① 谈谈物理规律教学一般要经历哪几个阶段
一、要让学生把新旧知识联系,建立物理规律的事实依据,掌握物理规律的探究方法
物理规律反映了物理现象中的相互关系、因果关系和有关物理量间严格数量关系,因此,在物理规律的教学中,必须将那些原先分散学习的有关物理概念综合起来,把研究它们的关系作为主题。只有用联系的观点来引导学生研究新课题,提出新问题,才能激发学生新的求知欲与新的钻研志趣。另一方面,物理规律本身,总是以一定的物理事实为依据的,因此,学生学习物理规律,也必须在认识、分析和研究有关的物理事实的基础上进行。对于初中学生,他们的抽象思维能力不强,理解和掌握物理规律更需要有充分的感性材料作为支柱。
中学生认识和掌握物理规律的过程,实际上是一个简化了的探索和研究过程。而学生对物理规律的获得主要有两种途径。一种是直接从实验结果中分析、归纳、概括而总结出来,即实验归纳法;另一种途径则是利用已有的概念和规律,通过逻辑推理或数学推导,得出新的规律,即理论分析法。实验归纳法是探索物理规律的一种最基本、最重要的方法。总之,我们应当在物理规律的教学中,让学生初步掌握物理规律的探究方法。
二、要让学生理解物理规律的物理意义
作为初中阶段的物理,一般着重于用文字语言加以表述,即用一段话把一个规律的物理意义表述出来,有些规律还用公式加以表达。对于规律的文字表述,要认真加以分析,使学生真正理解它的含义,而不是让学生死记结论。而且必须是在学生对有关问题进行分析、研究,并对它的本质有一定认识的基础上进行,例如:牛顿第一运动定律的教学,可仿照伽利略“理想实验”的思路,在观察实验的基础上,进行推理想象,由有摩擦时的运动情况推想到无摩擦时的运动情况,最后把这一规律表述为“一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。”在理解时,要注意弄清定律的条件是“物体没有受到外力作用”,还要正确理解“或”字的含义,“或”不是指物体有时保持匀速直线运动状态,有时保持静止状态,而是指如果物体原来是运动的,它就保持匀速直线运动状态;如果原来是静止的,它就保持静止状态。
许多物理规律的内容可以用数学形式表达出来,即定律的公式。要使学生从物理意义上去理解公式中所表示的物理量之间的数量关系,而不是从纯数学的角度加以理解,例如,欧姆定律的表达公式:I=U/R,应当使学生理解,这一公式表达了电流的强弱决定于加在导体两端电压的大小和导体本身电阻的大小,即某段电路中电流的大小,与这段电路两端的电压成正比,与这段电路中的电阻成反比。如果对公式进行变形,则有R=U/I,即电阻的定义式。如果不理解公式的物理意义,就可能得出“电阻与电压成正比”这一类错误的结论来。
三、要让学生明确物理规律的适用条件和范围
每一个物理规律都是在一定条件下反映某个物理现象或物理过程变化规律的,规律的成立是有条件的。因此,每一规律的适用条件和范围也是一定的。学生只有明确规律的适用条件和范围,才能正确地运用规律来研究和解决问题,才能避免乱用规律、乱套公式的现象。例如,欧姆定律I=U/R,适用于金属导体,不适用于高电压的液体导电,不适用于气体导电,不适用于含源电路或含有非线性元件的电路,而且,I、U、R必须是同一段电路上的三个物理量。
四、要让学生认清所研究的物理规律与有关物理概念和物理规律之间的关系
物理规律总是与许多物理概念紧密联系在一起的,与某些物理规律也相互关联,应当使学生把物理规律与和它相关的物理概念和物理规律之间的关系搞清楚。例如,牛顿第一定律与物体的惯性虽有联系,但二者有体质上的区别,不能混为一谈。常发现中学生把惯性与运动状态等同起来,把用力改变物体的运动状态说成是“打破物体的惯性”,把物体不受外力作用保持原来的运动状态说成是“保持物体的惯性”。我们知道,惯性是物体的固有属性,物体无论是静止还是运动,无论是从静到动还是从动到静,任何时候都具有惯性,质量是物体惯性大小的量度,因此不能说“打破惯性”。牛顿第一定律是一个反映这些客观事实的物理规律,两者不能混为一谈。
五、要让学生学会运用物理规律说明和解释现象,分析和解决简单的实际问题
对于物理规律,不仅要求学生理解,而且要求会灵活运用,因为我们学习的目的就是学以致用。初中阶段,虽不要求学生能解决某些复杂问题,但也应当要求学生会用物理规律去说明和解释有关的现象、解决一些简单的实际问题。因为这样,一方面可以巩固和深化对规律的理解,另一方面可以使学生学到分析、处理实际问题的思路和方法,发展学生分析问题的能力和解决问题的能力。例如,综合运用欧姆定律、串并联电路、电功率等概念和规律可以解决日常生活用电中的简单问题,如常见家电的选择和使用、保险丝的选择等等。
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② 如何透彻理解课本物理概念
对待每一个物理概念,都要从以下几个方面深刻理解。
1、从这个概念(或物理量)的引入上进行理解。即:
首先要明白物理学中为什么要引入这个概念或物理量。例如:为什么要引入电阻这个物理量?
2、从这个概念(或物理量)的定义上进行理解。例如:速度的大小是怎样定义的?
3、从这个概念(或物理量)的物理意义上进行理解。例如:压强是表示什么的?压强越大表示越怎样?
4、从物理量的单位上进行理解。例如:小车的加速度是0.5m/s²,其含义是什么?
5、通过适当做题加深理解,尤其是判断题和选择题,最能考查你对概念理解的程度。
③ 如何深入理解物理概念和规律
在小高考前的两三个星期,我们要全面、深入、准确地理解物理概念、物理规律1、要在更广泛的知识和更普遍的背景材料上把握物理概念、物理规律.
理解和掌握物理概念、物理规律就需要对概念、规律的提出、建立有一定的了解,对概念、规律内容的各种表达形式(文字的和公式的)有清楚的认识,能理解它们的确切含义,理解它们的成立条件和适用范围,理解它们在物理理论大厦中的位置,会应用它们分析解决问题.在复习前考生对此已经有一定的认识、理解,但是应该知道,基本物理概念、物理规律揭露了客观事物的本质,具有深刻的、丰富的意义,对它们的实质和意义的理解是分层次的,在高一年级学习时的理解是低层次的,在复习过程中要努力提高一个层次.
例如,对电场的理解就是一个从静止电荷产生的静电场到变化的磁场产生涡旋电场的一个过程,这个过程是从低层次到高层次逐步深化的过程.电场强度的定义是放入电场中的电荷受到的电场力和电荷所带电量的比值.全部学完高中教材后应该清楚有两种电场:即静止电荷产生的电场和随时间变化的磁场产生的电场.电场强度的定义对这两种电场都适用,它是电场强度的普遍定义.这两种电场的性质不同,即:静止电荷产生的静电场,其电场线起于正电荷终止于负电荷,沿着电场线电势降落,不可能闭合;变化磁场产生的涡旋电场,其电场线没有起点、终点,是闭合的,也没有沿着电场线电视降落的说法了.电动势的本质是非静电力移动电荷做的功,电感线圈中的自感电动势、变压器副线圈中的感应电动势都是涡旋电场产生的.
2、概念与规律紧密联系,互为补充.
例如:功的概念除抓住功的定义式外,应该着重从动能定理、功能关系、普遍的能量守恒与转化定律等角度来理解,即从能量转化的角度来理解.在力学中,我们越来越着重从能量转化来理解功.
应该知道,物理概念、物理规律揭露物理现象的本质,物理规律建立了有关物理量间的某种联系.如果把它们隔离开来,脱离物理规律、死背概念定义或脱离概念、形式上对待规律内容,是不可能很好理解和掌握物理概念、规律的.我们应该主要通过规律来理解概念,通过概念来掌握规律.
④ 如何引导学生深刻理解物理概念
物理概念在中学生的物理学习中处于核心地位,对物理概念的理解决定了学生的学习效果,它们是中学物理入门的第一步。如果把中学物理这门科学比作高楼大厦,那么物理概念就是构成这座高楼大厦的沙石、砖泥和钢筋框架。有经验的物理教师非常重视抓好学生基础知识的学习,物理概念便是基础知识学习中非常重要的一方面。怎样使学生更好地掌握物理概念?根据建立物理概念的思维方法,针对学生学习物理概念的主要思维障碍(如感性认识不足、思维方法不当等),笔者认为应注意以下几个方面。
一、指导学生获得必要的感性认识
感性认识是进行思维加工以建立物理概念的基本材料,是激发学生学习动机和兴趣的有效武器。要使学生更好地掌握物理概念,教师必须创作一个适应教学要求,能引导和启发学生挖掘问题、思考问题、探索事物的共同特征和本质属性的物理环境,使学生获得充分的、必要的感性认识。具体说来,可以采用以下方法:
(一)运用实验来获得感性认识
实验是科学探究的重要形式,也是学生学习物理概念时获得感性认识的重要途径。例如,在教学物理概念“熔化”和“凝固”时,正值寒冷的冬季,我找来一块固态的冰,用酒精灯加温后,让它迅速地融化成一杯水,然后告诉学生这就是熔化,即物质从固态变为液态叫熔化,并告诉学生熔化的过程需要加温。然后我又将这杯水放在零下10摄氏度的教室外面,十几分钟后,液态的水又变成了冰,然后告诉学生这就是凝固,凝固指的是物质从液态变成固态,这个过程需要降温。通过实验,学生获得了关于“熔化”和“凝固”的感性认识,为更好地理解“熔化”和“凝固”这一物理概念打下了坚实的基础。
(二)列举生活中的典型事例。
学生在日常生活中,观察和接触过很多与物理概念有关的现象和事实,教师在教学中可以恰当地列举生活中这些学生熟知的典型事例,进而创造良好的物理学习环境,唤起学生已有的感性认识,并在此基础上形成正确的物理概念。例如,在教学“光的折射”这一物理概念时,我先给学生讲述了“海市蜃楼”的自然现象,然后让他们回忆将一根筷子斜放在一碗水中时看到的现象,学生进行表述后,我端来一碗水,找来一根筷子当场让学生进行实验,唤起了他们已有的感性认识,在此基础上,我让学生思考:这是什么现象?学生略加思考便明白了:当光从一种介质(空气)进入另一种介质(水)时,光路会发生偏折。之后我抓住机会通过画示意图的方式,引导学生积极进行思考,在头脑中形成物理概念,总结概括出光的折射规律:折射光线与入射光线、法线在同一平面内;折射光线和入射光线分居法线两侧;光从空气斜射入玻璃或其他介质中时,折射光线靠近法线偏折,折射角小于入射角;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。
二、指导学生掌握建立物理概念的方法
物理概念是对物理现象、物理过程等感性材料进行科学抽象的产物。要使学生真正理解物理概念的内涵和外延,排除思维定势的影响,灵活应用物理概念解决实际问题,就必须在他们获得必要感性认识的基础上,按照物理学中建立概念的思维过程,引导学生运用分析、综合、比较、抽象、概括、类比等思维方法,对感性材料进行思维加工,抓住主要因素和本质联系,抽象概括出事物的物理本质属性和共同特征,形成物理概念。
例如,要使学生深刻理解“密度”这一物理概念,就必须让他们参与实验或亲自动手做实验,教师要指导他们对实验数据进行分析、比较、抽象和总结,抓住主要因素,概括出“密度”这一物理概念的涵义,加深对这一概念的理解。我是这样做的:1.找来形状完全相同的已经喷了银白色漆的两个水龙头,让学生用手掂一掂它们的重量。2.让学生用天平秤出两个水龙头的质量,并分别记录下来。3.用盛有水的量筒测量一下两个水龙头的体积(经过测量,两个水龙头的体积相等。)4.让学生用水龙头的质量除以水龙头的体积,得出了两个不同的数据。5.让学生对两个数据进行分析、比较、抽象和概括,然后和物理课本上的“常见固体的密度表”进行对照。6.学生明白了两个水龙头一个是铜制的,一个是铝制的。7.在学生兴高采烈时,提出“密度”的物理概念:在物理学中,物体质量与体积的比叫做组成物体的这种物质的密度。
三、指导学生运用物理概念解决实际问题
学习的目的在于应用,物理学习的目的也不例外,所以学生学习物理概念的终极目的是为了运用其解决日常生活和工作中的实际问题。学生在学会运用物理概念解决生活中的实际问题时,自然会进一步加深对物理概念的理解,纠正自己先前对物理概念理解的偏差,完善自己对物理概念的认知。例如,在讲解“力”的概念时,教师可以先让学生联系生活实际体会力的含义。如1.手提水桶;2.马拉车;3.脚踢足球;4.磁铁吸引铁块等,然后指导学生对生活实例进行分析、比较、概括和总结,得出力的定义为“力是物体对物体的作用”,并使学生明确:力是两个物体之间的相互作用。又如,根据斜面的概念,让学生思考“怎样利用一块木板,将一个重200斤的油桶移到大卡车上”,如果条件可以,可以让学生观看工厂工人根据斜面原理,利用木板将油桶滚到大卡车上的视频,进而让他们明白工厂工人是根据斜面原理使重物搬运到卡车上的,从而使学生更深刻地理解斜面可以省力的物理原理。
由于物理概念具有复杂性的特点,所以教师在进行物理概念教学时必须要注意物理概念教学上的阶段性。教学实践证明,学生掌握物理概念的过程,大体上可以分成领会、运用、完善、扩展四个阶段。在以上四个阶段的基础上,教师可以通过同化和顺应,把新概念纳入原有的认知结构中,尽可能将所学的物理概念及相关的物理知识系统化,这样有助于学生形成科学的概念,有助于他们对物理概念有全面和深刻的理解。