论文部分内容阅读
[摘要]物理规律（包括定律、定理、原理和定则等）是物理现象、过程在一定的条件下发生、发展和变化的必然趋势及其本质联系的反映。它是中学物理基础知识最重要的内容，是物理知识结构体系的枢纽。因此，规律教学是中学物理教学的中心任务。
[关键词]物理规律 物理教学 教学方法
一、发现物理规律的方法有两种：实验归纳法和理论演绎法
1．实验归纳法。采用这种方法发现的规律，一般是实验规律，通常叫做定律。如牛顿运动定律、动量守恒定律。
2．理论演绎法。采用这种方法发现的规律，大部分是理论规律，通常叫做定理或原理。原理、定理这两个术语表明，它们不再仅仅是对经验事实的概括，而是成为科学理论系统本身的出发点。这类规律是根据已知的规律，进行推理论证，然后进行内涵外延，从而得到的规律，例如动量定理。
采用这种方法发现的规律，还有一部分是理想规律，这类规律是研究问题时避开次要因数，抓住主要矛盾，准确及时地探讨事物的本质，从而揭示规律。如牛顿第一定律。
二、 从物理规律的发现方法，我们可以对物理规律进行分类
1．实验规律。牛顿运动定律、动量守恒定律、机械能守恒定律、万有引力定律、热力学第一定律、库仑定律、欧姆定律、楞次定律、法拉第电磁感应定律、光的反射定律、法拉第电磁感应定律、光的反射定律、光的折射定律等。
2．理论规律。动量定理、功的原理、波的叠加原理、光的可逆原理等。
3．理想规律。牛顿第一定律，理想气体的状态方程等。
三、针对不同类型的规律可以采取不同的教育教学方法
1．实验规律的教学方法
（1）探索实验法。如牛顿第二定律是先探究物体的质量相同时，物体的加速度跟作用在物体上的力之间的关系，再探究在相同的力的作用下，物体的加速度跟物体的质量之间关系，最后总结出物体所受到的力与物体的加速度以及物体的质量之间的关系。
（2）验证实验法。如验证机械能守恒定律，研究物体忽略空气阻力，只受重力的作用时，物体自由下落，物体的机械能总守恒，即物体减少的重力势能总等于物体增加的动能，若设质量为m的物体，下落高度为h，速度为v，应有mgh=1/2 mv2。
（3）演示实验法：如牛顿第三定律，让两学生分别拿一弹簧秤A，B，在水平方向，两弹簧秤联接，改变其中一弹簧秤的拉力，发现两弹簧秤的读数总是大小相等，方向相反，在同一直线上。
2．理论规律的教学方法
如动量定律是根据牛顿第二定律F=ma和运动学公式Vt=V0+at，在设力是恒定的情况下推导出来的，再演绎到变力，体现出的是力对时间的积累效果。
3．理想规律的教学方法
如牛顿第一定律，在三个完全相同的斜面下端的水平面上，分别铺上毛巾、木板、玻璃，让小球从同一高度释放，发现小球在毛巾上运动的最近，在木板上次之，在玻璃上最远。进而经过抽象思维，抓住主要因数，忽略次要因数，从而揭示了自然规律。
四、对物理规律的教学，还要让学生理解以下几点
1．有关物理概念以及物理规律之间的联系
首先，任何物理规律是有关物理概念之间的必然联系。如欧姆定律，是由导体、电流、电压、电阻等概念组成。研究对象是导体，电流、电压、电阻是三个可以测量的物理量。它表明了研究对象（导体）的电流与研究对象（导体）的电阻和加在研究对象（导体）两端的电压的定量关系。
其次，有些物理规律之间是存在着相互关系的。如牛顿第一定律与牛顿第二定律，两个定律是从不同的角度回答了力与运动的关系。
2．要深刻理解物理规律的物理意义
（1）从理论上解释规律，做到从理论和实验两方面来充分认识规律。
（2）要从物理意义上去理解物理规律的数学表达式。如欧姆定律公式：R= U/I，通过导体的电压与电流成正比，但不能理解为当电压为零时物体的电阻为零，因为，电阻是导体的固有属性。
（3）要引导学生总结物理规律之间的相互关系，以便更深入的理解物理规律。
如牛顿第二定律公式：F=ma ，牛顿第一定律可以认为是牛顿第二定律的一个特例：当F=0时，a=0 。
（4）要充分认识物理规律中各个物理量的物理意义。
如牛顿第二定律公式：F=ma ，其中，F 表示研究对象所受到的力，m表示研究对象的质量，a表示研究对象的加速度。
3．物理规律的适用范围
物理规律具有近似性。首先，由于物理学所研究的对象和过程，往往不是处于自然状态下的实际客体和实际现象，而是采用科学抽象方法适当简化之后建立的理想模型和理想过程；其次，由于物理学是实验科学，在观察和实验中，限于仪器的精密程度、操作技术的准确程度，不可避免的出现测量误差。另外，还有物理现象中的微观量的涨落因数，使许多宏观可测物理量的值都是统计的结果，也不可避免地存在误差和不准确性。 因此，反映各物理量之间关系的物理规律，只能在一定精密范围内足够真实但又是近似地反映客观世界。
物理规律具有局限性。因为物理规律是在一定范围内发现的，或在一定条件下推理得到的，又在有限领域内检验的，所以规律还具有局限性，物理规律总是有它的适用范围和适用条件。
这一点很容易被学生忽视，通常，他们一遇到具体问题，就乱套乱用物理规律，得出错误结论。因此，在物理规律教学中，要引导学生注意物理规律的适用范围，使他们能正确使用物理规律解决实际问题。
4．对规律的应用
物理规律的教学，不但是使学生掌握物理规律，而且要使学生掌握科学的研究方法，提高观察、实验能力、思维能力和运用规律分析问题、解决问题的能力。
（1）培养学生运用物理规律解决实际问题的能力，主要是通过例题。例题的作用就是示范性，通过对例题的分析，总结出解决问题的思路、方法与步骤，引导学生应用物理规律解决实际问题。
（2）强化训练学生运用物理规律解决具体问题的能力，主要是通过习题。精心挑选练习，让学生通过适量训练，在实践中总结运用规律解决实际问题的方法与技巧，从而达到提高运用物理规律解决物理问题的能力。但要注意，习题要精而少，不搞题海战术。
（3）适时组织测验，检查学生运用物理规律解决实际问题的能力，主要是通过测试。适时、定期的组织物理测验，是检查规律教学的最有效的途径。值得注意的是，在运用物理规律的过程中，要指导学生不断的总结分析问题和解决问题的方法与技巧，能做到举一反三。
总的来说，物理规律教学的一般程序是：
首先，使学生对发现或建立某一规律所采用的方法、途径和具体的依据有较清晰的认识。其次，使学生明白某一规律的物理意义，适用范围和条件。最后，通过练习、运用，使学生掌握分析问题、解决问题的思路和方法。
综上所述，我们对物理规律的教学进行了系统、全面、具体的研究，总结出了一般规律。但教学更是一门艺术，只有在教学中不断创新，勇于实验，大胆改革，才能提高物理规律的教学艺术与水平。
(作者单位：湖北武汉市汽车应用工程学校)
[关键词]物理规律 物理教学 教学方法
一、发现物理规律的方法有两种：实验归纳法和理论演绎法
1．实验归纳法。采用这种方法发现的规律，一般是实验规律，通常叫做定律。如牛顿运动定律、动量守恒定律。
2．理论演绎法。采用这种方法发现的规律，大部分是理论规律，通常叫做定理或原理。原理、定理这两个术语表明，它们不再仅仅是对经验事实的概括，而是成为科学理论系统本身的出发点。这类规律是根据已知的规律，进行推理论证，然后进行内涵外延，从而得到的规律，例如动量定理。
采用这种方法发现的规律，还有一部分是理想规律，这类规律是研究问题时避开次要因数，抓住主要矛盾，准确及时地探讨事物的本质，从而揭示规律。如牛顿第一定律。
二、 从物理规律的发现方法，我们可以对物理规律进行分类
1．实验规律。牛顿运动定律、动量守恒定律、机械能守恒定律、万有引力定律、热力学第一定律、库仑定律、欧姆定律、楞次定律、法拉第电磁感应定律、光的反射定律、法拉第电磁感应定律、光的反射定律、光的折射定律等。
2．理论规律。动量定理、功的原理、波的叠加原理、光的可逆原理等。
3．理想规律。牛顿第一定律，理想气体的状态方程等。
三、针对不同类型的规律可以采取不同的教育教学方法
1．实验规律的教学方法
（1）探索实验法。如牛顿第二定律是先探究物体的质量相同时，物体的加速度跟作用在物体上的力之间的关系，再探究在相同的力的作用下，物体的加速度跟物体的质量之间关系，最后总结出物体所受到的力与物体的加速度以及物体的质量之间的关系。
（2）验证实验法。如验证机械能守恒定律，研究物体忽略空气阻力，只受重力的作用时，物体自由下落，物体的机械能总守恒，即物体减少的重力势能总等于物体增加的动能，若设质量为m的物体，下落高度为h，速度为v，应有mgh=1/2 mv2。
（3）演示实验法：如牛顿第三定律，让两学生分别拿一弹簧秤A，B，在水平方向，两弹簧秤联接，改变其中一弹簧秤的拉力，发现两弹簧秤的读数总是大小相等，方向相反，在同一直线上。
2．理论规律的教学方法
如动量定律是根据牛顿第二定律F=ma和运动学公式Vt=V0+at，在设力是恒定的情况下推导出来的，再演绎到变力，体现出的是力对时间的积累效果。
3．理想规律的教学方法
如牛顿第一定律，在三个完全相同的斜面下端的水平面上，分别铺上毛巾、木板、玻璃，让小球从同一高度释放，发现小球在毛巾上运动的最近，在木板上次之，在玻璃上最远。进而经过抽象思维，抓住主要因数，忽略次要因数，从而揭示了自然规律。
四、对物理规律的教学，还要让学生理解以下几点
1．有关物理概念以及物理规律之间的联系
首先，任何物理规律是有关物理概念之间的必然联系。如欧姆定律，是由导体、电流、电压、电阻等概念组成。研究对象是导体，电流、电压、电阻是三个可以测量的物理量。它表明了研究对象（导体）的电流与研究对象（导体）的电阻和加在研究对象（导体）两端的电压的定量关系。
其次，有些物理规律之间是存在着相互关系的。如牛顿第一定律与牛顿第二定律，两个定律是从不同的角度回答了力与运动的关系。
2．要深刻理解物理规律的物理意义
（1）从理论上解释规律，做到从理论和实验两方面来充分认识规律。
（2）要从物理意义上去理解物理规律的数学表达式。如欧姆定律公式：R= U/I，通过导体的电压与电流成正比，但不能理解为当电压为零时物体的电阻为零，因为，电阻是导体的固有属性。
（3）要引导学生总结物理规律之间的相互关系，以便更深入的理解物理规律。
如牛顿第二定律公式：F=ma ，牛顿第一定律可以认为是牛顿第二定律的一个特例：当F=0时，a=0 。
（4）要充分认识物理规律中各个物理量的物理意义。
如牛顿第二定律公式：F=ma ，其中，F 表示研究对象所受到的力，m表示研究对象的质量，a表示研究对象的加速度。
3．物理规律的适用范围
物理规律具有近似性。首先，由于物理学所研究的对象和过程，往往不是处于自然状态下的实际客体和实际现象，而是采用科学抽象方法适当简化之后建立的理想模型和理想过程；其次，由于物理学是实验科学，在观察和实验中，限于仪器的精密程度、操作技术的准确程度，不可避免的出现测量误差。另外，还有物理现象中的微观量的涨落因数，使许多宏观可测物理量的值都是统计的结果，也不可避免地存在误差和不准确性。 因此，反映各物理量之间关系的物理规律，只能在一定精密范围内足够真实但又是近似地反映客观世界。
物理规律具有局限性。因为物理规律是在一定范围内发现的，或在一定条件下推理得到的，又在有限领域内检验的，所以规律还具有局限性，物理规律总是有它的适用范围和适用条件。
这一点很容易被学生忽视，通常，他们一遇到具体问题，就乱套乱用物理规律，得出错误结论。因此，在物理规律教学中，要引导学生注意物理规律的适用范围，使他们能正确使用物理规律解决实际问题。
4．对规律的应用
物理规律的教学，不但是使学生掌握物理规律，而且要使学生掌握科学的研究方法，提高观察、实验能力、思维能力和运用规律分析问题、解决问题的能力。
（1）培养学生运用物理规律解决实际问题的能力，主要是通过例题。例题的作用就是示范性，通过对例题的分析，总结出解决问题的思路、方法与步骤，引导学生应用物理规律解决实际问题。
（2）强化训练学生运用物理规律解决具体问题的能力，主要是通过习题。精心挑选练习，让学生通过适量训练，在实践中总结运用规律解决实际问题的方法与技巧，从而达到提高运用物理规律解决物理问题的能力。但要注意，习题要精而少，不搞题海战术。
（3）适时组织测验，检查学生运用物理规律解决实际问题的能力，主要是通过测试。适时、定期的组织物理测验，是检查规律教学的最有效的途径。值得注意的是，在运用物理规律的过程中，要指导学生不断的总结分析问题和解决问题的方法与技巧，能做到举一反三。
总的来说，物理规律教学的一般程序是：
首先，使学生对发现或建立某一规律所采用的方法、途径和具体的依据有较清晰的认识。其次，使学生明白某一规律的物理意义，适用范围和条件。最后，通过练习、运用，使学生掌握分析问题、解决问题的思路和方法。
综上所述，我们对物理规律的教学进行了系统、全面、具体的研究，总结出了一般规律。但教学更是一门艺术，只有在教学中不断创新，勇于实验，大胆改革，才能提高物理规律的教学艺术与水平。
(作者单位：湖北武汉市汽车应用工程学校)