物理规律教学内容详解

不同的学习主体，学习目的不同，因而，物理规律教学活动的关键是引起学生学习的意向，从不同的角度挖掘能够吸引学生学习兴趣的触点。就同一事物的学习来说，其存在性质、概念、习惯、态度等方面各不相同，如何成功地将学生的注意力转移到所要学习的事物上来，以赢取学生学习的意向，是教育者需要考虑的问题。针对不同学生的个性特点，以多样的学习形式开展丰富的教学活动，教学活动最好由学生自己来完成。教学是有目的、有计划的活动，对于教学内容、教学方法，不能仅仅是教师明确，学生更应该明确，否则，学生的主体性得不到体现，能动性得不到发挥，教学效果必然大打折扣。

（一）物理规律的特点及教学要求

初中物理要求学生能够定性地描述物理现象和过程，这既是对小学科学课程中观察认识物理现象的进一步深化，也是达到高中阶段对物理课程定量分析和研究要求的基础。那么，学习物理规律具体对教学有什么要求，透过物理规律的特点便可窥见：

第一，物理规律具有客观性。规律是客观存在的，它不是由谁发明创造出来的，也不会依赖谁的意志而改变，我们只能借助一定的方法去发现，去认识并加以利用。在物理学中，通常借助观察、实验、思维、想象和数学推理等方法研究物理规律。其中，观察和实验是发现物理规律的基础，思维、想象和数学推理是信息加工方式，人们在大量观察和实验的基础上进行系统的思维、想象和数学推理活动才探寻到符合客观事实的规律。

教学要求：

一是学生学习物理规律必须从物理事实出发，以物理实验、生活现象等客观事实作为物理规律存在的依据。

二是从具体的事实出发得出物理规律要经过思维、想象和数学推理的抽象过程，因此要注重发展学生将具体物理事实转化为抽象物理问题的能力。

三是使学生明白物理规律只能发现，不能发明，学习规律的意义是将规律合理运用于生活实践中，促进人类的发展和进步。

第二，物理规律具有抽象性和概括性。一条物理规律是由若干物理概念组成，并通过数学公式或逻辑语言来表明这些概念之间的联系，从而揭示事物发展的本质。规律中包含的某些概念本身就具有抽象性，一条规律中还包含若干个概念，这使得规律的抽象性大大增强；数学公式或逻辑语言是一种脱离了具体的对象、数量大小等因素的通用性的语言，因而具有高度的概括性，用它们来表明物理抽象概念之间关系的物理规律，自然同时具有了抽象性和概括性。

教学要求：

一是规律反映的是它所涉及的概念与概念、概念与规律、规律与规律之间的联系，新的规律教学开始前，要确保学生已经对所学规律中涉及的概念及规律形成了正确的理解。

二是物理规律通过公式或语言反映了物理现象中的有关物理量间的数量、因果等关系，学生掌握规律的关键就是发现这些关系，因此应将探究这些关系作为规律学习的主题，注重引导学生总结得出规律所运用的物理学中的研究方法。

三是用符号描述的物理规律虽然形式上是抽象的，但它来源于具体形象的客观事实，并且利用它能够解决真实物理问题，即规律本身隐含着形象性。因此可以说，规律在内容上是具体的，教学时要注重给抽象的规律描述充实以具体的实例及问题，突出规律的物理意义，使学生从更直观具体的角度认识规律的本质。

第三，物理规律具有近似性和局限性。许多物理规律在自然条件下是不够精确甚至是不能够被验证的，这是因为自然条件下的观察和实验存在许多不可避免的干扰因素，使得绝对条件达不到、误差不可避免，例如，受精密度限制的测量仪器的测量结果存在偏差；无论多光滑的材料都没办法消除摩擦力，使得伽利略的“斜面实验”无法实现。

对于这类物理规律，人们只能做到尽量精确，只能忽略一些次要因素，得出近似准确的数据，使用科学的方法建立理想模型或过程，反复思索推理得出。所以“反映物理现象和物理过程的发生、发展和变化的物理规律，只能在一定的精度范围内足够真实但又是近似地反映客观世界”。另外，由于物理规律是在一定的条件控制下得出的，所以它还具有局限性，每条规律都要有明确的适用范围和条件，超出这一范围或条件，规律将不再正确。

教学要求：

一是物理规律教学中，一定要明确指明规律的适用条件和范围，并通过一定的教学方法反复提醒学生在使用规律解决问题时分析题目与规律适用条件和范围是否相符，这样才能防止乱用规律、乱套公式的现象。

二是要使学生明白，物理规律不是永恒不变的终极真理，而是绝对真理与相对真理的辩证统一，鼓励学生用发展变化的眼光看世界，形成发展变化的正确世界观。(www.xing528.com)

（二）物理规律的一般教学过程

从加涅的规则和高级规则的学习层面来说，学生掌握物理规律要经过形成、理解、深化和运用四个阶段，在学习方法上一般需要从对规律的感性认识出发，之后借助理性思维及物理方法进行规律探索和分析，从而形成对规律的正确理解，最终通过习题训练学会运用规律。从知识的陈述性和程序性阶段层面来说，学生首先要形成对物理规律的陈述，之后再通过练习对规律从不同角度深化认识，将其纳入自己的知识体系中。总结起来，初中物理规律的教学是一个教师引导学生进入规律情境、探索发现规律、讨论深化规律、整合运用规律的过程。以下将对这一过程做出详细描述。

1.进入规律情境

一节课中无论教师准备的内容如何丰富而深刻，教学方法如何得当，如果不能从一开始就吸引学生的注意力，不能使他们主动参与其中，那么即使教师讲得再好，学生的学习体验也是糟糕的，学习效果也不能达到预期。因此，对于抽象的物理规律，在教学的开始阶段，创设一个能够引起学生探究兴趣的情境是十分必要的。以浮力教学为例，在进行规律情境的创设时，教师可出示图片，如图5-1所示，并提问：为什么重达万吨的轮船能够在水上航行，而不会沉底呢？是水的浮力作用的结果吗？

图5-1　水中的铁块和木块

假设水产生浮力，那么我们都知道，物体所受到的重力是竖直向下的，根据二力平衡的知识，我们可以推断出浮力产生的方向是竖直向上的。我们知道了浮力的方向，那么浮力究竟有多大呢？水产生的浮力能够使万吨巨轮漂浮在水面上，那么图中的铁块为什么没有像万吨巨轮一样漂浮在水面，而是沉到水底呢？而相同体积的小木块为什么漂浮在水面上，而没有沉底呢？由此引出本节课要研究的问题——浮力的大小。

物理规律的情境创设方法通常是联系生活中熟悉的情境，借助物理实验演示，学生动手体验。除了激发学生学习主动性外，创设情境也是为即将学习的物理规律做准备的，因此，情境还需与物理规律相关，要能将学生导向发现问题、探索规律的阶段。

2.探索发现规律

这一阶段是针对上一阶段提出的问题来设计和实施解决方案的过程。在这一过程中，学生运用物理学中常用的研究方法，经过提出猜想与假设、制订计划、设计实验、实施实验、记录或搜集信息、分析信息、得出结论等一系列步骤展开探索，最终的结果是总结出或者验证物理规律。在此环节，可开展探究实验：放进水里的铁块究竟会不会受到浮力的作用？我们选择用实验来验证这个问题。在弹簧测力计的下端悬挂一个铁块，然后将铁块慢慢浸入水中，再对比两种情形下弹簧测力计的示数大小，这样能否说明什么问题呢？让学生进行分组实验并将实验数据记录于表中。

通过这个实验可以让学生认识到，浸在液体中的物体会受到浮力对它的作用，并让学生学会用相应方法对物体受到的浮力大小进行测量，再通过自制教具进行演示实验：将自己制作而成的关于浮力方向的演示实验器材进行演示，此时要注意提示学生注意观察细线的方向是怎样的，由此来对物体受到的浮力方向进行判断。通过实验结果可以得出：浮力的方向是竖直向上的，并且与重力的方向相反。教师在讲解浮力的方向时一般都是口头陈述一下，学生并没有亲眼看过，这样的话就非常不利于学生对此部分内容的理解。但只要老师不嫌麻烦，通过自己制作的教具让学生直接观察浮力的方向，那么学生在掌握浮力问题时就会比较容易。（其中自制演示器使用的器材有：烧杯、细线、乒乓球等）提出问题：是不是只要物体浸入液体中，液体就会对它有一个浮力的作用？将所带的教具进行演示实验：准备一个空矿泉水瓶，剪掉其底部并将其倒放，将乒乓球放入其中，再把空矿泉水瓶的瓶盖打开，往里面加水，会发生什么现象呢？若选择把瓶盖盖上，又会出现怎样的状况呢？此时正好引导学生对浮力的产生原因进行一个分析：由于物体浸在液体中，导致其上下表面受到的压力大小有差别，从而让学生意识到物体上下表面受到的压力差就是我们所讲的浮力，即：F浮=F向上-F向下。

本实验通过很容易得到的乒乓球和矿泉水瓶就可以进行，从而可以启示学生，可以多利用生活中的小物件来对物理规律进行探究。

物理规律按照获得的方法不同而分为实验规律、理论规律、理想规律，与之对应，课堂中这一阶段会使用实验归纳、演绎推理归纳、综合归纳等方法引导学生展开探索。探索规律注重培养学生使用物理研究方法研究问题的科学精神，教师需要同时对探究内容及研究方法进行引导和启发，为学生提供自主、独立探索的机会，使学生有效感知及初步理解物理规律，同时掌握探究规律问题的一般方法。

3.讨论深化规律

通过前两个阶段的学习，学生对物理规律的认识还只是停留在知道或浅层理解的层面，讨论规律是帮助学生对规律形成更加深刻的理解与认识，防止学生死记硬背。在初中阶段，对物理规律的讨论涉及四个方面：物理规律的物理意义，规律表述中的关键词语与公式中各字母的物理意义，公式中各物理量的单位，物理规律的使用条件和范围。重点讨论哪些方面，应该是学生在理解和运用规律时容易出现偏差的地方，教师可通过引导学生更深一步分析和处理实验数据的方法或者借助具体实例加以引导和说明以上四个方面。仍以浮力规律教学为例，通过相关的实验操作，鼓励学生对自己的实验过程进行报告，然后得出相关的正确结论：当物体浸入液体时，物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度、物体的体积和形状等因素是无关的。当物体浸入液体时，物体所受的浮力大小与排开液体的体积、排开液体的密度有关系。让学生根据自己的能力，思考并提出对浮力大小可能有影响的因素有哪些，然后让学生进行归类整理，将我们所归类的问题分配到每个小组，规定学生必须自行设计实验方案，再由老师对各组的实验方案设计进行指导，学生再按照经过指导后的实验方案进行实验，最后得出相关的正确结论。

4.整合运用规律

运用规律是将抽象的文字描述具体化的过程，这一过程一方面是学生对物理规律的巩固、深化和活化，另一方面也是学生分析问题能力、解决问题能力、创新能力得到综合运用和发展的过程。运用规律一般从具有示范性的典型例题开始，通过师生共同努力使学生对规律的理解逐步深化、活化，对分析问题的思路与方法逐步领会；之后，教师提供练习题，学生在独立解决问题的过程中加深理解，强化领悟到的解题方法，练习题要注重结合日常生活实际；最后，要求学生自己在生活中发现一些实际简单的问题，并运用所学规律创造性地解决。