物理概念、物理量、物理定律在物理学中地位及教学探究

发布时间:2021-11-30 15:43:55

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 物理概念、物理量、物理定律在物理学中地 位及教学探究 作者:郑 * 来源:《商情》2008 年第 47 期 【摘 要】根据在实际物理概念、物理量和物理定律的教学中,总结物理概念、物理量和 物理定律在物理学中的地位,并探讨教学方法。 【关键词】物理学 物理概念 物理量 物理定律 物理学中,包含许多物理概念、物理量、物理定律,弄清它们在物理学中的地位作用及探 索教学方法对学好物理是非常重要的。 一、物理概念的教学 所谓物理概念是对物理现象和过程的认识,是以精辟的思维形式表现知识的一种手段,是 物理现象的特有属性在人脑里的反映。这里讲的物理概念特指无量度公式的物理概念(如:* 动、质点、惯性、简谐振动、电场、光的干涉、光的衍射、汽化、蒸发等)。 1.物理概念的教学是物理教学的基础 首先,理论体系的基础都在物理概念,它们占据了物理教学的大半课时。 其次,物理基础知识中的公式、原理、定律都是用概念作为引线,对有关基础知识作有机 串联,形成系统化的概念体系。 所以,要重视物理概念教学。学好、掌握并真正理解它们的含义有利于学生掌握基础知 识,培养学生学*物理的兴趣。 2.物理概念的教学方法 (1)对物理现象、过程获得必要的感性认识 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 在教学中,要重视感性认识,为了在感性认识的基础上进行分析,教师必须从有关概念包 含的大量事例中,精选那些包括主要类型的、本质联系明显的典型事例进行教学,获得感性认 识。 (2)在科学抽象中,突出本质,找出事物的属性 在感性材料认识的基础上,进行分析、比较,找出它们的共同属性,引导学生归纳、总结 得出概念。 (3)明确概念,灵活应用 对感性材料进行“科学的抽象”得出结论后,还要了解概念的外延,从概念出发,引导学生 拓展,解决一些实际问题,加深对概念的理解和应用。例如*动的教学。 首先举出几例属*动的例子: a.抽屉的推关运动。 b.火车在*直轨道上的运动。 c.小孩梭滑梯时小孩的运动。 然后由这些例子,找出它们有两个共同点:第一,在作*动的物体上任取一条直线,在整 个运动过程中始终保持*行;第二,作*动的物体每一点运动情况都相同。这样就归纳出*动 的概念。 *动:在物体上所引的任何一条直线,在运动过程中总是跟它原先的方向保持*行,并且 物体上各点运动情况都一样。这种运动叫做*动。 最后再用*动的概念作指导拓展判断下列运动是否属于*动。加深对概念的理解。 a.开关门时门的运动(×) b.活塞的上下运动(√) c.如下图所示书的运动(√) 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 二、物理量的教学 物理概念建立量的观念,有量度公式(长度、质量、时间除外,它们是人为规定无量度公 式的物理量)的物理概念叫物理量(如:加速度、电场强度、电动势、频率、功、发光强度、 折射率等)。 1.物理量的教学是物理教学的关键 (1)物理量是联系关联的概念之间的关系,是物理概念与物理定律的桥梁,有承上启下 的作用。 (2)物理量教学可以开发学生智力与培养学生思维能力。心理学讲:“人的思维活动是凭 借概念与词汇开展的”。在物理教学中最要紧的是活跃学生头脑里的物理思维活动,无论是物 理思维或运用物理思想方法进行研究,都离不开明确的物理里。例如在教电学时,只有学生理 解电流强度、电阻、电压三个物理量的基础上,通过演示实验,才能引导学生判断这三个物理 量的关系,导出欧姆定律。这样教会学生运用实验与数学相结合的物理科学方法,可以开发学 生智力与培养学生思维能力。 (3)物理量教学在发展学生个性上有积极推动作用。历代物理学家的重大发现,都是由 他们高度发展的抽象思维能力与兴趣、意志、信念等的智慧结晶。其中促使他们这种个性充分 发展的因素,往往都是由于大量实验的物理现象中所形成的新的物理量作导航。例如牛顿的经 典力学就是以力、质量、加速度等物理量为出发点,导出牛顿运动定律的结果;法拉第就是由 于电动势,磁通量等物理量的提出而导致法拉第电磁感应定律的发现。所以就充分发展学生个 性看,要使学生明确物理量。 2.物理量的教学方法 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn (1)物理量的引入 讲授物理量时,首先要介绍建立物理量的过程,搞清为什么要引入该物理量。新的物理量 的引入,不管采取什么方式,为了获得最佳教学效果,所提出的问题必须满足三个条件:一要 反映学*这个物理量的客观性与必要性;二要巧妙把它的教学目的转化为学生的学*目的;三 要激起学生的求知欲。例如讲加速度时可以这样引入:“人走路、马拉车、汽车跑、飞机飞, 除了运动快慢程度不一样,还有什么不同(速度改变的快慢不同)。不同物体、速度的改变快 慢不同,尽管是同一物体(汽车),在不同时间(起动、刹车)速度的改变快慢也不一样,为 了描述速度改变的快慢程度而引入加速度这一物理量”。定性的分析引出物理量后,还要定量 的研究它的定义式。 (2)建立量的观点,导出量度公式 物理量定量的研究,需要由演示实验、学生实验测出精确的物理量值,运用数学工具来研 究它与有关物理量之间的严格数量依存关系,给物理量下定义。例如电场强度,通过实验测出 检验电荷在电场中某一固定点所受的电场力跟它本身电量的比值始终是一恒量,不同的点,这 一比值不同。 定义:电场中某点检验电荷在该点所受的电场力跟它本身电量的比值叫该点电场的电场强 度、方向跟正电荷受力方向相同。(公式:E=F/q 方向:跟正电荷受力方向相同,单位:牛 顿/库仑) 物理学中的物理量用数学形式表达成物理公式后,显得特别简单、明确,便于运用它来进 行分析、推理、论证。所以数学知识是研究物理问题的工具,用好数学对解决问题是很必要 的,但是却不可以单纯从数学角度看待物理问题。例如,根据场强定义式 E=F/q,不能单纯从 数学角度看,认为 E 跟分子成正比,跟分母成反比。类似的还有电容 C=Q/U 电

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