刘老师物理概念的建立与物理规律的总结省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

老师们：早晨好！第1页深化教学研究 提升教学品质第2页为何教物理？“把物理知识尽可能多地传授给学生，以把物理知识尽可能多地传授给学生，以供他们今后一生受用供他们今后一生受用”。知识本位第3页为何教物理？“把尽可能多学生培养成为物理学家或物把尽可能多学生培养成为物理学家或物理工作者理工作者”。学科本位第4页5第5页6第6页7陕西汉中某中学撕书场面陕西汉中某中学撕书场面 第7页8第8页9第9页发生在身边事儿摘自物理教师第9期 去年国庆，我第一届毕业生聚会，因我曾经是他去年国庆，我第一届毕业生聚会，因我曾经是他们高中阶段班主任，同时任教他们物理课，故被他们们高中阶段班主任，同时任教他们物理课，故被他们邀请到场，大家非常开心，兴致勃勃，嘘寒问暖，他邀请到场，大家非常开心，兴致勃勃，嘘寒问暖，他们都大学毕业三年了，有高中毕业后就未曾谋面。一们都大学毕业三年了，有高中毕业后就未曾谋面。一朝相聚，不免要回想高中阶段一些学习片段，一位医朝相聚，不免要回想高中阶段一些学习片段，一位医科大学毕业学生顺手拿起桌上一个苹果向空中抛去，科大学毕业学生顺手拿起桌上一个苹果向空中抛去，然后用手接住，笑着对我说，老师，加速度多大？然后用手接住，笑着对我说，老师，加速度多大？旁边一大帮同学笑嘻嘻地抢着回答：旁边一大帮同学笑嘻嘻地抢着回答：第10页l你是指抛上去还是落下来过程？你是指抛上去还是落下来过程？（一个女孩，也是医科大学毕业一个女孩，也是医科大学毕业）上升加速度朝上，下降时加速度朝下。上升加速度朝上，下降时加速度朝下。（军事指挥院校毕业生干脆利索地回答）（军事指挥院校毕业生干脆利索地回答）l上升过程中速度都没增加，哪有加速度？下降才有加速度上升过程中速度都没增加，哪有加速度？下降才有加速度吧？吧？（师范大学毕业，不是学物理专业）（师范大学毕业，不是学物理专业）l最高点苹果都停下来了，必定没有加速度。最高点苹果都停下来了，必定没有加速度。（竟然是一个重点大学理工科毕业生回答）（竟然是一个重点大学理工科毕业生回答）l老师，我忘得一干二净了，全还给你了，白学了。老师，我忘得一干二净了，全还给你了，白学了。（一个女孩，以后学文科了）（一个女孩，以后学文科了）第11页为何教物理？对于大多数学生来说，今天学习物理目标，恐怕不是为对于大多数学生来说，今天学习物理目标，恐怕不是为了明天去深入研究物理，而是有利于今后去正确面对、了明天去深入研究物理，而是有利于今后去正确面对、决议所碰到大量非物理问题，为他们一生文明、健康，决议所碰到大量非物理问题，为他们一生文明、健康，高质量生活奠定基础。高质量生活奠定基础。学生本位“教育最高目标是为了使人们能够过一个实现自我和负责教育最高目标是为了使人们能够过一个实现自我和负责任生活作准备。任生活作准备。”面向全体美国人科学面向全体美国人科学为提升全体学生科学素养而教。为提升全体学生科学素养而教。这也是我们应有物理教学观。这也是我们应有物理教学观。第12页13（照片摘自华东师大张华教授演示稿）第13页14美国科学课堂第14页 只有没有用知识，才是最终有用只有没有用知识，才是最终有用只有没有用知识，才是最终有用只有没有用知识，才是最终有用普林斯顿高等研究院普林斯顿高等研究院普林斯顿高等研究院普林斯顿高等研究院庄子庄子庄子庄子 无用之用，是为大用无用之用，是为大用无用之用，是为大用无用之用，是为大用科学研究真正魅力在于它科学研究真正魅力在于它科学研究真正魅力在于它科学研究真正魅力在于它非功利性非功利性非功利性非功利性法拉第工作价值今天必定高于证券交易所全部股票价值。法拉第工作价值今天必定高于证券交易所全部股票价值。在在第一次世界大战期间，英国皇帝学会主席汤普森提出了利用第一次世界大战期间，英国皇帝学会主席汤普森提出了利用X X射射线对枪伤创口进行检验。用线对枪伤创口进行检验。用X X射线挽救生命和肢体价值无法计算。射线挽救生命和肢体价值无法计算。然而，然而，X X射线是在射线是在18951895年偶然发觉。年偶然发觉。【英英】【】【撒切尔撒切尔】19881988年在英国皇家学会讲话。年在英国皇家学会讲话。第15页苏霍姆林斯基:“学科知识应该处于教师知识结构中一个角落，学科知识应该处于教师知识结构中一个角落，而不应在中心，更不应该是全部而不应在中心，更不应该是全部。”诺贝尔奖取得者劳厄：诺贝尔奖取得者劳厄：“教育无非是一切已学过知识都遗忘记时候所剩下来东西。”第16页 李约瑟难题“为何近代科学没有产生在中国，而是在十七世纪西方”怀特海答案“希腊悲剧、罗马法律和中世纪信仰。”正是这些基本人文素养，融合并培养了实事求是实事求是 科学态度与理性精神，从而极大地推进了西方科学发展。科学与人文如同鸟之两翼,车之两轮,不可割裂或偏废.英国学者斯诺在两种文化演讲中说:“一个作家对热力学第二定律毫无所知，就等于一个科学家没读过莎士比亚作品。”第17页各家谈教学 费恩曼谈物理教学费恩曼谈物理教学 我想假如不是教学，我不会真正成功。我想假如不是教学，我不会真正成功。假如你正在教一门课，你能够思索你已经很假如你正在教一门课，你能够思索你已经很清楚一些基本东西：有更加好方法去描述它清楚一些基本东西：有更加好方法去描述它们吗？是否存在与之相联络新问题？你能够们吗？是否存在与之相联络新问题？你能够给它们以新观念吗？给它们以新观念吗？学生问题经常是新研学生问题经常是新研究和思索源泉。他们经常会提出一些有意义究和思索源泉。他们经常会提出一些有意义问题问题所以我发觉教课和接触学生使人生命所以我发觉教课和接触学生使人生命不息。不息。人们对费恩曼教学评价人们对费恩曼教学评价 以相对论为例，即使是相对论创始者爱因斯坦大师本人，以相对论为例，即使是相对论创始者爱因斯坦大师本人，对这个理论所创造出来奇迹，这个理论作用以及它基本概念，对这个理论所创造出来奇迹，这个理论作用以及它基本概念，也无法做出像费恩曼那样解释。也无法做出像费恩曼那样解释。第18页各家谈教学王立群谈历史教学王立群谈历史教学 历史上真实发生历史上真实发生“第一历史第一历史”是永远无法再现。希望是永远无法再现。希望“还原还原”历历史，就必须占有历史学家们记载各史，就必须占有历史学家们记载各不相同不相同“第二历史第二历史”，然后才能讲，然后才能讲出出“第三历史第三历史”，即主讲人心中了，即主讲人心中了解历史。假如讲都是他人观点，没解历史。假如讲都是他人观点，没有自己认识、了解和观点，那是作有自己认识、了解和观点，那是作为一个教师耻辱。为一个教师耻辱。第19页概念、原理、规律教学研究概念、原理、规律教学研究p知识教学科学性问题，知识教学科学性问题，技能教学规范性问题。技能教学规范性问题。p 科学过程真实性问题，科学过程真实性问题，经典科学思维方法问题。经典科学思维方法问题。p 情感、态度、价值观教学可信性和开放情感、态度、价值观教学可信性和开放 性问题性问题第20页物理教学研究主要方面物理教学研究主要方面 概念、原理、规律应用教学研究概念、原理、规律应用教学研究 索末菲对海森堡讲：索末菲对海森堡讲：“要勤奋地去做练习，只有这么，要勤奋地去做练习，只有这么，你才会发觉，哪些你了解了，哪些你还没有了解。你才会发觉，哪些你了解了，哪些你还没有了解。”杨振宁说：杨振宁说：“西南联大教学风气是非常认真，我们那西南联大教学风气是非常认真，我们那时所念课，老师准备得很好，学生习题做得很多。时所念课，老师准备得很好，学生习题做得很多。”物理概念、原理和规律是抽象，习题是详细，而抽象物理概念、原理和规律是抽象，习题是详细，而抽象寓于详细之中。经过做习题，能够发觉对于哪些概念、原寓于详细之中。经过做习题，能够发觉对于哪些概念、原理和规律，自己是真了解了，而哪些还没有了解，从而能理和规律，自己是真了解了，而哪些还没有了解，从而能更深入、更牢靠地掌握知识。更深入、更牢靠地掌握知识。“做做”不等于不等于“学学”，要在，要在“做做”中去中去“学学”。第21页物理教学研究主要方面物理教学研究主要方面 经过做习题，能够学会和培养理论联络实际能力，从而经过做习题，能够学会和培养理论联络实际能力，从而能够对详细问题做出详细分析，然后找出处理问题物理依据，能够对详细问题做出详细分析，然后找出处理问题物理依据，并会利用适当方法，如解析，作图，论证或试验方法去求解。并会利用适当方法，如解析，作图，论证或试验方法去求解。这就培养了试验观察能力，逻辑思维能力，形象思维能力，这就培养了试验观察能力，逻辑思维能力，形象思维能力，数理计算和利用图象能力，语言文字表示能力等及其综合利数理计算和利用图象能力，语言文字表示能力等及其综合利用。用。在解题过程中，自觉地联络前辈科学家在科学问题面前在解题过程中，自觉地联络前辈科学家在科学问题面前是怎样思索和推理，怎样归纳和概括，就能逐步学会和激发是怎样思索和推理，怎样归纳和概括，就能逐步学会和激发科学思维方法和想象力，而这是一个人科学文化素质关键。科学思维方法和想象力，而这是一个人科学文化素质关键。第22页物理教学研究主要方面物理教学研究主要方面 概念、原理和规律教学是物理教学根，物概念、原理和规律教学是物理教学根，物理教学本；理教学本；习题教学是物理教学枝，物理教学叶。习题教学是物理教学枝，物理教学叶。无根本不能生长，无枝叶不能茂盛。无根本不能生长，无枝叶不能茂盛。结论：结论：不做习题学不好物理，但仅靠做习不做习题学不好物理，但仅靠做习题来学物理，学不到物理。题来学物理，学不到物理。第23页物 理 概 念 建 立第24页 物理概念建立 物理概念是客观事物物理共同属性和本质物理概念是客观事物物理共同属性和本质特征在人们头脑中反应，是物理事物抽象。怎样特征在人们头脑中反应，是物理事物抽象。怎样使学生形成、了解和掌握物理概念，进而掌握规使学生形成、了解和掌握物理概念，进而掌握规律，并使他们认识能力在这个过程中得到发展，律，并使他们认识能力在这个过程中得到发展，是中学物理教学中关键问题。建立与定义物理概是中学物理教学中关键问题。建立与定义物理概念在物理教学中含有主要地位。念在物理教学中含有主要地位。第25页一、建立与定义物理概念方法一、建立与定义物理概念方法1 1“概念建立概念建立”所谓所谓“概念建立概念建立”，就是人们在自己活动范围内直接接触了大量，就是人们在自己活动范围内直接接触了大量同类事物，从经验出发，经过初级区分、抽象、分化、提出一些同类事物，从经验出发，经过初级区分、抽象、分化、提出一些假设，又经过验证和概括等思维过程，取得了这一类事物或现象假设，又经过验证和概括等思维过程，取得了这一类事物或现象共同特征，而且经过有经验共同特征，而且经过有经验“成人成人”或或“权威权威”必定是否定回必定是否定回答来加以证实，从而建立与定义一些概念一个方法。答来加以证实，从而建立与定义一些概念一个方法。实例：实例：弹性概念建立弹性概念建立；实例：摩擦力；实例：摩擦力；实例：单摆实例：单摆第26页2 2概念同化概念同化 所谓所谓“概念同化概念同化”，就是人们利用头脑中已经有认知结构去联络，就是人们利用头脑中已经有认知结构去联络新知识，使新知识在原有认知结构基础上取得心理意义，假如成功，新知识，使新知识在原有认知结构基础上取得心理意义，假如成功，便到达新认知平衡，实现概念同化。通俗地说，就是利用我们已经便到达新认知平衡，实现概念同化。通俗地说，就是利用我们已经建立概念，再建立新概念。建立概念，再建立新概念。比如，在已经建立了比如，在已经建立了“位移位移”和和“时间时间”两个概念基础上，利用两个概念基础上，利用“位移位移”与与“时间时间”比值建立比值建立“速度速度”这一新概念，这个过程中没这一新概念，这个过程中没有新知识，这种定义物理概念方法就叫做有新知识，这种定义物理概念方法就叫做“概念同化概念同化”。实例：速度实例：速度一、建立与定义物理概念方法一、建立与定义物理概念方法第27页3 3概念顺应概念顺应 假如我们要研究新知识、新概念，与原有知识差异太大，假如我们要研究新知识、新概念，与原有知识差异太大，或者不易直接建立起联络，进行迁移，必须修改原有认知或者不易直接建立起联络，进行迁移，必须修改原有认知结构，或建立新认知结构，从而到达新认知平衡。也就是结构，或建立新认知结构，从而到达新认知平衡。也就是说，利用已经有概念，不能直接定义我们研究新概念，而说，利用已经有概念，不能直接定义我们研究新概念，而必须另外先建立一些新概念才能够定义我们概念，这种方必须另外先建立一些新概念才能够定义我们概念，这种方法叫做法叫做“概念顺应概念顺应”。一、建立与定义物理概念方法一、建立与定义物理概念方法第28页 实例：压强。要定义实例：压强。要定义“压强压强”这一新概念，需要用到这一新概念，需要用到“受力受力面积面积”和和“压力压力”两个概念。在只知道两个概念。在只知道“受力面积受力面积”不知道不知道“压力压力”概念之前要建立概念之前要建立“压强压强”概念是困难，因为已经有概念是困难，因为已经有知识无法和它联络起来，只有先建立知识无法和它联络起来，只有先建立“压力压力”这一概念，才这一概念，才能正确地建立压强概念。建立能正确地建立压强概念。建立“压力压力”概念之后，利用压力概念之后，利用压力与受力面积比值就能够定义压强概念。这种定义物理概念方与受力面积比值就能够定义压强概念。这种定义物理概念方法就叫做法就叫做“概念顺应概念顺应”。一、建立与定义物理概念方法一、建立与定义物理概念方法3 3概念顺应概念顺应第29页二、详细定义概念方法二、详细定义概念方法 详细定义概念方法主要有：详细定义概念方法主要有：操作定义法、操作定义法、人为要求法、人为要求法、数学定义法。数学定义法。第30页二、详细定义概念方法二、详细定义概念方法 1 1操作定义法操作定义法 所谓操作定义法，就是说当我们给一个物理量要求了一套测量程所谓操作定义法，就是说当我们给一个物理量要求了一套测量程序，并给它要求一个标准单位，我们就说定义了该物理量。这里，序，并给它要求一个标准单位，我们就说定义了该物理量。这里，标准单位能够任意选择但要求简单实用，尽可能符合当代物理概标准单位能够任意选择但要求简单实用，尽可能符合当代物理概念，而且固定不变，能制成模型，能够复制。念，而且固定不变，能制成模型，能够复制。比如，我们拿中国比如，我们拿中国“尺尺”（我们要求标准），沿着桌子一边，量（我们要求标准），沿着桌子一边，量了了3 3次，恰好到头，我们就说桌子长度是次，恰好到头，我们就说桌子长度是“3 3尺尺”。长度单位有了，。长度单位有了，操作程序也定了，长度定义也就建立了。操作程序也定了，长度定义也就建立了。实例：温度实例：温度第31页二、详细定义概念方法二、详细定义概念方法2人为要求法人为要求法人为要求法是人们在经验事实或观察试验基础上，依据需人为要求法是人们在经验事实或观察试验基础上，依据需要确定概念一个方法。这种确定要符合实际，要能自洽于要确定概念一个方法。这种确定要符合实际，要能自洽于某一理论体系，同时要尽可能简单，在可能条件下还要照某一理论体系，同时要尽可能简单，在可能条件下还要照料人们习惯。比如利用词语定义概念，诸如机械运动、参料人们习惯。比如利用词语定义概念，诸如机械运动、参考物、入射角等实际都是人为要求。考物、入射角等实际都是人为要求。实例：实例：光反射光反射第32页二、详细定义概念方法二、详细定义概念方法3 3数学定义法数学定义法数学定义法有三种形式：数学推导法、比值定义法和多因子数学定义法有三种形式：数学推导法、比值定义法和多因子乘积定义法。乘积定义法。（1 1）数学推导法）数学推导法数学推导法是指依据已知概念、规律，借助于数学推导而定数学推导法是指依据已知概念、规律，借助于数学推导而定义概念方法，比如，动能义概念方法，比如，动能 就是这么引入。应用此法定义概就是这么引入。应用此法定义概念普通是确定，没有任意性，但有时念普通是确定，没有任意性，但有时“远离经验事实远离经验事实”。实例：发烧功率实例：发烧功率第33页二、详细定义概念方法二、详细定义概念方法3 3数学定义数学定义（2 2）比值定义法）比值定义法比值定义法是对研究对象进行了同中求异、异中求同比较基础比值定义法是对研究对象进行了同中求异、异中求同比较基础上，应用共同出现关键物理量比值来定义新物理量一个方法。上，应用共同出现关键物理量比值来定义新物理量一个方法。比如，速度比如，速度 ，密度，密度 ，比热，比热 ，电场强度，电场强度 ，磁感应强度，磁感应强度 ，电动势，电动势 ，电容，电容 等概念，各自背景大相径庭，然而定义它们方法却如出等概念，各自背景大相径庭，然而定义它们方法却如出一辙，都是应用了比值定义法。一辙，都是应用了比值定义法。实例：电阻；实例：电阻；实例：压强实例：压强第34页二、详细定义概念方法二、详细定义概念方法3 3数学定义法数学定义法 （3 3）多因子乘积定义法）多因子乘积定义法 多因子乘积定义法是应用两个或多个物理量乘积来定义新多因子乘积定义法是应用两个或多个物理量乘积来定义新物理量一个方法。比如，机械功物理量一个方法。比如，机械功 ，电功，电功 ，磁通量，磁通量 等概念就等概念就是利用了多因子（物理量）乘积定义法来定义。是利用了多因子（物理量）乘积定义法来定义。实例：磁通量实例：磁通量第35页三、定义三、定义“种概念种概念”步骤步骤按照逻辑学分类方法，按照逻辑学分类方法，“种概念种概念”也称也称“上位概念上位概念”，它与，它与“属概念属概念”(下位概念下位概念)相对，在含有隶属关系两个概念之间，外相对，在含有隶属关系两个概念之间，外延较大概念称为延较大概念称为“种概念种概念”，外延较小概念称为，外延较小概念称为“属概念属概念”。比如，力为种概念，重力、弹力、摩擦力为属概念。比如，力为种概念，重力、弹力、摩擦力为属概念。“种概念种概念”定义步骤是定义步骤是:搜集大量现象；搜集大量现象；归纳上述现象共同点；归纳上述现象共同点；用恰当物理词语定义；用恰当物理词语定义；利用种概念定义属概念。利用种概念定义属概念。下面以下面以“力力”为例来说明为例来说明“种概念种概念”定义详细步骤。定义详细步骤。第36页人人 运动员运动员 牛牛 拖拉机拖拉机 夯夯 磁铁磁铁 推推 举举 拉拉 耕耕 砸砸 吸引吸引车车 杠铃杠铃 犁犁 地地 地面地面 铁铁 图钉图钉手手按按1.搜集大量现象搜集大量现象三、定义三、定义“种概念种概念”步骤步骤第37页三、定义三、定义“种概念种概念”步骤步骤2 2归纳上述现象共同点归纳上述现象共同点 两个事物，一个动作。两个事物，一个动作。某事物某事物动作（在）动作（在）某事物（上）；某事物（上）；第一行事物中有：人第一行事物中有：人,运动员运动员,牛牛,拖拉机拖拉机,夯夯,磁铁磁铁,手等，我们把它们统手等，我们把它们统称为物体；称为物体；第三行事物也统称为物体；第三行事物也统称为物体；第二行是动作：第二行是动作：推，举，拉，耕，砸，吸引，按推，举，拉，耕，砸，吸引，按等，统称为等，统称为“作用作用”。人人 运动员运动员 牛牛 拖拉机拖拉机 夯夯 磁铁磁铁 推推 举举 拉拉 耕耕 砸砸 吸引吸引车车 杠铃杠铃 犁犁 地地 地面地面 铁铁 图钉图钉手手按按第38页三、定义三、定义“种概念种概念”步骤步骤3 3用恰当物理词语定义用恰当物理词语定义“物体对物体作用叫做力物体对物体作用叫做力”。概念定义包含两个部分：。概念定义包含两个部分：被定义概念被定义概念“力力”；下定义概念；下定义概念“物体对物体作用物体对物体作用”，反应力本质属性。，反应力本质属性。实例：摩擦力实例：摩擦力第39页 利用种概念定义属概念利用种概念定义属概念 垂直作用在垂直作用在物物 体表面上体表面上 力力叫叫压力压力 种差种差种概念属概念第40页定义属概念4利用种概念定义属概念利用种概念定义属概念（发生在两物体接触面上，妨碍了相对滑动）（发生在两物体接触面上，妨碍了相对滑动）（力），叫（力），叫（滑动摩擦力）。（滑动摩擦力）。种差种差 种概念种概念 属概念属概念第41页四、物理概念比值定义法1.1.比值定义法基础比值定义法基础比较法：比较法：比较法比较法是确定研究对象之间差异点和共同点思维过是确定研究对象之间差异点和共同点思维过程和方法，是抽象和概括前提，所以是研究物理学惯用方程和方法，是抽象和概括前提，所以是研究物理学惯用方法。法。第42页2.2.比较程序：比较程序：(1)(1)首先进行首先进行“同中求异同中求异”“”“异中求同异中求同”比较：比较：以上比较，也可反之进行，条件与结果交换。以上比较，也可反之进行，条件与结果交换。比较事物相同条件比较结果 共同出现 关键物理量 确定 比较标准 拖拉机拖拉机 汽车汽车 飞机飞机 匀直运动相同时间 旅程较短 旅程较长 旅程更长 旅程 时间相同时间 铁块铁块 铜块铜块相同体积 质量不等质量不等 质量质量 体积体积相同体积小木桌上小木桌上 放重物放重物 相同 受力面积不一样压力 效果不一样 压力压力 面积面积相同面积 人搬砖人搬砖 滑轮提砖滑轮提砖 吊车提砖吊车提砖 相同功 (搬砖升高)时间最长时间最长 时间较长时间较长 时间较短时间较短 功功 时间时间 相同功第43页(2)(2)总结总结“比较比较”中，共同出现关键物理量。中，共同出现关键物理量。(3)(3)明确比较标准，而且要尽可能简单明确比较标准，而且要尽可能简单“一个单位一个单位”最简单。最简单。首先进行首先进行“同中求异同中求异”(4)(4)依据数学知识可知，只要把上述依据数学知识可知，只要把上述4 4对关键物理量分别求比值，对关键物理量分别求比值，即可满足即可满足中提出要求：尽可能简单。即：中提出要求：尽可能简单。即：第44页(3)(3)比值定义法符合简单性标准：只要把上述比值定义法符合简单性标准：只要把上述4 4对关键物理对关键物理量分别求比值，就把比较标准简化为量分别求比值，就把比较标准简化为“1“1个单位个单位”了：了：x/t是单位时间内经过旅程，亦可用是单位时间内经过旅程，亦可用t/x，即经过单位旅程所即经过单位旅程所用时间，但不符合人们习惯。用时间，但不符合人们习惯。(4)(4)比值物理意义比值物理意义详细情况详细分析：详细情况详细分析：m/V=m/V=:物质常数，所以，对同一个物质能够说物质常数，所以，对同一个物质能够说m m与与V V成成正比，不过，不能说正比，不过，不能说与与MM成正比；成正比；x/t=v:物体作匀速直线运动速度，它反应了运动快慢，在物体作匀速直线运动速度，它反应了运动快慢，在v相同情况下，相同情况下，x与与t t成正比，不过，不能说成正比，不过，不能说v与与x成正比。成正比。第45页五、定义概念时应该注意问题1.1.定义所用词语不能造成逻辑循环。比如，在初中书本中，定义所用词语不能造成逻辑循环。比如，在初中书本中，因为同学们知识水平局限，对因为同学们知识水平局限，对“质量质量”概念是这么定义：概念是这么定义：“物体所含物质多少叫质量。物体所含物质多少叫质量。”所含物质多少，不就是质量大所含物质多少，不就是质量大小吗，这么定义并没有把质量概念正确地表述出来，当然，小吗，这么定义并没有把质量概念正确地表述出来，当然，在初中阶段只能暂时这么来定义，让学生对此有个了解也就在初中阶段只能暂时这么来定义，让学生对此有个了解也就能够了。能够了。第46页2.2.不能用比喻来为概念下定义。我们知道恰当地利用比喻深不能用比喻来为概念下定义。我们知道恰当地利用比喻深入浅出地解释一些概念，能够帮助同学们认识一些难于了解入浅出地解释一些概念，能够帮助同学们认识一些难于了解概念。不过，定义概念时却不能用比喻，不然轻易造成概念概念。不过，定义概念时却不能用比喻，不然轻易造成概念混乱。比如，以下定义电压概念就是不可取：混乱。比如，以下定义电压概念就是不可取：“正如水压是正如水压是形成水流原因一样，电压是形成电流原因。形成水流原因一样，电压是形成电流原因。”这么定义电压这么定义电压概念，并没有把电压概念正确表述出来。因为概念，并没有把电压概念正确表述出来。因为“原因原因”终究终究是什么并没说清楚，这么很轻易使同学们了解为电压是一个是什么并没说清楚，这么很轻易使同学们了解为电压是一个力，因为力作用才使电荷流动起来，这显然是错误。力，因为力作用才使电荷流动起来，这显然是错误。第47页3.3.要考虑概念定义合理性。比如，为了建立压强概念，教材中往往会列举大要考虑概念定义合理性。比如，为了建立压强概念，教材中往往会列举大量事实和现象，或者经过试验说明压力产生效果不但跟压力大小相关系，而量事实和现象，或者经过试验说明压力产生效果不但跟压力大小相关系，而且还跟承受这个压力面积相关系。试验表明，压力一定时，承受面积越大压且还跟承受这个压力面积相关系。试验表明，压力一定时，承受面积越大压力效果越不显著；承受面积一定时，压力越大，它效果就越显著。我们能够力效果越不显著；承受面积一定时，压力越大，它效果就越显著。我们能够把以上两种要求压力效果方法用以下比值表示：把以上两种要求压力效果方法用以下比值表示：压力效果一承受压力面积压力压力效果一承受压力面积压力 压力效果一压力承受压力面积压力效果一压力承受压力面积 显然两种方法都能够说明压力效果。显然两种方法都能够说明压力效果。式表明单位压力作用于越大面积式表明单位压力作用于越大面积上，比值越大，不过压力效果越不显著。上，比值越大，不过压力效果越不显著。式表明，单位面积上承受压力越式表明，单位面积上承受压力越大，比值越大，压力效果越显著。显然，前者不太符合人们习惯，后者比较大，比值越大，压力效果越显著。显然，前者不太符合人们习惯，后者比较顺应人们普通习惯思绪，所以最终就用顺应人们普通习惯思绪，所以最终就用式作为压强定义式。物理学中用比式作为压强定义式。物理学中用比值定义概念，如速度、密度、功率等都会碰到这个问题。即使我们不能对每值定义概念，如速度、密度、功率等都会碰到这个问题。即使我们不能对每一个物理概念演变过程都重复一遍，不过，只要我们明白了这种方法，对于一个物理概念演变过程都重复一遍，不过，只要我们明白了这种方法，对于这一类概念了解就会更深刻一些。这一类概念了解就会更深刻一些。第48页物理规律总结物理规律物理规律(包含物理原理、定律、定理、法则、公式等包含物理原理、定律、定理、法则、公式等)反应了物理现反应了物理现象、物理过程在一定条件下必定发生、发展和改变规律，它反应了物象、物理过程在一定条件下必定发生、发展和改变规律，它反应了物质运动改变各个原因之间本质联络，揭示了事物本质属性之间内在联质运动改变各个原因之间本质联络，揭示了事物本质属性之间内在联络。络。物理规律是中学物理基础知识中最主要内容，也是物理知识结构体系物理规律是中学物理基础知识中最主要内容，也是物理知识结构体系枢纽。所以，物理规律教学是中学物理教学中心任务。我们必须在概枢纽。所以，物理规律教学是中学物理教学中心任务。我们必须在概念教学基础上，切实抓好物理规律教学。物理规律教学，不但要使学念教学基础上，切实抓好物理规律教学。物理规律教学，不但要使学生全方面地掌握物理规律内容和结论，而且要经过物理规律教学，使生全方面地掌握物理规律内容和结论，而且要经过物理规律教学，使学生尽可能地体验总结物理规律过程，掌握研究物理科学方法，深入学生尽可能地体验总结物理规律过程，掌握研究物理科学方法，深入提升试验观察能力、科学思维能力和利用规律分析问题、处理问题能提升试验观察能力、科学思维能力和利用规律分析问题、处理问题能力。力。第49页一、总结物理规律基本方法一、总结物理规律基本方法 在中学物理中，总结物理规律基本方法有五种，包含在中学物理中，总结物理规律基本方法有五种，包含 试验归纳法试验归纳法 理想试验法理想试验法 逻辑推理法逻辑推理法 假说法假说法 图像法图像法 第50页一、总结物理规律基本方法一、总结物理规律基本方法1.1.试验归纳法试验归纳法所谓归纳法，是从一些特殊事实中概括出普通性结论思维方法，是从许多同类个别事物中找出它们共同点过程。在物理学中利用归纳法基础主要是试验，因为试验不但能够重复进行，而且能够准确地反应事物各个部分之间或过程不一样阶段之间相互联络。所以，试验归纳法是总结物理规律最基本方法。试验归纳法是在对物理现象和过程进行大量观察和试验基础上，对取得大量资料进行分析、综合、概括和归纳，从中找出相关物理量之间内在联络，得出结论或建立假说，再经过观察和试验深入验证规律过程。第51页一、总结物理规律基本方法一、总结物理规律基本方法利用试验归纳法时，经常借助于图像，即把试验所得数据 在坐标系中画点、连线，从分析图线中总结规律。因为条件所限，实际利用经常是简单枚举归纳法。利用试验方法总结规律时，假如一开始就把全部原因都考虑进去，势必造成试验困难，所以人们经常采取单因子试验法（控制变量法）。许多规律得出利用了试验归纳法，如阿基米德定律、帕斯卡定律、欧姆定律、光折射定律等。第52页利用试验归纳法总结利用试验归纳法总结阿基米德定律提出问题：提出问题：经过试验和日常生活经验，我们发觉物体浸没到液体之中要受到浮力作用，这个浮力大小与哪些原因相关呢？第53页利用试验归纳法总结利用试验归纳法总结阿基米德定律科学猜测科学猜测：首先我们能够结合已经有感性知识进行分析猜测，这里我们应用因果关系进行猜测。既然浮力是液体对物体作用力，所以浮力大小可能与物体及液体相关：可能与物体本身组成（如密度物）相关；可能与物体体积（物）相关；可能与液体种类（密度液）相关；可能与物体浸没到液体中深度（）相关，等等（与物体形状关系比较复杂，我们暂不考虑。）第54页利用试验归纳法总结利用试验归纳法总结阿基米德定律进行试验：进行试验：在猜测基础上，然后就能够利用单因子试验法，来验证上述猜测是否正确，从而找出规律。设计单因子试验：试验对象：液体（如水、煤油等）、物体（几个密度不一样但体积相同物体；几个密度相同但体积不一样物体）实 验 源：液体（液体对物体实施浮力）试验效果显示器：弹簧秤指针显示示数第55页利用试验归纳法总结利用试验归纳法总结阿基米德定律 研究浮力与物体本身密度物关系，此时固定物、液、等不变：把形状、体积都相同铁块、铜块（其密度分别为铁、铜），浸没到同种液体（如水等）中，测定它们所受到浮力，经过试验能够得结论：物体浸没到液体中受到浮力与物体密度无关。这么就排除了一个原因。第56页利用试验归纳法总结利用试验归纳法总结阿基米德定律研究浮力与物体浸没到液体中深度（）关系，此时固定物、液、物等不变：弹簧秤下挂铁块，将铁块浸没于水中，置铁块于不一样深度处，我们会发觉弹簧秤示数不改变，从而能够得结论：物体浸没在液体中不一样深度处所受到浮力相同，浮力与物体浸没到液体中深度（）无关。这么又排除了一个原因。第57页利用试验归纳法总结利用试验归纳法总结阿基米德定律研究浮力与物体体积物关系，此时固定物、液、等不变：弹簧秤下挂一个铁块，体积为，将铁块浸没于水中，测出它受浮力；然后弹簧秤下挂二个铁块，体积为，将它们浸没于水中，测出它们受浮力。经过试验我们会得到结论：浮力与物体体积相关，体积越大，所受到浮力越大（而且能够验证浮力与体积成正比）。第58页利用试验归纳法总结利用试验归纳法总结阿基米德定律研究浮力与液体密度液关系，此时固定物、物、等不变：弹簧秤下挂一个铁块，将铁块浸没于水中或煤油中，分别测出它受浮力，经过试验我们能够得到结论：同体积物体浸没到不一样密度液体中，所受到浮力不一样，液体密度越大，所受到浮力越大。第59页利用试验归纳法总结利用试验归纳法总结阿基米德定律综合以上几个单因子试验，能够归纳出以下结论：物体浸没到液体中所受到浮力与液体密度相关，与所排开体积（完全浸没时，恰好与物体体积相同）相关。假如要想深入确定浮力与它们之间准确关系，则依然能够用单因子试验方法分别进行定量试验，并归纳得出阿基米德定律。物理学中其它规律，如欧姆定律、焦耳定律等也是利用单因子试验方法归纳总结。所以它是研究物理学一个主要方法，掌握它是很有意义。第60页一、总结物理规律基本方法一、总结物理规律基本方法2.2.理想试验法理想试验法理想试验也叫假想试验，它是一个形象思维与抽象思维相互作用思维过程，借助于逻辑推理，又辅助以形象变换。它以真实科学试验为基础，以逻辑法则为依据，用思维来展开试验过程。它含有真实物理试验一些特点，又不一样于实际试验。所以，也能够说理想试验是一个带有浓郁物理学色彩逻辑推理，是人们在思想上塑造理想过程。中学物理教材中研究牛顿第一定律、理想气体状态方程时都用了这种总结物理规律方法。实例：真空铃 方程第61页一、总结物理规律基本方法一、总结物理规律基本方法3.3.逻辑推理法逻辑推理法所谓逻辑推理法，就是在已经有定律基础上，结合一些概念，利用数学知识推证而得出结论方法。逻辑推理过程即理论分析过程，就是利用已经有物理概念和物理规律，经过物理思维或数学推理，得出新物理规律。比如，动量定理和动能定理都可利用逻辑推理法得出。逻辑推导过程经常与试验结合进行。比如，能够利用欧姆定律结合串并联电路中电流、电压试验关系，利用简单数学知识推导出串并联电路中总电阻计算公式。利用逻辑推理法还能够推导出一些用试验归纳法总结规律，如阿基米德定律、物体浮沉条件等。至于逻辑推理法证得结论正确是否，还需要用试验加以验证。限于试验条件，有一些定量描述规律不易做出准确演示试验，可采取定性演示结合理论推导方法得出，如焦耳定律。第62页一、总结物理规律基本方法一、总结物理规律基本方法4.4.假说法假说法假说法是科学研究中一个假设性科学解释，它是真剪发展过程中一个形式和研究方法。当人们在研究过程中碰到了一个利用现有理论无法解释新事实时，经常提出仅以有限数量事实和观察为基础新解释，这就是假说。而当假说被证实正确时，便发展成为理论。假说含有科学性、猜测性、可变性，是一个主要物理研究方法。如分子动理论、原子结构中卢瑟福核式结构模型、玻尔量子假说、超导研究中BCS理论等，都曾经或仍以假说形式出现。第63页一、总结物理规律基本方法一、总结物理规律基本方法5.图像法图像法所谓图像法，就是假设某一物理量所谓图像法，就是假设某一物理量Y随另一物理量随另一物理量X而变，从试而变，从试验和观察中测出一系列与验和观察中测出一系列与X相对应相对应Y值后，在直角坐标系中分别值后，在直角坐标系中分别标出与各组测量结果对应点，再用光滑曲线把各点连接起来标出与各组测量结果对应点，再用光滑曲线把各点连接起来(曲曲线不一定要经过每个点，不过要使曲线尽可能靠近各个点线不一定要经过每个点，不过要使曲线尽可能靠近各个点)组成组成图像，然后分析图像找出规律；或者与己经知道数学关系式图图像，然后分析图像找出规律；或者与己经知道数学关系式图像对比，得出定量函数关系。像对比，得出定量函数关系。比如，利用磁感线研究磁场、利用几何作图法研究光具成像规比如，利用磁感线研究磁场、利用几何作图法研究光具成像规律等，都表达了图像法形象而直观特点。图像法是研究物理学律等，都表达了图像法形象而直观特点。图像法是研究物理学主要方法之一。主要方法之一。第64页二、总结物理规律数学表示式步骤二、总结物理规律数学表示式步骤总结物理规律数学表示式步骤能够概括为三步曲总结物理规律数学表示式步骤能够概括为三步曲:作单因子试验作单因子试验 写成数学关系式写成数学关系式 简化数学表示式。简化数学表示式。第65页二、总结物理规律数学表示式步骤二、总结物理规律数学表示式步骤第一步，作单因子试验。单因子试验法又叫控制变量法。所第一步，作单因子试验。单因子试验法又叫控制变量法。所谓控制变量法是指当研究多个原因之间关系时，往往先控制谓控制变量法是指当研究多个原因之间关系时，往往先控制住其它某几个原因不变，集中研究其中一个原因改变对另一住其它某几个原因不变，集中研究其中一个原因改变对另一个原因所产生影响。把所研究问题先转化为一个物理量与某个原因所产生影响。把所研究问题先