物理規律教學的基本要求和特點

孫睿

物理規律教學要重視對學生物理方法的培養。物理方法就是用于研究物理現象、物理規律和構筑物理學體系的各種途徑、方式和手段。物理學中的概念、規律、定理、公式、方法等是知識的一種狀態，而概念的形成、規律的揭示、定理的推證、實驗的設計、方法的獲得就是知識的過程，過程和狀態相比內涵更豐富。規律的產生來自人們對典型物理過程的深入思考、仔細研究和潛心探索，它給人們提供了更為廣闊的思維空間。重過程的教學更有利于培養學生的科學思想和學科學、愛科學、用科學的習慣，形成科學的世界觀、方法論。

在教學中要重過程，就要將備課重點由原來的講練，變為根據知識的形成過程有效地啟發學生思考、探索研究的設計，獲取知識、組織知識和運用知識的有效步驟和方法，學習“假設→實驗→理論”的物理學研究問題的基本方法。

在教學中，教師要遵循著物理方法的脈絡，有意識地引導學生將物理教學的著眼點轉移到培養學生正確的科學方法上。先提出命題，一般從新的觀測事實或實驗現象提煉出來，如觀察現實生活中物體受力與運動狀態的關系。再推測答案，答案可以有不同的層次，可建立物理模型，用已知原理和推測對現象作定性的解釋，根據現有的理論知識進行邏輯推理和教學演算，以便對現實作出定量的解釋。如在牛頓第二定律的教學中，可以先讓學生由實例推測出加速度a與M、F的關系，再進行實驗檢驗。物理研究的基礎是實驗，所以，做好牛頓第二定律的演示實驗非常重要。課本上的實驗簡單，效果明顯，具有直測性、準確性、科學性。在實驗中，要讓學生了解在客觀世界的研究中，物理運動規律受很多變量因素的影響，必須要用簡化情景的方法創造一個環境，盡量減少非必要因素的干擾。如怎樣減少摩擦，實驗中砝碼的質量應遠遠小于小車的質量，小車所受的拉力近似等于砝碼的重力等。同時，控制變量，控制物質變化的過程，以更有利于發現其中固有的自然規律。如在實驗中保持小車的質量不變，研究加速度a與外力F之間的關系；保持F不變，研究a與m的關系。數據處理上采用表格和圖像兩種方法進行定量研究，將實驗與數學結合起來，演繹出規律的數學表達式。物理實驗的可重復性保證了所得結論的科學性，結論一旦再用數學公式表達，就可保證它能夠隨時隨地應用于實際。這樣，學生通過自己的觀察和實驗積累經驗，之后在經驗事實的基礎上再建立起物理模型，用建立的物理模型解決實際生活和學習上的問題，體現知識和方法是始終緊密結合的，既使學生自己能完成學習上的任務，又掌握了獲取知識的方法。

在教學過程中，教師要注意培養學生描繪物理圖像，建立空間想象力，建立理想化物理模型的能力。如在牛頓第一定律的學習過程中，學生直接觀察到，在演示實驗中，小車從斜面滑下，在水平面上運動一段后停止，接觸面越粗糙，小車越快停下來，此實驗反映了阻力的大小對物體的運動有直接的影響。但定律的敘述是“不受外力作用”時物體的狀態，而不受力的物體客觀上是不存在的。要想消除學生對這一問題的思維障礙，就先要引導學生描述理想的物理圖景，讓學生根據觀察到的現象，平面越是光滑（摩擦力就越小），小車從斜面上滑下以后，在水平面上運動的距離就越遠。引導學生想象“如果物體不受外力作用或受外力作用之和為零”，即“物體在一個光滑無限長的水平軌道上運行”的情景，學生就自然而然地得出了“物體總保持靜止狀態或勻速直線運動”的結論。這樣，學生會知道，現在所得到的實驗結論，是牛頓、伽利略等幾代物理學家通過大量的實驗，想象、推理、歸納、總結出的重要的方法，既可培養學生要細心、耐心的科學實驗精神，積極地思維、大膽地猜想，又可培養學生科學學習和科學實驗的素質。

在物理教學中穿插一些物理學史的學習，它能為物理的教育教學提供豐富的、生動的、活生生的素材。如在牛頓第二定律的教學中穿插進牛頓對自然科學的發展作出的貢獻、牛頓的科學研究方法等……學習物理學史能使學生較全面而系統地體會科學方法，了解跟它有關的物理事實，物理學家用什么方法，經過怎樣的思考來探索這些知識，有利于學生建立科學的思維方式。

在教學中，教師要使學生清楚地了解某一概念是從哪些物理現象中抽象概括出來的，是怎樣的思維過程和方法，引導學生從本質上認識物理規律，避免機械記憶，在不斷發現問題和解決問題的過程中，理解和掌握物理規律和含義。同時，教師適當通過練習檢驗學生對規律的理解程度，糾正錯誤的認識，提高學生的理解能力、分析和解決問題的能力。

總之，在物理規律教學中，教師要通過各個方面培養學生形成科學的思維方法，加深他們對規律的認識和理解，提高他們的理解能力及創新意識。

（洛陽市第三中學）