朱順芬
(廣東省佛山市南海區(qū)獅山鎮(zhèn)羅村第一初級中學,廣東 佛山)
用比值定義物理量是物理學中常用的定義方法,運用這種方法定義的物理量主要分兩大類,一類是用兩個物理量的比值描述機械運動或生產(chǎn)勞動特征的,如速度、功率等,是用來表征機械運動或生產(chǎn)勞動快慢的物理量,對這類物理量實施教學時,建議從生產(chǎn)生活的需要入手,運用啟發(fā)式教學方法引入概念;另一類是兩個(或多個)物理量的比值是個恒量,反映了物質(zhì)的某種屬性,如密度、電阻等,對這類物理量實施教學時,建議進行實驗收集數(shù)據(jù)并作出關系圖像,通過圖像找到恒量,從而引入概念。
例1:速度概念的引入
在教學中,可首先展示一組百米賽跑的沖刺圖片,讓學生判斷誰跑得快。接著展示百米賽跑各人的沖刺時間,再次讓學生判斷誰跑得快。學生根據(jù)生活經(jīng)驗可輕易判斷出來,老師要引導學生從判斷的依據(jù)中提取“時間”和“路程”兩個關鍵物理量,歸納出比較快慢的兩種方法,一是相同時間比較路程,二是相同路程比較時間。緊接著,讓學生思考:兩個物體運動時間和路程都不同,如何比較它們運動的快慢?啟發(fā)學生選取相同時間對應的路程(或相同路程對應的時間)進行比較,把它們的運動時間統(tǒng)一到“單位時間”上來,也就是用路程除以時間,即路程與時間之比可以用來表示物體運動的快慢,從而建立速度的概念。通過這樣的學習過程,學生容易領悟到,用“通過單位路程所用的時間”也可以描述物體運動的快慢,加深對速度概念的理解。
例2:密度概念的引入
教學中可由“某種物質(zhì)體積越大質(zhì)量越大”的生活經(jīng)驗提出問題,引導學生探究同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關系,通過分析圖像得到同一物質(zhì)的質(zhì)量與它的體積成正比,即質(zhì)量與體積的比值為一恒量。進一步探究發(fā)現(xiàn),物質(zhì)不同,質(zhì)量與體積的比值一般不同。讓學生意識到,質(zhì)量與體積的比值反映了物質(zhì)的一種特性,進而建立密度的概念。通過具體的計算發(fā)現(xiàn),改變某一物體的體積并不會引起其密度改變,而是質(zhì)量隨之發(fā)生了變化,引導學生從物理意義的角度加深對密度公式ρ=m/V的理解。
模型法指通過模型來揭示原型的形態(tài)、特征和本質(zhì),是將抽象的原型具象化的一種方法,能方便我們描述或研究那些難以直接觀察到的事物的內(nèi)部結(jié)構和事物之間的變化關系,例如建立磁感線模型來描述磁場的特點,引入光線來表示光的傳播路徑,用力的示意圖研究力的關系……對模型概念的理解,一是要了解模型所描述的意義,例如力的示意圖中箭頭的起點、箭頭的方向、線段的長短分別表示力的作用點、方向和大小;二是要辨識模型與原事物之間的關系,例如磁感線是用來描述磁場的空間分布和強弱關系的,磁感線是不存在的,磁場是真實存在的。
例3:磁感線概念的引入
磁場是看不見、摸不著卻又真實存在的,這是學生理解的難點。教學中首先要通過實驗手段把抽象的磁場具象化,在學生腦海中留下一個直觀的、具體形象的磁場模型,例如用鐵屑讓學生“看到”不同磁體的磁場分布情況,用小磁針規(guī)律顯示磁場的方向……基于實際觀測到的磁場分布圖像,提取關鍵的、規(guī)律性的信息進一步優(yōu)化,用帶箭頭的曲線描述磁體的磁場分布,從而引入磁感線的概念。通過這樣的學習過程,不僅可以讓學生了解磁場和磁感線的概念,同時也讓學生領悟了建立物理模型的思想方法。
新教材注重“從生活走向物理”,在學習新概念前,更多地從生活、從實際來引出問題,對實際事例進行歸納引入新的概念,例如質(zhì)量、力、功等概念的引入。這一類型概念的生成遵循歸納法的一般思路,首先提供必要的實例,然后比較不同的實例確定異同點,根據(jù)對象的異同點進行歸類使其系統(tǒng)化,接著分析綜合其特征,最終抽象概括形成概念。這些概念通常有一些關鍵性的字詞,在教學過程中要教會學生抓住這些關鍵字詞去理解概念,例如引入功的概念時要抓住“成效”進行解釋,“成效”體現(xiàn)在物體在力的方向上移動了距離,教學中要不斷強調(diào)力與物體移動的方向一致,使學生準確掌握做功的含義。
例4:力的概念的引入
力與我們的生活息息相關,學生在日常生活中對力有比較多的直觀感受,但主要是從個體感受的角度去認識力,對力的很多認識是不科學的。力看似簡單,實際上是一個非常抽象的概念。物體間的力是看不見的,教學中可先羅列生產(chǎn)生活中與力有關的現(xiàn)象,引導學生分析歸納出力的特點:物體對物體的作用。在此基礎上,對關鍵詞“作用”作進一步解釋,通過實驗演示讓學生體驗、觀察力的作用效果,利用分類整理和歸納的方法總結(jié)出力的兩個作用效果,引導學生從力的作用效果去客觀地認識力,也為之后正確認識力與運動的關系做好鋪墊。
正確地認識物理概念是進一步學好物理的前提,在實施教學中,教師要因材施教,善用不同的教學方法,力求概念的引入過程形象生動而又不失其科學性,為學生最終達到準確、深刻地理解和掌握概念的目標邁出關鍵的第一步。