第八章 物理規(guī)律教學(xué)

第八章物理規(guī)律教學(xué)1/12/20241編輯課件本章主要問(wèn)題一、物理規(guī)律教學(xué)的重要性；二、物理規(guī)律的特點(diǎn)；三、重點(diǎn)物理規(guī)律的教學(xué)要求；四、學(xué)生學(xué)習(xí)物理物理規(guī)律中的常見問(wèn)題；五、中學(xué)物理規(guī)律的教學(xué)？1/12/20242編輯課件§8.1物理規(guī)律教學(xué)的重要性1、物理規(guī)律是物理學(xué)的主干；2、掌握有關(guān)物理規(guī)律是物理教學(xué)的關(guān)鍵；3、掌握物理規(guī)律是開展學(xué)生認(rèn)識(shí)能力的重要的途徑。1/12/20243編輯課件一、物理規(guī)律是物理學(xué)的主干規(guī)律是在一定條件下，概念之間的關(guān)系。概念是點(diǎn)〔基石、柱〕，規(guī)律是線、梁。方法是紐帶，從而物理學(xué)大廈。例如：經(jīng)典力學(xué)主干——牛頓三定律、萬(wàn)有引力定律1/12/20244編輯課件二、掌握有關(guān)物理規(guī)律是物理教學(xué)的關(guān)鍵學(xué)生對(duì)物理概念的加深理解，是在掌握規(guī)律的根底上完成。例：對(duì)“力〞的理解。力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。是在牛頓第二定律掌握后，才算真正理解。理解“波粒二象性〞是在掌握量子力學(xué)規(guī)律之后。理解“電磁波〞是橫波，是在掌握電動(dòng)力學(xué)規(guī)律之后。1/12/20245編輯課件學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的應(yīng)用程度，取決于對(duì)規(guī)律的理解程度。這說(shuō)明掌握物理規(guī)律是教學(xué)的關(guān)鍵。1/12/20246編輯課件三、掌握物理規(guī)律是開展學(xué)生認(rèn)識(shí)能力的重要途徑學(xué)生認(rèn)識(shí)物理規(guī)律是：先由感性認(rèn)識(shí)——理性認(rèn)識(shí)，再由理性認(rèn)識(shí)——實(shí)踐。這是實(shí)現(xiàn)二次飛躍的必經(jīng)之路。因此說(shuō)，這是開展學(xué)生認(rèn)識(shí)能力的重要途徑1/12/20247編輯課件！§8.2物理規(guī)律的特點(diǎn)一、物理規(guī)律是觀察、實(shí)驗(yàn)、思維、想象和數(shù)學(xué)推理相結(jié)合的產(chǎn)物；二、物理規(guī)律反映有關(guān)概念之間的必然聯(lián)系；三、物理概念具有近似性和局限性。1/12/20248編輯課件一、物理規(guī)律是觀察、實(shí)驗(yàn)、思維、想象和數(shù)學(xué)推理相結(jié)合的產(chǎn)物例：牛頓第一定律是以大量實(shí)驗(yàn)為根底〔力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因〕。但不受外力的作用〔這個(gè)條件〕是一個(gè)推理的想象，〔應(yīng)注意的是，不受外力作用，不是合力為零〕。牛頓第一定律是實(shí)驗(yàn)、推理、想象相結(jié)合的產(chǎn)物1/12/20249編輯課件二、物理規(guī)律反映有關(guān)概念之間的必然聯(lián)系概念是〔點(diǎn)〕物理量〔有意義，有大小〕〕與實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果對(duì)應(yīng)。規(guī)律是〔兩點(diǎn)聯(lián)線〕表示有聯(lián)系的概念之間的關(guān)系，并將此關(guān)系用邏輯語(yǔ)言〔數(shù)學(xué)〕表示出來(lái)。例：牛頓第二定律力、質(zhì)量、加速度的關(guān)系。1/12/202410編輯課件三、物理規(guī)律具有近似性和局限性由于建立規(guī)律時(shí)都采用了把研究對(duì)象理想化,把物體所處的條件理想化是把物理過(guò)程理想化，忽略次要因素。測(cè)量誤差是不可防止的。這都使得規(guī)律的成立是有條件的、物理規(guī)律具有近似性和局限性。牛頓第一定律成立的條件是質(zhì)點(diǎn)、平動(dòng)、慣性參照系。

1/12/202411編輯課件§8.3重點(diǎn)物理規(guī)律教學(xué)要求**一、使學(xué)生把握新舊聯(lián)系，建立事實(shí)依據(jù)，懂得研究方法。二、使學(xué)生理解規(guī)律意義，把握關(guān)鍵詞語(yǔ)，弄清公式函義，用圖象找規(guī)律。三、使學(xué)生明確定律適應(yīng)條件和范圍。四、使學(xué)生認(rèn)清規(guī)律和概念之間得關(guān)系。五、使學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用規(guī)律解決問(wèn)題。1/12/202412編輯課件一、使學(xué)生：

把握新舊聯(lián)系，

建立事實(shí)依據(jù)，

懂得研究方法。研究物理規(guī)律的方法有二個(gè)途徑：1、實(shí)驗(yàn)歸納法2、理論分析法研究方法1/12/202413編輯課件1、實(shí)驗(yàn)歸納法直接從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中分析、歸納、概括而總結(jié)出來(lái)規(guī)律的一種方法。例：理想氣體狀態(tài)方程的教學(xué)取一定質(zhì)量的理想氣體為研究對(duì)象，直接測(cè)量多個(gè)平衡態(tài)時(shí)的P、V、T，從大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可直接總結(jié)、概括出：1/12/202414編輯課件2、理論分析法〔1〕理論歸納：由的概念、規(guī)律推出來(lái)更普遍的規(guī)律例：理想氣體狀態(tài)方程的教學(xué)，可以理論分析中的“理論歸納〞，依據(jù)有二：一是一定質(zhì)量的理想氣體初態(tài)p1、V1、T1和P2、V2、T2都是確定的，兩態(tài)之間關(guān)系與過(guò)程無(wú)關(guān)。1/12/202415編輯課件由初態(tài)〔p1、V1、T1〕等值變化到中間狀態(tài)等值變化終態(tài)〔P2、V2、T2〕，T1得到理想氣體狀態(tài)方程0V1V2VPP1P2T2..1/12/202416編輯課件〔2〕理論演繹法：利用一般規(guī)律，推導(dǎo)出特殊規(guī)律。例：利用機(jī)械能守恒定律來(lái)推出動(dòng)能守恒定律〔系統(tǒng)受的合外力功為零〕1/12/202417編輯課件楞次定律教學(xué)。可以通過(guò)對(duì)一系列實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析概括出判斷感生電流方向的規(guī)律〔實(shí)驗(yàn)歸納法〕1/12/202418編輯課件

二、使學(xué)生：

理解規(guī)律意義；

把握關(guān)鍵詞語(yǔ)；

弄清公式函義；

用圖象找規(guī)律。

1/12/202419編輯課件1、關(guān)鍵詞語(yǔ)一切物體在沒有受到外力作用的時(shí)候，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)?！翱偙３吱?“永〞，即是“和原來(lái)一樣〞。“或〞不是“和〞的意思而是非此即彼。1/12/202420編輯課件動(dòng)量定理物體所受的合外力的沖量等于它的動(dòng)量的變化。關(guān)鍵詞：“等于〞二層含義：〔1〕因果關(guān)系。沖量引起動(dòng)量的變化，〔2〕大小、方向相同。動(dòng)量是狀態(tài)量，沖量是過(guò)程量?！暗扔讪暡皇恰熬褪迁暎瑑H數(shù)量相等。1/12/202421編輯課件2、公式含義首先應(yīng)知道公式是怎樣建立起來(lái)的，然后知道公式的物理意義。要知道誰(shuí)表示屬性，誰(shuí)表示條件。U是條件，R是屬性，I是結(jié)果。1/12/202422編輯課件3、用圖象找規(guī)律用實(shí)驗(yàn)方法概念實(shí)驗(yàn)定律如：在等壓條件下，一定質(zhì)量的氣體的溫度與體積關(guān)系通過(guò)描點(diǎn)得圖象。t1tVV1V2V0-273C00t2一次函數(shù)1/12/202423編輯課件由數(shù)學(xué)可知一次函數(shù)是V〔t〕=kx+b由圖得：V2=kt2+bV1=kt1+b其中V1、V2、t1、t2均。1/12/202424編輯課件愛因斯坦光電方程

0

Ek0實(shí)驗(yàn)曲線入射光頻率光電子的最大動(dòng)能1/12/202425編輯課件勻加速直線運(yùn)動(dòng)tSv0Vv00t實(shí)驗(yàn)曲線at1/12/202426編輯課件三、使學(xué)生：明確規(guī)律適

用件合范圍規(guī)律成立是有條件的

適用于金屬導(dǎo)體，不適用于高壓導(dǎo)電液體、高壓導(dǎo)氣體、含電源電路、有非電阻元件的電路。牛頓定律：適用于V?C時(shí)的慣性系。單擺規(guī)律是擺角<5°胡克定律：f=kx是在彈性限度內(nèi)成立。1/12/202427編輯課件四、使學(xué)生；認(rèn)清規(guī)律、概念

之間的關(guān)系概念：表示性質(zhì)或?qū)傩?。?guī)律：表示性質(zhì)隨條件的變化特點(diǎn)如：“牛頓第一定律〞和“慣性〞常見是將“慣性〞和“物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)〞等同起來(lái)。

1/12/202428編輯課件如，“打破物體的慣性〞，“克服慣性，使物體運(yùn)動(dòng)起來(lái)〞。

慣性；是物質(zhì)的屬性，與物體是否運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)?！彩菬o(wú)條件的〕第一定律是有條件的，條件是不受一切外力。〔不是合外力為零〕。1/12/202429編輯課件五、使學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用規(guī)律、解

決問(wèn)題對(duì)于重點(diǎn)物理規(guī)律，不僅要求學(xué)生理解，而且要求學(xué)生會(huì)靈活運(yùn)用。因?yàn)?，掌握物理?guī)律的目的就在于能夠運(yùn)用物理規(guī)律去解決問(wèn)題。運(yùn)用過(guò)程使將抽象的物理規(guī)律具體化的過(guò)程，從而完成認(rèn)識(shí)過(guò)程的兩次飛躍，到達(dá)開展學(xué)生能力的目的。1/12/202430編輯課件？§8.4學(xué)生學(xué)習(xí)物理規(guī)律中1/12/202431編輯課件主要內(nèi)容***一、感性知識(shí)缺乏；二、相關(guān)的準(zhǔn)備知識(shí)缺乏；三、學(xué)生日常生活中形成的錯(cuò)誤觀念的干擾；四、思維定勢(shì)帶來(lái)的負(fù)遷移；五、抽象思維能力不強(qiáng)；六、不會(huì)運(yùn)用物理規(guī)律說(shuō)明、解釋現(xiàn)象，分析解決實(shí)際問(wèn)題。1/12/202432編輯課件一、感性知識(shí)缺乏教學(xué)內(nèi)容中的物理現(xiàn)象，學(xué)生本身經(jīng)歷、感受到的很少，日常的生活經(jīng)驗(yàn)缺乏。我也不知道呀！1/12/202433編輯課件二、相關(guān)的準(zhǔn)備知識(shí)缺乏新課的背景知識(shí)不熟。課前的準(zhǔn)備知識(shí)，一般指：與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的知識(shí)，有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、概念、定律、數(shù)學(xué)方法等。？？？？1/12/202434編輯課件三、學(xué)生日常生活中形成的錯(cuò)誤觀念的干擾學(xué)生在日常生活中積累不少經(jīng)驗(yàn)，但有的是正確的，也有的是外表性和片面性，由于“先入為主〞的習(xí)慣，給學(xué)生正確理解物理規(guī)律造成一定的干擾。如：“車運(yùn)動(dòng)是馬拉的結(jié)果〞1/12/202435編輯課件四、思維定勢(shì)帶來(lái)的負(fù)遷移定勢(shì)：是指人們用一種特定的方式做出反響的傾向。思維定勢(shì)：在思考新問(wèn)題時(shí)受先前經(jīng)驗(yàn)的影響〔有框子〕遷移：是一種學(xué)習(xí)對(duì)另一種學(xué)習(xí)的影響。積極的影響是正遷移，消極的影響是負(fù)遷移。學(xué)習(xí)思維定勢(shì)造成負(fù)遷移。1/12/202436編輯課件一個(gè)三角形可用三跟火柴桿拼成，四個(gè)三角形用多少呢？1/12/202437編輯課件l例：在數(shù)學(xué)上y=kx，yX是一種思

維定勢(shì)。在物理上，R=U/I。容易得出，RU，這就是思維定勢(shì)造成負(fù)遷移。五、抽象思維能力缺乏表現(xiàn)為：習(xí)慣于從經(jīng)驗(yàn)出發(fā)、想當(dāng)然地看問(wèn)題。學(xué)生往往是用事物的現(xiàn)象代替本質(zhì)，用外部聯(lián)系代替內(nèi)在聯(lián)系，解釋現(xiàn)象時(shí)“就事論事〞。〔原因是中學(xué)生的心理正處于由形象思維向抽象思維開展、過(guò)渡的時(shí)期1/12/202438編輯課件六、不會(huì)運(yùn)用物理規(guī)律說(shuō)明、解釋現(xiàn)象，分析解決實(shí)際問(wèn)題在中學(xué)階段，學(xué)生在理解物理規(guī)律上，經(jīng)努力并不會(huì)感到很困難。但運(yùn)用起來(lái)時(shí)，學(xué)生的實(shí)際表現(xiàn)是；遇到問(wèn)題時(shí)無(wú)思路、無(wú)方法，束手無(wú)策。原因，首先時(shí)知識(shí)上的欠缺、再是學(xué)生的思維能力不強(qiáng)和思維習(xí)慣、思維定勢(shì)的干擾，最主要的是學(xué)生還不了解和掌握物理學(xué)中運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的思路和方法。

1/12/202439編輯課件中學(xué)物理規(guī)律教學(xué)§8.51/12/202440編輯課件本節(jié)主要內(nèi)容***一、創(chuàng)設(shè)便于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探索規(guī)律的物理環(huán)境二、帶著學(xué)生在物理環(huán)境中按照物理學(xué)的研究方法來(lái)探索物理規(guī)律三、引導(dǎo)學(xué)生對(duì)規(guī)律進(jìn)行討論四、引導(dǎo)和組織學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律1/12/202441編輯課件一、創(chuàng)設(shè)便于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探索規(guī)律的物理環(huán)境在現(xiàn)代教學(xué)理論中提出“情境教學(xué)〞。教師在帶著學(xué)生學(xué)習(xí)物理規(guī)律，首先要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，這要比教師直接給出問(wèn)題好得多。怎樣能使學(xué)生主動(dòng)地去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題呢？這就是在教學(xué)的開始階段教師要有目的、有方案的創(chuàng)設(shè)相公的物理情境。1/12/202442編輯課件對(duì)情境創(chuàng)設(shè)的要求有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題有利于學(xué)生探索規(guī)律使學(xué)生感到身臨其境使學(xué)生“有惑〞、處于憤悱的心態(tài)。1/12/202443編輯課件物理情境創(chuàng)設(shè)的方式〔1〕通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，也可以從分析學(xué)生生活中熟知的典型事例中分析問(wèn)題；〔2〕從對(duì)學(xué)生已有知識(shí)的分析引伸和邏輯展開中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題1/12/202444編輯課件二、帶著學(xué)生在物理環(huán)境中按照物

理學(xué)的研究方法來(lái)探索物理規(guī)

律〔有三類十法〕

1、運(yùn)用實(shí)驗(yàn)直接物理規(guī)律；2、運(yùn)用已有的知識(shí)。通過(guò)理論推導(dǎo)，得出新的物理規(guī)律；3、提出假說(shuō)，檢驗(yàn)和修正假說(shuō)，得出結(jié)論。1/12/202445編輯課件1、運(yùn)用實(shí)驗(yàn)總結(jié)物理規(guī)律〔1〕實(shí)驗(yàn)歸納法由對(duì)日常經(jīng)驗(yàn)或物理現(xiàn)象的分析歸納得出結(jié)論〔多用于定性結(jié)論〕例：蒸發(fā)得快慢條件電磁現(xiàn)象中得左、右手定那么力的平行四邊形法那么楞次定律等。1/12/202446編輯課件〔2〕實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理法用于定量的實(shí)驗(yàn)定律由大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)歸納和必要的首先處理，得到結(jié)論。例：力矩的平衡條件胡克定律光的反射定律氣體實(shí)驗(yàn)定律等1/12/202447編輯課件〔3〕先定性、后定量分析法先從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)?shí)例的分析中得出定性得結(jié)論，再進(jìn)一步通過(guò)實(shí)驗(yàn)尋求嚴(yán)格的定量關(guān)系，得出定量得結(jié)論。例研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)牛頓第三定律光的折射定律等1/12/202448編輯課件〔4〕依次研究?jī)闪筷P(guān)系法在通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究幾個(gè)物理量的關(guān)系是，先分別固定某些物理量，研究其中兩個(gè)物理量的關(guān)系，然后加以綜合，得出幾個(gè)物理量得關(guān)系。例歐姆定律牛頓第二定律焦耳定律等1/12/202449編輯課件在實(shí)驗(yàn)條件不具備得條件下，利用他人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，來(lái)進(jìn)行分析得出結(jié)論。：例：光電效應(yīng)氫原子得巴耳末公式近代物理中的規(guī)律?！?〕研究他人數(shù)據(jù)分析法1/12/202450編輯課件2、運(yùn)用已有知識(shí)，通過(guò)理論推導(dǎo)得出新的物理規(guī)律〔理論分析法〕〔1〕實(shí)驗(yàn)定性理論推導(dǎo)法先用實(shí)驗(yàn)或?qū)嵗龆ㄐ匝芯?，在用理論推?dǎo)得出結(jié)論。如：電磁感應(yīng)定律、動(dòng)量守恒定律的研究?！?〕觀察實(shí)驗(yàn)想象推理法在觀察實(shí)驗(yàn)和日常經(jīng)驗(yàn)的根底上，研究理想實(shí)驗(yàn)，通過(guò)推理、想象，得出結(jié)論如：牛頓第一定律的研究1/12/202451編輯課件〔3〕原有知識(shí)演懌推導(dǎo)法

運(yùn)用已有知識(shí)和數(shù)學(xué)，進(jìn)行演懌或歸納推理，得出結(jié)論

如：動(dòng)量定理、動(dòng)能定理、氣態(tài)方程、萬(wàn)有引力定律的研究。

〔4〕定義、圖象、演懌推導(dǎo)法

運(yùn)用物理量的定義或函數(shù)圖象，導(dǎo)出表達(dá)物理規(guī)律的公式

如：1/12/202452編輯課件vtv0S1/12/202453編輯課件3、提出假說(shuō)，檢驗(yàn)、修正假說(shuō)，得出結(jié)論先引導(dǎo)學(xué)生