新課程背景下“物理規(guī)律教學(xué)”探析

摘要：物理規(guī)律既是物理科學(xué)的核心構(gòu)件，也是物理教學(xué)的重要內(nèi)容。但以往我們對物理規(guī)律的本質(zhì)、類型、價值，以及有效教學(xué)策略認(rèn)識模糊、探索不足。新課程改革賦予了物理規(guī)律教學(xué)新的任務(wù)和要求，于是本文深入探究了物理規(guī)律的內(nèi)涵、闡明了物理規(guī)律教學(xué)的意義，并提出了物理規(guī)律教學(xué)的基本策略。

關(guān)鍵詞：課程改革；物理規(guī)律；規(guī)律教學(xué)

中圖分類號：G633.7 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1003-6148(2008)5(S)-0032-3

物理規(guī)律教學(xué)在中學(xué)物理教學(xué)中占有重要地位，其教學(xué)成效直接影響到物理教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。提高物理規(guī)律教學(xué)效果的前提是了解物理規(guī)律內(nèi)涵、本質(zhì)和特征，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知特點設(shè)計科學(xué)的教學(xué)策略。

1 物理規(guī)律的內(nèi)涵

“規(guī)律就是相互聯(lián)系著的事物、現(xiàn)象、分子、元素(因素、要素)或方面的本質(zhì)之間的關(guān)系”。相應(yīng)的，物理規(guī)律就是物理現(xiàn)象、物理過程在一定條件下發(fā)生、發(fā)展和變化的內(nèi)在、必然的聯(lián)系。

1.1 物理規(guī)律的類型

經(jīng)過2000多年的建設(shè)，物理大廈恢宏龐大，其組成規(guī)律自然紛繁復(fù)雜。為了認(rèn)識物理規(guī)律本身，我們有必要對物理規(guī)律進行必要的分類。從物理規(guī)律獲得途徑的角度來看，物理規(guī)律可分為實驗規(guī)律和理論規(guī)律；從物理規(guī)律知識形式的角度來看，物理規(guī)律可分為定律、定理、原理等類型；從過程中不同質(zhì)的運動角度來看，物理規(guī)律可分為力學(xué)規(guī)律、熱學(xué)規(guī)律、電磁規(guī)律、光學(xué)規(guī)律等；從“定性—定量”維度來看，物理規(guī)律可分為定性規(guī)律、定量規(guī)律。

1.1.1 實驗規(guī)律與理論規(guī)律

從物理規(guī)律建立基礎(chǔ)和過程的不同，可以將物理規(guī)律劃分為實驗規(guī)律和理論規(guī)律兩種。實驗規(guī)律是在觀察和實驗的基礎(chǔ)上，通過分析歸納總結(jié)出來的，中學(xué)物理中的絕大多數(shù)規(guī)律都屬于實驗規(guī)律。如電磁感應(yīng)定律、歐姆定律等即為實驗規(guī)律。理論規(guī)律是由已知的物理規(guī)律經(jīng)過理論推導(dǎo)，得出的新物理規(guī)律。動能定理、萬有引力定律等即為理論規(guī)律。我們以萬有引力定律為例來說明一下理論規(guī)律的建立過程。牛頓在伽利略的自由落體運動定律、牛頓自己的第三定律、開普勒的行星運動第三定律等前人工作的基礎(chǔ)上，應(yīng)用他超凡的數(shù)學(xué)才能，通過理論計算建立了萬有引力定律。

1.1.2 定律、定理與原理

從物理規(guī)律知識形式的角度來看，可以將物理規(guī)律劃分為物理定律、定理與原理三種類型。通過大量具體事實(包括實驗和觀察)歸納而成的結(jié)論稱為物理定律，如牛頓第二定律、電磁感應(yīng)定律、光的折射和反射定律等。通過一定的論據(jù)，經(jīng)過邏輯推理而證明為真實的結(jié)論稱為物理定理，如動量定理、動能定理等屬于物理定理類。對大家公認(rèn)的具有普遍性，而且可以作為其它規(guī)律基礎(chǔ)的物理規(guī)律一般稱為物理原理，如我們中學(xué)階段比較熟悉的功能原理、疊加原理等即屬于物理原理類。

1.1.3 定性規(guī)律與定量規(guī)律

從“定性—定量”維度來看，可以將物理規(guī)律劃分為定性與定量兩種類型。定性規(guī)律揭示的是各物理量間必然聯(lián)系的存在和發(fā)展趨勢；定量規(guī)律揭示的是必然聯(lián)系中量的相互制約。例如牛頓第一定律就定性的描述了一切物體在不受外力作用或所受合外力為零的情況下的運動趨勢，不反映外力與運動趨勢之間的量化關(guān)系，屬于定性規(guī)律。而定量規(guī)律則不同，如歐姆定律，除文字描述外，我們還可以用公式I=U/R來揭示各物理量之間的相互制約關(guān)系。

不同的物理規(guī)律分類之間并不是完全對立的，比如歐姆定律即屬于物理定律，又是實驗規(guī)律，同時也屬于定量規(guī)律。

1.2 物理規(guī)律的特點

1.2.1 物理規(guī)律的實踐性

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科。中學(xué)物理的眾多規(guī)律都是在實踐、實驗的基礎(chǔ)上建立起來的。新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)“從生活走向物理，從物理走向社會”，在教學(xué)中應(yīng)重視引導(dǎo)學(xué)生運用物理規(guī)律解決生活實際問題，在使用中進一步加深學(xué)生對物理規(guī)律及其物理意義的理解，這對學(xué)生能力的發(fā)展、科學(xué)素養(yǎng)的提升，顯得尤為重要!

1.2.2 物理規(guī)律的聯(lián)系性

物理規(guī)律都存在一定的聯(lián)系，包括物理規(guī)律內(nèi)在的概念、現(xiàn)象之間的聯(lián)系；規(guī)律與規(guī)律之間的關(guān)系。

以牛頓運動定律為例，牛頓第一定律是說物體不受外力時做什么運動；牛頓第二定律公式F=ma揭示了物體的慣性質(zhì)量、所受到的合外力與由此而產(chǎn)生的加速度之間的關(guān)系，是闡述物體受力時做什么運動，二者是從不同的角度回答了力與運動的關(guān)系。第一定律是第二定律的基礎(chǔ)，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，但不能取消第一定律。

1.2.3 物理規(guī)律的對應(yīng)性

物理規(guī)律中的各物理量都針對于某一研究對象。如果是狀態(tài)量則對應(yīng)于某一時刻、某一位置、某一狀態(tài)。如果是過程量則對應(yīng)于某一段時間、某一個過程、某一空間等，這就是物理規(guī)律的對應(yīng)性。如，歐姆定律U=IR中各量均對應(yīng)于同一導(dǎo)體、同一段電路在同一時刻的量值。

1.2.4 物理規(guī)律的因果性

因果性是物理規(guī)律的重要特點，任何物理規(guī)律都是在規(guī)律所表述的具體條件下才具有規(guī)律所闡述的結(jié)論。例如牛頓運動定律是在研究宏觀低速運動物體的“前因”下，才有其結(jié)論的“正果”修成。

1.2.5 物理規(guī)律的發(fā)展性

物理規(guī)律是認(rèn)識的結(jié)果，是在一定的事實基礎(chǔ)上，歸納、推理得出的結(jié)論，具有歷史局限性，只能部分地反映客觀世界及其內(nèi)在聯(lián)系。規(guī)律會隨著人的認(rèn)識能力的提高和認(rèn)識的深入不斷發(fā)展。發(fā)展有時是溫和的——是對已有規(guī)律的修正、豐富；有時是激進的——是對已有規(guī)律的否定、顛覆。換言之，物理規(guī)律不是絕對的真理，而是逐漸發(fā)展變化的，具有一定的相對性。如從經(jīng)典力學(xué)到相對論、量子力學(xué)的發(fā)展變化過程。

2 物理規(guī)律教學(xué)的重要性

物理新課程改革強調(diào)改變過去過于注重知識傳授的一維目標(biāo)而向三維課程目標(biāo)邁進。教學(xué)要以人為本，在學(xué)生獲得知識的過程中，同樣注重學(xué)生終身學(xué)習(xí)與發(fā)展所需的各種能力的培養(yǎng)。如何實現(xiàn)物理規(guī)律教學(xué)由傳統(tǒng)向新課程理念的轉(zhuǎn)變，應(yīng)進一步明確物理規(guī)律教學(xué)在新課程實施過程中所發(fā)揮的重要作用。

2.1 物理規(guī)律教學(xué)，有助于學(xué)生對知識的理解

新課程改革倡導(dǎo)從三個維度對學(xué)生進行全面的培養(yǎng)，知識的理解歷來是一個重要培養(yǎng)目標(biāo)。依據(jù)布魯納的認(rèn)知結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)理論，我們教學(xué)的目的，就是引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)一個理解物理知識的學(xué)科結(jié)構(gòu)，從而運用知識解決具體問題。在最終建構(gòu)的物理知識結(jié)構(gòu)中，分散的各個點表示物理概念，聯(lián)接各點的線就代表了物理規(guī)律，通過點和線及其之間的相互聯(lián)系的講解，引導(dǎo)學(xué)生在頭腦中建構(gòu)物理知識網(wǎng)絡(luò)圖。

2.2 物理規(guī)律教學(xué)，有助于學(xué)生思維能力的發(fā)展

作為智力核心的思維能力的培養(yǎng)對學(xué)生的發(fā)展是至關(guān)重要的。物理規(guī)律教學(xué)既是物理知識教學(xué)的核心內(nèi)容，同時也是對學(xué)生思維能力培養(yǎng)的重要途徑。

物理規(guī)律教學(xué)是在學(xué)生的感性認(rèn)識(已有的對實驗和事實認(rèn)識)基礎(chǔ)上，教師指導(dǎo)學(xué)生探索物理規(guī)律的過程。根據(jù)規(guī)律建立的思維過程和學(xué)生的認(rèn)知特點，選擇適當(dāng)?shù)耐緩椒椒?，指?dǎo)學(xué)生對感性材料進行思維加工，認(rèn)識到物理規(guī)律中某些物理概念之間的內(nèi)在聯(lián)系，考慮到物理規(guī)律的近似性與局限性，從而概括出物理規(guī)律。作為近似反映物理對象、物理過程在一定條件下發(fā)生、發(fā)展和變化的物理規(guī)律的建立，離不開觀察、實驗和數(shù)學(xué)推理，也離不開物理思維，是諸多因素相結(jié)合的產(chǎn)物，學(xué)生在理解具有這些特點的物理規(guī)律的同時，其思維能力就會得到培養(yǎng)。

2.3 物理規(guī)律教學(xué)，有助于學(xué)生科學(xué)方法的掌握

物理規(guī)律的教學(xué)過程，其實也是科學(xué)方法教育的過程。我們知道物理規(guī)律的獲得，少不了一些科學(xué)方法的使用，在物理規(guī)律教學(xué)過程中，合理運用一些研究方法并適時適當(dāng)?shù)剡M行顯性教育，使學(xué)生不僅學(xué)到了物理規(guī)律，同時也學(xué)到了科學(xué)方法，培養(yǎng)了能力，可謂一舉多得。

例如，在牛頓第一定律的教學(xué)過程中，教師重點要向?qū)W生說明的，除了牛頓第一定律的內(nèi)容外，就是講解這個規(guī)律獲得過程中所用到的一個重要的科學(xué)方法——理想實驗法。在歐姆定律、牛頓第二定律等的實驗探究過程中，可以重點要求學(xué)生設(shè)計實驗方案，在這一過程中，使學(xué)生明確研究3個變量的關(guān)系時，通常采用“控制變量”的方法。

2.4 物理規(guī)律教學(xué)，有助于學(xué)生科學(xué)探究能力的形成

提倡對學(xué)生進行科學(xué)探究能力的培養(yǎng)，是新課程改革的一大亮點，在新教材的編寫中貫穿了科學(xué)探究精神并安排了一些科學(xué)探究的內(nèi)容。由于物理規(guī)律的實踐性特點，便于在課堂教學(xué)中開展實驗教學(xué)，創(chuàng)設(shè)問題情境，從而激發(fā)學(xué)生探究物理問題的興趣，經(jīng)歷物理規(guī)律發(fā)現(xiàn)的過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，并能使學(xué)生更好地運用物理規(guī)律去解釋生活中的物理現(xiàn)象、解決生活中遇到的物理問題。

2.5 物理規(guī)律教學(xué)，有助于學(xué)生情感、態(tài)度與價值觀的培養(yǎng)

我們知道，情感、態(tài)度與價值觀培養(yǎng)，是物理新課程改革所倡導(dǎo)的三維課程目標(biāo)中的一個維度。在物理規(guī)律的教學(xué)過程中，無時無刻不滲透著對學(xué)生情感、態(tài)度與價值觀的培養(yǎng)。我們在進行物理規(guī)律教學(xué)時，可以通過創(chuàng)造良好的物理學(xué)習(xí)氛圍、對相關(guān)物理學(xué)史內(nèi)容的選擇性介紹、開展科技創(chuàng)作活動、采用科學(xué)探究的教學(xué)方式等等，對學(xué)生進行情感、態(tài)度與價值觀的培養(yǎng)。

比如，在進行牛頓第一定律的教學(xué)過程中，就可以適當(dāng)?shù)亟o學(xué)生講述一下它的發(fā)展歷史，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時使學(xué)生在了解亞里士多德、伽利略、笛卡兒、牛頓等大科學(xué)家的觀點的基礎(chǔ)上，使其不畏權(quán)威、理性求真的科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神得到培養(yǎng)。而在進行萬有引力定律教學(xué)的時候，可以聯(lián)系神舟六號載人飛船的發(fā)射與回收過程進行講解，把物理知識與科技發(fā)展、應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合，能使學(xué)生獲得一個更為寬廣的視野，有助于學(xué)生形成科學(xué)的價值觀。

3 物理規(guī)律教學(xué)的基本策略

當(dāng)明確了物理規(guī)律教學(xué)在新課程實施過程中所發(fā)揮的重要作用之后，為行之有效的進行物理規(guī)律教學(xué)，我們提出以下基本策略。

3.1 活化物理實驗教學(xué)：為學(xué)生提供主動獲得規(guī)律的機會

在物理學(xué)的產(chǎn)生、建立和發(fā)展過程中，物理實驗是歸納物理規(guī)律、產(chǎn)生物理假說的實踐基礎(chǔ)，是驗證理論預(yù)言和假說的主要依據(jù)；在物理規(guī)律教學(xué)中，物理實驗是培養(yǎng)學(xué)生操作技能的主要途徑，是發(fā)展學(xué)生非智力因素的一個重要環(huán)節(jié)。通過實驗重現(xiàn)物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)歷程，使學(xué)生在實驗操作過程中體悟物理規(guī)律所反映的各物理量之間的相互關(guān)系，有助于更新學(xué)生頭腦中的物理觀念、提高物理規(guī)律的教學(xué)質(zhì)量。

3.2 強化物理思想教學(xué)，使學(xué)生感受物理學(xué)的理性美

在進行物理規(guī)律教學(xué)時，為了讓學(xué)生最有效地掌握好物理規(guī)律，達到課程標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的能力要求，應(yīng)該在規(guī)律教學(xué)的過程中滲透科學(xué)史、科學(xué)思想的教育，引起學(xué)生對物理思想在物理規(guī)律建立過程中所發(fā)揮作用的重視，使學(xué)生感受到物理學(xué)的理性美，同時給學(xué)生以更多的啟示。

教師在采用此策略教學(xué)時，應(yīng)明確兩點：一是滲透物理思想的教學(xué)策略主要是指向?qū)W生展示物理規(guī)律建立的思想史；二是科學(xué)史的歷史發(fā)展邏輯與課本上的知識邏輯并不相同，規(guī)律教學(xué)過程中要引導(dǎo)學(xué)生感悟到二者的異同，處理好二者之間的辨證關(guān)系，在了解真實歷史發(fā)展過程的同時明了知識邏輯的呈現(xiàn)脈絡(luò)。

3.3 重視規(guī)律應(yīng)用教學(xué)，讓學(xué)生體會物理學(xué)在社會發(fā)展中的作用

物理規(guī)律來源于生活實踐，反過來應(yīng)鍛煉學(xué)生將物理規(guī)律運用于社會生活實際的能力。因此，在教學(xué)中應(yīng)重視引導(dǎo)學(xué)生利用物理規(guī)律解決實際問題，讓學(xué)生體會到物理學(xué)在社會發(fā)展中的重要地位，增強學(xué)習(xí)興趣，進而在使用中進一步加深學(xué)生對物理規(guī)律及其物理意義的理解，這對學(xué)生能力的發(fā)展、科學(xué)素養(yǎng)的提升，顯得尤為重要!

3.4 提升教師科學(xué)素養(yǎng)，為實施新課程背景下的物理規(guī)律教學(xué)奠定良好基礎(chǔ)

我們將其作為一項策略提出，重在強調(diào)教師對新課程理念與目標(biāo)的鉆研、對物理規(guī)律的理解、對物理規(guī)律教學(xué)的整體認(rèn)識與把握等。同時該策略也是關(guān)系到物理規(guī)律教學(xué)實施效果的重要因素，教師應(yīng)努力提升自己的科學(xué)素養(yǎng)，進而才會有足夠的信心調(diào)控物理規(guī)律教學(xué)，為學(xué)生的全面發(fā)展創(chuàng)造最好的先決條件，從而取得最佳教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻：

［1］郭留柱．本質(zhì)、規(guī)律非實在論［J］．科學(xué)技術(shù)與辯證法，2004(10)：21．

［2］閻金鐸，田世昆．中學(xué)物理教學(xué)概論［M］．北京：高等教育出版社，2003：

(欄目編輯鄧 磊)