高中物理課堂的規律教學法

物理規律（包括定律、定理、原理和定則等）是物理現象、過程在一定條件下發生、發展和變化的必然趨勢及其本質聯系的反映。它是中學物理基礎知識最重要的內容，是物理知識結構體系的樞紐。因此，規律教學是中學物理教學的中心任務。怎樣才能搞好規律教學呢？下面是我個人在教學中的一些經驗總結。

一、物理規律的類型

1.實驗規律：物理學中的絕大多數規律，都是在觀察和實驗的基礎上，通過分析歸納總結出來的，我們把它們叫做實驗規律。如牛頓第二定律、歐姆定律、電磁感應定律、阿基米德原理等。

2.理想規律：有些物理規律不能直接用實驗來證明，但是具有足夠數量的經驗事實。如果把這些經驗事實進行整理分析，去掉非主要因素，抓住主要因素，推理到理想的情況下，總結出來的規律，我們把它叫做理想規律。如牛頓第一定律。

3.理論規律：有些物理規律是以已知的事實為根據，通過推理總結出來的，我們把它叫做理論規律。如動能定理是根據牛頓第二定律和運動學公式推導出來的。又如萬有引力定律是牛頓經過科學推理而發現的。

二、物理規律教學的基本方法

在物理規律的教學過程中，不僅要讓學生掌握規律本身，還要對規律的建立過程、研究問題的科學方法進行深入了解，更重要的是如何應用規律來解決具體問題。為此，對不同的物理規律應采用不同的教學方法。

1.實驗規律的教學方法

（1）探索實驗法。探索實驗法就是根據某些物理規律的特點，設計實驗，讓學生通過自己做實驗，總結出有關的物理規律。例如在杠桿平衡條件的教學中，讓學生通過實驗探索動力和動力臂乘積與阻力和阻力臂的乘積的關系，得出杠桿平衡原理。用探索實驗法，不但能使學生深刻理解、牢固記憶實驗總結出來的規律，而且還能充分調動學生學習的主動性，增強學習興趣，更重要是通過這種方法使學生掌握了研究物理問題的基本方法。

（2）驗證實驗法。驗證實驗法是采用證明規律的方法進行教學，從而使學生理解和掌握物理規律。具體實施時先由教師和學生一起提出問題，將物理規律直接告訴學生，然后教師指導學生并和學生一起通過觀察分析有關現象、實驗結論，驗證物理規律。

在“力的合成方法”的教學中，采用如下的方法和步驟：

①復習舊知識引入新課題，提出問題。以天花板上的吊燈受力分析為例，可用一根繩子吊住燈，使它不向下掉；也可用兩根繩子吊住它。用一根繩子吊燈時，燈受一個拉力作用；用兩根繩子吊時，燈受兩個拉力作用。可以看出兩個拉力作用的總效果跟一個拉力產生的效果相同。

提出問題：“合力與分力二者間有何關系？”

②將平行四邊形定則明確告訴學生。

③讓學生通過實驗驗證平行四邊形定則，再在此基礎上，進行理論探討，得出合力大小與方向的表達式。驗證實驗法的最大特點是學生學習十分主動。這是因為在驗證規律時，學生已知問題的答案，對于下一步的學習目的及方法已經清楚，所以更加有的放矢。

（3）演示實驗法

演示實驗法就是教師通過精心設計的演示實驗，引導學生觀察，根據實驗現象，師生共同分析、歸納，總結出有關的物理規律。如在“焦耳定律”的教學中，可采用如下的方法：

①根據日常生活和生產實際經驗，分析出電熱i與電流強度q、電阻r和通電時間t有關。

②研究方法：控制變量法。當電流i、時間t相同時，研究電熱q與電阻r的關系。當電阻r、時間t相同時，研究電熱q與通電時間t的關系。

③通過演示實驗找出q與i、r和t的關系。這個演示實驗的關鍵是如何提高實驗的可見度。我們采用先進的教學設備----實物投影儀將溫度計液柱的升降情況直接投影到大屏幕上。讓全體學生都能看到溫度計液柱的變化。由實驗得出結論：當i與t一定時，r越大，q越大；當r與t一定時，i越大，q越大；當i與r一定時，t越大，q越大。

④根據演示實驗結論，分析得出焦耳定律。這種方法要充分發揮演示實驗的作用，增強演示實驗的效果。

2.理想規律的教學方法。理想規律是在物理事實的基礎上，通過合理推理至理想情況而總結出的物理規律。因此在教學中應用“合理推理法”。如在牛頓第一定律的教學中，要引導學生通過在不同表面上做小車沿斜面下滑的實驗，發現平面越光滑，摩擦阻力越小，小車滑得越遠。如果推理到平面光滑、沒有摩擦阻力的情況下，小車則將永遠運動下去，且速度不變，做勻速直線運動，從而總結出牛頓第一定律。又如理想氣體狀態方程也是在理想條件下得出的。

3.理論規律的教學方法

理論規律是由已知的物理規律經過推導，得出的新的物理規律。因此，在理論規律教學中應采用“理論推導法”。如在“動能定理”的教學中，教師提出問題：質量為m的物體在外力f的作用下，由速度v1，經過位移s，達到速度v2。請學生運用所學的知識，找出外力所做的功跟物體動能變化的關系。學生在老師的指導下，根據牛頓第二定律和運動學規律，都能運用“理論推導法”推導出動能定理的數學表達式。

三、物理規律教學中應注意的問題

1.弄清物理規律的發現過程。物理規律的發現，大致分為三種情況：（1）實驗規律都是經過多次觀察和實驗，進行歸納推理得到的。如牛頓第二定律、氣體實驗三定律等。（2）理想規律都是由物理事實，經過合理推理而發現的。如牛頓第一定律，理想氣體狀態方程。（3）理論規律是由已知規律經過理論推導而得到的新規律。如萬有引力定律是由牛頓第二定律推導出來的。

2.注意物理規律之間的聯系。有些物理規律之間是存在著相互關系的。以牛頓第一定律與牛頓第二定律為例，兩個定律是從不同的角度回答了力與運動的關系。第一定律是說物體不受外力時做什么運動，第二定律是說物體受力作用時做什么運動。第一定律是第二定律的基礎，沒有第一定律，就不會有第二定律。雖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.注意物理規律的適用范圍。物理規律往往都是在一定的條件下建立或推導出來的，只能在一定的范圍內使用。超越這個范圍，物理規律則不成立，有時甚至會得出錯誤結論。這一點往往易被學生忽視，他們一遇到具體問題，就亂套亂用物理規律，或者盲目外推，得出錯誤結論。因此，在物理規律教學中，要引導學生注意物理規律的適用范圍，使他們能夠正確使用物理規律解決實際問題。

綜上所述，我們對物理規律的教學進行了系統、全面、具體的研究，總結出了一般規律。但教學是一門創造性藝術，只有在教學中不斷創新，敢于試驗，大膽改革，才能提高物理規律的教學水平。