對物理公式教學(xué)有效性的探討

黃友能

〓〓公式是物理學(xué)科的重要內(nèi)容，公式多，是初中物理教材的一個(gè)特點(diǎn)。容易混淆，是中學(xué)生覺得學(xué)習(xí)物理難的一個(gè)普遍現(xiàn)象。有些人認(rèn)為，公式在計(jì)算題中才有用，只要背熟公式就可以了，這是一個(gè)錯(cuò)誤的看法。物理公式是對各種物理現(xiàn)象、規(guī)律的高度概括，是科學(xué)家在廣泛研究物理現(xiàn)象，通過分析、歸納、推理所得出來的，再經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)，用來反映物理現(xiàn)象及規(guī)律的表達(dá)式子，也是學(xué)生解答物理問題最根本、最直接、最有效的方法。因此，教會(huì)學(xué)生運(yùn)用公式來解決問題是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的最有效途徑，也是教學(xué)的重點(diǎn)。

〓〓一、引導(dǎo)學(xué)生加深對公式推導(dǎo)過程的認(rèn)識(shí)

〓〓每一個(gè)公式都是在一定的知識(shí)基礎(chǔ)上，通過分析、推理而歸納出來的。讓學(xué)生了解公式的推導(dǎo)過程，有助于學(xué)生對公式的理解，避免死記硬背，也可以加深理解知識(shí)之間的聯(lián)系。例如學(xué)習(xí)液體內(nèi)部壓強(qiáng)公式p=ρgh時(shí)，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生這樣的疑問：“物體壓強(qiáng)p=F/S，壓強(qiáng)大小與壓力和受力面積的大小有關(guān)，為什么又與深度h有關(guān)?”因此，在授新課時(shí)，從公式p=F/S出發(fā)，讓學(xué)生先求小水柱對底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)，再將計(jì)算過程整理推導(dǎo)：p=F/S=G/S=mg/S=ρvg/S=ρShg/S=ρhg=ρgh。這樣，學(xué)生就明白液體壓強(qiáng)與深度h的關(guān)系，再進(jìn)一步分析h的改變與p的大小變化，就可以得出液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)。又如，電功率P=W/t=UIt=UI，通過推導(dǎo)將電功率P與電壓U、電流I聯(lián)系起來。這樣展示公式的推導(dǎo)過程，既加深了學(xué)生對公式的認(rèn)識(shí)，又理清了新舊知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系。

〓〓二、引導(dǎo)學(xué)生正確理解和應(yīng)用公式

〓〓明確公式中每個(gè)字母代表的物理量及其適用單位，是物理教學(xué)中的一個(gè)重要方面，也是教會(huì)學(xué)生理解和正確運(yùn)用公式的前提。例如：F =ρgV中的ρ，是產(chǎn)生浮力的液體密度，而學(xué)生經(jīng)常會(huì)看作物體的密度。公式使用時(shí)明確各物理量適用單位也非常重要。如：Q=cm（t-to）中，如果m取單位“g”，結(jié)果“Q”是不能得到單位“J”，因?yàn)楸葻酑的單位為“J/(Kg·℃)”。電能W=Pt與燈泡上標(biāo)有“220V 40W”中都有“W”，前者是指電流所消耗的電能，單位“J”，而后者卻代表燈泡的額定功率，單位“瓦特”。因此，讓學(xué)生明確公式中的物理量及其單位是物理教學(xué)中要特別注意的問題。

〓〓讓學(xué)生明確公式應(yīng)用的條件及適用范圍。公式是反映物理現(xiàn)象的規(guī)律，每一個(gè)公式反映一定的物理性質(zhì)，具有一定的條件，適用于一定的范圍，否則會(huì)造成濫用。例如：由公式Q=U2t/R可知，額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。而根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt，又可理解為電流不變時(shí)，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，兩者好似有矛盾，但認(rèn)真分析前提條件就能明白其中的道理?？梢?，不弄清前提條件，容易造成理解上的錯(cuò)誤。公式使用有一定的范圍。如：p=F/S、p=W/t是普遍適用于壓強(qiáng)、功率的計(jì)算，而p=ρgh、P=UI只限于液體壓強(qiáng)、電功率的計(jì)算。所以，使用公式前必須明確其使用的條件及范圍。

〓〓三、指導(dǎo)學(xué)生靈活運(yùn)用公式,提高應(yīng)變能力

〓〓學(xué)會(huì)利用公式去理解、掌握物理概念。很多公式是物理概念的反映。善于利用公式，有助于對物理概念的理解和記憶。例如：c=Q/m(t-to)，從運(yùn)算結(jié)果來看，m最后得到1Kg，t是1℃，根據(jù)結(jié)果可以推出比熱的概念：1千克的某種物質(zhì)溫度升高1℃時(shí)，吸收的熱量。利用公式記住概念，是學(xué)習(xí)物理中較好的方法，既可以加深學(xué)生對物理概念的理解，又能提高學(xué)生理解記憶的能力。

〓〓以公式為依據(jù)，理清實(shí)驗(yàn)步驟。在物理實(shí)驗(yàn)中公式仍然是學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的依據(jù)，教會(huì)學(xué)生依據(jù)公式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用公式去拓展思路，確定實(shí)驗(yàn)方法尤為重要。例如：“給你一把彈簧測力計(jì)，一個(gè)裝滿水的燒杯，一根細(xì)線，怎樣測出石塊的密度？”這一道實(shí)驗(yàn)題與學(xué)生在實(shí)驗(yàn)做測量密度的實(shí)驗(yàn)差別很大，沒有天平和量筒，不能直接測得石塊的質(zhì)量和體積，那么怎樣用彈簧測力計(jì)和水去測相關(guān)的物理量？這就要求學(xué)生有一個(gè)明確的思路，而密度公式ρ＝m/v就是實(shí)驗(yàn)的依據(jù)，可以根據(jù)擴(kuò)展思路：

ρ＝m/vm=G/gV■＝F■/ρ■g

G——彈簧測力計(jì)測出

F■＝G■－F■（在水中彈簧測力計(jì)示數(shù)）

〓〓這樣以公式為線索，尋找已知、未知量與所給實(shí)驗(yàn)工具的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)步驟和所需測的物理量就一目了然。

責(zé)任編輯〓羅〓峰

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