淺談初中物理規(guī)律教學(xué)的認(rèn)識(shí)

摘 要：初中物理教學(xué)里，規(guī)律教學(xué)有著很重要的作用，物理規(guī)律教學(xué)要聯(lián)系過去的與將來的知識(shí)，得出并建立物理規(guī)律的理論依據(jù)，掌握怎樣研究規(guī)律的手段，從而使學(xué)生理解相關(guān)的物理意義；認(rèn)清所研究的物理規(guī)律與有關(guān)概念之間的關(guān)系；激發(fā)和安排學(xué)生掌握用物理規(guī)律、物理知識(shí)解決生活實(shí)際難題。在物理規(guī)律教學(xué)中，不但要讓學(xué)生學(xué)會(huì)掌握物理的規(guī)律，還要讓學(xué)生掌握物理科學(xué)的研究方法，提升觀察事物、動(dòng)手作實(shí)驗(yàn)的能力，同時(shí)提高獨(dú)立思維能力，可以運(yùn)用物理規(guī)律來分析問題、解決問題。

關(guān)鍵詞：規(guī)律教學(xué)；知識(shí)的聯(lián)系；解決問題

運(yùn)用物理規(guī)律可以分析、解決普通的物理現(xiàn)象、物理過程。物理規(guī)律是物理在變化中的各個(gè)因素之間的本質(zhì)聯(lián)系的集中反映，展示了事物本質(zhì)屬性里的內(nèi)部關(guān)系。運(yùn)用物理規(guī)律可以掌握物理公式、定理、原理、法則、定律和方程。

物理規(guī)律同時(shí)也就是在平時(shí)的觀察、手工實(shí)驗(yàn)、個(gè)人思維、想象和數(shù)學(xué)推理相融合的結(jié)晶，不隨人的意志、精神轉(zhuǎn)移?，F(xiàn)在物理的各種客觀規(guī)律不會(huì)被人類創(chuàng)造，只是在人們的觀察、實(shí)驗(yàn)中被發(fā)現(xiàn)。物理規(guī)律表現(xiàn)各種相關(guān)的物理概念之間存在內(nèi)在聯(lián)系。物理規(guī)律具有一定的相近性與局限性。

物理規(guī)律是物理學(xué)科理論體系中最重要的內(nèi)容。教學(xué)中物理規(guī)律的成功與否會(huì)影響學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)科的水平，因此物理規(guī)律教學(xué)在物理教學(xué)中具有舉足輕重的作用。在2011年版的義務(wù)教育《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中，明確了初中物理最新的課程目標(biāo)、課程理念。因此教師在日常物理規(guī)律的教學(xué)中有了更高的目標(biāo)要求。

一、 要掌握物理新舊兩種知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系與樹立規(guī)律的理論依據(jù)

會(huì)運(yùn)用研究物理規(guī)律的各種辦法，使學(xué)生懂得從學(xué)習(xí)舊知識(shí)向?qū)W習(xí)新知識(shí)的過渡辦法，更快進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。

人的認(rèn)知事物過程是一個(gè)很復(fù)雜的工程，人認(rèn)識(shí)自然界各種客觀事物的實(shí)踐里，如人對各種信息量進(jìn)行加工處理的過程中，是人由外到內(nèi)，由現(xiàn)象到本質(zhì)，是客觀事物特征與內(nèi)在聯(lián)系的心理活動(dòng)的表現(xiàn)。是人的感覺、知覺、記憶、思維與想象等認(rèn)知水平要素內(nèi)在組成。人得到知識(shí)或運(yùn)用知識(shí)的時(shí)間是感覺與知覺的開始。因此在物理定律教學(xué)時(shí)做到以下幾點(diǎn)。

（一） 尋找新舊知識(shí)的聯(lián)系

例如學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓第一定律的時(shí)候，前面學(xué)習(xí)與掌握了力的作用知識(shí)，明白力的作用能改變地球上物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。而物體從靜止到運(yùn)動(dòng)、從運(yùn)動(dòng)到靜止，改變物體的運(yùn)動(dòng)速度的大小或方向的，稱做物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變。在此基礎(chǔ)上要學(xué)生理解牛頓第一定律可以進(jìn)行如下教學(xué)過程：

引出牛頓第一定律：任何物體沒有受到外力作用的時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。照下圖那樣，給水平桌面鋪上粗糙程度不同的物體（如毛巾、棉布、木板等），讓小車自斜面頂端從靜止開始滑下。觀察小車從同一高度滑下后，在不同表面運(yùn)動(dòng)的距離。

結(jié)論：平面越光滑，小車運(yùn)動(dòng)的距離越 ，這說明小車受到的阻力越 ，速度減小得越 。

推理：如果運(yùn)動(dòng)物體不受力，它將 。

（二） 把握建立規(guī)律的事實(shí)依據(jù)

由此讓學(xué)生清晰的知道牛頓第一定律的事實(shí)依據(jù)，平面越光滑，小車運(yùn)動(dòng)的距離越小，這說明小車受到阻力越小，速度減小的越慢。同時(shí)要讓學(xué)生知道牛頓第一定律是如何得出，并能夠理解牛頓第一定律中的一切物體和不受外力作用的情況。

再如，在液體內(nèi)部壓強(qiáng)的教學(xué)中，讓學(xué)生動(dòng)手完成以下實(shí)驗(yàn)

通過實(shí)驗(yàn)研究得出結(jié)論：（1）同一種液體在一樣的深度位置上不同方向的壓強(qiáng)大小相等。（2）同樣液體內(nèi)部的壓強(qiáng)大小隨這種液體深度的增加而增大。（3）不同液體，在同一深度的壓強(qiáng)大小與液體的密度有關(guān)，密度越大，液體壓強(qiáng)越大。這樣的教學(xué)過程，以感覺知識(shí)為主，讓學(xué)生親身經(jīng)歷用壓強(qiáng)計(jì)測量液體內(nèi)部的壓強(qiáng)的過程，符合初中生的認(rèn)識(shí)規(guī)律，增強(qiáng)學(xué)生對知識(shí)的掌握記憶，提高教師的課堂教學(xué)效率。但有很多的教師，由于各方面的原因，不愿意組織學(xué)生實(shí)驗(yàn)，而是用課本講解實(shí)驗(yàn)。學(xué)生也能理解該規(guī)律，表面上教學(xué)效率很高，但過不了多久，學(xué)生就把知識(shí)給忘記了。沒有真正掌握知識(shí)。

（三） 懂得研究方法

伽利略被稱為物理實(shí)驗(yàn)方法的開拓者，同時(shí)他又創(chuàng)造了理想實(shí)驗(yàn)的方法.他在科學(xué)研究中善于運(yùn)用理想實(shí)驗(yàn)法，例如他在發(fā)現(xiàn)慣性的過程中運(yùn)用了理想斜面實(shí)驗(yàn)，堪稱物理史中的一絕.因?yàn)樗O(shè)計(jì)的理想斜面在實(shí)際當(dāng)中是無法實(shí)現(xiàn)的.盡管我們可以把運(yùn)動(dòng)物體所受的摩擦力和空氣阻力盡量減少，但是絕不可能完全排除阻力對物體運(yùn)動(dòng)的影響.可是這并不能阻礙人們根據(jù)多次運(yùn)用理想實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用邏輯推理方法進(jìn)行科學(xué)抽象而做出應(yīng)有的結(jié)論.伽利略運(yùn)用理想實(shí)驗(yàn)所得到的結(jié)論被牛頓概括總結(jié)出牛頓第一定律，理想實(shí)驗(yàn)在其中起了決定性的作用.這種實(shí)驗(yàn)是人在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的理論基礎(chǔ)上，使用邏輯的推理方式和空間想象力，利用人類思維，把現(xiàn)實(shí)的實(shí)驗(yàn)條件和探究對象理想化，從而抽像理想化得出的結(jié)果.這就告訴我們牛頓第一定律的獲得是在實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，通過推理而抽象概括出來的。為后人研究物理規(guī)律所借鑒。這種研究物理規(guī)律的方法對于初中生來說，同樣是教學(xué)上的難點(diǎn)。

二、 要使學(xué)生理解物理規(guī)律的物理意義

（一） 教師在教學(xué)過程中有針對性的帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)真分析文字表達(dá)的內(nèi)涵、掌握它的真正意思，不要讓學(xué)生死記硬背；

對有一定規(guī)律的所有文字表述，一定要讓學(xué)生對有聯(lián)系的問題進(jìn)行分析、研究，并對事物的本質(zhì)的研究要在一定認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，不要讓學(xué)生在毫無認(rèn)識(shí)或認(rèn)識(shí)不足的條件下拿出來灌輸給學(xué)生。

例如“密度”知識(shí)的教學(xué)，如果一開始就對學(xué)生進(jìn)行密度知識(shí)的灌輸往往會(huì)造成學(xué)生無法得到知識(shí)的遷移和運(yùn)用，無法真正理解密度的概念。在教學(xué)過程中，應(yīng)讓學(xué)生有足夠的時(shí)間進(jìn)行探究，讓學(xué)生主動(dòng)去理解密度的特點(diǎn)，讓學(xué)生分析得出同一種物體體積越大質(zhì)量越大，進(jìn)而經(jīng)過分析知道同一種物體的質(zhì)量和體積成正比，教師也可以運(yùn)用類比勻速直線運(yùn)動(dòng)路程與時(shí)間的關(guān)系來幫助學(xué)生理解密度知識(shí)。

（二） 用數(shù)學(xué)公式表述的規(guī)律的物理意義對于規(guī)律的概念形式要充分表達(dá)出定律的內(nèi)涵可以表達(dá)出研究對象之間的相關(guān)聯(lián)系，要達(dá)到如下教學(xué)要求：

1. 事物的研究規(guī)律是在特定的環(huán)境下建立起來的。在各種實(shí)驗(yàn)總結(jié)中，怎么把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在思維與數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化為規(guī)律用實(shí)在看得見的公式表達(dá)出來；在現(xiàn)實(shí)分析中，規(guī)律的表現(xiàn)形式是如何通過科學(xué)地推理出來的，推導(dǎo)的關(guān)鍵是數(shù)學(xué)方法。如：壓強(qiáng)計(jì)算公式p=F/S，推導(dǎo)式p=ρɡh（液體）是根據(jù)p=F/S，F(xiàn)=G，G=mg，m=ρV，V=Sh推導(dǎo)出來的。

2. 掌握物理公式的意義：讓學(xué)生把物理意義的意思與理解公式方法物理關(guān)系聯(lián)系起來，不能用單純數(shù)學(xué)的知識(shí)理解。如：壓強(qiáng)計(jì)算公式p=F/S，F(xiàn)是指壓力大小，S是指受力面積大小。壓強(qiáng)推導(dǎo)式p=ρɡh（液體），ρ指液體的密度，ɡ是指重力比值，h是指所求的位置到液面的垂直距離。

3. 使學(xué)生明確規(guī)律的適用條件和范圍

由于規(guī)律具有一定的局限性，所以規(guī)律的成立是有條件的，有一定的適用范圍。明確各個(gè)規(guī)律的適用范圍可以合理地使用規(guī)律來探究和解決問題，不可亂用規(guī)律，亂套公式。如：牛頓第一定律（物體不受外力，尤其理解什么屬于不受外力作用），歐姆定律是I=U/R運(yùn)用（同一段電路同一時(shí)刻），壓強(qiáng)推導(dǎo)式p=ρɡh（一般用于液體）。

三、 引導(dǎo)和組織學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律、物理知識(shí)解決實(shí)際問題

《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》把“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”作為課程學(xué)習(xí)基本理念之一。所以，對于主要的物理規(guī)律，要讓學(xué)生理解，還要學(xué)會(huì)靈活使用。理解學(xué)習(xí)物理規(guī)律就在于可以利用物理規(guī)律來解決問題。在這事件中，就是把理想化的物理規(guī)律轉(zhuǎn)化為具體的看得見的過程，輕松掌握認(rèn)識(shí)上的再次“騰飛”。所以，在《液體壓強(qiáng)》的教學(xué)設(shè)計(jì)中，得出了液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)和計(jì)算公式后，師生討論“攔河壩為何設(shè)計(jì)成下寬上窄的形狀”的問題。更深一層組織學(xué)生理解掌握連通器的原理，學(xué)會(huì)了船閘的工作原理。這些知識(shí)的教學(xué)都是建立在學(xué)生能理解液體內(nèi)部壓強(qiáng)基本物理規(guī)律的基礎(chǔ)上。

典型習(xí)題：如圖所示，水桶的底面積為400 cm2，重為10 N，現(xiàn)倒入13 kg的水，桶內(nèi)水的高度為30 cm，放在水平地面上，求：（1）水對桶底的壓力和壓強(qiáng)；

（2）水桶對地面的壓力和壓強(qiáng)。

解：由題知，S底=400 cm2=4×10-2 m2，G桶=10 N，m水=13 kg，h=30 cm=0.3 m，

①水對桶底的壓強(qiáng)：p=ρgh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3000 Pa，水對桶底的壓力：F=pS=3000 Pa×4×10-2 m2=120 N；

②桶內(nèi)水的重：G水=m水g=13 kg×10 N/kg=130 N，地面水平，水桶對地面的壓力大?。篎=G桶+G水=10 N+130 N=140 N；水桶對地面的壓強(qiáng)：P=F/S=140 N/4×10-2 m2=3500 Pa

答：①水對桶底的壓力為120 N、壓強(qiáng)為3000 Pa；②水桶對地面的壓力為140 N、壓強(qiáng)為3500 Pa。

教師總結(jié)：固體壓力、壓強(qiáng)計(jì)算過程，先通過F=G算壓力，再根據(jù)定義式p=F/S計(jì)算壓強(qiáng)。液體壓強(qiáng)、壓力計(jì)算過程，先根據(jù)p=ρgh算壓強(qiáng)，再由F=pS計(jì)算壓力。

教師通過示范利用物理規(guī)律解決生活中的現(xiàn)實(shí)問題，與他們一起運(yùn)用規(guī)律解決實(shí)際問題的習(xí)題。讓學(xué)生更進(jìn)一步掌握深化對規(guī)律的內(nèi)涵，慢慢地掌握怎樣分析現(xiàn)實(shí)問題、處理實(shí)際問題的手段，讓學(xué)生分析、解決問題的能力得到提高，激發(fā)學(xué)生利用數(shù)學(xué)手段解決物理問題的能力，發(fā)揮學(xué)生各種邏輯思維和語言表達(dá)、自行解決簡單實(shí)際問題的能力，以及創(chuàng)新方法等。

因此，在新課程標(biāo)準(zhǔn)的背景下，教師在物理規(guī)律教學(xué)中，不僅要讓學(xué)生理解物理規(guī)律，還要讓學(xué)生掌握正確的研究手段，提高觀察、實(shí)驗(yàn)的能力，利用創(chuàng)新思維手段和運(yùn)用科學(xué)的發(fā)展規(guī)律分析問題、解決問題。

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[3]義務(wù)教育《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》.北京師范大學(xué)出版社，2011年版.

作者簡介：

緱樂，福建省南平市，南平市第四中學(xué)。