物理規律是物理現象、過程在一定條件下發生發展和變化的必然趨勢及其本質聯系的反映,它是中學物理基礎知識最重要的內容,是物理知識結構體系的樞紐。因此,規律教學是中學物理教學的中心任務,怎樣才能搞好規律教學呢?根據我的教學經驗,我進行了研究,總結出了物理規律教學的一般規律。
一、物理規律的類型
?、傥锢韺W中的絕大多數規律,都是在觀察和取得大量實驗數據的基礎上,通過分析歸納總結出來的,我們把它們叫做實驗規律,如牛頓第二定律。
②有些物理規律不能直接用實驗來證明,但是具有足夠數量的經驗事實,如果把這些經驗事實進行整理分析,去掉非主要因素,抓住主要因素,推理到理想的情況下,總結出來的規律,我們把它叫做理想規律,如牛頓第一定律。
③有些物理規律是以已知的事實為根據,通過推理總結出來的,我們把它叫做理論規律,如動能定理是根據牛頓第二定律和運動學公式推導出來的。
二、物理規律教學的方法
在物理規律的教學過程中,我對不同的物理規律采用了不同的教學方法。
?。?) 實驗規律的教學方法。①探究實驗法。探究實驗法就是根據某些物理規律的特點,設計實驗,讓學生通過自己做實驗,總結出有關的物理規律。例如在牛頓第二定律的教學中,讓學生通過實驗探索加速度與力的關系以及加速度與質量的關系,使學生得出一些結論。在此基礎上,教師指導學生總結加速度、外力和質量間的關系,得出牛頓第二定律。采用探究實驗法,還能充分調動學生學習的積極性,增強學習興趣,更重要的是通過這種方法使學生掌握了研究物理問題的基本方法。②驗證實驗法。驗證實驗法是采用證明規律的方法進行教學,從而使學生理解和掌握物理規律。具體實施時先由教師和學生一起提出問題,將物理規律直接告訴學生,然后教師指導學生并和學生一起通過觀察分析有關現象、實驗結論,驗證物理規律。③演示實驗法。演示實驗法就是教師通過精心設計的演示實驗,引導學生觀察,根據實驗現象,師生共同分析、歸納,總結出有關的物理規律。如帶電粒子在勻強磁場中運動的教學,可以通過洛倫茲力演示儀演示電子的運動,再通過理論分析和實驗加深對運動的理解。
?。?) 理想規律的教學方法。理想規律是在物理事實的基礎上,通過合理推理而總結出的物理規律,因此,在教學中應用合理推理法。如在牛頓第一定律的教學中,要引導學生通過在不同表面上做小車沿斜面下滑的實驗,從而總結出牛頓第一定律。
(3) 理論規律的教學方法。理論規律是由已知的物理規律經過推導,得出的新的物理規律。因此,在理論規律教學中應采用理論推導法。如在“動能定理”的教學中,教師提出問題:質量為m的物體在外力F的作用下,由速度V1,經過位移X,達到速度V2,請學生運用所學的知識,找出外力所做的功跟物體動能變化的關系。學生在老師的指導下,根據牛頓第二定律和運動學規律,能運用“理論推導法”推導出動能定理的教學表達式。
三、物理規律教學中應注意的問題
?。?) 弄清物理規律的發現過程。物理規律的發現,大致分為3種情況:①實驗規律都是經過多次觀察和實驗,進行歸納推理得到的。如牛頓第二定律。②理想規律都是建立在一定的物理實驗基礎,經過理論推導而發現的。如牛頓第一定律。③理論規律是由已知規律經過理論推導而得到的新規律。如動能定理是由牛頓第二定律和勻變速直線運動規律推導出來的。
?。?) 注意物理規律之間的聯系。有些物理規律之間是存在著相互關系的,以牛頓第一定律與牛頓第二定律為例,兩個定律是從不同的角度回答了力與運動的關系。如果把第一定律可以看成是第二定律的特殊情況,就貶低了第一定律的意義和作用。
?。?) 要深刻理解規律的物理意義。在規律教學過程中,要引導學生深刻理解規律的物理意義,防止死記硬套,為此應做好以下幾點:①理論上解釋實驗規律,做到從理論和實驗兩個方面來充分認識物理規律,做到理論與實驗相統一。②要從物理意義上去理解物理規律的數學表達式。如E=F/q,對空間某點電場 E不能說成與F成正比,與q成反比,因為E由源電荷和空間位置決定的。③要引導學生總結物理規律間的相互聯系,以便更深入地理解物理規律。如動能定理、動量定理跟牛頓第二定律的關系等。④要充分認識物理規律中各個物理量的物理意義。如F=ma中的F指的是物體所受的合外力。
?。?) 注意物理規律的適用條件和范圍。在物理規律教學中,要引導學生注意物理規律的適用范圍,使他們能夠正確使用物理規律解決實際問題,才能避免亂用規律,亂套公式的現象。如牛頓定律的適用范圍可以視為質點的宏觀物體、低速和慣性系。
四、運用物理規律分析和解決實際問題
在規律教學中,要指導學生運用物理規律去分析和解決具體的物理問題,在使用中進一步加深對物理規律及其物理意義的理解。
?。?) 培養學生運用物理規律解決實際問題的能力。例題的作用就是示范性,通過對例題的分析,總結出解決問題的思路、方法與步驟,引導學生應用物理規律解決問題。如牛頓第二定律的應用中已知受力求運動情況的問題。可以精心設計一個典型例題,指導學生運用牛頓第二定律解決實際問題,得出解題的一般方法,從而達到培養學生運用物理規律解決實際問題的能力。
?。?) 強化訓練學生運用物理規律解決具體問題的能力。精心挑選習題,讓學生通過適量訓練,在實踐中總結運用物理規律解決實際問題的方法與技巧,從而達到提高運用物理規律解決問題的能力,注意習題要少而精,不搞題海戰術。
?。?) 適時組織測驗,檢查學生運用物理規律解決實際問題的能力。適時、定期組織物理測試,是檢查物理規律教學效果的有效途徑。值得注意的是,在運用物理規律的過程中,要指導學生不斷總結分析問題和解決問題的方法與技巧,能做到舉一反三。
綜上所述,我對物理規律的教學進行了系統、全面、具體的研究,總結出了一般規律。但教學是一門創造性藝術,只有在教學中不斷創新,敢于試驗,大膽改革,才能提高物理規律的教學水平。
(靖江市第二中學)