對物理公式教學有效性的探討

黃友能

〓〓公式是物理學科的重要內容，公式多，是初中物理教材的一個特點。容易混淆，是中學生覺得學習物理難的一個普遍現象。有些人認為，公式在計算題中才有用，只要背熟公式就可以了，這是一個錯誤的看法。物理公式是對各種物理現象、規律的高度概括，是科學家在廣泛研究物理現象，通過分析、歸納、推理所得出來的，再經過實踐檢驗，用來反映物理現象及規律的表達式子，也是學生解答物理問題最根本、最直接、最有效的方法。因此，教會學生運用公式來解決問題是實現教學目標的最有效途徑，也是教學的重點。

〓〓一、引導學生加深對公式推導過程的認識

〓〓每一個公式都是在一定的知識基礎上，通過分析、推理而歸納出來的。讓學生了解公式的推導過程，有助于學生對公式的理解，避免死記硬背，也可以加深理解知識之間的聯系。例如學習液體內部壓強公式p=ρgh時，學生會產生這樣的疑問：“物體壓強p=F/S，壓強大小與壓力和受力面積的大小有關，為什么又與深度h有關?”因此，在授新課時，從公式p=F/S出發，讓學生先求小水柱對底部產生的壓強，再將計算過程整理推導：p=F/S=G/S=mg/S=ρvg/S=ρShg/S=ρhg=ρgh。這樣，學生就明白液體壓強與深度h的關系，再進一步分析h的改變與p的大小變化，就可以得出液體內部壓強的特點。又如，電功率P=W/t=UIt=UI，通過推導將電功率P與電壓U、電流I聯系起來。這樣展示公式的推導過程，既加深了學生對公式的認識，又理清了新舊知識間的內在聯系。

〓〓二、引導學生正確理解和應用公式

〓〓明確公式中每個字母代表的物理量及其適用單位，是物理教學中的一個重要方面，也是教會學生理解和正確運用公式的前提。例如：F =ρgV中的ρ，是產生浮力的液體密度，而學生經常會看作物體的密度。公式使用時明確各物理量適用單位也非常重要。如：Q=cm（t-to）中，如果m取單位“g”，結果“Q”是不能得到單位“J”，因為比熱C的單位為“J/(Kg·℃)”。電能W=Pt與燈泡上標有“220V 40W”中都有“W”，前者是指電流所消耗的電能，單位“J”，而后者卻代表燈泡的額定功率，單位“瓦特”。因此，讓學生明確公式中的物理量及其單位是物理教學中要特別注意的問題。

〓〓讓學生明確公式應用的條件及適用范圍。公式是反映物理現象的規律，每一個公式反映一定的物理性質，具有一定的條件，適用于一定的范圍，否則會造成濫用。例如：由公式Q=U2t/R可知，額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，單位時間內產生的熱量越多。而根據焦耳定律Q=I2Rt，又可理解為電流不變時，電阻越大，單位時間內產生的熱量越多，兩者好似有矛盾，但認真分析前提條件就能明白其中的道理。可見，不弄清前提條件，容易造成理解上的錯誤。公式使用有一定的范圍。如：p=F/S、p=W/t是普遍適用于壓強、功率的計算，而p=ρgh、P=UI只限于液體壓強、電功率的計算。所以，使用公式前必須明確其使用的條件及范圍。

〓〓三、指導學生靈活運用公式,提高應變能力

〓〓學會利用公式去理解、掌握物理概念。很多公式是物理概念的反映。善于利用公式，有助于對物理概念的理解和記憶。例如：c=Q/m(t-to)，從運算結果來看，m最后得到1Kg，t是1℃，根據結果可以推出比熱的概念：1千克的某種物質溫度升高1℃時，吸收的熱量。利用公式記住概念，是學習物理中較好的方法，既可以加深學生對物理概念的理解，又能提高學生理解記憶的能力。

〓〓以公式為依據，理清實驗步驟。在物理實驗中公式仍然是學生進行實驗的依據，教會學生依據公式進行實驗，用公式去拓展思路，確定實驗方法尤為重要。例如：“給你一把彈簧測力計，一個裝滿水的燒杯，一根細線，怎樣測出石塊的密度？”這一道實驗題與學生在實驗做測量密度的實驗差別很大，沒有天平和量筒，不能直接測得石塊的質量和體積，那么怎樣用彈簧測力計和水去測相關的物理量？這就要求學生有一個明確的思路，而密度公式ρ＝m/v就是實驗的依據，可以根據擴展思路：

ρ＝m/vm=G/gV■＝F■/ρ■g

G——彈簧測力計測出

F■＝G■－F■（在水中彈簧測力計示數）

〓〓這樣以公式為線索，尋找已知、未知量與所給實驗工具的關系，實驗步驟和所需測的物理量就一目了然。

責任編輯〓羅〓峰

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