中学物理教学论：第八章 物理规律教学.pptx

第八章物理规律教学

学习本章时注意思考下列问题：

什么是物理规律？物理概念和物理规律有什么区别？如何认识物理规律教学的重要性？

物理规律的特点是什么？

物理规律的教学要求是什么？

中学生学习物理规律时有哪些常见问题？

物理规律教学的一般过程是什么？

一、什么是物理规律？物理概念和物理规律有什么区别？

物理规律：包括物理定律、定理、原理、定则、

公式等

物理规律是物理现象、物理过程在一定条件下必然发生、发展和变化规律的反映，揭示了在一定条件下某些物理量间内在的、必然联系。

物理概念和物理规律的区别在于：

前者是思维形式，后者是客观规律；

前者是无条件的，后者是有条件的。

**如何认识物理规律教学的重要性？

物理规律教学的重要性主要体现在：

掌握物理规律和形成物理概念之间是相辅相成、相互促进；

**规律反映了概念之间的联系。如概念不清，规律也很难

不理解。

**学生对物理概念的理解，是在掌握规律的基础上完成。例：*对“力”的理解。力是改变物体运动状态的原因。

是在牛顿第二定律掌握后，才算真正理解。

理解“波粒二象性”是在掌握量子力学规律之后。

理解“电磁波”是横波，是在掌握电动力学规律之后。

（2）物理规律是物理学科结构的主干。

规律是在一定条件下，揭示了概念之间的关系。概念是点（基石、柱），

规律是线、梁。方法是纽带，

从而构成物理学科结构大厦。例如：经典力学主干

——牛顿三定律、万有引力定律

（3）物理规律教学是培养能力、开发智力、发展心理品质的途径

学生认识物理规律是：

先由感性认识——理性认识，再由理性认识——实践。

这是实现二次飞跃的必经之路。

这也是发展学生认识能力的重要途径

二、物理规律的特点是什么？

1、物理规律是观察、实验、想象和数学推理相结合的产物

例：牛顿第一定律

是以大量实验为基础（力是改变物体运动状态的原因）。但不受外力的作用（这个条件）是一个推理的想象，（应注意的是不受外力作用，不是合力为零）。

牛顿第一定律是实验、推理、想象相结合的产物

2、物理规律反映有关物理概念之间的必然联系

大多数概念是物理量（有意义，有大小），且与实验测量结果对应。

规律是揭示了概念之间的联系（或关系），并将此联系（或关系）用逻辑语言（数学）表示出来。

例：牛顿第二定律:力、质量、加速度的关系。

3、物理规律具有近似性和局限性

近似性是指

研究对象和过程的理想化，实验的测量误差的存在。

局限性是指

在一定范围内发现的，

在一定条件下推理得到的，

并在有限领域内检验的。

牛顿运动定律成立的条件是质点、平动、惯性参照系。

三、物理规律的教学要求是什么？

1、使学生把握新旧知识的联系和建立物理规律的事实依据，懂得研究物理规律的方法。

新旧知识的联系：

*物理规律中揭示了一类物理现象的相互联系；

*物理概念之间的因果联系；

*物理量之间的方向关系；

*物理量之间的数量关系。

物理规律的事实依据：观察、实验、已有知识

研究物理规律的方法： 理想化方法、比较和分类、类比、归纳和演绎、假说、数学方法。

最常使用实验归纳法和理论分析法、理论归纳和演绎

在实际教学中，究竟采用哪种方法，要视具体情况而定。但是，无论采取哪种方法，都必须使学生明确建立规律的过程、依据，以及采用的方法。

实验归纳法

直接从实验结果中分析、归纳、概括而总结出来规律的一种方法。

例：理想气体状态方程的教学

取一定质量的理想气体为研究对象，直接测量多个平衡态时的P、V、T，从大量的实验数据，可直接总结、概括出：

理论分析法

（1）理论归纳：由已知的概念、规律推出来更普遍的规律

例： 理想气体状态方程 的教学，理论分析中的“理论归纳”，

依据有二：

1、一定质量的理想气体初态P1、V1、T1和终态P2、V2、T2都是确定的，两态之间关系与过程无关。

2、理想气体的实验规律，如玻马定律等

由初态（p1、V1、T1）等值变化到中间状态等值变化 终态（P2、V2、T2），

得到理想气体状态方程

0

V1

V2

V

P

P1

P2

T2

.

.

T

1

（2）理论演绎法：利用一般规律，推导出特殊规律。

例：利用运动学和牛顿第二定律来推出动能定理

2、要使学生理解物理规律的物理意义

物理规律一般有三种表达方式：

文字表达 用一段话把某一规律的物理意义表述出来。对物理规律的文字表述的引出，必须在学生对有关问题进

行分析研究，并对它的本质有相当认识的基础上进行。切不可在学生毫无认识或认识不足的情况下“搬出来”，“灌”给学生，然后再逐字逐句解释和说明。

公式表达 用数学公式把物理规律的内容表达出来。对于物理公式一要研究它是怎样建立起来的。

在实验归纳法中，是怎样把实验数据通过思维加工和数学加工，转化为定律的表