淺談物理規(guī)律教學(xué)的基本程序

董詩玉

摘要：遵循學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，物理規(guī)律是觀察、實(shí)驗(yàn)、思維、想象和數(shù)學(xué)思維的產(chǎn)物。一般要經(jīng)過提出問題、探索規(guī)律、討論規(guī)律和運(yùn)用規(guī)律四個階段。

關(guān)鍵詞：提出問題、探索規(guī)律、討論規(guī)律和運(yùn)用規(guī)律

學(xué)生對物理規(guī)律的認(rèn)知是一個整個中學(xué)物理學(xué)習(xí)的核心和復(fù)雜的認(rèn)識過程，是感性認(rèn)識與理性認(rèn)識、特殊認(rèn)識與一般認(rèn)識反復(fù)結(jié)合、相互作用的發(fā)展過程。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，使知識從弄懂到會用。物理規(guī)律的教學(xué)過程就是幫助學(xué)生完成上述復(fù)雜的認(rèn)識過程。基于上述掌握物理規(guī)律的認(rèn)知過程，物理規(guī)律教學(xué)一般要經(jīng)過提出問題、探索規(guī)律、討論規(guī)律和運(yùn)用規(guī)律四個階段。

1.創(chuàng)設(shè)便于發(fā)現(xiàn)問題、探索規(guī)律的物理環(huán)境

獲得足夠的感性認(rèn)識是掌握物理規(guī)律的基礎(chǔ)，教師要指導(dǎo)學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)、或分析學(xué)生生活中熟知的典型事例、或從對學(xué)生已有的知識的邏輯展開中提出問題，激發(fā)學(xué)生興趣，創(chuàng)造便于探索規(guī)律的良好的物理環(huán)境，提供探索物理規(guī)律必要的感性材料，提供進(jìn)一步思考問題的線索和依據(jù)，為研究物理規(guī)律提供必要的知識準(zhǔn)備。在這一階段的教學(xué)中需要注意的問題是：創(chuàng)設(shè)的物理環(huán)境要能提供探索物理規(guī)律的感性材料，又要有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求欲望。

2.思維加工，建立規(guī)律

在已有的物理概念和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)邏輯思維，即運(yùn)用比較、分類、分析、綜合、歸納、演繹、判斷、推理和想象等方法，抓住物理現(xiàn)象和過程的本質(zhì)特征和內(nèi)在聯(lián)系，摒棄非本質(zhì)的、偶然的因素。具體而言.在中學(xué)階段主要是運(yùn)用實(shí)驗(yàn)歸納法和理論分析法，或者把兩者結(jié)合起來進(jìn)行。

（1）運(yùn)用實(shí)驗(yàn)總結(jié)規(guī)律的方法

第一，由對日常經(jīng)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象的分析歸納得出結(jié)論。如電磁現(xiàn)象中的右手定則，聲音的三要素教學(xué)就可以運(yùn)用這種方法。

第二，由大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)歸納和必要的數(shù)學(xué)處理，得到結(jié)論。如杠桿的平衡條件、光的反射定律的教學(xué)就可以運(yùn)用這種方法。

第三，先從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)?shí)例的分析中得出定性的結(jié)論，再進(jìn)一步通過實(shí)驗(yàn)尋求嚴(yán)格的定量關(guān)系，得出定量的結(jié)論。如光的折射定律的教學(xué)就可以運(yùn)用這種方法。

第四，在通過實(shí)驗(yàn)研究幾個物理量的關(guān)系時;先分別固定某些物理量，研究其中兩個物理量的關(guān)系，然后加以綜合，得出幾個量的關(guān)系。如歐姆定律、焦耳定律的教學(xué)。

第五，限于實(shí)驗(yàn)條件，先介紹前人通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果，再通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，得出結(jié)論。如庫侖定律的教學(xué)。

（2）運(yùn)用已有知識，通過理論推導(dǎo)，得出新的物理規(guī)律的方法

第一，在觀察和日常經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，研究理想實(shí)驗(yàn)，通過推理、想象，得出結(jié)論。如牛頓第一定律的教學(xué)。

第二，先用實(shí)驗(yàn)或?qū)嵗龆ㄐ匝芯浚龠\(yùn)用理論推導(dǎo)得出結(jié)論。如動量守恒定律的教學(xué)。

（3）提出假說，檢驗(yàn)和修正假說，得出結(jié)論

對有些物理規(guī)律的研究，可以先引導(dǎo)學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)或分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行中學(xué)物理教學(xué)論猜想，提出假說，然后再運(yùn)用實(shí)驗(yàn)或理論加以檢驗(yàn)，修正假說，得出科學(xué)的結(jié)論。如阿基米得定律的教學(xué)可以采用這種教法。

無論采用哪種方法，都要在探索的基礎(chǔ)上，得到物理規(guī)律的文字表述和數(shù)學(xué)表達(dá)（初中階段有些規(guī)律只要求用文字表述）。

3.引導(dǎo)學(xué)生對物理規(guī)律進(jìn)行討論，加深理解

對物理規(guī)律的討論一般從以下幾個方面進(jìn)行：

（1）規(guī)律的物理意義。物理規(guī)律通常是用公式來表示的，明確公式的物理意義是應(yīng)用物理公式的基礎(chǔ)。所以，在進(jìn)行物理規(guī)律的教學(xué)時，要特別注意搞清楚公式或圖像的物理意義。例如，Q=cm△t反映的是在熱傳遞過程中物體吸收和放出熱量所遵循的規(guī)律。

（2）強(qiáng)調(diào)規(guī)律表述中的關(guān)鍵詞語及公式中各字母的物理意義。規(guī)律中的關(guān)鍵語句是學(xué)生理解規(guī)律和運(yùn)用規(guī)律的關(guān)鍵。在教學(xué)中應(yīng)加以強(qiáng)調(diào)，并解釋清楚。如阿基米得原理中的“排開”二字便是關(guān)鍵詞，引導(dǎo)學(xué)生找出并注意。

（3）指明公式中各個字母所代表的物理量及其單位。

（4）明確規(guī)律的適用條件和范圍。物理規(guī)律都是在一定條件下、一定范圍內(nèi)總結(jié)出來的。如果不考慮規(guī)律的適用范圍亂套公式，就會導(dǎo)致應(yīng)用上的錯誤。因此，在講解規(guī)律時，要指導(dǎo)學(xué)生明確規(guī)律的適用范圍。例如，光的反射適用于漫反射和鏡面反射，p=ui的變形的兩個公式適用純電阻電路等。

（5）物理規(guī)律反映了物理概念、公式、之間的相互關(guān)系，與物理概念是密不可分的，與某些物理規(guī)律也有相互關(guān)系.要使學(xué)生搞清物理規(guī)律與物理概念和其他物理規(guī)律之間的關(guān)系，從而整體上把握物理規(guī)律。例如，牛頓第一定律與物體的慣性有聯(lián)系，但二者有本質(zhì)的區(qū)別，慣性是反映物體的一種屬性，不論物體運(yùn)動與否都存在慣性，在經(jīng)典物理學(xué)中，物體的質(zhì)量視為恒量，平動慣性的不小也視為恒量。而牛頓第一定律則反映“當(dāng)物體所受的合外力為零時，物體將保持靜止或勻速直線運(yùn)動的狀態(tài)”這一客觀規(guī)律了，加強(qiáng)應(yīng)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題的訓(xùn)練的指導(dǎo)。

4.引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用規(guī)律解決問題，加深對物理規(guī)律的理解和掌握

在討論的基礎(chǔ)上具有極強(qiáng)針對性的典型的習(xí)題，有助于學(xué)生進(jìn)一步深刻地理解規(guī)律，并且還能訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力。在這一過程中，一方面，要用針對性和典型性的問題通過教師的示范和師生共同討論，使學(xué)生結(jié)合對實(shí)際問題的討論，深化、活化對物理規(guī)律的理解，逐漸領(lǐng)會分析、處理和解決問題的思路和方法;另一方面，更主要的是組織學(xué)生進(jìn)行運(yùn)用規(guī)律的練習(xí).要引導(dǎo)和訓(xùn)練學(xué)生善于聯(lián)系日常生活中的實(shí)際問題學(xué)習(xí)物理規(guī)律，經(jīng)常用學(xué)過的規(guī)律科學(xué)地說明和解釋有關(guān)的現(xiàn)象，通過訓(xùn)練，使學(xué)生逐步學(xué)會有邏輯地說理和表達(dá)。對于運(yùn)用物理規(guī)律分析和解決實(shí)際問題，要逐步訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用規(guī)律分析、解決問題的思路和方法，使學(xué)生學(xué)會正確地運(yùn)用數(shù)學(xué)解決物理問題，還應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生運(yùn)用學(xué)過的規(guī)律獨(dú)立地進(jìn)行觀察和實(shí)驗(yàn)，自己動手、動腦進(jìn)行小設(shè)計和小制作，創(chuàng)造性地解決一些簡單的實(shí)際問題。要幫助和引導(dǎo)學(xué)生在練習(xí)的基礎(chǔ)上，逐步總結(jié)出在解決問題中一些帶有規(guī)律性的思路和方法，逐步提高各種思維能力的水平。

例如：學(xué)生學(xué)了阿基米得原理后，用阿基米得原理測物體的密度，有些學(xué)生往往會感到困難，不會利用浮力求體積。因此教師在講述規(guī)律之后，還應(yīng)提出一些有代表性的問題和習(xí)題，讓學(xué)生進(jìn)行練習(xí)，然后針對學(xué)生在練習(xí)中暴露出來的問題，再加以糾正和強(qiáng)調(diào)。除習(xí)題訓(xùn)練外，還可適當(dāng)安排一些小設(shè)計、小制作活動等。

總之，學(xué)生掌握物理規(guī)律的認(rèn)知過程是一個十分復(fù)雜的過程。首先應(yīng)該讓學(xué)生獲得必要的感性認(rèn)識;然后在感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用“科學(xué)的抽象概括歸納出規(guī)律;再使學(xué)生理解規(guī)律的物理意義;最后還要使學(xué)生在運(yùn)用規(guī)律的過程中，從定性與定量兩方面不斷加深對規(guī)律的理解。

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