淺議高中物理概念規(guī)律的教學*

李慶林，顧 偉

（肥城市第一高級中學，山東 肥城 271600）

1 概念理解

每個物理概念的引入是因物理學的需要而產生的，這是要求學生在接觸概念之前就應該知道的一個基本常識。例如為了說明自然界的各種相互作用而引入了力：為了說明物體運動的快慢而引入了速度——在引入一個物理量后，必須對這個物理量由表及里進行剖析：第一步是了解其定義的含義，其矢量，標性及單位；第二步是其內涵和外延；第三步是在以后的教學中去加強對它的理解。例如對滑動磨擦力的教學，首先根據(jù)其定義明確滑動磨擦力是一個物體在另一個物體表面上滑動時受到阻礙而產生的，它是一矢量，由于是力，故根據(jù)力的三要素去確定其大小，方向，力的作用點。這是第一步，也是教學的基點。第二步根據(jù)其定義，判斷滑動磨擦力的方向是與相對運動的方向相反，而不是與運動方向相反；滑動磨擦力是阻礙相對運動，而不是阻礙運動。這是在較深層次上的認識。至于第三步，則是在以后的教學中逐步認識滑動磨擦力做功的特點：它對物體即可以做正功，也可以做負功，還可以不做功；但一對相互作用的滑動磨擦力做功的代數(shù)和總是負功，而負功的大小總是等于滑動磨擦力與相對運動兩物體之間的相對路徑的乘積。要使學生認識到這一步，必須經過一段教學過程才能完成。對物理概念的教學也應該有長計劃，短安排，絕不能期望短期內完善學生對概念的理解。

在基本概念的初步教學中，先讓學生自學體會，琢磨概念的內涵。然后再由教師引導學生對概念的定義進行剖析，加深理解，最后附上部分練習題。如像各種力，位移，動量——物理量教學則需要采用教師引導，由學生自己對物理量定義，然后逐步完善。這樣作的目的是讓學生體會一個物理量產生的條件和怎么樣給它以定義。如電場強度，磁感強度，電勢―――通過這些程序教學，使學生逐步領悟物理學中概念產生的特點，同時通過這種方法來提高學生的自學能力和培養(yǎng)學生的物理思想。

2 掌握規(guī)律

在中學階段，絕大部分的物理規(guī)律都是通過演示實驗的結果總結出來的。讓學生注意觀察實驗現(xiàn)象，分析實驗結果，從實驗結果中歸納出規(guī)律性的結論，這是規(guī)律教學的第一步；第二步則是物理規(guī)律成立的條件，或者說適用范圍；這是極其重要的。僅僅記住規(guī)律，而不知道其適用范圍，可能一用就錯。例如勻速運動的幾個公式，它只能在勻速運動中適用，可有的學生在任何運動中都加以應用，那肯定就錯。第三步就是物理規(guī)律之間的相互聯(lián)系。這一步就是較高層次的要求。要求對物理學知識之間的關系有較清楚的脈絡，也就是對前面所說的物理學框架有了一個基本的了解。這第三步是要在較長的時間內才能逐步完成。在所有的規(guī)律教學中，幾乎都是通過演示實驗得出規(guī)律的。我一般要求學生通過處理實驗的數(shù)據(jù)自己得出規(guī)律性的結論。例如在電阻定律的教學中，學生通過演示實驗的結果總結出導線的電阻與導線的長度成正比，與導線的橫截面積成反比，與導線的金屬材料有關。然后在參看課本時發(fā)現(xiàn)，金屬材料的電阻率的表格上強調在20 攝氏度時金屬的電阻率，然后又通過實驗說明以上的結論是在一定的溫度下成立的。這樣完善電阻定律使學生能加深對電阻定律的記憶，同時也使學生懂得一個物理規(guī)律的建立要經歷一個逐步完善的過程。為了鞏固學生對物理規(guī)律的認識，習題課是必不可少的。習題課除了鞏固對規(guī)律的認識外，還有一個重要的作用就是培養(yǎng)學生的分析推理能力。教師對習題所做的第一步是精選有特點，有代表性的例題。在分析例題時特別要注意的是這道例題是反映了怎樣的一個物理過程，所以在物理過程的分析中，要一步緊接著一步，一環(huán)緊扣著一環(huán)，每一步或每一環(huán)是以什么樣的物理規(guī)律為依據(jù)，而且分析的結果必然是已知物理量和末知物理量的關系通過某些規(guī)律將它們聯(lián)系起來，建立一系列的關系式后，聯(lián)立求解。這種方法對于順藤摸瓜的習題是十分有效的。在習題的類型上力求齊全，方法上力求多樣，內容上力求新穎，特別是含有“陷井”或引“敵人”上鉤這樣的習題對學生產生的效果更是大有稗益。對于以考查能力為目的競賽型習題來講，對學生的分析能力和求異思維要求高，所以在競賽輔導的教學中，我盡量地爭取從特殊的方法和特殊的途徑中去啟發(fā)學生的求異思維，并培養(yǎng)學生多角度，多層次地思考問題。這些年來，我們在解題過程中總結出了以下幾種富有特色的方法對學生進行訓練：類比法，對稱法，填補法，整體法，逆向思維法，鏡像法——這些方法對學生能力的提高無疑是起著至關重要的作用。所以，在物理教學中，從能力培養(yǎng)的角度來看，可以說習題課起著舉足輕重的作用。

3 做好實驗

物理學是一門以實驗為基礎的科學。用它來驗證物理學規(guī)律，辨析真?zhèn)?，從而使學生獲得感性認識，培養(yǎng)操作能力。課堂中教師的演示實驗更是培養(yǎng)學生實驗的先導，教師在演示過程是要明確實驗目的、實驗原理、使用器材、設計思想、分析可能出現(xiàn)的問題；用嚴謹?shù)目茖W作風與熟練的操作技能對學生產生潛移默化的影響，從而使學生有嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，正確的科學觀念。如在學習“電磁感應現(xiàn)象”這一章節(jié)，通過大量的演示實驗證明感應電流的產生條件，能夠直觀的看到由于磁通量的改變而產生感應電流的真實性。所以，通過演示實驗促使學生在觀察中和觀察后進行深入細致的思維活動，引導學生的思維向深度和廣度發(fā)展，經過分析、比較、歸納，找出事物的本質屬性，得出正確的實驗結論，認識物理學的基本概念、規(guī)律。實驗是物理教學的沃土，也是培養(yǎng)學生學習興趣的重要手段?？茖W探究的學習活動能使學生獲得做科學的成就感，它不僅能夠獲得初淺的科學知識，也能使學生獲得自然世界和科學技術的理解。通過實驗，使學生學會運用所學知識，分析物理現(xiàn)象，正確使用基本儀器，合理選擇實驗器材，精心設計實驗數(shù)據(jù)，歸納實驗結論。以此來培養(yǎng)學生的觀察能力，運用知識的能力，綜合信息處理數(shù)據(jù)的能力和歸納總結的能力，使科學知識與生活實踐緊密結合，讓學生學以致用。例如：在“電與磁”的內容從學生在生活中所了解的磁化現(xiàn)象入手，探究了電動機的工作、平行載流導線的相互作用，讓學生在可實現(xiàn)的活動中，充實自我。這些探究中所發(fā)現(xiàn)的科學事實活靈活現(xiàn)，具有豐富的教育內涵。學生離校后來信說：“高中三年的學習，我覺得我學習物理的主要轉變是從做題型轉變到邏輯思維，分析推理型，這使我受益非淺。”我真切地希望我的學生在我的引導下能由必然王國走向自由王國，從而領悟到物理學的真諦。