物理現象就是發生在自然界和實驗室中與物理有關的實際現象。物理現象的觀察對于物理學習具有基礎的地位。學習物理首先必須了解客觀世界是什么樣子,而只有通過對物理現象的觀察才能做到了解。另外,只有觀察大量的物理現象,才能理解理論的事實依據和適用范圍,才能借助范例順利地應用理論會解釋新的現象,并在此過程中檢驗物理理論正確與否。
所以,在我們學習物理學知識的過程中應該觀察大量的物理現象。在學習過杠桿原理以后,如果留心觀察就會發現我們周圍有許多形形色色的杠桿,如開汽水瓶和啤酒瓶的起子就是一把省力的杠桿;筷子是杠桿,劃船的槳是杠桿,而且是支點不斷挪動的杠桿;看看各種農具和工廠里的機器,我們還會發現種類繁多的杠桿,直臂的、彎臂的,省力的、費力的;再觀察一下我們的身體,就可以發現我們的身體也有不少杠桿等。通過這些觀察和思考,你就會清楚地認識到,運用杠桿原理,可以解決日常工作和生活中遇到的許多問題。這個時候可以說,你已經抓住了問題的物理實質。
有時候,你會覺得觀察到的現象和已經學習過的知識原理有矛盾。此時切莫輕易放過,而是應該深究一下是真有矛盾還是假有矛盾。如果真的有矛盾,仔細分析產生矛盾的原因是什么。通過這樣一番觀察和思考,你的認識就會深入一步。
很多杰出的物理學家都非常重視觀察物理現象,并在觀察物理現象的過程中培養出了敏銳的觀察力,并最終依靠敏銳的觀察力作出重大的貢獻。所以,有必要再次提醒大家在學習物理知識的過程中,要重視對物理現象的觀察。
物理學習法——物理現象觀察法
【釋義】物理學是以實驗為基礎的科學,在物理課堂上,老師常常要在前邊做一些演示實驗來引導我們得出物理規律,這就要求我們在課堂上認真觀察老師的演示實驗,細心觀察實驗中有關的現象。然后,經過對物理現象出現的原因的分析和研究,最后才能得出正確的結論。
【做法】
1.激發主動性:應激發自己對物理現象觀察和學習物理知識的興趣。主動性和自覺性,強化物理意識。
2.明確觀察目的:要明確具體的觀察目的、觀察中心、觀察條件和范圍。
3.準確記錄:觀察時,要準確記錄物理現象的發生、發展和終結全結論,寫出觀察報告。
【示例】學習力的測量時,老師要演示彈簧的伸長跟所加鉤碼多少的關系的實驗,你就該認真地去觀察老師每次加鉤碼時,彈簧伸長的變化。這樣,你才會發現:隨著鉤碼按比例地增加,彈簧伸長的長度也按一定比例增長的這一物理現象,從而得出彈簧伸長跟受到的拉力成正比這一結論。在學習牛頓第一運動定律時,通過對小車在不同表面上運動的不同現象的認真觀察和分析,才能最后推出:物體在沒有受到外力作用的時候,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態這一結論。
物理學習法——物理實驗法
【釋義】物理學是一門以實驗為基礎的科學。物理實驗不僅是要了解它提供的實驗結果,更重要的是要掌握實驗的構思方法和研究物理問題的思路。物理實驗可分為:觀察實驗、驗證實驗、探索性實驗、模擬實驗和思想實驗等。
【示例】伽利略的斜面實驗中,在水平面上依次鋪上毛巾、棉布、木板、玻璃板,測量其小車滑行的距離,再得出結論:平面越光滑,小車運動的距離越遠。根據實驗事實推理:若平面完全光滑,小車將運動到無窮遠,即一直運動下去不會停下來。
【注意】
1.樹立嚴謹的科學態度:要一絲不茍地進行實驗,實事求是地記錄,不放過任何一個現象變化和細節。
2.構思方法技巧:實驗構思的主要方法有:(1)放大與擴展;(2)間接觀察后再作推論;(3)模擬類比;(4)思想實驗(理想實驗)。
物理學習法——物理概念學習法
【釋義】一個物理概念,它是某類型物理現象的概括,是物理知識的核心內容之一
在中學物理中有大量的概念,如力、質量、速度、壓強,等等。這些物理概念反映了大量物理現象、物理過程等客觀事物中最本質屬性的東西。了使自己深刻理解物理概念,并能夠靈活地運用概念解決物理問題,應該注意以下幾方面:
1.弄清概念的引入依據
物理概念是一類物理現象的共同特征和本質屬性在人腦中概括和抽象的反映。所以,物理概念并不是自然界本來就有的事物,而是為了研究的方便而引出的。物理概念存在的根本原因是這個概念是有用的。
例如,在學習了功之后,盡管我們可以計算出物體做功的多少,卻不能表示出物體做功的快慢。但在實際中,不同物體做功的多少不同,并且我們非常關心做功的快慢問題,在這種背景下,就要引入“功率”的概念。
另如,在很多情況下,物體單位面積上所承受的壓力的大小比該物體所承受的總壓力的大小更有意義,所以就引任了壓強的概念……正是因為物理概念因其有用而產生,所以,當我們學習物理概念時,在感知物理現象之后,一定要弄清概念的引入依據,從而為我們深刻地理解物理概念奠定良好的心理基礎。
2.歸納概括
就是將物理現象進行分類比較,將同一類型的物理現象的共性找出來,概括并能說明這一類型的物理現象的本質特征。例如:“質量”概念,各個物體的物質組成不同,但“物體所含物質的多少”就是物體的共性,即質量,與物體的形狀、所處的狀態、地理位置和溫度無關。
3.實例聯系
抽象概念的理解是困難的,如果把“概念”放在實例中去記憶,去理解,就要簡單得多,也就更容易區分相關因素和無關因素,找出共同特征。如:“蒸發”概念,對應水在任何溫度下都能蒸發,且需吸熱,就能夠很快地對“蒸發”概念理解透徹。
4.內涵與外延
不能將物理概念任意外推,如果這樣就會導致概念與事實不相容的矛盾。例如:“慣性”這個概念,它說明一切物體都具有的保持其原來的運動狀態的性質。物質運動或靜止,不是因為物體是否受力,而是物體具有“慣性”。受力與否,是決定物體運動狀態變化與否的必要條件。兩千多年前,古希臘科學家亞里士多德認為“力是維持物體運動的原因”,他之所以錯誤,就是沒有概括出物體運動的本質特征。
物理學習法——定律學習法
【釋義】物理概念和物理規律是物理知識的核心內容,是物理課中的基礎知識,物理定律是通過歸納大量事實和實驗中認識的客觀規律后形成的科學結論。如牛頓第一定律、歐姆定律。焦耳定律、阿基米德原理等。
【注意】
1.準確理解物理定律的物理意義
知道物理定律的內容,理解其實質,能用準確的語言表述,能聯想一個實例。
2.明確物理定律的適用條件
物理定律是客觀規律的總結,但它并不一定在任何條件下都成立。因此,不能忽視物理定律所適用的范圍和條件,如:熱平衡方程“”的成立條件是:系統與外界無熱交換。若系統與外界有熱交換,則只能在不計一切熱損失的條件下才能成立。
3.弄清各物理量間的相互聯系
弄清各物理量間的相互聯系,透徹理解各概念,知道定律的建立(或推導)過程,重視各部分知識間的聯系,把前后概念連貫起來,從而使知識系統化、條理化。
4.建立物理定律對應的模型
對每一個物理定律,都應記住它所對應的模型或典型范例。要了解它的研究對象、研究對象的運動狀態等。如:“反射定律”的典型范例是平面鏡成像。
5.記住物理定律所對應的典型實驗
物理定律的基礎是物理實驗,應將物理定律與相應的典型實驗對應起來,有利于對物理定律的理解和深化。
如:“阿基米德原理”所對應的典型實驗就是“排液法”測浮力,“歐姆定律”所對應的典型實例就是研究“電壓與電流強度的關系”實驗。
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