我在物理教学中是怎样引导学生重视定义和公式的

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  初中物理教学非常重要,根据我校物理教学的特点,我在教学时引导学生注重定义和公式的运用。中学物理课程教学中,公式教学一直是中学物理教学的难点。特别是我们协育中学的初中物理课,有时真不好上,我是这样指导学生对定义和公式的认识和重视的,希望用这种教师点评学生习作公式与定义的方式献给师生,或许会对物理“教”与“学”有所裨益。当然,这只是我们的期望,还盼读者的赐教!
  定义是对一种事物的本质特征或一个概念的内涵和外延的确切而简要的说明,公式是直观反映几个不同的物理量之间的联系,是性质和概念以及相关定义的直观表达形式。在教学中,教师应从不同的角度对相关知识的定义和公式进行清楚而详细的解释说明,使学生从根本上理解定义和公式的真正意义,正确认识它们之间的关系。学生只有在真正理解了定义和公式的基礎上,才能应用相关的定义和公式去分析解答相应的问题。下面通过具体的例子说明对定义、公式正确理解的重要性。
  在电学中“电阻”是指导体对电流的阻碍作用,与导体的材料、长度和横截面积有关,同时也受温度的影响。在探究导体中的电流与电压和电阻的关系中明确了电流与电压和电阻的关系,用公式表示为I=U/R。在分析有关电阻、电流和电压的关系的问题中,经常要用到这一关系。如下面这一问题:
  已知加在某一段导体两端的电压是3V时,通过导体的电流是0.1A,问此时的电阻是多少?当这段导体两端的电压增大为原来的2倍时,此时的电阻又是多少?
  对于此题中的第一个问,多数同学都能应用公式I=U/R的变形R=U/I进行计算,得到此时的电阻是30Ω的正确答案,而第二问则出错的同学就多了,他们仅从公式I=U/R的形式,认为电压为原来的2倍,电阻也应该为原来的2倍,因此得到此时的电阻是60Ω的错误答案。在分析这一问时没有真正理解公式中各个物理量本身的特性及相互间的关系,忽略了电阻是导体本身的属性,除了材料、长度、横截面积和温度外,这段导体中电流的大小和导体两端的电压的高低对电阻的大小是没有影响的。无论电流和电压的有或无都不会改变导体的电阻,(忽略温度对电阻的影响),在电压改变的过程中,电阻并没有改变,而随之改变的是电路中的电流。
  对公式的理解要从公式所表达的各个物理量之间的关系以及各个物理量本身的特性正确认识,正如电流与电压、电阻的关系一样。我们说电流与电压成正比,是针对于同一个电阻或阻值相同的电阻的电流与电压之间的关系;同样,说电压的分配与电阻成正比,是在电流相同或相等的条件下而言的。即一个公式中几个不同的物理量之间的关系是一个不可分割的整体,在描述其中某两个量的关系时,必须在其他的物理量不变或相同及控制变量的条件下来认识。再如下面这个选择题:
  关于感应电流,下列说法中正确的是()。
  A闭合电路的一部分导体在磁场中运动,一定能产生感应电流;
  B 一段导体在磁场中做切割磁感线运动时,一定能产生感应电流;
  C闭合电路在磁场中做切割磁感线运动时,一定能产生感应电流;
  D闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,一定能产生感应电流。
  分析这一问题,必须正确理解感应电流的定义,它说明了感应电流产生的条件,即电路必须是闭合的;闭合电路中的一部分电路在磁场中做切割磁感线运动。这几个条件缺一不可。相当一部分同学在分析这一问题时由于没有全面掌握感应电流产生的条件而做出了错误的选择。(其中,A选项中的“一段导体”没有明确是否为闭合电路的一部分导体 ,因此该选项不能确定;B选项中“在磁场中运动”没有明确是否做切割磁感线运动,因此该选项同样不能确定;C选项中“闭合电路在磁场中做切割磁感线运动”没有明确是一部分还是全部在磁场中做切割磁感线运动,因此不能确定是否产生感应电流。只有D选项才符合感应电流产生的条件,因此应选D。)
  定义是我们借以分析、判断事物的依据,如果对定义本身的意义不能正确理解和掌握,也就失去了判断事物正确与否的标准和依据,在判断问题时就不可能得出正确的结论。一个公式,直观地反映了同一事物中不同物理量或条件之间的联系,也是我们分析问题,建立问题和条件之间的关系的重要工具。在让学生正确认识公式时,要学会从控制变量的角度,让学生明确任意两个量之间的关系,进一步认识一个量与其他各个量的关系,同时要结合相关的定义,加深对公式的认识。事实上,许多公式本身就是对定义的一种直观体现形式。比如“速度”,物理学中用“速度”来描述物体运动的快慢,即物体运动的快慢叫速度,可以用单位时间内通个的路程或通个相同的路程所用的时间来表示,即相同的时间内通过的路程越长则速度就越大,运动得就越快,或相同的路程所用的时间越少,速度就越大,运动得就越快。物理学中用相同的时间内通过的路程来表示速度,这一关系用公式表示为v=s/t。它直观地反映了速度与路程、时间的关系:在时间相同时,速度与路程成正比,即相同时间通过的路程越长速度就越大,即物体运动得越快;在通过的路程相同时速度与时间成反比,既相同的路程所用时间越少,速度就越大,即物体运动得越快。由公式v=s/t进一步说明了影响速度的因素,明确了运动快慢即速度与时间和路程是一个不可分割的整体。再比如燃料的热值的定义是:单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量,叫做这种燃料的热值。由此得到了燃料完全燃烧时放出的热量的计算公式。从公式可知,同种燃料,完全燃烧放出的热量与燃烧的质量成正比,既完全燃烧的质量越多,放出的热量就越多。
  用公式的形式将一个定义直观地体现出来,可以通过公式的形式加深对定义的正确理解,可以说公式是定义的一种直观体现形式。因此,定义和公式之间有着非常密切的联系,正确理解了一个定义,也就能加深对与此相关的公式的理解。同样,掌握了一个公式,也就能正确认识与此有关的定义。在教学时,要善于引导学生把定义和公式作为一个整体,从不同的角度理解定义和公式。学生只有理解了定义和公式之间的联系,在分析解答相关问题时,才能做出正确的判断,找出解决问题的最佳途径!
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