董詩玉
摘要:遵循學生的認知特點,物理規(guī)律是觀察、實驗、思維、想象和數(shù)學思維的產(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)律和運用規(guī)律
學生對物理規(guī)律的認知是一個整個中學物理學習的核心和復雜的認識過程,是感性認識與理性認識、特殊認識與一般認識反復結(jié)合、相互作用的發(fā)展過程。學生學習物理規(guī)律首先要在具體感知的基礎上,通過抽象概括,得出結(jié)論;然后將得出的結(jié)論運用于實際,使知識從弄懂到會用。物理規(guī)律的教學過程就是幫助學生完成上述復雜的認識過程?;谏鲜稣莆瘴锢硪?guī)律的認知過程,物理規(guī)律教學一般要經(jīng)過提出問題、探索規(guī)律、討論規(guī)律和運用規(guī)律四個階段。
1.創(chuàng)設便于發(fā)現(xiàn)問題、探索規(guī)律的物理環(huán)境
獲得足夠的感性認識是掌握物理規(guī)律的基礎,教師要指導學生通過觀察實驗、或分析學生生活中熟知的典型事例、或從對學生已有的知識的邏輯展開中提出問題,激發(fā)學生興趣,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備。在這一階段的教學中需要注意的問題是:創(chuàng)設的物理環(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)學生的學習興趣和求欲望。
2.思維加工,建立規(guī)律
在已有的物理概念和實驗數(shù)據(jù)的基礎上,引導學生進行科學邏輯思維,即運用比較、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.在中學階段主要是運用實驗歸納法和理論分析法,或者把兩者結(jié)合起來進行。
(1)運用實驗總結(jié)規(guī)律的方法
第一,由對日常經(jīng)驗或?qū)嶒灛F(xiàn)象的分析歸納得出結(jié)論。如電磁現(xiàn)象中的右手定則,聲音的三要素教學就可以運用這種方法。
第二,由大量實驗數(shù)據(jù),經(jīng)歸納和必要的數(shù)學處理,得到結(jié)論。如杠桿的平衡條件、光的反射定律的教學就可以運用這種方法。
第三,先從實驗現(xiàn)象或?qū)嵗姆治鲋械贸龆ㄐ缘慕Y(jié)論,再進一步通過實驗尋求嚴格的定量關(guān)系,得出定量的結(jié)論。如光的折射定律的教學就可以運用這種方法。
第四,在通過實驗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。
第五,限于實驗條件,先介紹前人通過實驗得出的結(jié)果,再通過對實驗結(jié)果的分析,得出結(jié)論。如庫侖定律的教學。
(2)運用已有知識,通過理論推導,得出新的物理規(guī)律的方法
第一,在觀察和日常經(jīng)驗的基礎上,研究理想實驗,通過推理、想象,得出結(jié)論。如牛頓第一定律的教學。
第二,先用實驗或?qū)嵗龆ㄐ匝芯?,再運用理論推導得出結(jié)論。如動量守恒定律的教學。
(3)提出假說,檢驗和修正假說,得出結(jié)論
對有些物理規(guī)律的研究,可以先引導學生在觀察實驗或分析的基礎上進行中學物理教學論猜想,提出假說,然后再運用實驗或理論加以檢驗,修正假說,得出科學的結(jié)論。如阿基米得定律的教學可以采用這種教法。
無論采用哪種方法,都要在探索的基礎上,得到物理規(guī)律的文字表述和數(shù)學表達(初中階段有些規(guī)律只要求用文字表述)。
3.引導學生對物理規(guī)律進行討論,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用物理公式的基礎。所以,在進行物理規(guī)律的教學時,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)鍵語句是學生理解規(guī)律和運用規(guī)律的關(guān)鍵。在教學中應加以強調(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,引導學生找出并注意。
(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,就會導致應用上的錯誤。因此,在講解規(guī)律時,要指導學生明確規(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,不論物體運動與否都存在慣性,在經(jīng)典物理學中,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“當物體所受的合外力為零時,物體將保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)”這一客觀規(guī)律了,加強應用物理規(guī)律解決實際問題的訓練的指導。
4.引導學生運用規(guī)律解決問題,加深對物理規(guī)律的理解和掌握
在討論的基礎上具有極強針對性的典型的習題,有助于學生進一步深刻地理解規(guī)律,并且還能訓練學生運用知識解決實際問題的能力。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,使學生結(jié)合對實際問題的討論,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,更主要的是組織學生進行運用規(guī)律的練習.要引導和訓練學生善于聯(lián)系日常生活中的實際問題學習物理規(guī)律,經(jīng)常用學過的規(guī)律科學地說明和解釋有關(guān)的現(xiàn)象,通過訓練,使學生逐步學會有邏輯地說理和表達。對于運用物理規(guī)律分析和解決實際問題,要逐步訓練學生運用規(guī)律分析、解決問題的思路和方法,使學生學會正確地運用數(shù)學解決物理問題,還應當鼓勵學生運用學過的規(guī)律獨立地進行觀察和實驗,自己動手、動腦進行小設計和小制作,創(chuàng)造性地解決一些簡單的實際問題。要幫助和引導學生在練習的基礎上,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:學生學了阿基米得原理后,用阿基米得原理測物體的密度,有些學生往往會感到困難,不會利用浮力求體積。因此教師在講述規(guī)律之后,還應提出一些有代表性的問題和習題,讓學生進行練習,然后針對學生在練習中暴露出來的問題,再加以糾正和強調(diào)。除習題訓練外,還可適當安排一些小設計、小制作活動等。
總之,學生掌握物理規(guī)律的認知過程是一個十分復雜的過程。首先應該讓學生獲得必要的感性認識;然后在感性認識的基礎上,引導學生運用“科學的抽象概括歸納出規(guī)律;再使學生理解規(guī)律的物理意義;最后還要使學生在運用規(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。
參考文獻:
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