物理規(guī)律反映了物理現(xiàn)象、物理過程的內(nèi)在聯(lián)系,揭示了事物的物理運(yùn)動(dòng)在一定條件下必然發(fā)生、發(fā)展和變化所遵循的過程。物理規(guī)律是物理理論的基礎(chǔ),它與相關(guān)的物理概念一起構(gòu)成了邏輯上和諧的知識(shí)體系,即物理理論。物理規(guī)律的教學(xué)是開發(fā)學(xué)生智力、培養(yǎng)學(xué)生能力的重要途徑。因此,要切實(shí)抓好物理規(guī)律教學(xué)。
一、明確物理規(guī)律的類型和特點(diǎn)
(一)物理規(guī)律的類型。
物理規(guī)律在教學(xué)中通常表述為物理定律、物理定理、物理原理,以及物理法則、公式和方程,等等。這些規(guī)律可分為兩大類:物理定律和物理定理。但在實(shí)際的教學(xué)中,常把物理規(guī)律分為三種類型:實(shí)驗(yàn)規(guī)律、理想規(guī)律和理論規(guī)律。
(二)物理規(guī)律的特點(diǎn)。
一般而言,物理規(guī)律有三個(gè)顯著的特點(diǎn)。
1.物理規(guī)律是客觀存在的,它反映了客觀存在的物理現(xiàn)象、物理過程的內(nèi)在聯(lián)系。物理規(guī)律是客觀存在的,它不以人的意志為轉(zhuǎn)移,人們不能隨意去創(chuàng)造規(guī)律。也就是說,人們只能通過大量的生產(chǎn)實(shí)踐和觀察實(shí)踐去發(fā)現(xiàn)規(guī)律,而不能憑主觀意志去創(chuàng)造規(guī)律。
2.物理規(guī)律反映有關(guān)物理概念之間的必然聯(lián)系。
物理規(guī)律實(shí)質(zhì)上是揭示物理概念之間的必然聯(lián)系,因此,物理規(guī)律的掌握是物理概念形成基礎(chǔ)上的理性認(rèn)識(shí)過程。一般情況下,物理規(guī)律既可以用文字表述,又可以用數(shù)字關(guān)系式或圖像表述。但無論采用哪種表述方式,都涉及有關(guān)物理概念,同時(shí)決定了在物理過程中有關(guān)概念的必然聯(lián)系。
3.物理規(guī)律具有一定的條件、近似性或理想化。
人們總是在一定的范圍內(nèi),或在一定的條件下研究物理現(xiàn)象和物理過程,因而,也就是在一定的范圍,或一定的條件下接近并發(fā)現(xiàn)其中的物理規(guī)律。這就決定了物理規(guī)律具有一定的適用范圍和適用條件。物理規(guī)律具有近似性或理想化,是由于人們?cè)谘芯课锢韱栴}的過程中,對(duì)復(fù)雜問題的處理總是抓主要矛盾,忽略次要因素,對(duì)問題作適當(dāng)簡(jiǎn)化之后才能找到其中的內(nèi)在聯(lián)系,發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律。
二、明白物理規(guī)律教學(xué)的程序
學(xué)生學(xué)習(xí)物理規(guī)律首先要在具體感知的基礎(chǔ)上,通過抽象概括得出結(jié)論,然后將得出的結(jié)論運(yùn)用于實(shí)際,使知識(shí)從弄懂到會(huì)用。物理規(guī)律教學(xué)過程就是幫助學(xué)生完成上述認(rèn)識(shí)的過程。物理規(guī)律的教學(xué)大體經(jīng)過提出問題、探索規(guī)律、討論規(guī)律和運(yùn)用規(guī)律四個(gè)階段。
(一)對(duì)于提出問題的教學(xué),要?jiǎng)?chuàng)設(shè)便于發(fā)現(xiàn)問題的物理情境。
為引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,在教學(xué)開始階段要?jiǎng)?chuàng)設(shè)好便于發(fā)現(xiàn)問題的物理情境。在中學(xué)物理教學(xué)中,最常用的方法是聯(lián)系學(xué)生生活中最熟悉的物理現(xiàn)象或借助于演示實(shí)驗(yàn),也可讓學(xué)生親自做實(shí)驗(yàn),等等,使學(xué)生通過體驗(yàn)獲得探索物理規(guī)律所必要的感性知識(shí),為研究問題提供必要的知識(shí)準(zhǔn)備。
1.對(duì)于探索規(guī)律的問題,教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維加工,建立規(guī)律。
通常在中學(xué)階段,探索并建立規(guī)律主要運(yùn)用實(shí)驗(yàn)歸納法和理論分析法來進(jìn)行。
(1)實(shí)驗(yàn)規(guī)律的教學(xué)方法
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)規(guī)律的教學(xué)中,通常使用如下三種實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行教學(xué):實(shí)驗(yàn)探究法、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)法及演示實(shí)驗(yàn)法。
(2)理想規(guī)律的教學(xué)
理想規(guī)律是在物理事實(shí)的基礎(chǔ)上,通過合理推理至理想情況,從而總結(jié)出的物理規(guī)律。在物理教學(xué)中應(yīng)注意使用“合理推理法”。
(3)理論規(guī)律的教學(xué)
理論規(guī)律是指由已知的物理規(guī)律經(jīng)過推導(dǎo),得出的新的物理規(guī)律。因此,在理論規(guī)律教學(xué)中應(yīng)采用常用的理論推導(dǎo)法和數(shù)學(xué)表達(dá)式法教學(xué)。
2.對(duì)于討論規(guī)律的問題,要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理規(guī)律進(jìn)行討論,加深理解。
對(duì)物理規(guī)律的討論,一般從以下幾個(gè)方面進(jìn)行。
(1)物理規(guī)律的物理意義
許多物理規(guī)律通常是用公式來表示的,因而,明確公式的物理意義是應(yīng)用公式的基礎(chǔ)。
(2)規(guī)律表述式中的關(guān)鍵詞及公式中各字母的物理意義
規(guī)律中的關(guān)鍵詞句是學(xué)生正確理解規(guī)律和運(yùn)用規(guī)律的關(guān)鍵,在教學(xué)中教師應(yīng)加以強(qiáng)調(diào)。
(3)公式中各物理量的單位
物理量都有單位和物理意義,不同的單位對(duì)應(yīng)不同的數(shù)量。教師要在教學(xué)中強(qiáng)調(diào)它的重要性,讓學(xué)生養(yǎng)成將物理量中數(shù)量與單位作為一個(gè)整體來處理的習(xí)慣。
(4)規(guī)律的使用條件和范圍
由于物理規(guī)律都是在一定的使用條件下、一定范圍內(nèi)總結(jié)出來的,因此,如果不考慮公式的適用范圍而胡亂套用,就會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤。
3.教師要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用規(guī)律解決實(shí)際問題,加深對(duì)規(guī)律的理解與掌握。
學(xué)習(xí)物理規(guī)律的目的在于運(yùn)用規(guī)律。因此,教師在物理規(guī)律教學(xué)過程中,典型例題選講和習(xí)題練習(xí)必不可少。它有助于學(xué)生進(jìn)一步深刻理解規(guī)律,并且能訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)的核心是教給學(xué)生解決問題的思路和方法,要做到這一點(diǎn),關(guān)鍵在于精選練習(xí)題。對(duì)于習(xí)題的選擇教師應(yīng)把握以下幾點(diǎn):首先,選擇的練習(xí)題要有明確的目的性和針對(duì)性。其次,所選題目要有典型的代表性、啟發(fā)性和靈活性。最后,由于物理規(guī)律教學(xué)一般具有階段性,某一階段只要求學(xué)生掌握到一定的程度。因此,教學(xué)中要根據(jù)學(xué)生具體的學(xué)習(xí)階段,對(duì)學(xué)生提出適度的要求,切不可隨意對(duì)知識(shí)加深和擴(kuò)展,以免使學(xué)生難以理解和掌握,最終嚴(yán)重挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
三、知道物理規(guī)律教學(xué)中應(yīng)注意的問題
(一)弄清物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程。
教師應(yīng)讓學(xué)生了解建立這個(gè)規(guī)律的簡(jiǎn)要的歷史過程,并知道這個(gè)規(guī)律所起的作用,從而使學(xué)生的學(xué)習(xí)更有目的性,提高學(xué)習(xí)效益。
(二)注意物理規(guī)律的適用范圍。
物理規(guī)律往往都是在一定的條件下建立或推導(dǎo)出來的,只能在一定的范圍內(nèi)使用,超越這個(gè)范圍,物理規(guī)律則不成立,有時(shí)甚至?xí)贸鲥e(cuò)誤結(jié)論。
(三)強(qiáng)化訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律解決具體問題的能力。
教師要精心挑選習(xí)題,讓學(xué)生通過適量訓(xùn)練,在實(shí)踐中總結(jié)運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題的方法與技巧,從而達(dá)到提高運(yùn)用物理規(guī)律解決物理問題的能力。
(四)周期性組