理解，但是一味的强调习题只是一种舍本逐末的做法，只会事倍功半。例如，笔者在教授《万有引力理论成就》这节课如何测量地球质量这部分内容时，为了让学生弄清楚书上的一句话“在忽略地球自转的情况下，地面上物体的万有引力等于地球对物体的引力”我设计了一个研究此问题的小实验：弹簧秤静止悬挂一物体受几个力？学生回答两个，且FG=F拉，同时提醒学生注意这是在地球上，如果站到地球又受几个力呢？学生回答还是两个，且F引=F拉，由此是否就能得到F引=F重呢？提醒学生物理模型的重要性，“站到地球以外来观察随地转的物体并非是平衡态，而是在做匀速圆周运动，且匀速圆周运动一定需要向心力！所以引力和重力并非是一回事！引导学生由力的分解的角度，得到重力其实是引力的一个分力。当然大小到底相差多少呢？进一步以赤道上质量为1kg的物体为例，分别计算出两个分力的大小，发现向心力0.034N远远小于重力9.8N，在引导学生回忆必修一中关于里的分解的结论：如果两个分力中的一个远远大于另一分力，则可以忽略较小的分力而认为合力等于较大的分力！到此为止，应该说水到渠成，学生完全搞清了地球表面F引与F重的关系。列出F引=FG展开后可得：G■=mg，并由此解得M=■。在新课程的物理教学中，一直强调“过程与方法”，而这个“过程”就是指对物理基础知识与基本理论进行的理性的认识过程，经历了这个过程，学生才能更好的掌握、理解、领悟物理规律。

三、要防止死记硬套，让学生从根本上理解物理规律的意义

我们知道物理规律都有其一定的应用范围、任何物理规律都是在一定的条件下推导、总结出来的，因此物理规律只有在一定的范围中才能应用，超出了这个范围，其规律是不成立的或者说是错误的.如欧姆定律——金属导体，不适用高电压的液体导电和气体导电，不适用于含源电路或含有非线性元件的电路;胡克定律弹性限度范围以内;单摆振动成立条件摆角小于5o。但是学生在运用物理规律的时候，却往往忽视了这个问题，在解题的过程中错搬乱套，从而造成解题的错误现象频频发生。

四、要让学生进一步明确有关概念、规律、公式间的关系

物理课程在某一节或某一章内的规律往往涉及不止一个，做好规律的对比可以进一步加深学生对规律的理解。在本节课内，学生学会计算地球和太阳质量后，我又做了进一步的总结告诉学生解决天体的质量其实有两种思路

在此基础之上，笔者再对公式中的字母所代表的物理意义进行解释：公式中g是地球表面的重力加速度，R是地球半径，G是引力常量已经由卡文迪许测得，r是公转半径.通过这样的讲解，学生对天体质量求解的相关问题都有了很好的了解与掌握，在对这两个公式进行运用时，也不会出现错搬乱套的现象了。

教师在教学的过程中，一方面要循序渐进、由浅入深，适应学生知识接受的规律;另一方面要勇于创新，大胆改革，这样才能不断的提高高中物理规律的教学水平，从而提高高中物理课堂规律教学的有效性。