中学物理定义教学的方法创新

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物理定义是由物理现象和事实中抽象出来的,是物理定律、公式和学说的基础,如果不使学生首先掌握物理定义,就不可能进一步学习和掌握物理定律和公式,讲清物理定义对提高中学物理教学质量有着十分重要的意义,如何进行物理定义教学呢?

教育心理学认为:教师根据教学的目的和要求,从教学内容的实际出发,结合学生身心发展的特点,运用实物的操作、模型的演示等进行直观教学,这是贯彻“从生动的直观,到抽象的思维”的基本认识规律,是提高教学质量的一个极其重要的方面。物理定义是用来表征物质的属性和描述物质运动状态的,任何物理定义都建立在客观事实的基础上,我们讲物理定义时,应尽可能从具体事物、事例或演示实验出发,使学生对物理现象获得清晰的印象,然后通过分析,抓住现象的本质,使学生从具体的感性认识过渡到抽象的理性认识。

例如讲“导体的电阻”时,首先进行演示实验,让学生留意观察:通过某段导体的电流强度决定于加在这段导体两端的电压,并且当导体不变时,电流强度与电压成正比,即电压V与电流强度I的比值是一个恒量.其次,换另一个导体做实验,使学生清楚地看到,对另一个导体,电压V与电流强度I的比值是另一个恒量,由实验可知,对任一导体,电压V与电流强度I之比是一个恒量,用R来表示,这个恒量就表征导体的一种物理性质,那么R表示导体的什么性质呢?再进行直观教学,将甲、乙两导体并联,加上电压V时,通过甲、乙两导体的电流强度分别为I甲和I乙,我们发现,当R甲>R乙时,I甲 对定义首先要理解,在理解的基础上记忆.只有深刻理解,才能牢固记忆.例如交流电的有效值,理解了三个相同,即相同的电阻、相同的时间,相同的热量,就很容易记住.a粒子散射现象要抓住三个“数”,即绝大多数直线前进,少数发生较大偏转,极少数的偏转超过90°,甚至被弹回。简谐振动紧紧抓住回复力,受迫振动抓住策动力,阻尼和无阻尼振动抓住振幅是否变化。场强和电势这两个定义,从力和能这两个角度去理解、记忆。只有真正理解了定义,抓住了要点,才能掌握定义。

定义是反映物质的本质属性,具有高度的概括性,有的定义,难度比较大,这就需要突破难点,抓住关键,例如磁感应强度这个定义,通常有B=FIL来表示,我们决不能受数学公式的影响,死记硬背,错误从认为B跟F成正比,F等于零B也等于零的错误结论。一定要明确比值FIL是表示磁场强弱的一个物理量,与F及IL不存在正比、反比关系。B是由磁场本身性质决定的,与实验电流通电导线受力的大小、通电导线的长度及电流强度大小无关,突破了这一难点,这样就可避免学生产生“通电导线不受力的作用时磁感应强度等于零”的错误定义。

在中学物理中,许多定义既有本质不同的一面,又有内在联系的一面,教学中既要注意某一定义的本身,又要注意不同定义之间的联系,采用找联系、抓类比的教学方法,可使学生区别异同,防止定义模糊。

例如电场强度和电场力既有区别又有联系,电场强度是反映电场的力的性质的物理量,电场力F=Eq是电荷在电场中所受到的力,电场中某一点的强度与该点的位置有关,而与检验电荷无关;电场力与电荷有关,还与电荷所在位置的电场强度有关,电场强度的方向规定为正电荷所受电场力的方向,而电场力的方向与正负电荷有关,它们的相同点都是矢量,它们的联系是电荷在电场中要受到电场力的作用。又例如中学学过的几种量度:质量是物体惯性大小的量度,温度是大量分子平均平动动能的量度,功是能量转化的量度,引导学生从这三种量度的类比中去理解量度的意义。再如电场和磁场有区别又有联系,变化的电场可以激发磁场,变化的磁场可以激发电场,变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分离的统一的整体——电磁场。

如果我们能对不同定义异中求同找联系,同中求异抓类比,这样就能掌握定义之间的联系和区别。从而达到深化理解定义的目的。

教育学告诉我们:教学中要贯彻秩循序渐进的原则,这也是学生认识能力发展规律的要求。讲物理定义,必须按照循序渐进的教学原则,注意形成定义的阶段性,学生对定义的认识,只能是从简单到复杂,逐步加深,不可能一下子就理解得很透彻,所以讲定义要循序渐进,不能越等而进,不能操之过急。例如“力”的定义,初中只讲力是物体间的相互作用,到高中才进一步把力和物体运动状态的变化联系起来,指出力是使物体产生加速度的原因 ,强调力的矢量性,由重力到弹力、摩擦力,进而到万有引力,由力学中的常见三种力到热学中的分子力;由电场力到磁场力;由宏观上的引力到微观里的核力;由物体直接接触的相互作用到物体与物体不直接接触而通过场发生相互作用。我们讲力概念,就要依据教材,依据学生认识规律逐步加深,如果试图在初中或高一就过早地要求学生对力的定义有全面透彻的理解,就违反了循序渐进的原则,就会事倍功半,欲速而不达。只有分层次,抓阶段,才会不断深化定义,对定义的理解更加全面,更加完善。

通过置疑法,给出对物理定义的错误说法,经过辨析,进一步提示定义的内涵,学生在练习过程中,运用已经掌握的定义来解决实际问题,这就使定义的掌握更加精确与透彻,从这个意义上说,练习也是形成定义的延续。

学生只有运用物理定义去分析和解决实际问题,才能深刻理解和牢固掌握定义,解答练习题是分析和解决问题重要途径,所以说习题练习是巩固定义必不可少的重要一环,但习题的选择要具有针对性和典型性,只有这样才能达到巩固定义的目的。

教学既是科学,又是艺术,教无定法,但教学有法,在物理定义教学过程中,从定义的本身的特点出发,从学生的实际出发,不断探索,不断创新,不断完善,不断改进教法,不断提高教学水平、技巧,定义教学一定会有所突破,教学质量也会不断提高。