關(guān)于物理概念、規(guī)律教學(xué)的思考

1、關(guān)于物理概念、 規(guī)律教學(xué)的考慮關(guān)于物理概念、規(guī)律教學(xué)的考慮物理學(xué)習(xí)從概念和規(guī)律開(kāi)始，而對(duì)概念和規(guī)律的正確理解與純熟應(yīng)用又是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的一個(gè)歸宿。從某個(gè)角度講：物理概念、規(guī)律的教學(xué)是物理教學(xué)的核心。為了打破概念、規(guī)律的教學(xué)可以采取什么方法與策略？下面我將圍繞這一問(wèn)題談?wù)効捶āＲ?、物理?guī)律的講授要注重人文化任何一個(gè)物理規(guī)律的命名都是有深意的。如牛頓第二定律、楞次定律等。在進(jìn)展物理規(guī)律的復(fù)習(xí)時(shí)，我往往首先問(wèn)學(xué)生：物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者的國(guó)籍。一次，我問(wèn)學(xué)生：法拉第是哪國(guó)人？說(shuō)法不一，更有甚者脫口而出：是法國(guó)人。透過(guò)這一現(xiàn)象，我深感學(xué)生科學(xué)人文素養(yǎng)的缺乏。學(xué)生對(duì)物理學(xué)家其人其事知之甚少，可以斷言，學(xué)生建立

2、的物理規(guī)律是不完好的。因此，在物理規(guī)律教學(xué)中注重科學(xué)人文化教育是非常有必要的。從亞里士多德力維持物體的運(yùn)動(dòng)論到伽利略對(duì)力和運(yùn)動(dòng)的再認(rèn)識(shí)，再到牛頓運(yùn)動(dòng)定律，以及愛(ài)因斯坦的相對(duì)論，可以看出：科學(xué)的開(kāi)展，歸根結(jié)底，是人類挑戰(zhàn)自我、挑戰(zhàn)權(quán)威的結(jié)果。要通過(guò)教學(xué)彰顯人的創(chuàng)造力和探究精神。在教學(xué)中，適當(dāng)介紹科學(xué)家其人，如法拉第師從化學(xué)家戴維，分道揚(yáng)鑣后因發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象而名揚(yáng)天下；愛(ài)因斯坦與玻爾在量子論方面長(zhǎng)達(dá)幾十年的爭(zhēng)論，被稱為最偉大的兩顆心靈之爭(zhēng)，等等，可以增進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)家的理解，有助于學(xué)生建立物理規(guī)律，加深學(xué)生對(duì)規(guī)律的記憶、理解，更有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情。二、概念的講授要凸現(xiàn)概念的本質(zhì)在帶電粒子

3、在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題中，曾遇到過(guò)這樣一道題目：一個(gè)帶正電的粒子，質(zhì)量為，電荷量為q，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中經(jīng)過(guò)一段勻速圓周運(yùn)動(dòng)以后，以豎直向上的初速度v進(jìn)入一個(gè)程度向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，求帶電粒子在電場(chǎng)中經(jīng)過(guò)時(shí)間t時(shí)的速度？對(duì)帶電粒子運(yùn)動(dòng)模型確實(shí)定，學(xué)生是力所能及的。然后要考察帶電粒子程度、豎直方向的分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。下面是課堂教學(xué)的實(shí)錄。師：粒子在程度方向做什么運(yùn)動(dòng)？生：勻速直線運(yùn)動(dòng)。師：豎直方向做什么運(yùn)動(dòng)？生：初速度為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。學(xué)生答復(fù)之輕率令人難以置信，但是靜心思索，這種輕率的背后卻隱藏著一個(gè)事實(shí)：即學(xué)生在學(xué)習(xí)平拋運(yùn)動(dòng)和類平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，沒(méi)有理解概念的本質(zhì)，即沒(méi)有從本質(zhì)上剖析勻變速直線運(yùn)動(dòng)和勻速直線

4、運(yùn)動(dòng)的條件，只是在課堂背景中由于反復(fù)刺激，對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)進(jìn)展了簡(jiǎn)單的表象化記憶，因此處理類似問(wèn)題時(shí)會(huì)自然地進(jìn)展慣性化的遷移，而這種遷移是錯(cuò)誤的。因此，概念概念講授中，必須突出概念的本質(zhì)特征，使學(xué)生對(duì)之形成正確認(rèn)識(shí)。三、概念、規(guī)律的教學(xué)要重視實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)半徑R=0.8的四分之一光滑圓弧軌道AB豎直固定，軌道末端程度，現(xiàn)使一質(zhì)量=0.1kg的小物塊自最高點(diǎn)A由靜止開(kāi)始沿圓弧滑下。不計(jì)空氣阻力。g取10/s。求：小物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大校以上是圓周運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用牛頓第二定律的常見(jiàn)、典型的一個(gè)問(wèn)題。此題解題的思路：以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，在AB段由機(jī)械能守恒定律得：gR=1/2v。在B點(diǎn)

5、選向上為正方向由牛頓第二定律，得F-g=v/R。但是，令人不可思議的是答卷中出現(xiàn)了F+g=v/R，g-F=v/R等答案。為何會(huì)出現(xiàn)這種錯(cuò)誤？經(jīng)過(guò)推敲就會(huì)發(fā)現(xiàn)：實(shí)際上學(xué)生對(duì)向心力這一概念沒(méi)有真正理解：在物理必修二中有這樣一句話：勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體具有向心加速度，根據(jù)牛頓第二定律這個(gè)加速度一定是由于它受到了指向圓心的合力，這個(gè)合力叫向心力。并給出向心力表達(dá)式F=v/r，F(xiàn)N=r。然后教材編者又安排了一個(gè)用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式的實(shí)驗(yàn)。但是由于該實(shí)驗(yàn)的不便控制、效果不佳而不受學(xué)生青睞，甚至?xí)粭壷慌?。造成的直接后果便是：學(xué)生對(duì)向心力的來(lái)源未形成感性認(rèn)識(shí)。在此根底上即使用再多的語(yǔ)言描繪也效果甚

6、微。普朗克說(shuō)：物理知識(shí)不能單靠思維獲得，還應(yīng)致力于觀察和實(shí)驗(yàn)。沒(méi)有足夠的感官感知的教學(xué)只能是強(qiáng)加式教學(xué)，使學(xué)生對(duì)之形成理性認(rèn)識(shí)并加以應(yīng)用只能是一句空談。經(jīng)歷告訴我們：只有親歷過(guò)的才能成為學(xué)生所認(rèn)同，最樂(lè)意承受的。正如物理教育家朱正光先生說(shuō)的：千言萬(wàn)語(yǔ)說(shuō)不清，一看實(shí)驗(yàn)就清楚。四、概念、規(guī)律的教學(xué)中要注重思想啟迪，進(jìn)步學(xué)生認(rèn)識(shí)首先，物理數(shù)學(xué)。在勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律應(yīng)用中有這樣一個(gè)近似經(jīng)典的題目：一輛汽車以72k/h的速度行駛，現(xiàn)因故緊急剎車并最終停頓運(yùn)動(dòng)，汽車剎車過(guò)程中的加速度的大小為5/s，那么從剛開(kāi)始剎車經(jīng)過(guò)5s，汽車通過(guò)的間隔 是多少？往往一部分學(xué)生不假思索，就會(huì)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律列出方程

7、x=vt+1/2at并代入數(shù)據(jù)得x=37.5，從而得出與實(shí)際相悖的答案。實(shí)際上這正是對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)的實(shí)際意義的無(wú)視，而簡(jiǎn)單地將物理規(guī)律的應(yīng)用等同于數(shù)學(xué)公式的套用。固然，數(shù)學(xué)是研究物理必不可少的工具。但是，我反復(fù)告誡學(xué)生：物理數(shù)學(xué)，即不要將物理完全等同于數(shù)學(xué)，在我們解出一道題的答案以后，必須站在實(shí)際意義的角度進(jìn)展冷靜的審視，而這正是物理規(guī)律關(guān)注的焦點(diǎn)。否那么，就不會(huì)領(lǐng)略物理規(guī)律的真諦。其次，物理規(guī)律的內(nèi)涵是變化的、動(dòng)態(tài)的。在電磁感應(yīng)中，有這樣一個(gè)問(wèn)題：一個(gè)電阻為R=12的電阻絲做成一個(gè)半徑為r=1的圓形導(dǎo)線框，豎直放置在程度勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T?，F(xiàn)有一根質(zhì)量為

8、=0.1kg電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒，自圓形導(dǎo)線框最高點(diǎn)靜止起沿線框下落，在下落過(guò)程中始終與線框良好接觸。下落間隔 為r/2時(shí)，棒的速度大小為V=8/3/s，求此時(shí)棒的加速度的大校此題經(jīng)過(guò)與學(xué)生分析認(rèn)識(shí)到安培力表達(dá)式F=BL/R+r中L、R、r都是變化的。通過(guò)這個(gè)例子，充分說(shuō)明物理規(guī)律的內(nèi)涵是變化的、充滿動(dòng)態(tài)的。變正是自然界中最普遍的現(xiàn)象之一。學(xué)生靜態(tài)的思維方式是制約學(xué)生學(xué)習(xí)物理、導(dǎo)致成績(jī)低迷的很大障礙，如把F=BL/R+r看成一個(gè)簡(jiǎn)單的字母排列。只有以動(dòng)態(tài)的目光對(duì)待物理公式中的各物理量，才能準(zhǔn)確地把握、純熟地應(yīng)用物理規(guī)律。五、概念、規(guī)律的教學(xué)需要在課堂練習(xí)中體察以下是我摘錄自課堂練習(xí)或試卷中的一些錯(cuò)

9、誤案例及原因分析：學(xué)生甲：對(duì)于在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的帶電粒子，由牛頓第二定律得：qvB=1/2。錯(cuò)因分析：沒(méi)有理解向心力，向心加速度概念、公式。將向心力與動(dòng)能混淆。學(xué)生乙：對(duì)于沿粗糙斜面下滑的物體，由動(dòng)能定理得：gssin37=1/2v。錯(cuò)因分析：學(xué)生對(duì)功的概念建立不結(jié)實(shí)，情急之下將摩擦力做功寫(xiě)成了摩擦力。學(xué)生丙：對(duì)于甲、乙物體在碰撞的過(guò)程中由動(dòng)量守恒定律得：v。錯(cuò)因分析：沒(méi)有從本質(zhì)上，即表達(dá)式、矢標(biāo)性等方面區(qū)分動(dòng)能與動(dòng)量的概念。這些看似平常的錯(cuò)誤折射出學(xué)生對(duì)物理概念與規(guī)律的理解處于模糊狀態(tài)，或者形成了一種錯(cuò)誤性的理解。因此在考試中屢屢出錯(cuò)。在教學(xué)中，往往因面臨課時(shí)緊張的壓力，使得我們?cè)谟芍v授向練習(xí)轉(zhuǎn)換之時(shí)再三斟酌。但物理概念、規(guī)律的高度抽象性決定了學(xué)生在承受、消化時(shí)難以做到一蹴而就。而課堂練習(xí)是全面暴露學(xué)生對(duì)根本概念、規(guī)律掌握情況的最好時(shí)機(jī)?？梢哉f(shuō)課堂練習(xí)在教學(xué)中的地位和作用是不可替代的。教師在練習(xí)過(guò)程中體察教學(xué)效果，