试论高中物理学习法则教学探究

吴光雷

【摘要】只有通过实际、通过应用才能把握对物理概念、规律是否真正理解，是否灵活应用物理概念、规律。我们对学习过程的特点和认知，才能获得现象、特征的本质属性，把握规律的内在联系，通过教学质量。

【关键词】物理 法则 认知 规律

在探究如何提高教学质量途径的当下，教学改革潮流拍岸而起，在多年的体会中，我认为培养学生的学习能力是目的之一。近几年来我以终身教育思想理论为依据，在高中物理教学实践中，对学生的学法指导进行了尝试。

一、学习过程的特点和认知

物理学习的过程，是一种认识过程，是学生在与物理环境相互作用中认识物理世界，形成、发展和优化自己物理认识结构的过程。因此，指导学生学习，必须指导学生进行学习准备。因为影响物理学习的因素主要有：原有知识水平，在认知结构中是否有适当的起固定作用的概念可以利用；新的潜在有意义的学习任务与同化它的原有概念的可辨别程度都影响学生观察、实验能力，逻辑推理能力等。

中学物理的教学过程是以观察和实验为基础，以形成概念、掌握规律为中心的特点。所以，物理学作为一门实验科学，观察和实验是学生获得感性认识的主要来源，在教学实践中要求学生尽可能地亲自动手操作，指导学生用比较法、放大法、等效法、再现法等手段。指导学生根据设计的方案恰当选取仪器；按照设计的方案进行安装，联结和调节仪器；指导学生正确地记录数据，特别注意测量数据的估读以及数据的处理中列表法、代数法、图象法的分析运用。如光的全反射实验中，应明确需观察入射光、反射光和折射光，得出光从光密介质射入光疏介质时，随入射角的增加，反射角和折射角均增大，折射角大于入射角等通过实验获得的概念。

二、如何获得现象、特征的本质属性

物理概念是物理现象的共同特征和本质属性在脑中概括和抽象的反映。学生形成物理概念一般要经历认知定向、找出共同特征、本质属性、进行抽象规定和深入理解概念这样一个大致的过程。这一过程一般有两种方式：一是归类的方式，直接从事实中总结出来的概念，通常由归类的方法得出其共同特征。如通过分析各种情况下接触物体间的弹力，总结出共同特征是物体相互接触而发生形变后有恢复原状的趋势，则这两个接触物体间产生弹力。

第二种是概括的方式，如在通电电流大小不变时，导线长度增大几倍，磁场力也增大几倍；在导线长度不变时，通电电流增大几倍，磁场力也增大几倍。于是可以找出共同特征，不论导线的长度和通电电流强度如何，比值IL F 能反映出磁场的强弱。通过概括找出这个共同特征，为进一步形成磁感强度的概念打下了必要的基础。

只有抓住了物理现象或物理过程的共同特征所反映的本质属性，才能形成物理概念。例如让学生明确为什么要引入这个概念，使学生认知活动有一明确的指向。在认识磁感强度时可用文字表述为：在磁场中垂直下磁场方向的通电导线，所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫通电导线所在处的磁感强度；用数学式表达为B= IL F。

三、把握规律的内在联系

物理规律是自然界中物理客体属性的内在联系，是事物发展和变化趋势的反映。物理规律包括物理定律、定理、守则、原理、方程等。学生掌握物理规律是明确认知定向，要让学生明确物理规律建立的目的，从而使学生的思维加工活动指向确定的方向。如学习了匀变速直线运动后，学生知道认识一个物体的运动趋势，必须清楚它的运动状态变化的快慢——加速度。因此我们很有必要来研究物体的加速度到底与哪些因素有关？是怎样的关系？

弄清规律的建立过程有两种形式：归纳法，如气体状态方程的建立，是在波意耳定律等三大实验的基础上归纳得到的。演绎法建立物理规律，如动量定理的建立，要让学生知道它是从牛顿第二定律推导出来的，力在时间上的累积与物体状态量——动量变化间的数量关系。把握物理规律的可以用“文字叙述”、“数学表达式”、“函数图像”表达，并能把它们融为一体。如玻意耳定律的文字叙述：一定质量的理想气体，在温度不变时，压强与体积的乘积为一个常量，数学表达式 为PV=C。

物理规律揭穿了客观事物的实质，是人类经由长期波折的历史过程的结晶，存在深刻的、丰硕的意义，物理规律需要对概念、规律的提出、建破有一定的了解，对概念、规律内容的各种表白形式有明白的认识。物理规律建立了有关物理量间的联系，它们之间是紧密联系的。如果把它们隔离开来，脱离物理规律、死背概念定义或脱离概念、形式上对待规律内容，是不可能很好理解和掌握物理概念、规律的。我们应该重要通过规律来理解概念，通过概念来掌握规律。例如：功的概念除抓住功的定义式外，应该侧重从动能定理、功能关系、热力学第一定律、普遍的能量守恒与转化定律等角度来理解，即从能质变化、转化的角度来理解。在电学中、光学中，我们越来越着重从能量转化来理解功，如光电效应中电子脱离金属的逸出功是从能量转化来理解的；动量概念应联系动量定理、特别是动量守恒定律来理解；电阻概念应联系欧姆定律、焦耳定律等来理解。电阻的定义是：R=U/I，按欧姆定律，我们来体会电阻的妨碍作用。串联电阻、并联电阻的等效电阻也由U与I的比来理解。从焦耳定律来体会电阻是耗费电能转化为内能的元件；法拉第电磁感应定律的掌握不能分开磁通量概念和感应电动势概念等等。

我还强调学生，在规律中挖掘交点的潜在含意。一般物理图像的交点都有潜在的物理含意，解题中往往又是一个重要的条件，需要我们多加关注.。

依据物理规律的内容、特点，我们得出应用规律的一些基本步骤，例如：牛顿定律是对质点的某一时刻说的，根据定律和有关力、质量、加速度的概念应该理解，应用牛顿定律首先要明确研究对象是哪一物体或一组物体，它们要能看成一个质点。研究的质点明白了，质量m才能定下来，加速度a和受力才可以分析明确。质点的受力分析和加速度分析除了根据力是物体间彼此作用、重力、弹力、摩擦力、电场力、安培力、洛仑兹力公式和加速度定义、运动学公式外，在许多问题中还需要把力和加速度结合起来分析，应灵活运用；动力学有5个重要规律：牛顿定律；动量定理；动能定理；动量守恒定律；机械能守恒定律。这些规律在研究对象、内容、适用条件、受力分析等方面各有特点。对一个具体的力学问题研究应该选用哪个或哪几个规律求解要根据规律特点和题意的详细分析确定。大抵说来，如求某一时刻（位置）物体受力或加速度可考虑用牛顿定律，如果问题只涉及力、时间而与位移无显著关系可考虑用动量定理，如果问题只波及力、位移而与时间无显明关系可考虑用动能定理，如果能判断系统合乎动量守恒或机械能守恒条件可斟酌用守恒定律。在理解概念、规律的基础上，只有不断通过解题实践提高分析解决问题的能力，不断总结解题经验教训，才能灵活应用规律解决问题。