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物理教学中,有些概念和规律难于理解。巧借其他学科的学生已掌握的知识,辅助物理教学,既加深了对物理知识的理解,又巩固了其他学科的知识,起到事半功倍的作用。
一、巧借哲学,理解场的物质性
场包含重力场、电场、磁场,由于场是看不见摸不着的,学生难于理解它的物质性,这里采用哲学中对物质的定义帮助学生理解。马克思在哲学中给出了物质的定义:物质是不依赖于人的感官而独立存在的客观实在。马克思对物质的定义告诉我们,物质的存在与否是不依赖于我们的感官的。场虽然不被我们的感官所感知,但是它确是实实在在存在着的,我们可以采用一些方法检验场是否存在。例如,电场的性质是对放入其中的电荷有力的作用,如果放入某空间一个电荷,它受到了力的作用,那么该区域存在电场。关于电场的物质性,爱因斯坦也曾经说过:在物理学家的眼中,电场就像你坐的椅子一样的实在。
二、巧借语文,理解楞次定律
楞次定律是物理学中重要的规律,它的表述简洁准确,但却难于理解。在教学中,通过实验探究,最后得出楞次定律的内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。这时可首先指导学生分析这个句子的成分,找出本句子中的主语、谓语、宾语、定语、状语、补语。结果表明,绝大多数学生能够把主谓宾、定状补分析到位。即(感应电流具有这样的方向,即感应电流的)—组合定语(磁场)—主语(总要)—状语(阻碍)—谓语(引起感应电流的磁通量的)—定语(变化)—宾语。句子的主要成分“磁场-阻碍-变化”一目了然,然后逐个解析谁的磁场?谁的变化?阻碍谁?然后画出如下的图示,加深理解。
三、巧借地理,理解等势线和重力势能
在地理学中,绘制地图时,为了反映地表海拔高低有两种方法:一是彩色地形图中利用颜色区分海拔的高度,二是利用等高线反应高低的变化。但是这些颜色和等高线在地球上并不是真实存在的,人们只是为了直观形象反映地势的高低人为画出的。在等势线(等势面)的教学中,借用等高线,可以加深理解。等势线也是为了直观形象的描述电场中电势的高低变化在电场中人为画出的曲线(曲面),电场中并不真实存在。
在重力势能的教学中,由于高度是决定重力势能大小的物理量,重力势能是标量,却存在正负。这时可引入地理学中的绝对高度与相对高度的概念辅助理解。珠穆朗玛峰的高度是8844.43米,我国的最低点,吐鲁番盆地中的艾丁湖面高度为-154.31米,它们的高度均是相对于我国青岛的黄海海面作为零点,这儿的正负只意味着珠穆朗玛峰或艾丁湖面相对于黄海海面的的高低,并没有方向的意义。
四、巧借数学,辨析公式和物理概念
物理学中,很多公式看似相同,但其应用范围却不尽相同,借用数学知识,辨析这些公式,能加深理解。例如,有三个容器,一个形状不规则的茶壶,一个圆柱状的桶,一个正方形的盒子。这三种容器可以用盛满水再分别倒入量杯的检验方法获得体积,但圆柱状可以用数学公式V=πR2h计算得出,正方形的可用V=a3计算得出,这些公式有着不同的使用范围,圆筒状的容器不能用V=a3进行计算。同样在电场中E=F/q、E=kQ/r2、E=U/d三个公式的使用也不相同。E=F/q适用于任何场,就像量杯测体积的方法,E的大小不决定于F和q,而决定于电场自身;E=kQ/r2只适用于点电荷的场,E的大小决定于场源电荷的电量Q和距Q的距离r。E=U/d只适用于匀强电场,E的大小决定于U和d。再如电容器中的C=Q/U和C=εrS/4πkd适用范围也不同,也可用此种方法类比理解。
物理教学中,很多物理现象、概念、规律的关系需要学生加以区分,借用集合的概念,可以加深理解。例如学习了机械运动后,对匀速运动、变速运动、匀变速直线运动等运动的关系可以用图一描述;学习了电场、点电荷的场、匀强电场后,用集合的方法描述它们的关系可用图二描述,这种描述方法学生一目了然,理解到位,记忆深刻。
一、巧借哲学,理解场的物质性
场包含重力场、电场、磁场,由于场是看不见摸不着的,学生难于理解它的物质性,这里采用哲学中对物质的定义帮助学生理解。马克思在哲学中给出了物质的定义:物质是不依赖于人的感官而独立存在的客观实在。马克思对物质的定义告诉我们,物质的存在与否是不依赖于我们的感官的。场虽然不被我们的感官所感知,但是它确是实实在在存在着的,我们可以采用一些方法检验场是否存在。例如,电场的性质是对放入其中的电荷有力的作用,如果放入某空间一个电荷,它受到了力的作用,那么该区域存在电场。关于电场的物质性,爱因斯坦也曾经说过:在物理学家的眼中,电场就像你坐的椅子一样的实在。
二、巧借语文,理解楞次定律
楞次定律是物理学中重要的规律,它的表述简洁准确,但却难于理解。在教学中,通过实验探究,最后得出楞次定律的内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。这时可首先指导学生分析这个句子的成分,找出本句子中的主语、谓语、宾语、定语、状语、补语。结果表明,绝大多数学生能够把主谓宾、定状补分析到位。即(感应电流具有这样的方向,即感应电流的)—组合定语(磁场)—主语(总要)—状语(阻碍)—谓语(引起感应电流的磁通量的)—定语(变化)—宾语。句子的主要成分“磁场-阻碍-变化”一目了然,然后逐个解析谁的磁场?谁的变化?阻碍谁?然后画出如下的图示,加深理解。
三、巧借地理,理解等势线和重力势能
在地理学中,绘制地图时,为了反映地表海拔高低有两种方法:一是彩色地形图中利用颜色区分海拔的高度,二是利用等高线反应高低的变化。但是这些颜色和等高线在地球上并不是真实存在的,人们只是为了直观形象反映地势的高低人为画出的。在等势线(等势面)的教学中,借用等高线,可以加深理解。等势线也是为了直观形象的描述电场中电势的高低变化在电场中人为画出的曲线(曲面),电场中并不真实存在。
在重力势能的教学中,由于高度是决定重力势能大小的物理量,重力势能是标量,却存在正负。这时可引入地理学中的绝对高度与相对高度的概念辅助理解。珠穆朗玛峰的高度是8844.43米,我国的最低点,吐鲁番盆地中的艾丁湖面高度为-154.31米,它们的高度均是相对于我国青岛的黄海海面作为零点,这儿的正负只意味着珠穆朗玛峰或艾丁湖面相对于黄海海面的的高低,并没有方向的意义。
四、巧借数学,辨析公式和物理概念
物理学中,很多公式看似相同,但其应用范围却不尽相同,借用数学知识,辨析这些公式,能加深理解。例如,有三个容器,一个形状不规则的茶壶,一个圆柱状的桶,一个正方形的盒子。这三种容器可以用盛满水再分别倒入量杯的检验方法获得体积,但圆柱状可以用数学公式V=πR2h计算得出,正方形的可用V=a3计算得出,这些公式有着不同的使用范围,圆筒状的容器不能用V=a3进行计算。同样在电场中E=F/q、E=kQ/r2、E=U/d三个公式的使用也不相同。E=F/q适用于任何场,就像量杯测体积的方法,E的大小不决定于F和q,而决定于电场自身;E=kQ/r2只适用于点电荷的场,E的大小决定于场源电荷的电量Q和距Q的距离r。E=U/d只适用于匀强电场,E的大小决定于U和d。再如电容器中的C=Q/U和C=εrS/4πkd适用范围也不同,也可用此种方法类比理解。
物理教学中,很多物理现象、概念、规律的关系需要学生加以区分,借用集合的概念,可以加深理解。例如学习了机械运动后,对匀速运动、变速运动、匀变速直线运动等运动的关系可以用图一描述;学习了电场、点电荷的场、匀强电场后,用集合的方法描述它们的关系可用图二描述,这种描述方法学生一目了然,理解到位,记忆深刻。