物理教学的三十个细节

初中物理教学的三十个细节谯城物理说明：1、今天交流的三十个细节，我只是起到一个归纳整理的作用，其中参考了很多名家的观点，目的是资源共享。2、因水平不高、能力有限，所以有些看法未必正确，目的是抛砖引玉。细节一：重视数据教学物理学中的常数，指那些“不变的量值”。例如，光速、自然中温度的最低点等。这些常数往往具有关节点的意义，接近这个常数，物质的性质将发生显著变化。测量数据，往往是物理实验要收集的重要证据。真实可靠的实验数据，常常是我们揭示事物本质最重要的依据。因此，我们要告诫学生要尽量记住一些物理常数，要高度重视测量数据准确性和可靠性细节二：重视科学思想与科学方法这里说的科学思想的核心就是辩证唯物的思想；这里说的科学方法主要指观察实验和理性思维两类方法。其中观察实验的作用是收集证据，理性思维的作用是揭示本质。观察实验有定性和定量两种；理性思维通常用的有科学抽象、逻辑推理、数学演绎、科学想象与猜想、细节三：定性实验与定量实验同样重要例如，我们想知道物质的密度可能跟哪些因素有关和有怎样的关系。前者，我们可以从同类物质组成的物体的比较中发现“质量大，体积大”的现象，进而产生猜想：同类物体的质量与体积是否有成倍数关系的增大。这就是定性实验。后者，验证猜想的实验就是定量实验。可见，定量实验是在定性实验的基础上产生。细节四：理性思维方法及应用逻辑推理方法中有比较、类比、归纳、演绎。其中归纳就是“从个别到一般”的推理方法。物理学中许多规律，就是通过这种方法总结出来的。数学演绎，实际上是更加严密的逻辑推理方法。它能精准地描述物理现象和规律。因此，我们常常说数学方法是精雕细刻大自然的最佳工具。直觉和灵感的区别是：直觉是一种敏锐的察觉；灵感是在长期思考中的突然顿悟。上述的理性思维方法，学生都在不自觉的应用。自觉和不自觉应用的效果是完全不同的。因此，我们主张在教学中适当介绍。例如，科学抽象，指把事物的共同特征、要素抽取出来，给予命名的方法。物理学中绝大多数概念就是通过这种方法建立的。物理模型，也是通过这种方法建立的。由于，它在物理学中很重要，于是，单独称建立物理模型的方法。细节五：重视科学成果的基本表述方法科学家们常常用文字表述、公式描述和图表展示的方法来呈现自己的研究成果。我们的物理课本，也只不过是将物理学家们所研究的主要成果，再通过上述的三种方法，再现出来的一种载体。这一点，让学生知道后，他们就不会对物理课本产生神秘，同时，也不会对课本中出现的那些公式、图表，感到枯燥无味。同时也学会了如何表达自己的探究成果公式是科学家们最简洁的语言；表格是用来分栏清晰记录实验数据的一种形式；图像是用来形象、直观描述各种物理现象和事实的方法。例如，我们用“s-t”图像描述物体的运动状态。细节六：国际单位制的意义课本上只是说国际间和科学技术上，为了方便交流，建立一套“统一的单位制度”。这仅仅是表面的意义，它的最重要的意义是为物理学中，所有物理量搭建了一个相互变通和置换的合理平台。可见，意义非凡，这套制度的建立，实质上为所有物理量计算制定了十分科学的秩序。因此，在物理学史中，把国际单位制的建立，视为物理学中的一件大事。它好像“国际货币汇率制度”一样，为各国不统一的货币单位，搭建了一个公平合理的兑换平台。国际单位制还具有保证物理公式成立，确定公式中比例系数的作用。细节七：“物理量”的意义我们常常在教学中脱口而出的“物理量”，似乎学生都明白，其实不然。自然中许多物理现象，常常以“量质”的方式来反应其现象的本质。如长度、时间、质量、密度、温度、电量、电流、电压、电阻等等。因此，“物理量”指的是反应物质与运动本质的那些量值。从某种意义上说，物理学就是物理学家们发现物理量，测量物理量，寻找物理量之间关系的一门科学。细节八：过程量和状态量的意义我们偶尔也会在课堂上说“过程量”和“状态量”，不说便罢，要说就得让学生明白它们的含义。例如，内能是状态量，热量是过程量，前者静态，后者动态。用类比方法，学生立马明白。银行里现在储备钱款多少，就是反应银行实力的一种状态量，而我们到银行去存多少钱或取多少钱，就是过程量。它们单位一样，但反应的是两件事情。内能和热量单位虽然一样，但反应的也是两个物理事实。细节九：物理学中的“常量”（常数）的意义在物理学中，科学家们发现的重要的常量，致目前只有几十个。初中阶段涉及的只有三个，即“光速”、“重力加速度”（初中转换成重力与质量之间的比例系数）和“自然中温度的最低值”。然而，在自然中，相对不变的量值却很多，如声音在空气中传播的速度、物质的密度、物质的熔点（凝固点），液化（气化）温度等，不论常量，还是相对不变量值，它们共同特征就是具有关节点意义和保证一定范围内物质运动的秩序。细节十：物理学中“物理概念”的意义人们常说概念是思维的细胞。物理概念就是为了准确描述物理现象和表述物理规律引入的，它是物理学基石。没有物理概念，就没有物理学。可见，物理概念的重要性。说白了，物理概念就是物理名词，物理学中许多概念都是通过科学抽象方法获得的，也就将事物的一些共同的特征抽取出来，加以命名。因此，衡量理解物理概念的重要标尺就是否知道物理概念的来龙去脉，即概念怎样来的，又怎样去用。物理概念中有“总概念”和总概念下的“子概念”。理解概念，除了知道概念的来龙去脉外，还要能具体化，。例如，力是总概念，具体有重力、弹力、摩擦力等。又例如，功率是总概念，具体有额定功率、实际功率，平均功率、瞬时功率，还有许多别名，什么输出功率呀、输入功率呀，就跟弹力一样，别名五花八门，什么打击力、推力、拉力、提力、压力等等。概念若不能具体化，在解决具体问题时就会遇到麻烦，因为在具体的问题中，往往呈现的都是具体的概念。学生常常说“课上听得似乎都懂了，可一到课下作业，愣是不会”，其中主要的原因就在于此。细节十一：关于“波动”意义初中物理中已经多处涉及波动问题，如声波、电磁波（光波），以及各种辐射，均是波动。尽管采用了水波、绳子波的类比，但波的实质和意义，在学生脑子理仍然是一锅粥。其实非常简单，就是周期性重复同一种运动形式推进，并能将“能量”转移或传递出去的运动。但是，这种形式的运动，意义非凡。无论是自然，还是社会，没有波动就不能前进和发展。学生身边就有大量的例子，只要略举一二，学生就能轻松愉快地接受，何乐而不为呢细节十二：关于“0”的物理意义在数学中“0”表示“没有”的意思，但在物理中“0”的意义是“守恒”的象征。比如，“二力平衡”指物体受到大小相等，方向相反并作用在一条线上的两个力作用时，物体就会处于“静止”或“匀速直线运动状态”，即物体的机械能守恒。又比如，机械能守恒规律，动能与势能在相互转化的过程中，总量不变，即动能跟势能之差为“0”。再例如，“电中和”现象细节十三：关于能量转移和转化的方向性的意义它跟机械效率不可能等于1的意义相似。由于能量在转移和转化的过程中，势必伴随着内能的耗散。耗散的内能并非消失，只是无法回收再利用而已。这是自然的规律，也是“得失辩证关系”的具体表现，你要有所得，必然有所失。“内能耗散”常常被迁移应用到“社会管理学”中，告诫人们尽量不要“窝里斗”，因为“窝里斗”浪费的是“内能”。它还跟中国一句古话的道理相似，“嫁出去姑娘，如同泼出去的水”可见，自然与社会是相通的细节十四：关于温度和内能我们常常脱口就说：“温度越高的物体，其内能就越大”。这句话表面上看，没有错，但容易导致学生在因果关系上的颠倒。科学的说法是“物体的内能越大，其温度就越高”。因为是物体内部的分子动能决定了温度。温度是物体冷热的表现，物体冷热的实质是分子运动的激烈程度。细节十五：关于基本原理和工作原理

基本原理”指具有较普遍的指导意义的规律性；“工作原理”是在基本原理的基础上具体的应用，它往往涉及技术的参与另外：我们在教学中尽量少说根据物理原理制造设备，而应该说什么设备包含有什么样的物理原理。因为很多时候是原理在先还是设备在先，很难说清楚。例：物理学中“功”的概念是怎样来的“功”这个概念并非物理学中产生的。它是机械师们在比较机械的功效中提出的。首先，他们发现“费力的机械省距离，费距离的机械省力”这一规律性，同时也印证了中国一句古训：鱼和熊掌不可兼而得之”的道理。于是，人们美名其“金科玉律”。后来机械师们发现对任何一种机械而言，力和力的方向上移动距离的乘积是一个守恒的量。于是，机械师们找到了量度机械功效的“标尺”。功的概念就这样被引进了物理学。细节十六：“物理模型”和“理想物理模型”是有

区别的。

初中阶段学生遇到的“物理模型”有“原子的核式结构”，它客观存在。初中阶段学生遇到的“理想物理模型”有用带箭头线条，来形象描述某些物理现象和物理事实。如“力线”即力的示意图、“光线”、“流线”、“磁感线”、“电场线”。这些理想物理模型，客观上都不存在，但它们均能形象、直观、巧妙地定性，甚至定量描述某些物理现象和物理事实。细节十七：关于“坐标”与“物理图像数学中的“坐标”和地理学中的“方位坐标”，各有其用途。物理学中的图像是从数学中，迁移过来用于描述两个物理量之间关系的工具。因此，在物理学中，坐标的纵轴和横轴均具有特定的物理意义。包括前面说过的坐标内点、线、面均具有一定的物理含义。这些，我们在教学中都应当作为方法给学生介绍，到时，学生自然会习惯应用。细节十八：让学生学会评价

学物理的关键是对物理学中概念和规律的认识、理解和掌握。认识和了解是比较低的层次，关键是理解和掌握。给学生理解和掌握的“标尺”理解——概念、规律的来龙去脉，并能具体化，用在何处。掌握——会用概念和规律解释和解决具体的问题，即会应用，甚至灵活应用概念和规律。细节十九：要让学生了解物理学的“老祖宗”让学生知道物理学源于自然哲学。“自然哲学”是人类涉足最早的科学之一。公元十五世纪之前，没有物理这门科学，那个时期的智者们，主要是通过观察和思辨的方法，认识自然现象的，并提出许多相对正确的认识自然的思想、观点和方法，统称自然哲学，因此，在那个时代，如亚里士多德、阿基米德等都是哲学家，十五世纪，即文艺复兴后，物理学才从自然哲学中分离出来，成为一门独立的科学。细节二十：要渗透辩证唯物的思想教育让学生接受一点辩证唯物的思想观点，置学生于学习物理的最高点上，就会产生“一览众山小”的效果。他们站在最高处鸟瞰物理，便能领略到物理学的美。初中生至少可以接受以下一些观点：自然中万事万物都是有联系的；事物总是具有两面性的；矛盾是普遍存在的，是推动事物发展与前进的动力。例1：奥斯特、法拉弟的发现奥斯特发现“电生磁”；法拉弟发现“磁生电”，他们都是坚持自然中事物总是有联系的思想，锲而不舍，持之以恒地进行实验探究，终于才有柳暗花明的结果。后人传说他们偶然发现的小故事，其实这里又渗透了一个辩证的观点，“偶然在必然之中，必然是偶然的结果”。没有正确思想的指导，没有锲而不舍，持之以恒的追求，即使有偶然的机遇，也会从鼻子尖下溜走例2：开发利用能源和保护环境的矛盾由于人类认识的局限性，科学技术发展的滞后性，人类生存和社会发展的眼前需求性，大量开发并利用不可再生能源便是必然性的，但是，人类又发现地球上不可再生能源有限的，大量开发并利用这些化石能源，一方面用一点少一点，导致能源危机；另一方面给环境带来严重污染，破坏了自然的生态平衡，于是，人类的生存和社会的发展，均难以维系。正是这个矛盾在驱使人类思考并着手开发新能源，提出可持续发展观点，采取一系列节能减排等措施，进而推进社会前进，以设法创造人类与自然和谐运行的格局。细节二十一：重视争论科学家在各种物理现象的本质上产生不同的认识，提出不同的见解，包括猜想与假设，进而引发争论，甚至发生激烈的争吵，是经常发生的事情。如光到底是波，还是粒子？阴极射线的本质是什么？热的本质的什么？是热质，还是分子运动？到底用什么来量度物质运动的量？等等。在物理史中有记载的重要争论，有的长达半个多世纪。可见，争论是科学自身发展的产物。因此，今天我们要倡导学生在学习物理的过程中，弘扬争论的精神是必要的物理科学的产生与发展，除了社会进步的外部动因外，还有其内在的逻辑性驱动。物理学史中科学家们的争论伴随着物理学的发展，有些具有代表性的争论呈现在学生面前，就是物理学原生态美的表现。它不仅能消除学生对科学的神秘感，同时，也让他们知道许多重要的物理概念和规律，甚至是理论是怎样来的。这是最好的理解物理知识的途径之一。细节二十二：精心构思、激发兴趣

——兴趣需要问题来激发例1：求婚的技巧例2：唐伯虎祝寿这个老妇不是人，这个老妇不是人，九天仙女下凡尘。这个老妇不是人，九天仙女下凡尘。儿孙个个都是贼，这个老妇不是人，九天仙女下凡尘。儿孙个个都是贼，偷来蟠桃献娘亲。细节二十三：巧妙应变、因势利导

——再好的谋划也有意外

例1：威尔逊的故事例2：周信芳的故事周信芳先生早年登台演出，有一次竟一时疏忽，把“姑娘飘飘走出房”唱成“姑娘飘飘走出窗”，此时观众席上一片哗然，这时周先生随机应变，他立马续唱：“去到阳台晒衣裳。”没想到，观众一喝彩，他一高兴，又把“八扇窗子开六扇”唱成“六扇窗子开八扇”，观众又是一阵倒喝彩，周先生仍不慌不忙，接着唱出：“尚有两扇不曾装”。例3：丘吉尔的故事例4：乾隆的刁难远望天边一鹤飞，朱砂为顶雪为衣。远望天边一鹤飞，朱砂为顶雪为衣。只因觅食归来晚，误入羲之洗墨池。例5：小男孩刮胡子细节二十四：物理不提倡生活化思维方式2011年11月3日，“神舟八号”无人飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实现对接（图为对接示意图）。对接时二者的速度相等，这时以“神舟八号”飞船为参照物，“天宫一号”是

（选填“运动”或“静止”）的。（2012中考题）说明：参照物是初中物理中明确出来的一个提法，在各种不同水平的考试中都出现过（我就记得过去国家理科班招生考试也出现过），可见，这可能是很重要或者较为基础的知识内容。那么，你谈谈参照物在物理学中到底是什么？我们可以把它看作是参照系的一个近似的说法，经过长时间的说教，让学生有这样的意识，即研究物体的运动总是相对于一个参照系进行的。可见，这是需要在教学过程中逐步渗透的一种思维观念。如果作为习题去要求学生，那需要更专业的环境（比如惯性系和非惯性系等）。因此，现在初中经常出现的习题形式是没有什么意义的，即对学生学习和体会物理知识没有意义！它们更接近生活的思维方式细节二十五：多一些严密。8．地球的表面积约，地球表面的大气压约Pa，则大气对地球表面的压力约为

N。说明：本题就是想考查一下压强公式，但是，试题本身就不是那么简单了，因为地球是一个实实在在的研究对象，而力是一个矢量，因此，作用在地球个不同部分的力是要进行矢量叠加的。本题的答案填“零”更合适（2012中考题）细节二十六：洞察物理中考方向。杨思峰老师曾经就中考试题的组成和追求作过这样的原则性的说明，其实这是他的一种基于实践层面的理论思考，他认为应该是符合物理科学的特点的（我们不能说什么是正确的，什么是不正确的）。下面我们换一个角度对它作出讨论。这是一种分析问题的策略，就像物理一样，基于不同的观点、从不同的问题出发研究一个具体问题，其问题的突出性、说明过程的逻辑性、简洁性等都是不同的。现实中的我省中考，试题形式和知识内涵对学生的要求都比较低，基本上处于识记的层次，这当然是符合初中生的知识、能力水平特点的，但试题没有过多地关注学生继续学习能力的表现。所以，中考成绩说明不了实质上的学习水平问题现在，我们从考查能力的角度来谈中考应该考什么？因为，我们说中考和高考都应该是考查学生的能力的。这里，首要的问题：学生能力是什么？我认为一个人的能力应该分阶段进行判断，并以各阶段不同的水平加以体现。那么，在初中及初中毕业阶段，我们衡量学生的能力可以突出在“学生的高中阶段继续物理学科知识的能力”方面。那么，如何通过考试的试题去检测学生的这一能力状况呢我认为基本上可以从两个方面进行。一是学生对初中阶段所有物理基础知识的学习情况，包括物理实验的学习水平；二是考查学生在一些新知识情景中，合理运用已有知识，建立起“新”、“旧”知识间的联系，并能有效解决新问题的水平。前者是了解学生继续学习的知识基础如何，后者侧重于物理学的逻辑、观念、方法等，如果这两个方面都表现得很好，我们认为这些学生应该是比较适合高中阶段理科的学习的！第一方面，从试题上表现为大量考查初中阶段的基础知识，包括实验内容的考查；第二方面，从试题上一般对应着相对现在初中没有的内容，当然一定是基本的、重要的物理知识方面的要求。——现在的我省中考试题，从我们前面的讨论就可以意识到，原则上就是这样做的。当然，这也是一个不断探索和改进与尝试的过程。所以，我们再思考我们的实际教学，你如何不断地改进、如何加强自己的业务学习，我认为你应该精心思考，并付诸于实际的行动！细节二十七：物理教学不必追求“震撼”很对老师追求“看后学生会很震撼！”。但是，我们从知识的角度去分析说明这一现象的物理原因，尤其是面向初中生，你能很合理地进行吗？同样的原因，老师很用心地设计并进行了“小口瓶吞熟鸡蛋”趣味实验，除去有趣的因素外，能对学生学习大气压的知识有什么促进呢？——我们很多老师很注意在课堂上“激发”学生的兴趣、引发学生感慨，……但不考虑这些想当然的做法对学生的知识学习有什么意义？细节二十八：物理学习未必非要“快乐”快乐学