物理规律(包括定律、定理、原理和定则等)是物理现象、过程在一定条件下发生、发展和变化的必然趋势及其本质联系的反映.它是中学物理基础知识最重要的内容,是物理知识结构体系的枢纽.因此,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?为此,我们进行了专题研究,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.如牛顿第一定律.
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.又如万有引力定律是牛顿经过科学推理而发现的.
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.
采用探索实验法,不但能使学生将实验总结出来的规律,深刻理解、牢固记忆,而且还能充分调动学生学习的主动性,增强学习兴趣,更重要是通过这种方法使学生掌握了研究物理问题的基本方法.
(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.
在“力的合成方法”的教学中,采用如下的方法和步骤:
①复习旧知识引入新课题,提出问题.以天花板上的吊灯受力分析为例,可用一根绳子吊住灯,使它不向下掉;也可用两根绳子吊住它.用一根绳子吊灯时,灯受一个拉力作用;用两根绳子吊时,灯受两个拉力作用.可以看出两个拉力作用的总效果跟一个拉力产生的效果相同.
提出问题:“合力与分力二者间有何关系?”
②将平行四边形定则明确告诉学生.
③让学生通过实验验证平行四边形定则,再在此基础上,进行理论探讨,得出合力大小与方向的表达式.验证实验法的最大特点是学生学习十分主动.这是因为在验证规律时,学生已知问题的答案,对于下一步的学习目的及方法已经清楚,所以更加有的放矢.
(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.
如在“焦耳定律”的教学中,可采用如下的方法:
①根据日常生活和生产实际经验,分析出电热I与电流强度Q、电阻R和通电时间t有关.
②研究方法:控制变量法.当电流I、时间t相同时,研究电热Q与电阻R的关系.当电阻R、时间t相同时,研究电热Q与通电时间t的关系.
③通过演示实验找出Q与I、R和t的关系.这个演示实验的关键是如何提高实验的可见度.我们采用先进的教学设备——实物投影仪将温度计液柱的升降情况直[1] [2] [3] 下一页
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