提高中學物理規律課教學有效性的探索

姜鎣

物理規律在中學物理學習中處于核心地位，對規律的理解決定了學生的學習效果，它們是中學物理入門的第一步。如果把中學物理這門科學比作高樓大廈，那么物理規律就是構成這座大廈的磚石和鋼筋框架。物理規律，指在一類現象及物理過程本質的，內在的聯系，在人們頭腦中的反映。物理規律反映了物理現象，物理過程在一定條件下必然發生、發展和變化的規律。我將從下面幾個方面來闡述自己對于如何提高物理規律科有效性的探究。

任何一個物理規律都是由一些概念組成的，這些概念常常表現為物理量，可以與一些數字和測量聯系起來。物理規律把概念之間的一定關系用語言邏輯或數學邏輯表達出來。由于物理學研究的對象和過程往往不是出于自然狀態的實際客體和實際現象，而是采用科學抽象方法適當簡化之后建立的理想模型或許理想過程；又由于物理學是實驗科學，在觀察和實驗中，跟儀器和操作技術的準確程度有關，會不可避免的出現誤差。因此，反映各物理量之間的物理規律，只能在一定精度范圍內足夠真實但又是近似地反映客觀現象。

對于新知識的接受、歸類能力不強。學生對新的物理知識理解掌握不深透，對有些物理量或規律容易混亂。物理規律本身反映了物理現象中的相互關系、因果關系和有關物理量間的數量關系，因此在規律課的教學中，就要將那些分散學習的物理概念綜合起來，把他們的關系作為研究主題。只有用聯系的觀點來引導學生研究、提出新問題，才能激發起學生新的求知欲與新的專研志趣。物理規律本身總是在一定物理事實的基礎上來進行的，因此學生學習規律，也必須在認識、分析和研究有關的物理事實的基礎上進行。但中學生的抽象思維能力還不強，理解和掌握物理規律就更需要有充分的感性材料作為支持。對于某一規律的教學教師可根據教學要求、學生的基礎、學校的教學設備來確定。在規律教學中，教師可以采用多種方法來探究規律，這樣可以促進學生掌握研究方法和發展能力。舉個例子：在楞次定律的教學中，教師可以通過一系列的實驗結果的分析，概括出判定感生電流方向的規律（實驗歸納法），然后再對能量轉化與守恒定律加以理論說明；也可以先運用能量轉化和守恒定律，推算出感生電流方向的規律（理論演繹法），然后再用實驗去驗證。

在教學的引入階段，要創設便于發現問題的物理環境。在中學階段，一是通過觀察、實驗發現問題，還可以引入生活中熟悉的事例；二是從學生已經掌握的知識中分析引申和邏輯展開發現問題。還有創造的物理環境要有利于引導學生探究。創造的物理環境還應有利于激發學生的學習興趣和求知欲望。還可以有大量實驗數據，經歸納和數學處理得出結論；或者先由實驗現象或對實例的分析得出定性的結論，再進一步通過實驗來尋求嚴格的定量關系，從而得到結論。還有在研究幾個物理量的關系時，先分別固定某些物理量，研究其中兩個物理量之間的關系，然后再加以綜合，得出幾個物理量的關系。

學習物理規律的目的在于運用這些規律去解決實際問題或者是答題，因此在規律課的教學中講經典題和適當的練習題是不可缺少的。有時候還需要做點小試驗、小制作等，它有助于學生進一步深刻理解規律，還可以幫助學生解決一些實際問題。在運用規律的教學階段，教師需要選擇能加深理解規律的例題和習題提供給學生，還要正確引導學生明確新學的規律與過去學習的有關規律的區別和聯系。

在規律的運用上可能會遇到一些困難，對于這些困難，我們有應該怎么去解決呢？

一些學生在遇到比較復雜的物理問題時，往往理不清問題的思路，無從下手，原因在于不會把問題分解成各個部分，也不會把各個部分的問題綜合成為一個整體，以致于出現盲目嘗試或者亂套公式的情況，這就是學生缺乏綜合分析能力的表現。對于這些情況，我們可以有針對性的選擇一些練習題目。一些學生缺乏豐富的想象力，因此分析不透問題的物理過程，因而也就理不清楚思路；或者無法理解圖像的物理意義，甚至把圖線誤認為物體運動的軌跡，對于這種情況，一定要讓學生看清楚圖像橫縱下角標的字母代表的是什么，這樣就比較容易；或者不善于把問題直觀化、簡化而形成運用規律的障礙。有的學生在理解物理問題時，或因沒能準確掌握規律，或因邏輯思維能力有缺陷，常常做出錯誤的判斷和推理。有時不認真分析物理過程，生搬硬套公式，使計算結果脫離物理實際；有時候受到情緒或者注意力等心理因素的影響，過不了審題關，常常遺漏隱蔽條件。

在運用物理規律解決問題時，最重要的是開始環節中如何確定研究對象。在一般情況下，待求問題與研究對象常有直接關系，確定對象并不困難；但有時，待求問題與研究對象并無直接關系，需要轉換研究對象，這時如果不能找出恰當的替換方案，就會造成思維過程的障礙。此外，改變提問的方式將可能造成一些學生顧此失彼、引錯數據、亂用符號、計算錯誤等思維上的混亂。

在運用物理規律解決問題中，還涉及如何把物理問題轉化為數學問題，也就是根據物理問題所屬的知識領域和問題的特征，選規律列方程。以高中物理有關動力學的知識為例：基本規律有牛頓運動規律、動量定理、動能定理及機械能守恒定律與動量守恒定律。所求物理問題若是與加速度直接相關的瞬時問題，必須選用牛頓第二定律列方程；如果是與時間直接相關的過程問題，應選用動量定律列方程；若是與相對位移直接相關的過程問題，應選用動能關系列方程。對于系統，若是無外力做功或者做功為零，則選用動量守恒定律列方程；若只有重力或者彈力做功，則選用機械能守恒定律列方程。

總之，在教學過程中，教師應注重培養學生運用規律的優化組合思想和發散聚合選優的能力，進一步發展學生演繹推導、直覺思維和創造性思維的能力。