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中学物理教学概论2010ch6规律1


第六章 物理规律教学

2013-7-21

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Ch6 物理规 律教学
一.物理规律 概述 二.物理规律 的教学 三.案例分析 析 四.物理规律 课的一般环节 五.上好规律 课的关键

概述
① 物理规律是物理现象和过程在一
定条件下发生、发展和变化的必然 趋势。它

反映了在一定条件下某些 物理量(或概念)之间内在的必然 联系。 是物理学知识体系的中心。 只能在实践或实验中去发现,而 不是凭主观创造出来的。 有定性和定量之分。事实表明, 物理学因为找到了恰当的方法和 工具,才成功地揭示了物理量之 间的制约关系,才得以迅速发展。
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② 种类
定律——有些物理规律,从发现它 的历史来看,是由实验归纳法得 出的 II. 定理或原理。 例如,阿基米德定律和帕斯卡定律, 可作为静止流体压强分布规律的 两个推论,通常也叫做阿基米德 原理和帕斯卡原理。 I.

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III.

有些物理规律,带有普遍性,可作 为其它规律基础,没有给予定律或 定理的名称,而以方程、方程组来 命名,如运动方程、状态方程、麦 克斯韦方程组等。

总之,物理规律与观察、实验、抽象思维、数 学推理等有着密切不可分割的联系。
牛顿第一定律,虽然是以实验为基础,但它不能直接用 实验加以验证,它是实验、思维、推理和想象相 结合的产物。 牛顿第二定律,则是在实验事实的基础上,经过分析、 综合并利用数学方法总结出的客观规律。 牛顿第三定律,在观察、实验的基础上产生。
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③ 物理规律的特点
1) 客观性 只能发现,不能创造。 产生的方法:实验归纳探索 法和理论演绎探索法。

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2) 物理规律是用物理概念之间的 关系来表述。 3) 物理规律具有近似性、局限性
? 不仅具有近似性,而且由于规律总是在一定 范围内发现的,或在一定条件下推理得到的, 或在有限领域内检验的,所以还具有局限性。 也就是说,有适用范围和适用条件。 牛顿第一定律仅适用于质点,惯性系。 动量守恒定律适用于宏观物体、微观粒子, 高速运动情况,低速运动情况等。然而适用条 件就是合外力等于零,或者,合外力远远小于 内力。

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? 物理规律的适用条件,常不显 含在规律表述中。
例如:宏观、低速是牛顿定律使用的条件。 所谓宏观是与普朗克常量h相比较而言; 所谓低速是与光速相比较而言。 比如,某一电子流的运动满足低速,但还不 能确定其是否满足宏观这个条件,还应根 据其在具体问题中是否显示波性来判断。 计算该电子流的德布罗意波长为:

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如果研究该电子流在平行板电容器板间运动, 由于平行板间距与该电子流的德布罗意波 长相比数量级相差很大,不会出现衍射现 象,即不显波性。因而,这种情况下,电 子流的运动满足牛顿定律的宏观、低速的 适用范围;如果研究该电子流打在金属板 上,由于其德布罗意波长与金属板原子线 度相比数量级很接近,会出现衍射现象, 即显示出波性,因而,这种情况下,电子 流的运动就不满足牛顿定律的宏观、低速 的适用范围。 总之,任何物理规律都有其适用范围、适用条 件。超越这个范围,真理性变成谬误。

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④ 物理规律表述:
1) 2) 3) 4) 5) 简练性。惯性定律 严密性。反射定律 精确性。阿基米德定律, “浸在”“排开” 理想化。电阻与温度 复杂的扩充句式。电流定律
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2-1.创设情境,形成问题
① 多种途径 理想气体状态方程教学 方法一:P1V1=P3V2(等温), P3/P2=T1/T2(等容) 方法二:P∝1/V,P∝T, P=k*T/V PV/T=k 方法三:直接由实验测量初态 和末态,
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② 科学探究始于科学问题

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I.

创设情境,形成问题应注意:

基于学生熟悉的生活、生产和社会 环境来创设,真实、可感,能激发 好奇心和求知欲 II. 通过演示、给机会等方式促成学生 对情境的感知,切实意识到所要探 究的问题 III. 问题产生要灵活,可由教师基于现 象和理论提出,也可由学生提出。 但所提问题必须是所要学习的科学 问题
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2-2.实施探究,促进建构
注意事项:
1) 宏观、定性探讨 2) 探究的环节安排要灵活,根 据具体内容和目标来确定各 环节的自由度 3) 要启发用科学语言表述规律, 明确物理意义、成立条件和 适用范围
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2-3.运用与交流,体验价值
注意事项: ① 选用难度恰当、与实际相联 系的问题,通过问题解决领 会规律的意义与价值 ② 还要选用恰当的新情境问题, 训练迁移意识 ③ 要统筹规划练习,有序安排
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3-1.案例评析(一)
看录像“机械能守恒定律”
1) 评价该教师的教学目标 2) 评价该教学的重点和难点 3) 具体说明作者如何实现教学 目标的 4) 具体评价优点 和缺点 5) 规律课的一般环节是什么

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3-2.案例评析(二)
高中“牛顿第三定律”教学设 计
1) 试着设计 2) 评价该教案教学目标 3) 具体说明作者如何实现教学 目标的 4) 规律课的一般环节是什么

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规律课的一般环节是什么?
创设便于学生发现问题的物理情景; 探索物理事实的内在联系; 猜测, 运用科学方法大胆假设,设计解决 问题的方案, 按方案实施研究方案, 探索规律 III. 讨论与交流,形成对规律的立体认识; 交流体验所发现的规律的价值,发现过 程中的成功或失败经验,形成立体 的认识 IV. 明确规律的意义、关键词、字母含义、 单位、适用范围等; V. 运用。 形成具体的认识 I. II.
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规律课的关键是什么?
创设好问题情景; 处理好引导和学生独立发 现的关系; III. 重视启发科学语言表述; IV. 重视动脑与动手相结合; V. 重视交流与讨论。 I. II.

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作业:
设计一个“牛顿第一定律”教 学方案

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