初中物理熱學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維推理能力的實(shí)踐與研究

沈世飛

(江蘇省如皋市實(shí)驗(yàn)初中 226500)

熱學(xué)知識(shí)是初中物理課程中的重要部分.熱運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的重要形式，熱學(xué)是研究熱現(xiàn)象及其規(guī)律的科學(xué)，熱學(xué)研究對(duì)象是微觀粒子組成的熱學(xué)系統(tǒng)，包括分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)能量，熱量的傳遞，內(nèi)能的應(yīng)用等.初中學(xué)生的思維能力發(fā)展尚不成熟，對(duì)抽象的物理熱學(xué)知識(shí)難以理解掌握.培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維推理能力對(duì)學(xué)生學(xué)好物理熱學(xué)知識(shí)具有很大的幫助作用.

一、初中物理熱學(xué)教學(xué)研究

熱學(xué)是研究物質(zhì)溫度變化有關(guān)性質(zhì)與規(guī)律的物理學(xué).冷熱現(xiàn)象是人類最早對(duì)熱現(xiàn)象的認(rèn)識(shí).熱學(xué)主要研究熱現(xiàn)象及其規(guī)律，其描述方法分為熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理.熱力學(xué)是宏觀理論，統(tǒng)計(jì)物理學(xué)是微觀描述熱現(xiàn)象的方法.

自然界物質(zhì)運(yùn)動(dòng)具有多樣性，力學(xué)運(yùn)動(dòng)是物體空間位置發(fā)生變化，是機(jī)械運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象.其與溫度無關(guān).熱運(yùn)動(dòng)物質(zhì)隨溫度變化的現(xiàn)象為熱現(xiàn)象，其普遍存在于生活中.

初中物理熱學(xué)知識(shí)主要涉及分子熱運(yùn)動(dòng)，能量守恒等知識(shí).分子熱運(yùn)動(dòng)與日常生活緊密相關(guān).日程生活中的保溫瓶，醫(yī)用輸液裝置等都離不開相應(yīng)的熱學(xué)知識(shí).在熱學(xué)教學(xué)中要強(qiáng)化熱學(xué)知識(shí)與社會(huì)生活的聯(lián)系，使學(xué)生更好的理解熱學(xué)知識(shí).

初中物理熱學(xué)是學(xué)生從宏觀向微觀學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，熱學(xué)研究的是粒子運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象規(guī)律.熱學(xué)中學(xué)生要學(xué)習(xí)分子動(dòng)理論，熱學(xué)定律等.在講解這些抽象的知識(shí)時(shí)，要通過引導(dǎo)的方式激發(fā)學(xué)生的探究學(xué)習(xí)欲望，為規(guī)律的得出作鋪墊，增強(qiáng)學(xué)生的邏輯推理能力.

初中物理熱學(xué)內(nèi)容對(duì)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維推理能力具有重要作用.熱學(xué)部分的微觀知識(shí)較為抽象，學(xué)生不易理解.教師應(yīng)借助一定的教學(xué)手段，將抽象的熱學(xué)知識(shí)具體化，使學(xué)生更好的理解掌握.

在初中物理熱學(xué)教學(xué)中，教師要能恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用觀察，比喻等教學(xué)手段，使學(xué)生從已有可感的知識(shí)結(jié)構(gòu)中找到相似的內(nèi)容，從而更好的理解把握抽象的熱學(xué)知識(shí).物體由大量分子組成，分子間存在相互的引力與斥力.分子不停作無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，可通過安排單分子油膜實(shí)驗(yàn)，壓鉛實(shí)驗(yàn)等方法驗(yàn)證分子運(yùn)動(dòng)理論.使熱學(xué)教學(xué)更加形象.

二、初中物理熱學(xué)教學(xué)對(duì)學(xué)生邏輯能力的培養(yǎng)

1.堅(jiān)持深入淺出的教學(xué)原則

人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)規(guī)律是由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，因此，對(duì)初中物理熱學(xué)的理論知識(shí)教學(xué)必須做到深入淺出才能使學(xué)生更容易理解.熱學(xué)理論研究系統(tǒng)由大量微觀粒子組成.熱現(xiàn)象中，系統(tǒng)內(nèi)粒子受到其他粒子作用復(fù)雜，粒子運(yùn)動(dòng)速度方向具有偶然性.個(gè)別粒子行為不會(huì)對(duì)系統(tǒng)宏觀性質(zhì)造成決定影響.研究此物理特點(diǎn)，需根據(jù)特性狀態(tài)概率分布，考慮個(gè)別特性與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在系統(tǒng)中占比，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)法決定系統(tǒng)宏觀性質(zhì)物理量變化規(guī)律.要求用簡(jiǎn)明的方式呈現(xiàn)內(nèi)容，對(duì)內(nèi)能，熱學(xué)定律等，按宏觀實(shí)驗(yàn)建立概念，從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行解釋，以體現(xiàn)由淺入深的原則.

分子運(yùn)動(dòng)理論的內(nèi)容較為抽象，可將其與生活中常見的事物相聯(lián)系.如擴(kuò)散現(xiàn)象，將生活中常見的現(xiàn)象與其相聯(lián)系，使學(xué)生對(duì)抽象的知識(shí)有了更好的認(rèn)識(shí).有利于增強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的思維能力.在學(xué)習(xí)溫度計(jì)與溫標(biāo)中，將生活中的酒精溫度計(jì)，生產(chǎn)中的壓力溫度計(jì)等，對(duì)各種溫度計(jì)制作原理及其特點(diǎn)進(jìn)行講解，使學(xué)生了解了溫度計(jì)根據(jù)熱學(xué)知識(shí)來制作的，使其感受到物理學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活的緊密聯(lián)系，增強(qiáng)學(xué)生的邏輯思維推理能力.

2.運(yùn)動(dòng)舉例說明的教學(xué)方法

自然界中不同能量與其運(yùn)動(dòng)形式相對(duì)應(yīng)，如分子運(yùn)動(dòng)具有內(nèi)能，物體運(yùn)動(dòng)具有機(jī)械能等.不同形式的能量可相互轉(zhuǎn)化.水沸騰時(shí)水蒸氣將水壺蓋頂起，表明其內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.用實(shí)例說明不同形式的能量之間可通過做功相互轉(zhuǎn)化，某種形式的能減小，會(huì)有其他形式的同等量能增加.能量守恒定律的建立將自然現(xiàn)象用定律規(guī)律相聯(lián)系，從本質(zhì)上說明物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式間的相互轉(zhuǎn)化規(guī)律.突破了人們對(duì)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械觀念.將自然界中的各種物質(zhì)運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系.通過舉例說明有助于學(xué)生理解分子運(yùn)動(dòng)理論，更好的學(xué)習(xí)物理熱學(xué)知識(shí).

能量的轉(zhuǎn)化與守恒定量是物理學(xué)的基本原理，物理中無論力學(xué)，熱學(xué)中都涉及到需用能量觀點(diǎn)分析解決物理問題.學(xué)習(xí)分子理論時(shí)，學(xué)生已了解到分子熱運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn).每個(gè)分子動(dòng)能大小不同.研究分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能，需求出分子熱運(yùn)動(dòng)的平均值，溫度高分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)加劇.擴(kuò)散現(xiàn)象加快.說明溫度高分子運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能大.存在個(gè)別分子動(dòng)能減小的可能.對(duì)分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能等概念可讓學(xué)生結(jié)合熱學(xué)定律通過推理判斷加深對(duì)能量概念的認(rèn)識(shí).

研究真實(shí)氣體時(shí)，溫度壓強(qiáng)正常，可將其視為理想氣體.宏觀角度指其始終遵循氣體實(shí)驗(yàn)定量的氣體.微觀角度上其分子間除碰撞外無其他作用力.分子可認(rèn)為沒有體積.即氣體體積可忽略不計(jì).除碰撞時(shí)，氣體分子間無相互作用.氣體定律可視為質(zhì)量理想氣體狀態(tài)方程特例.

運(yùn)用理想其他狀態(tài)方程處理，計(jì)算簡(jiǎn)便，結(jié)果誤差小.在講解物態(tài)能量交換中，可從分子相互作用力情況，說明分子運(yùn)動(dòng)的定律.固體熔化，吸熱克服分子引力做功.液體汽化，體積增加，吸熱用以克服分子引力做功與外界壓強(qiáng).通過分析熔化過程中能量交換，熔化中吸收熱量，增加物質(zhì)的分子勢(shì)能.

初中物理熱學(xué)是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的基礎(chǔ).對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維推理能力有很大的幫助.熱學(xué)知識(shí)較為抽象，用傳統(tǒng)的理論講解教學(xué)方式不利于學(xué)生的理解.教學(xué)中教師要合理采取強(qiáng)化熱學(xué)與生活聯(lián)系策略幫助學(xué)生理解分子運(yùn)動(dòng)理論.使學(xué)生將熱學(xué)知識(shí)與生活實(shí)際問題相聯(lián)系.增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理熱學(xué)知識(shí)的記憶.從而培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維推理能力，促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握.