提高中學(xué)物理規(guī)律課教學(xué)有效性的探索

姜鎣

物理規(guī)律在中學(xué)物理學(xué)習(xí)中處于核心地位，對(duì)規(guī)律的理解決定了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，它們是中學(xué)物理入門的第一步。如果把中學(xué)物理這門科學(xué)比作高樓大廈，那么物理規(guī)律就是構(gòu)成這座大廈的磚石和鋼筋框架。物理規(guī)律，指在一類現(xiàn)象及物理過程本質(zhì)的，內(nèi)在的聯(lián)系，在人們頭腦中的反映。物理規(guī)律反映了物理現(xiàn)象，物理過程在一定條件下必然發(fā)生、發(fā)展和變化的規(guī)律。我將從下面幾個(gè)方面來(lái)闡述自己對(duì)于如何提高物理規(guī)律科有效性的探究。

任何一個(gè)物理規(guī)律都是由一些概念組成的，這些概念常常表現(xiàn)為物理量，可以與一些數(shù)字和測(cè)量聯(lián)系起來(lái)。物理規(guī)律把概念之間的一定關(guān)系用語(yǔ)言邏輯或數(shù)學(xué)邏輯表達(dá)出來(lái)。由于物理學(xué)研究的對(duì)象和過程往往不是出于自然狀態(tài)的實(shí)際客體和實(shí)際現(xiàn)象，而是采用科學(xué)抽象方法適當(dāng)簡(jiǎn)化之后建立的理想模型或許理想過程；又由于物理學(xué)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)，在觀察和實(shí)驗(yàn)中，跟儀器和操作技術(shù)的準(zhǔn)確程度有關(guān)，會(huì)不可避免的出現(xiàn)誤差。因此，反映各物理量之間的物理規(guī)律，只能在一定精度范圍內(nèi)足夠真實(shí)但又是近似地反映客觀現(xiàn)象。

對(duì)于新知識(shí)的接受、歸類能力不強(qiáng)。學(xué)生對(duì)新的物理知識(shí)理解掌握不深透，對(duì)有些物理量或規(guī)律容易混亂。物理規(guī)律本身反映了物理現(xiàn)象中的相互關(guān)系、因果關(guān)系和有關(guān)物理量間的數(shù)量關(guān)系，因此在規(guī)律課的教學(xué)中，就要將那些分散學(xué)習(xí)的物理概念綜合起來(lái)，把他們的關(guān)系作為研究主題。只有用聯(lián)系的觀點(diǎn)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生研究、提出新問題，才能激發(fā)起學(xué)生新的求知欲與新的專研志趣。物理規(guī)律本身總是在一定物理事實(shí)的基礎(chǔ)上來(lái)進(jìn)行的，因此學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律，也必須在認(rèn)識(shí)、分析和研究有關(guān)的物理事實(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。但中學(xué)生的抽象思維能力還不強(qiáng)，理解和掌握物理規(guī)律就更需要有充分的感性材料作為支持。對(duì)于某一規(guī)律的教學(xué)教師可根據(jù)教學(xué)要求、學(xué)生的基礎(chǔ)、學(xué)校的教學(xué)設(shè)備來(lái)確定。在規(guī)律教學(xué)中，教師可以采用多種方法來(lái)探究規(guī)律，這樣可以促進(jìn)學(xué)生掌握研究方法和發(fā)展能力。舉個(gè)例子：在楞次定律的教學(xué)中，教師可以通過一系列的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，概括出判定感生電流方向的規(guī)律（實(shí)驗(yàn)歸納法），然后再對(duì)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律加以理論說(shuō)明；也可以先運(yùn)用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，推算出感生電流方向的規(guī)律（理論演繹法），然后再用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證。

在教學(xué)的引入階段，要?jiǎng)?chuàng)設(shè)便于發(fā)現(xiàn)問題的物理環(huán)境。在中學(xué)階段，一是通過觀察、實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題，還可以引入生活中熟悉的事例；二是從學(xué)生已經(jīng)掌握的知識(shí)中分析引申和邏輯展開發(fā)現(xiàn)問題。還有創(chuàng)造的物理環(huán)境要有利于引導(dǎo)學(xué)生探究。創(chuàng)造的物理環(huán)境還應(yīng)有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。還可以有大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)歸納和數(shù)學(xué)處理得出結(jié)論；或者先由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)?shí)例的分析得出定性的結(jié)論，再進(jìn)一步通過實(shí)驗(yàn)來(lái)尋求嚴(yán)格的定量關(guān)系，從而得到結(jié)論。還有在研究幾個(gè)物理量的關(guān)系時(shí)，先分別固定某些物理量，研究其中兩個(gè)物理量之間的關(guān)系，然后再加以綜合，得出幾個(gè)物理量的關(guān)系。

學(xué)習(xí)物理規(guī)律的目的在于運(yùn)用這些規(guī)律去解決實(shí)際問題或者是答題，因此在規(guī)律課的教學(xué)中講經(jīng)典題和適當(dāng)?shù)木毩?xí)題是不可缺少的。有時(shí)候還需要做點(diǎn)小試驗(yàn)、小制作等，它有助于學(xué)生進(jìn)一步深刻理解規(guī)律，還可以幫助學(xué)生解決一些實(shí)際問題。在運(yùn)用規(guī)律的教學(xué)階段，教師需要選擇能加深理解規(guī)律的例題和習(xí)題提供給學(xué)生，還要正確引導(dǎo)學(xué)生明確新學(xué)的規(guī)律與過去學(xué)習(xí)的有關(guān)規(guī)律的區(qū)別和聯(lián)系。

在規(guī)律的運(yùn)用上可能會(huì)遇到一些困難，對(duì)于這些困難，我們有應(yīng)該怎么去解決呢？

一些學(xué)生在遇到比較復(fù)雜的物理問題時(shí)，往往理不清問題的思路，無(wú)從下手，原因在于不會(huì)把問題分解成各個(gè)部分，也不會(huì)把各個(gè)部分的問題綜合成為一個(gè)整體，以致于出現(xiàn)盲目嘗試或者亂套公式的情況，這就是學(xué)生缺乏綜合分析能力的表現(xiàn)。對(duì)于這些情況，我們可以有針對(duì)性的選擇一些練習(xí)題目。一些學(xué)生缺乏豐富的想象力，因此分析不透問題的物理過程，因而也就理不清楚思路；或者無(wú)法理解圖像的物理意義，甚至把圖線誤認(rèn)為物體運(yùn)動(dòng)的軌跡，對(duì)于這種情況，一定要讓學(xué)生看清楚圖像橫縱下角標(biāo)的字母代表的是什么，這樣就比較容易；或者不善于把問題直觀化、簡(jiǎn)化而形成運(yùn)用規(guī)律的障礙。有的學(xué)生在理解物理問題時(shí)，或因沒能準(zhǔn)確掌握規(guī)律，或因邏輯思維能力有缺陷，常常做出錯(cuò)誤的判斷和推理。有時(shí)不認(rèn)真分析物理過程，生搬硬套公式，使計(jì)算結(jié)果脫離物理實(shí)際；有時(shí)候受到情緒或者注意力等心理因素的影響，過不了審題關(guān)，常常遺漏隱蔽條件。

在運(yùn)用物理規(guī)律解決問題時(shí)，最重要的是開始環(huán)節(jié)中如何確定研究對(duì)象。在一般情況下，待求問題與研究對(duì)象常有直接關(guān)系，確定對(duì)象并不困難；但有時(shí)，待求問題與研究對(duì)象并無(wú)直接關(guān)系，需要轉(zhuǎn)換研究對(duì)象，這時(shí)如果不能找出恰當(dāng)?shù)奶鎿Q方案，就會(huì)造成思維過程的障礙。此外，改變提問的方式將可能造成一些學(xué)生顧此失彼、引錯(cuò)數(shù)據(jù)、亂用符號(hào)、計(jì)算錯(cuò)誤等思維上的混亂。

在運(yùn)用物理規(guī)律解決問題中，還涉及如何把物理問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，也就是根據(jù)物理問題所屬的知識(shí)領(lǐng)域和問題的特征，選規(guī)律列方程。以高中物理有關(guān)動(dòng)力學(xué)的知識(shí)為例：基本規(guī)律有牛頓運(yùn)動(dòng)規(guī)律、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理及機(jī)械能守恒定律與動(dòng)量守恒定律。所求物理問題若是與加速度直接相關(guān)的瞬時(shí)問題，必須選用牛頓第二定律列方程；如果是與時(shí)間直接相關(guān)的過程問題，應(yīng)選用動(dòng)量定律列方程；若是與相對(duì)位移直接相關(guān)的過程問題，應(yīng)選用動(dòng)能關(guān)系列方程。對(duì)于系統(tǒng)，若是無(wú)外力做功或者做功為零，則選用動(dòng)量守恒定律列方程；若只有重力或者彈力做功，則選用機(jī)械能守恒定律列方程。

總之，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用規(guī)律的優(yōu)化組合思想和發(fā)散聚合選優(yōu)的能力，進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生演繹推導(dǎo)、直覺思維和創(chuàng)造性思維的能力。