如何上好一節(jié)物理規(guī)律課

李美會

物理學(xué)科是一門自然學(xué)科，任何一個(gè)物理規(guī)律，都是在觀察物理現(xiàn)象后，通過大量實(shí)驗(yàn)得出的。因此，物理規(guī)律是物理現(xiàn)象、過程在一定條件下發(fā)生、發(fā)展和變化的必然趨勢及其本質(zhì)聯(lián)系的反映。

為了提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，新課程改革注重教師對三維課程目標(biāo)的滲透，那么怎樣上好物理規(guī)律課？首先對物理規(guī)律剖析如下。

一、物理規(guī)律的分類

1.實(shí)驗(yàn)歸納法：從對事物、現(xiàn)象的多次觀察、實(shí)驗(yàn)出發(fā)，在取得大量資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合、歸納，發(fā)現(xiàn)一定條件下有關(guān)物理量之間的必然聯(lián)系，從而得出結(jié)論，或建立假說，再通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)成為規(guī)律。如牛頓運(yùn)動定律、機(jī)械能守恒定律等。

2.理論演繹法：理論演繹是從已知的規(guī)律或物理理論出發(fā)，對某特定的事物或現(xiàn)象進(jìn)行演繹、推理，從而得到在一定范圍內(nèi)的有關(guān)物理量之間的函數(shù)關(guān)系或新的論斷。最后通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)成為規(guī)律。例如，動量定理、動能定理等。

二、具體教學(xué)設(shè)計(jì)分析

由于教師對本節(jié)內(nèi)容價(jià)值的理解不同，因此同一課題會出現(xiàn)多種多樣的教學(xué)設(shè)計(jì)。以《牛頓第一定律》為例，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)分析。

探究模式1：多種假設(shè)并存探究模式應(yīng)用案例。

發(fā)現(xiàn)問題、提出多種猜想、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、得出結(jié)論。

提出問題：

圖片展示人推小車，小車開始運(yùn)動；停止推動，小車停止不動。針對這種生活中處處存在的現(xiàn)象，向全體學(xué)生提出問題：討論力與運(yùn)動存在什么樣的關(guān)系？

小組討論，提出猜想：

第一組：提出生活中大量的生活案例，將問題情境還原到現(xiàn)實(shí)生活中，提出如下假說：物體要是運(yùn)動需要有力作用到物體上，沒有力作用到物體上，物體就靜止不動。

第二組：分析生活現(xiàn)象，提出小車不受推力后仍然前進(jìn)了一段距離這種現(xiàn)象。沒有推力運(yùn)動多遠(yuǎn)能停下呢？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓小車在不同路面上撤去推力，進(jìn)行“比較”，提出假說：有力作用在物體上，物體可以運(yùn)動，沒有力作用在物體上，物體也可以運(yùn)動。

第三組：學(xué)生對“力的作用效果”中的“力能改變物體的運(yùn)動狀態(tài)”這一知識點(diǎn)進(jìn)行討論，根據(jù)撤去力小車還運(yùn)動一會展開討論，觀察第二小組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，再通過“對稱類比”，大膽提出如下假說：有力作用能夠改變物體運(yùn)動狀態(tài)，沒有力作用在物體上，不能夠改變物體的運(yùn)動狀態(tài)，即沒有力作用在物體上時(shí)，物體一直保持靜止或勻速直線運(yùn)動。

小組間辯論分析：

學(xué)生能夠更好地參與到討論中，也能夠更加平等和諧地比較小組間結(jié)論的優(yōu)缺點(diǎn)，最后整體進(jìn)行總結(jié)分析，得出結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：

學(xué)生完善實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)：以相同的初速度，小車分別在毛巾、棉布、木板平面上的運(yùn)動，觀察小車的運(yùn)動情況，分析三種接觸面阻礙作用力對小車的影響，然后對這種運(yùn)動趨勢進(jìn)行合理外推，得出運(yùn)動中的物體在不受外力作用下的運(yùn)動狀態(tài)。

得出結(jié)論：

通過小組分析討論、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、推理，最終說明小組三結(jié)論的正確性。這樣，學(xué)生更容易得出牛頓第一定律的內(nèi)容：一切物體在沒有受到外力的作用時(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)。

探究模式2：“漸進(jìn)實(shí)驗(yàn)——結(jié)論”理想實(shí)驗(yàn)探究模式應(yīng)用案例。

問題：引導(dǎo)學(xué)生提出研究課題：物體在沒有力的作用下怎樣運(yùn)動？

設(shè)計(jì)漸進(jìn)試驗(yàn)：學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：分別在毛巾、棉布、桌面等表面上，進(jìn)行小車從斜面同一高度下滑至平面上的實(shí)驗(yàn)。在這三種實(shí)驗(yàn)中，要讓小車手的阻力越來越小。

實(shí)驗(yàn)操作：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象，小車在平面上可以移動的距離越來越遠(yuǎn)。

理想外推：如果小車在撤去推力后阻力減小為零，則小車的運(yùn)動狀態(tài)不會改變。

結(jié)論：運(yùn)動物體在不受任何力的作用時(shí)，總保持勻速直線運(yùn)動。

探究式教學(xué)是新課改理念提出的一種教學(xué)模式，它需要教師在教學(xué)中起到引導(dǎo)作用，使學(xué)生能夠積極主動地參與到學(xué)習(xí)中，在“做中學(xué)”，在親身體驗(yàn)合作學(xué)習(xí)中得到收獲，因此教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生最大限度地參與教學(xué)，師生關(guān)系和諧、平等，共同快樂學(xué)習(xí)。

教師的角色應(yīng)該是“平等中的首席”，與學(xué)生一起學(xué)習(xí)，一起探討，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候給予引導(dǎo)，尤其對某些看似簡單的問題，不能想當(dāng)然。例如：伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)，是在具備速度、加速度，以及勻變速運(yùn)動的V-t和X-t關(guān)系的知識背景下，學(xué)習(xí)伽利略對自由落體的研究的。此時(shí)，教師應(yīng)該注意培養(yǎng)學(xué)生的物理思維，鼓勵(lì)學(xué)生探知，以伽利略年代當(dāng)時(shí)的物質(zhì)條件為引，在沒有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、沒有時(shí)鐘計(jì)時(shí)只能用漏壺計(jì)時(shí)的條件下，要求斜面傾角小于5°。在這樣的情況下，伽利略大膽地合理外推，得出結(jié)論，很值得教師和學(xué)生深思。再如：物體都有慣性，這是物體的固有屬性，那么為什么物體具備這樣的性質(zhì)呢？問題很簡單，但我們無法回答。對于這一問題，人們做了大量的研究，但一直沒有明確的解釋。因此，我們所學(xué)習(xí)的知識理論一直在不斷地完善、修正，目前看來是正確的，但是像經(jīng)典物理學(xué)中牛頓第一定律還存在我們無法解釋的內(nèi)容。庫侖定律的得出是庫侖和萬有引力定律進(jìn)行類比，通過大量實(shí)驗(yàn)得出的，兩個(gè)關(guān)系式到現(xiàn)在是否存在某些聯(lián)系還無從得知，這些都等待后來者不斷地探索追求。這一個(gè)小小的疑問，有可能打開學(xué)生的思維空間，為日后在未知領(lǐng)域探究作出不可估量的貢獻(xiàn)做鋪墊。