有些概念是物理量有些不是,对于一个物理量概念,如速度、加速度、场强等都必须正确理解以下几个方面:①概念的建立有什么必要性,它是表示什么物理性质或特征的物理量?②它的定义式是怎样的?③决定这一物理量大小的条件是什么?这一条件如有计算式,计算式是什么?它与定义式有何区别和联系?④它的性质是矢量还是标量?如果是矢量它的方向是怎样规定的?⑤它的单位是什么,单位是怎样规定的。物理规律包括定理和定律和一些帮助记忆的定则,如左右手定则、安培定则等。它反映了物理量之间的内在联系。为使学生掌握物理概念把握物理规律我觉得应从下面几点入手。
一、创设情境,营造概念氛围
创设概念和规律教学的情境是物理概念教学的必经环节。物理概念一般比较抽象,对缺乏理性认识的中学生来说接受起来有一定难度,如果教师创设恰当的“境”激发学生的“情”,不仅能帮助学生较容易地进入概念,而且能充分调动学生对物理概念学习的积极性,使学生由好奇转变为兴趣,由兴趣转变为对物理概念知识的渴求。如在高一物理教学中,加速度概念的教学是一难点。我们可以设计这样的情境:磁悬浮列车以432km/h高速匀速运行了10s,蜗牛在10s内速度从0加速到0.1cm/s,让学生体验速度大与速度变化大是两个不同的概念。再比如讲解动量时,我们可让学生思考一辆小汽车以60km/h的速度撞过来,被撞的行人却安然无恙,学生便会产生“这究竟为什么?这到底是什么?”的探究心理,这种探究心理正是学生学习概念掌握规律的内部动机。这时我们可以告诉学生,因为过来的是一辆玩具小汽车。可见,当我们考虑一个物体的运动效果时,只考虑运动速度是不够的,还必须把物体的质量考虑进去。物理学上把物体的质量和速度的乘积叫物体的动量。
二、培养学生构建物理模型的能力
一个物理概念和规律,是人脑对观察和实验所取得的感性材料进行思维加工的产物。对于物理现象和实验事实,为了分析研究的需要,往往要忽略其次要因素,用丰富的想象力对事物做出高度的抽象,建立起一种理想化的物理模型。例如,质点、单摆、点电荷、电力线、点光源等等。再比如牛顿第一定律,是在伽利略等前人的理想实验的基础上得到的,建立起来的,构建物理模型对研究一些问题极为方便,是一种科学的研究方法,而且在一定条件下具有现实意义。要培养学生科学的抽象和想象能力,使学生学会这种思维方法。
三、要使学生深刻理解规律的物理意义
物理规律的表达形式主要有两种:一种是文字语言,另一种是数学语言,即公式。对物理规律的文字表述,必须在学生对有关问题进行分析研究并对它的本质有相当认识的基础上进行,然后再逐字逐句解释和说明。切不可在学生毫无认识或认识不足的情况下“搬出来”“灌”给学生。例如牛顿第一定律“一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态”在理解时要注意弄清定律的条件是“物体没有受到外力作用”,还要理解“或”这个字的含义。“或”不是指物体有时保持匀速直线运动状态,有时保持静止状态,而是指如果物体原来是运动的,它就保持匀速直线运动状态;如果原来是静止的,它就保持静止状态。牛顿第二定律中,物体的加速度跟所受的合力成正比跟物体的质量成反比,物体的加速度跟所受的外力的合力成正比跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。其中用的是“跟”字而不是“和”,从而使学生体会到力是生加速度的原因。对于用数学语言即公式表达的物理规律,应使学生从物理意义上去理解公式中所表示的物理量之间的数量关系,而不能从纯数学的角度加以理解。如,对电场中同一点而言,不能说场强E与电场力F成正比,与电量q成反比,因为场强E由电场和电场中该点的位置决定。
四、加强应用物理概念规律解决实际问题的训练和指导
物理概念规律来源于物理现象,反过来应用于实际问题,学习物理规律的目的就在于能够运用物理规律解决实际问题,而通过运用,还能检验学生对物理规律的掌握情况,加深对物理规律的理解。我们要有意识地引导和训练学生善于联系日常生活中的实际问题学习物理规律,经常用学过的规律科学地说明和解释有关的现象,通过训练,使学生逐步学会逻辑地说理和表达,并能运用物理规律分析和解决实际问题,从而在应用中加强对概念的理解,比如力,我们通过具体实例的分析从动态和静态多角度地加深学生对力这一概念的理解。再有何时物体可以看作质点,而什么时候不能看成质点,何时应用牛顿定律何时应用动能定理等,只有在应用的过程中才能加强对物理概念和规律的理解。
物理中的概念和规律都有很强的概括性和复杂性。在教学中应注意遵从教学规律,循序渐进逐步深化,通过练习和实践加深理解,不断充实完善对概念和规律的理解和把握。
