鄧鈺瑋
(安徽省蕭縣中學安徽·宿州235200)
形成物理概念掌握物理規(guī)律
鄧鈺瑋
(安徽省蕭縣中學安徽·宿州235200)
學會學習是學生是否能最終終身學習的關鍵,也是高中學生高考成敗的重要所在,作者結合在高三同學中所做調查及自身心得,針對高中物理學習的問題進行剖析,總結探討物理學習更高效的方法。
物理學習 概念規(guī)律 內涵外延 理論聯(lián)系實際
作為一門高中重要課程,物理是困擾許多高中生的頭等難題。一聽就懂,但一做題就錯的狀況頻頻出現(xiàn)。同學之間交流會發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象是普遍存在的,一個重要的原因是大家在學習物理的過程中,沒有形成物理概念,掌握物理規(guī)律。針對以上現(xiàn)象,下面結合本人經(jīng)驗向大家介紹克服上述問題幾種方法。
“題海戰(zhàn)術”和“填鴨式”的教學方法使一些同學囿于死記它們的文字表述和數(shù)學表達式,而不努力搞清楚它們的“來龍去脈”。如果只是背誦現(xiàn)成的結論,是不可能理解掌握和應用有關的物理概念和物理規(guī)律的。正如愛因思坦所說的“科學結論幾乎是以完成的形式出現(xiàn)在讀者的面前,讀者體驗不到探索和發(fā)現(xiàn)的喜悅,感覺不到思想形成的生動過程,也很難達到清楚的解釋全部情況?!睆亩チ藢W習物理的魅力。
例如,對于萬有引力定律這一節(jié)的學習,除了了解牛頓的偉大功績之外,還應注意牛頓的工作是建立在前人工作的基礎之上的,并從中感受到萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)是經(jīng)歷了幾代科學家的不斷努力,甚至付出了生命。自哥白尼建立日心說到開普勒提出行星運動三定律,行星運動的基本規(guī)律已被發(fā)現(xiàn),但對于天體運動的真正原因仍未揭示。到17世紀后半期,已有一些學者,其中包括著名物理學家胡克。認為天體之間存在著相互作用的引力,行星的運動是由太陽對它們的引力引起的。這個問題在1684年引起了英國皇家學會的激烈爭論。同年8月,哈雷帶著這個問題來請教牛頓,才知道牛傾已經(jīng)解決了這個問題。在哈雷的敦促下,牛頓發(fā)表一系列著作對他所發(fā)現(xiàn)的萬有引力定律進行了系統(tǒng)而深刻的論證。其證明過程在課本中是由圓周運動和開普勒運動定律的知識,得出行星和太陽之間的引力跟行星的質量成正比,跟行星到太陽的距離的平方成反比,并由引力的相互性得出引力也應與太陽的質量成正比。在學習的過程中我們還應注意:牛頓是在橢圓軌道下證明了萬有引力定律。
了解人們最初是怎樣形成物理概念發(fā)現(xiàn)物理規(guī)既有助于我們接受知識,又能從中學到一些物理學的研究方法,增強學習物理的興趣。
由于高中物理知識概念雜多,因此大家在學習過程中容易混淆概念,陷入困境。或許,在分析物理過程或分析物理實驗的基礎上理解物理概念和物理規(guī)律會使學習更加明了輕松。
任何一個物理概念的形成總是建立在物理過程的分析基礎上的,任何一個物理規(guī)律總是有它的實驗基礎和推導依據(jù)。這是理解物理概念和掌握物理規(guī)律的根本。例如,牛頓第一定律是在物理實驗基礎上經(jīng)過科學推理而獲得的;牛頓第二定律是在研究加速度跟力和質量的關系的實驗中總結出來的;萬有引力定律則是在天文現(xiàn)象觀察的基礎上,運用科學推論的方法而發(fā)現(xiàn)的。動量守恒定律是在牛頓第二定律、牛頓第三定律、運動學公式等知識的基礎上推導出來的。懂得分析定律建立的實驗事實或推導依據(jù),能使我們更深刻地理解物理概念和物理定律,也是我們學習物理的能力得到提升。
同時,從物理量的定義式中理解物理概念,會使我們的解題方法得到豐富和升華。對物理量來說,其定義可以用數(shù)學方法表達,表達式又叫定義式。如果物理量是矢量,從定義式中可以看出它的方向意義。例如,從實驗中歸納出恒力功的定義式為W=FScos,抓住這個定義式就可以深入理解功這個概念的各個方面。首先從公式中的cos這個因素就可以理解零功、正功、負功的物理意義;其次從F這個因素來看,談到功的時候必須明確是那一個力對所要研究的對象做功,如果一個物體受幾個力作用時,從功的定義可以推導在出求合力功的方法。再從S這個因素來看,在研究力對物體做功時,必須分析位移,而位移的大小和方向是與參照物的選擇有關的,可見功是一個與參照物有關的物理量。因為W=FScos是恒力功的定義式,對于變力功怎么辦?將“變”轉化為“不變”,采取無限分割然后求和的辦法,就可以求恒力功的公式轉化為求變力功的公式了??梢?,抓住功的定義式,就可以使我們對功的概念有比較全面、正確的理解。因此,對定義式的深刻理解不失為一條學習捷徑。
在學習過程中,我們還應注意體會物理概念和物理規(guī)律的實際應用價值,善于觀察思考日常生活中與物理概念和物理規(guī)律有關的現(xiàn)象或問題,并用所學過的知識加以解釋。如,用氣筒給自行車打氣,我們會發(fā)現(xiàn)氣筒壁的溫度會升高。那么,導致氣筒壁溫度升高的原因是什么呢?是由于氣筒的活塞與氣筒壁的摩擦造成的,還是由于活塞壓縮氣體做功使氣體內能增加造成的?大家在實際中用手摸一摸氣筒壁上不同高度處的溫度情況,便不難分析出這主要是由于活塞壓縮氣體做功造成的。
總之,只要我們在平時的生活中注意觀察和思考,并有意識地努力用所學過的物理概念和物理規(guī)律去解釋有關的物理現(xiàn)象和實際問題。將對我們形成物理概念,掌握物理規(guī)律提供諸多幫助。
G633.7
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1009-8534(2015)02-0175-02
2014-4-2
鄧鈺瑋(1997.-),女,安徽省宿州市蕭縣中學高三學生。