物理规律包括定律、定理、理论等。物理定律是通过大量具体事实(包括观察和实验)归纳而成的结论,如开普勒定律、牛顿运动定律、能量的转化与守恒定律、万有引力定律、气体实验三定律、热力学定律、库仑定律、欧姆定律、电磁感应定律、光的反射与折射定律等。物理定理是依据一定的规律,经过逻辑推理而获得的结论,如动能定理、动量定理、理想气体的状态方程等。物理理论则是指在若干相关的定律和定理的基础上,逐渐形成对某一领域的宏观规律的抽象认知。这种抽象一般都会经历假设、验证和发展(包括否定与肯定)的过程。例如,关于天体运动的地心说和日心说、热质说、分子运动论、安培分子电流假说、光的波动说和微粒说、原子结构理论等。从规律的获得过程进行分类,可分为归纳型规律、演绎型规律、经验型规律。
(一)归纳型规律
物理学中的绝大多数规律都是在观察和实验的基础上,通过分析归纳总结出来的,称为归纳型规律。如牛顿第二定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律、气体实验三定律等都是通过实验的研究,在实验的基础上总结得到的。在教学中可以根据这一特点,分别通过设置探究实验、验证实验或者演示实验的方法来进行归纳型规律的教学。
(二)演绎型规律(www.xing528.com)
物理学中有些物理规律是以已知的物理规律为根据,通过推理获得的,叫作演绎型规律。如动能定理是根据牛顿第二定律和运动学公式推导出来的,万有引力定律主要是牛顿根据开普勒定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律,经过数学推理而发现的。在教学中,如果学生已经具有了规律推导所需要的知识,教师可以适当简化问题情况,引导学生自己进行规律推导。
(三)经验型规律
物理学中有些规律不能直接用实验来证明,但是具有足够数量的经验事实。如果把这些经验事实进行整理分析,忽略次要因素,抓住主要因素,推理到理想情况下总结出来的规律,称为经验型规律。经验型规律是在物理事实的基础上,通过合理推理至理想情况下总结出的物理规律,因此在教学中可应用“合理推理法”。如在牛顿第一定律的教学中,要引导学生通过在不同表面上做小车沿斜面下滑的实验,发现平面越光滑,摩擦阻力越小,小车滑得越远。如果推理到平面光滑、没有摩擦阻力的情况下,小车则将永远运动下去,且速度不变,做匀速直线运动,从而总结出牛顿第一定律。
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