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怎樣上好規(guī)律課
怎樣上好規(guī)律課 湖北省黃岡中學(xué) 徐 輝 12月4日物理規(guī)律（包括定律、定理、原理和定則等）是物理現(xiàn)象、過程在一定條件下發(fā)生、發(fā)展和變化的必然趨勢及其本質(zhì)聯(lián)系的反映．它是中學(xué)物理基礎(chǔ)知識最重要的內(nèi)容，是物理知識結(jié)構(gòu)體系的樞紐．因此，規(guī)律教學(xué)是中學(xué)物理教學(xué)的中心任務(wù)．怎樣才能搞好規(guī)律教學(xué)呢？為此，我們進(jìn)行了專題研究，總結(jié)出了規(guī)律教學(xué)的一般規(guī)律．
一、物理規(guī)律的類型
�。保畬�(shí)驗(yàn)規(guī)律物理學(xué)中的絕大多數(shù)規(guī)律，都是在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過分析歸納總結(jié)出來的，我們把它們叫做實(shí)驗(yàn)規(guī)律．如牛頓第二定律、歐姆定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、氣體實(shí)驗(yàn)三定律等．
�。玻硐胍�(guī)律有些物理規(guī)律不能直接用實(shí)驗(yàn)來證明，但是具有足夠數(shù)量的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)．如果把這些經(jīng)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行整理分析，去掉非主要因素，抓住主要因素，推理到理想的情況下，總結(jié)出來的規(guī)律，我們把它叫做理想規(guī)律．如牛頓第一定律．
�。常碚撘�(guī)律有些物理規(guī)律是以已知的事實(shí)為根據(jù)，通過推理總結(jié)出來的，我們把它叫做理論規(guī)律．如動能定理是根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式推導(dǎo)出來的．又如萬有引力定律是牛頓經(jīng)過科學(xué)推理而發(fā)現(xiàn)的．
二、物理規(guī)律教學(xué)的基本方法
在物理規(guī)律的教學(xué)過程中，不僅要讓學(xué)生掌握規(guī)律本身，還要對規(guī)律的建立過程、研究問題的科學(xué)方法進(jìn)行深入了解，更重要的是如何應(yīng)用規(guī)律來解決具體問題．為此，對不同的物理規(guī)律應(yīng)采用不同的教學(xué)方法．
�。保畬�(shí)驗(yàn)規(guī)律的教學(xué)方法
�。ǎ保┨剿鲗�(shí)驗(yàn)法
探索實(shí)驗(yàn)法就是根據(jù)某些物理規(guī)律的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過自己做實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出有關(guān)的物理規(guī)律．
例如在牛頓第二定律的教學(xué)中，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探索加速度與力的關(guān)系以及加速度與質(zhì)量的關(guān)系．使學(xué)生得出：在質(zhì)量一定的條件下，加速度與外力成正比；在外力一定的條件下，加速度與質(zhì)量成反比的結(jié)論．在此基礎(chǔ)上，教師指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)加速度、外力和質(zhì)量間的關(guān)系，得出牛頓第二定律．
采用探索實(shí)驗(yàn)法，不但能使學(xué)生將實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的規(guī)律，深刻理解、牢固記憶，而且還能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，更重要是通過這種方法使學(xué)生掌握了研究物理問題的基本方法．
�。ǎ玻�(yàn)證實(shí)驗(yàn)法
驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)法是采用證明規(guī)律的方法進(jìn)行教學(xué)，從而使學(xué)生理解和掌握物理規(guī)律．具體實(shí)施時(shí)先由教師和學(xué)生一起提出問題，將物理規(guī)律直接告訴學(xué)生，然后教師指導(dǎo)學(xué)生并和學(xué)生一起通過觀察分析有關(guān)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論，驗(yàn)證物理規(guī)律．
在“力的合成方法”的教學(xué)中，采用如下的方法和步驟：
�、購�(fù)習(xí)舊知識引入新課題，提出問題．以天花板上的吊燈受力分析為例，可用一根繩子吊住燈，使它不向下掉；也可用兩根繩子吊住它．用一根繩子吊燈時(shí)，燈受一個(gè)拉力作用；用兩根繩子吊時(shí)，燈受兩個(gè)拉力作用．可以看出兩個(gè)拉力作用的總效果跟一個(gè)拉力產(chǎn)生的效果相同．
提出問題：“合力與分力二者間有何關(guān)系？”
�、趯⑵叫兴倪呅味▌t明確告訴學(xué)生．
③讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證平行四邊形定則，再在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行理論探討，得出合力大小與方向的表達(dá)式．驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)法的最大特點(diǎn)是學(xué)生學(xué)習(xí)十分主動．這是因?yàn)樵隍?yàn)證規(guī)律時(shí)，學(xué)生已知問題的答案，對于下一步的學(xué)習(xí)目的及方法已經(jīng)清楚，所以更加有的放矢．
�。ǎ常┭菔緦�(shí)驗(yàn)法
演示實(shí)驗(yàn)法就是教師通過精心設(shè)計(jì)的演示實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，師生共同分析、歸納，總結(jié)出有關(guān)的物理規(guī)律．
如在“焦耳定律”的教學(xué)中，可采用如下的方法：
�、俑鶕�(jù)日常生活和生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，分析出電熱I與電流強(qiáng)度Q、電阻R和通電時(shí)間t有關(guān)．
②研究方法：控制變量法．當(dāng)電流I、時(shí)間t相同時(shí)，研究電熱Q與電阻R的關(guān)系．當(dāng)電阻R、時(shí)間t相同時(shí)，研究電熱Q與通電時(shí)間t的關(guān)系．
③通過演示實(shí)驗(yàn)找出Q與I、R和t的關(guān)系．這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是如何提高實(shí)驗(yàn)的可見度．我們采用先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備——實(shí)物投影儀將溫度計(jì)液柱的升降情況直接投影到大屏幕上．讓全體學(xué)生都能看到溫度計(jì)液柱的變化．由實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：當(dāng)I與t一定時(shí)，R越大，Q越大；當(dāng)R與t一定時(shí)，I越大，Q越大；當(dāng)I與R一定時(shí)，t越大，Q越大．
④根據(jù)演示實(shí)驗(yàn)結(jié)論，分析得出焦耳定律．這種方法要充分發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)的作用，增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的效果．
�。玻硐胍�(guī)律的教學(xué)方法
理想規(guī)律是在物理事實(shí)的基礎(chǔ)上，通過合理推理至理想情況而總結(jié)出的物理規(guī)律．因此在教學(xué)中應(yīng)用“合理推理法”．如在牛頓第一定律的教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生通過在不同表面上做小車沿斜面下滑的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)平面越光滑，摩擦阻力越小，小車滑得越遠(yuǎn)．如果推理到平面光滑、沒有摩擦阻力的情況下，小車則將永遠(yuǎn)運(yùn)動下去，且速度不變，做勻速直線運(yùn)動，從而總結(jié)出牛頓第一定律．又如理想氣體狀態(tài)方程也是在理想條件下得出的．
�。常碚撘�(guī)律的教學(xué)方法
理論規(guī)律是由已知的物理規(guī)律經(jīng)過推導(dǎo)，得出的新的物理規(guī)律．因此，在理論規(guī)律教學(xué)中應(yīng)采用“理論推導(dǎo)法”．
如在“動能定理”的教學(xué)中，教師提出問題：質(zhì)量為m的物體在外力f的作用下，由速度v1，經(jīng)過位移s，達(dá)到速度v2．請學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識，找出外力所做的功跟物體動能變化的關(guān)系．學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律，都能運(yùn)用“理論推導(dǎo)法”推導(dǎo)出動能定理的數(shù)學(xué)表達(dá)式．
三、物理規(guī)律教學(xué)中應(yīng)注意的問題
�。保逦锢硪�(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程
物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，大致分為３種情況：
�。ǎ保⿲�(shí)驗(yàn)規(guī)律都是經(jīng)過多次觀察和實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行歸納推理得到的．如牛頓第二定律、氣體實(shí)驗(yàn)三定律等．
�。ǎ玻├硐胍�(guī)律都是由物理事實(shí)，經(jīng)過合理推理而發(fā)現(xiàn)的．如牛頓第一定律，理想氣體狀態(tài)方程．
�。ǎ常├碚撘�(guī)律是由已知規(guī)律經(jīng)過理論推導(dǎo)而得到的新規(guī)律．如萬有引力定律是由牛頓第二定律推導(dǎo)出來的．
�。玻⒁馕锢硪�(guī)律之間的聯(lián)系
有些物理規(guī)律之間是存在著相互關(guān)系的．以牛頓第一定律與牛頓第二定律為例，兩個(gè)定律是從不同的角度回答了力與運(yùn)動的關(guān)系．第一定律是說物體不受外力時(shí)做什么運(yùn)動，第二定律是說物體受力作用時(shí)做什么運(yùn)動．第一定律是第二定律的基礎(chǔ)，沒有第一定律，就不會有第二定律．雖然第一定律可以看成是第二定律的特例，但不能去掉第一定律．
�。常羁汤斫庖�(guī)律的物理意義
在規(guī)律教學(xué)過程中，要引導(dǎo)學(xué)生深刻理解規(guī)律的物理意義，防止死記硬套．為此應(yīng)做好以下幾點(diǎn)：
�。ǎ保⿵睦碚撋辖忉寣�(shí)驗(yàn)規(guī)律，做到從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面來充分認(rèn)識物理規(guī)律．如玻意爾定律是實(shí)驗(yàn)定律，也可以從分子動理論來解釋它，做到理論與實(shí)驗(yàn)相統(tǒng)一．
�。ǎ玻┮獜奈锢硪饬x上去理解物理規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式．如ρ＝m/v．對同一物質(zhì)而言，不能說密度跟質(zhì)量成正比，跟體積成反比．因?yàn)橥晃镔|(zhì)的密度是不變的．
�。ǎ常┮龑�(dǎo)學(xué)生總結(jié)物理規(guī)律間的相互聯(lián)系，以便更深入的理解物理規(guī)律．如動量守恒定律與牛頓第三定律的關(guān)系；動能定理、動量定理跟牛頓第二定律的關(guān)系等．
�。ǎ矗┮浞终J(rèn)識物理規(guī)律中各個(gè)物理量的物理意義．如F=ma中的F指的是物體所受的合外力；在E=ΔΦ/Δt中，要區(qū)別Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的物理意義；又如在a=Δv/Δt中，要區(qū)別v、Δv、Δv/Δt的物理意義．
�。矗⒁馕锢硪�(guī)律的適用范圍
物理規(guī)律往往都是在一定的條件下建立或推導(dǎo)出來的，只能在一定的范圍內(nèi)使用．超越這個(gè)范圍，物理規(guī)律則不成立，有時(shí)甚至?xí)贸鲥e誤結(jié)論．這一點(diǎn)往往易被學(xué)生忽視，他們一遇到具體問題，就亂套亂用物理規(guī)律，或者盲目外推，得出錯誤結(jié)論．因此，在物理規(guī)律教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生注意物理規(guī)律的適用范圍，使他們能夠正確使用物理規(guī)律解決實(shí)際問題．
四、運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題
在規(guī)律教學(xué)中，要指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律去分析和解決具體的物理問題，在使用中進(jìn)一步加深對物理規(guī)律及其物理意義的理解．
１．培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題的能力
例題的作用就是示范性，通過對例題的分析，總結(jié)出解決問題的思路、方法與步驟，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題．如牛頓第二定律的應(yīng)用可分為３個(gè)方面：
�。ǎ保┯闪求加速度a．
�。ǎ玻┯杉铀俣菷求力a．
（３）由m=F/a來解釋慣性與質(zhì)量的關(guān)系．
針對上述３種情況，可以各設(shè)計(jì)一個(gè)典型例題，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用牛頓第二定律解決實(shí)際問題，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題的能力．
�。玻畯�(qiáng)化訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律解決具體問題的能力
精心挑選習(xí)題，讓學(xué)生通過適量訓(xùn)練，在實(shí)踐中總結(jié)運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題的方法與技巧，從而達(dá)到提高運(yùn)用物理規(guī)律解決物理問題的能力．注意習(xí)題要少而精，不搞題海戰(zhàn)術(shù)．
�。常m時(shí)組織測驗(yàn)，檢查學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題的能力
適時(shí)、定期組織物理測驗(yàn)，是檢查物理規(guī)律教學(xué)效果的有效途徑．值得注意的是，在運(yùn)用物理規(guī)律的過程中，要指導(dǎo)學(xué)生不斷總結(jié)分析問題和解決問題的方法與技巧，能做到舉一反三．
綜上所述，我們對物理規(guī)律的教學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)、全面、具體的研究，總結(jié)出了一般規(guī)律．但教學(xué)是一門創(chuàng)造性藝術(shù)，只有在教學(xué)中不斷創(chuàng)新，敢于試驗(yàn)，大膽改革，才能提高物理規(guī)律的教學(xué)水平．
參考文獻(xiàn)
１ 許國梁．中學(xué)物理教學(xué)法．北京：人民教育出版社，１９８１．１
２ 南沖．中學(xué)物理教學(xué)研究．北京：海潮出版社，１９９３．９
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