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中专物理教学的重要部分是物理规律的教学。物理学研究物质存在的基本形式,以及它们的性质和运动规律。物理学还研究物质的内部结构,在不同层次上认识物质的各种组成部分及其相互作用以及它们运动和转化的规律。有人总结说,物理学是关于“万物之理的”学问。所以,物理规律教学很值得研究。本人经过多年的物理教学,总结出了有关物理规律教学的一些见解。
一、物理规律的类型
1.理论规律,它是以已知的事实为根据,通过推理总结而形成的规律。如动能定理是根据牛顿第二定律和运动学公式推导出来的,教科书在推导这一定理时,仅由一个恒力做功引起物体动能变化的过程,得出“这个力在这个过程中所做的功等于物体在这个过程中动能的变化”的结论,进而把它推广到多力做功及变力做功时的动能变化规律。
2.实验规律,即在观察和实验的基础上,通过分析归纳总结出来的规律。如伽利略对自由落体运动的研究。他通过对现象的一般观察,接着提出假设,再运用逻辑(包括数学)得出结论,再通过实验对推论进行检验,然后对假设进行修正和推广。其核心是把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来。
3.理想化规律,这些是不能用实验直接证明,但有足够的经验事实,把这些经验事实进行整理,抓住主要因素,忽略次要因素,推理到理想情况下,总结出来的规律。如牛顿第一定律就是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不可能用实验直接验证。
二、物理规律的教学方法
不同的物理规律有不同的教学方法,在物理教学中,我总结了以下几类方法
1.理论推导法。它适用于理论规律的教学。如在“万有引力定律”的教学中,教师提出问题:(1)行星是怎样运动的?它为什么这样运动?(2)使地面上物体不离开地球的力和太阳吸引地球的力是同一性质的力吗?然后带学生研究牛顿的月—地检验。对这些已知的物理规律进行推导,得出行星与太阳,地球与月球,以及地球与地面物体之间具有“与两个物体的质量成正比,与它们之间的距离的二次方成反比”的吸引力。老师接着问:是否任意两个物体间都有这样的力呢?于是大胆地将以上结论推广到自然界中的一切物体,得出万有引力定律。
2.实验探究方法。它适用于对实验规律的教学。这样方法不仅能让学生对规律有更深刻的理解,牢固地掌握,而且还能调动学生的积极性,提高学生动手操作能力,从而掌握研究物理的基本方法。如:研究平抛,通过让学生设计实验,让学生清楚平抛运动的条件;通过让学生描绘平抛运动的轨迹,以及计算平抛物体的速度,可以让学生对平抛运动有更具体、更深刻地理解与掌握。
3.科学推理法。这种方法适用于理化规律的教学方法,如在牛顿第一定律的教学中,要引导学生让小车从斜面上滑下后,分别在不同的平面上向前滑行,结果发现平面越光滑,摩擦力越小,小车滑行得越远,从而推理得到,如果平面光滑,没有任何阻力的情况下,小车将永远运动下去,且速度不变,做匀速直线运动,从而得出牛顿第一定律。
三、物理规律教学中要注意的几个问题
1.通过规律教学,要让学生牢固掌握物理概念,如将某个力分解为两个力,此时物体受力个数变化吗?即如何理解合力与分力。
2.建立物理模型,如绳拉物体模型,小船渡河模型,这样才能将规律扩展运用,将物理规律举一反三地运用到多样的实际物理问题中。
3.注意规律的适用范围,有的规律只有在一定条件下才能适用,越过这个范围,物理规律则不成立。这要求学生不能乱用乱套物理规律,更不能盲目外推,得出错误结论。
4.注意各物理规律之间存在的联系。自然界中很多物理规律联系紧密,有的相互验证,有的规律则是建立在其它规律的基础上,引导学生熟练掌握规律,应用规律解决实际问题,并能在解决实际问题的过程中去检验物理规律。
总之,物理学作为“判天地之美,析万物之理”的科学,有着极广的研究空间,包含着千变万化的自然现象,所以研究物理,必须充分发挥洞察力和想像力,在物理学研究中形成基本概念和理论,基本实验方法。从而抓住物理现象中所蕴含的本质规律。
一、物理规律的类型
1.理论规律,它是以已知的事实为根据,通过推理总结而形成的规律。如动能定理是根据牛顿第二定律和运动学公式推导出来的,教科书在推导这一定理时,仅由一个恒力做功引起物体动能变化的过程,得出“这个力在这个过程中所做的功等于物体在这个过程中动能的变化”的结论,进而把它推广到多力做功及变力做功时的动能变化规律。
2.实验规律,即在观察和实验的基础上,通过分析归纳总结出来的规律。如伽利略对自由落体运动的研究。他通过对现象的一般观察,接着提出假设,再运用逻辑(包括数学)得出结论,再通过实验对推论进行检验,然后对假设进行修正和推广。其核心是把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来。
3.理想化规律,这些是不能用实验直接证明,但有足够的经验事实,把这些经验事实进行整理,抓住主要因素,忽略次要因素,推理到理想情况下,总结出来的规律。如牛顿第一定律就是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不可能用实验直接验证。
二、物理规律的教学方法
不同的物理规律有不同的教学方法,在物理教学中,我总结了以下几类方法
1.理论推导法。它适用于理论规律的教学。如在“万有引力定律”的教学中,教师提出问题:(1)行星是怎样运动的?它为什么这样运动?(2)使地面上物体不离开地球的力和太阳吸引地球的力是同一性质的力吗?然后带学生研究牛顿的月—地检验。对这些已知的物理规律进行推导,得出行星与太阳,地球与月球,以及地球与地面物体之间具有“与两个物体的质量成正比,与它们之间的距离的二次方成反比”的吸引力。老师接着问:是否任意两个物体间都有这样的力呢?于是大胆地将以上结论推广到自然界中的一切物体,得出万有引力定律。
2.实验探究方法。它适用于对实验规律的教学。这样方法不仅能让学生对规律有更深刻的理解,牢固地掌握,而且还能调动学生的积极性,提高学生动手操作能力,从而掌握研究物理的基本方法。如:研究平抛,通过让学生设计实验,让学生清楚平抛运动的条件;通过让学生描绘平抛运动的轨迹,以及计算平抛物体的速度,可以让学生对平抛运动有更具体、更深刻地理解与掌握。
3.科学推理法。这种方法适用于理化规律的教学方法,如在牛顿第一定律的教学中,要引导学生让小车从斜面上滑下后,分别在不同的平面上向前滑行,结果发现平面越光滑,摩擦力越小,小车滑行得越远,从而推理得到,如果平面光滑,没有任何阻力的情况下,小车将永远运动下去,且速度不变,做匀速直线运动,从而得出牛顿第一定律。
三、物理规律教学中要注意的几个问题
1.通过规律教学,要让学生牢固掌握物理概念,如将某个力分解为两个力,此时物体受力个数变化吗?即如何理解合力与分力。
2.建立物理模型,如绳拉物体模型,小船渡河模型,这样才能将规律扩展运用,将物理规律举一反三地运用到多样的实际物理问题中。
3.注意规律的适用范围,有的规律只有在一定条件下才能适用,越过这个范围,物理规律则不成立。这要求学生不能乱用乱套物理规律,更不能盲目外推,得出错误结论。
4.注意各物理规律之间存在的联系。自然界中很多物理规律联系紧密,有的相互验证,有的规律则是建立在其它规律的基础上,引导学生熟练掌握规律,应用规律解决实际问题,并能在解决实际问题的过程中去检验物理规律。
总之,物理学作为“判天地之美,析万物之理”的科学,有着极广的研究空间,包含着千变万化的自然现象,所以研究物理,必须充分发挥洞察力和想像力,在物理学研究中形成基本概念和理论,基本实验方法。从而抓住物理现象中所蕴含的本质规律。