高中物理规律学习的思维障碍及教学策略研究

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1、高中物理规律学习的思维障碍及教学策略研究（广西师范学院物电学院物理课程与教学论邓小雄）［摘要］物理规律的学习是高中物理的核心任务，理解和掌握物理规律是提高学生科学素养的基本保证。本文主要从物理思维论出发讨论了物理规律学习的思维过程、学习物理规律的主要思维障碍及物理规律的相应教学策略，希望对高中物理规律教学有一定的参考作用。［关键词］高中；物理规律；思维障碍；教学策略1物理规律的定义高中物理是以为数不多的基木概念和规律为主干而构成的完整的体系，是由基本的概念、规律和方法及英和互联系构成学科的基本结构。如果把高屮物理这门科学比作高楼，那么物理基本概念是它的基石，物理基

2、本规律是它的屮心，物理基本方法是它的纽带⑴叫假如我们想让学生掌握物理学科的基本结构，就必须使学生学好物理基本规律。因此物理规律的教学至关重耍。物理规律是有关事物相互作用和有关物理现象或过程在一定条件下发生、发展的必然趋势及内在的本质联系。加涅在其学习的条件一书中专门就“规则”和“规则的学习”进行了详细的阐述。所谓“规则”泛指宙命题形式表达的儿个概念Z间的关系。按照加涅对“规则”的界定，物理屮的各种定律、定理、原理等都是规则。物理上的规律即是所谓规则。所以物理规律包括物理定律、定理、原理、公式和学说等⑶。2物理规律的特点⑴⑶2.1物理规律是观察、实验、思维相结合的产

3、物。与其它规律一样，物理规律只能发现，不能创造，规律是不以人的意志为转移的客观存在。如：牛顿三大定律作为牛顿力学中的公理，虽然其第一定律的建立是以实验为基础，但它不能直接用实验加以验证，实际上它是实验、思维、推理和想象相结合的产物；然而牛顿第二定律却止是建立在实验事实的基础上，乂经过仔细分析、综合，并利用数学的方法归纳概括出來的客观规律。2.2物理规律是反映有关物理概念之间的必然联系。任何的物理规律，都是由一些物理概念组成的，都可以通过语言逻辑或数学逻辑表达它们之间的关联。如牛顿第二定律是由质点、质量、合外力以及加速度等概念组成的，质点是研究对象，质量、合外力、加

4、速度是可以测量的，它表明研究对象（质点）的加速度与其自身质量和所受到的合外力的定量关系。2.3物理规律具有抽象性、概括性和简洁性。物理规律是由有关物理概念组成的，反映了相关物理概念Z间的关系。由于相关的物理概念涉及到一些物理量，所以可以通过一些数字和测量等方法把他们联系起来。物理规律把有关物理概念Z间的必然联系呈现出来，在呈现有关物理概念Z间的必然联系吋，可以采用数学公式的形式，也可以用语言逻辑。因此具有抽彖性、概括性和简洁性。2.4物理规律具有近似性和局限性。任何物理规律都貝有近似性和局限性。反映物理现象和物理过程的发生、发展和变化的物理规律，只能在一定的精度范

5、围内足够真实但乂是近似地反映客观世界。因为物理学的研究对象和过程并不绝对是实际的客体和过程，而是在采用科学抽象方法作了一定程度的简化后，才建立的理想模型和理想过程；乂因为物理学是一门以实验为基础的学科，然而在实际的观察和实验屮，限于仪器的精密程度以及操作的熟练与准确程度，不可避免地会有测量数据误差的出现。所以，物理规律只能在一定精度范围内足够真实的反映各物理量之间的关系，因而是近似反映客观世界。物理规律不仅具有近似性，而且曲于物理规律总是在一定范围内发现的,或在一定的条件下推理得到的，并在有限领域内检验的，所以，物理规律还具有局限性。即物理规律总有它的适用范围和成

6、立条件。3物理规律的类型物理规律一•般可以分为物理定理、物理定律、物理原理（理论）和物理法则（定则）等儿类⑴⑷。根据规律内容分类，高中物理规律也可分为力学规律、电磁学规律、热学规律、光学规律等。根据规律來源分类，高中物理规律分为实验规律（由实验归纳法建立）、理论规律（山理论分析法建立）和理想规律（由理想推理法建立）等⑶时。在观察和实验的基础上，通过分析大量实验数据或物理现象，归纳总结出来的规律，即实验规律。如牛顿第二定律、欧姆定律、万有引力定律等。通过逻辑推理，利用已冇的物理规律推导出來的规律，即理论规律，如动能定理、动量定理等。不是通过观察和实验归纳总结出的，而

7、是通过理想实验的科学方法得出的规律，即理想规律。理想实验并不是脱离实际的主观臆想，它是在实验的基础上，抓住实验的主耍因素，忽略实验的次耍因素，经过对实验进行科学抽象、分析推理在人们的头脑中建立起的理想过程。在研究物理规律的过程中，经常用到理想实验的方法，如伽利略建立惯性定律的过程用的就是理想的实验方法。4物理规律学习的思维过程4.1学习物理规律的心理操作过程⑹学习物理规律就是学生在教师指导下将呈现出的或储存的对学生来说似乎不相关的物理概念，经大脑对这些概念间的关系进行一系列复杂的心理操作（加工），最后形成命题或命题网络的过程。进行心理操作，一要有操作对象，二要有一

8、定的操作规