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规律教学是中学物理教学的中心任务。怎样才能搞好规律教学呢?现总结出了规律教学的一般规律。
一、物理规律的类型
1.实验规律物理学中的绝大多数规律,都是在观察和实验的基础上,通过分析归纳总结出来的,我们把它们叫做实验规律。如牛顿第二定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律、气体实验三定律等。
2.理想规律有些物理规律不能直接用实验来证明,但是具有足够数量的经验事实。如果把这些经验事实进行整理分析,去掉非主要因素,抓住主要因素,推理到理想的情况下,总结出来的规律,我们把它叫做理想规律。
3.理论规律有些物理规律是以已知的事实为根据,通过推理总结出来的,我们把它叫做理论规律。如动能定理是根据牛顿第二定律和运动学公式推导出来的。
二、物理规律教学的基本方法
在物理规律的教学过程中,不仅要让学生掌握规律本身,还要对规律的建立过程、研究问题的科学方法进行深入了解,更重要的是如何应用规律来解决具体问题。为此,对不同的物理规律应采用不同的教学方法。
1.实验规律的教学方法
(1)探索实验法
探索实验法就是根据某些物理规律的特点,设计实验,让学生通过自己做实验,总结出有关的物理规律。例如在牛顿第二定律的教学中,让学生通过实验探索加速度与力的关系以及加速度与质量的关系。使学生得出:在质量一定的条件下,加速度与外力成正比;在外力一定的条件下,加速度与质量成反比的结论。在此基础上,教师指导学生总结加速度、外力和质量间的关系,得出牛顿第二定律。
(2)验证实验法
验证实验法是采用证明规律的方法进行教学,从而使学生理解和掌握物理规律。具体实施时先由教师和学生一起提出问题,将物理规律直接告诉学生,然后教师指导学生并和学生一起通过观察分析有关现象、实验结论,验证物理规律。
(3)演示实验法
演示实验法就是教师通过精心设计的演示实验,引导学生观察,根据实验现象,师生共同分析、归纳,总结出有关的物理规律。
2.理想规律的教学方法
理想规律是在物理事实的基础上,通过合理推理至理想情况而总结出的物理规律。因此在教学中应用“合理推理法”。
3.理论规律的教学方法
理论规律是由已知的物理规律经过推导,得出的新的物理规律。因此,在理论规律教学中应采用“理论推导法”。
三、物理规律教学中应注意的问题
1、弄清物理规律的发现过程
物理规律的发现,大致分为3种情况:
(1)实验规律都是经过多次观察和实验,进行归纳推理得到的。
(2)理想规律都是由物理事实,经过合理推理而发现的。
(3)理论规律是由已知规律经过理论推导而得到的新规律。
2、注意物理规律之间的联系
有些物理规律之间是存在着相互关系的。以牛顿第一定律与牛顿第二定律为例,两个定律是从不同的角度回答了力与运动的关系。第一定律是说物体不受外力时做什么运动,第二定律是说物体受力作用时做什么运动。第一定律是第二定律的基础,没有第一定律,就不会有第二定律。虽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。
3、要深刻理解规律的物理意义
在规律教学过程中,要引导学生深刻理解规律的物理意义,防止死记硬套。为此应做好以下几点:
(1)从理论上解释实验规律,做到从理论和实验两个方面来充分认识物理规律。
(2)要从物理意义上去理解物理规律的数学表达式。如ρ=m/v。对同一物质而言,不能说密度跟质量成正比,跟体积成反比。因为同一物质的密度是不变的。
(3)要引导学生总结物理规律间的相互联系,以便更深入的理解物理规律。如动量守恒定律与牛顿第三定律的关系;动能定理、动量定理跟牛顿第二定律的关系等。
(4)要充分认识物理规律中各个物理量的物理意义。如F=ma中的F指的是物体所受的合外力;在E=ΔΦ/Δt中,要区别Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的物理意义;又如在a=Δv/Δt中,要区别v、Δv、Δv/Δt的物理意义。
4、注意物理规律的适用范围
物理规律往往都是在一定的条件下建立或推导出来的,只能在一定的范围内使用。超越这个范围,物理规律则不成立,有时甚至会得出错误结论。这一点往往易被学生忽视,他们一遇到具体问题,就乱套乱用物理规律,或者盲目外推,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,使他们能够正确使用物理规律解决实际问题。
四、运用物理规律解决实际问题
在规律教学中,要指导学生运用物理规律去分析和解决具体的物理问题,在使用中进一步加深对物理规律及其物理意义的理解。
1.培养学生运用物理规律解决实际问题的能力
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。如牛顿第二定律的应用可分为3个方面。
(1)由力F求加速度a。
(2)由加速度F求力a。
(3)由m=F/a来解释惯性与质量的关系。
针对上述3种情况,可以各设计一个典型例题,指导学生运用牛顿第二定律解决实际问题,从而达到培养学生运用物理规律解决实际问题的能力。
2.强化训练学生运用物理规律解决具体问题的能力
精心挑选习题,让学生通过适量训练,在实践中总结运用物理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。注意习题要少而精,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
适时、定期组织物理测验,是检查物理规律教学效果的有效途径。值得注意的是,在运用物理规律的过程中,要指导学生不断总结分析问题和解决问题的方法与技巧,能做到举一反三。
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。但教学是一门创造性艺术,只有在教学中不断创新,敢于试验,大胆改革,才能提高物理规律的教学水平。
一、物理规律的类型
1.实验规律物理学中的绝大多数规律,都是在观察和实验的基础上,通过分析归纳总结出来的,我们把它们叫做实验规律。如牛顿第二定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律、气体实验三定律等。
2.理想规律有些物理规律不能直接用实验来证明,但是具有足够数量的经验事实。如果把这些经验事实进行整理分析,去掉非主要因素,抓住主要因素,推理到理想的情况下,总结出来的规律,我们把它叫做理想规律。
3.理论规律有些物理规律是以已知的事实为根据,通过推理总结出来的,我们把它叫做理论规律。如动能定理是根据牛顿第二定律和运动学公式推导出来的。
二、物理规律教学的基本方法
在物理规律的教学过程中,不仅要让学生掌握规律本身,还要对规律的建立过程、研究问题的科学方法进行深入了解,更重要的是如何应用规律来解决具体问题。为此,对不同的物理规律应采用不同的教学方法。
1.实验规律的教学方法
(1)探索实验法
探索实验法就是根据某些物理规律的特点,设计实验,让学生通过自己做实验,总结出有关的物理规律。例如在牛顿第二定律的教学中,让学生通过实验探索加速度与力的关系以及加速度与质量的关系。使学生得出:在质量一定的条件下,加速度与外力成正比;在外力一定的条件下,加速度与质量成反比的结论。在此基础上,教师指导学生总结加速度、外力和质量间的关系,得出牛顿第二定律。
(2)验证实验法
验证实验法是采用证明规律的方法进行教学,从而使学生理解和掌握物理规律。具体实施时先由教师和学生一起提出问题,将物理规律直接告诉学生,然后教师指导学生并和学生一起通过观察分析有关现象、实验结论,验证物理规律。
(3)演示实验法
演示实验法就是教师通过精心设计的演示实验,引导学生观察,根据实验现象,师生共同分析、归纳,总结出有关的物理规律。
2.理想规律的教学方法
理想规律是在物理事实的基础上,通过合理推理至理想情况而总结出的物理规律。因此在教学中应用“合理推理法”。
3.理论规律的教学方法
理论规律是由已知的物理规律经过推导,得出的新的物理规律。因此,在理论规律教学中应采用“理论推导法”。
三、物理规律教学中应注意的问题
1、弄清物理规律的发现过程
物理规律的发现,大致分为3种情况:
(1)实验规律都是经过多次观察和实验,进行归纳推理得到的。
(2)理想规律都是由物理事实,经过合理推理而发现的。
(3)理论规律是由已知规律经过理论推导而得到的新规律。
2、注意物理规律之间的联系
有些物理规律之间是存在着相互关系的。以牛顿第一定律与牛顿第二定律为例,两个定律是从不同的角度回答了力与运动的关系。第一定律是说物体不受外力时做什么运动,第二定律是说物体受力作用时做什么运动。第一定律是第二定律的基础,没有第一定律,就不会有第二定律。虽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。
3、要深刻理解规律的物理意义
在规律教学过程中,要引导学生深刻理解规律的物理意义,防止死记硬套。为此应做好以下几点:
(1)从理论上解释实验规律,做到从理论和实验两个方面来充分认识物理规律。
(2)要从物理意义上去理解物理规律的数学表达式。如ρ=m/v。对同一物质而言,不能说密度跟质量成正比,跟体积成反比。因为同一物质的密度是不变的。
(3)要引导学生总结物理规律间的相互联系,以便更深入的理解物理规律。如动量守恒定律与牛顿第三定律的关系;动能定理、动量定理跟牛顿第二定律的关系等。
(4)要充分认识物理规律中各个物理量的物理意义。如F=ma中的F指的是物体所受的合外力;在E=ΔΦ/Δt中,要区别Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的物理意义;又如在a=Δv/Δt中,要区别v、Δv、Δv/Δt的物理意义。
4、注意物理规律的适用范围
物理规律往往都是在一定的条件下建立或推导出来的,只能在一定的范围内使用。超越这个范围,物理规律则不成立,有时甚至会得出错误结论。这一点往往易被学生忽视,他们一遇到具体问题,就乱套乱用物理规律,或者盲目外推,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,使他们能够正确使用物理规律解决实际问题。
四、运用物理规律解决实际问题
在规律教学中,要指导学生运用物理规律去分析和解决具体的物理问题,在使用中进一步加深对物理规律及其物理意义的理解。
1.培养学生运用物理规律解决实际问题的能力
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。如牛顿第二定律的应用可分为3个方面。
(1)由力F求加速度a。
(2)由加速度F求力a。
(3)由m=F/a来解释惯性与质量的关系。
针对上述3种情况,可以各设计一个典型例题,指导学生运用牛顿第二定律解决实际问题,从而达到培养学生运用物理规律解决实际问题的能力。
2.强化训练学生运用物理规律解决具体问题的能力
精心挑选习题,让学生通过适量训练,在实践中总结运用物理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。注意习题要少而精,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
适时、定期组织物理测验,是检查物理规律教学效果的有效途径。值得注意的是,在运用物理规律的过程中,要指导学生不断总结分析问题和解决问题的方法与技巧,能做到举一反三。
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。但教学是一门创造性艺术,只有在教学中不断创新,敢于试验,大胆改革,才能提高物理规律的教学水平。