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例1. 手電筒的小燈泡上標(biāo)有“2.5V，0.3A”，表示加2.5V電壓時，通過的電流為0.3A，燈泡正常發(fā)光。1燈泡發(fā)光時的電阻是多少？
2燈泡正常發(fā)光時的功率？
3能燈泡正常發(fā)光10min消耗的電?
解：1 由歐姆定律得：R=U/I=2.5V/0.3A=8.3Ω
2由功率的公式得：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
3由W=UIt=2.5V×0.3A×10×60S=450J.
下面我們再來看一道題
例2. 某一電動機銘牌上標(biāo)有“36V,0.5A”。求：
1. 問能否求出電動機正常工作時的電阻嗎？
因為上題我們用歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時的電阻，同學(xué)們回答：能。大部分同學(xué)都很熟練的用R＝U/I＝36V／0.5A＝72Ω 計算出電動機的電阻。
2. 問能否求出電動機正常工作時的功率嗎？
學(xué)生根據(jù)功率的公式得：P=UI=36V×0.5A=18W。
3. 問能否求出電動機正常工作10min消耗的電能嗎？
由W=UIt=36V×0.5A×10×60S＝1.08×10 J
4.問能否求出電動機正常工作10min產(chǎn)生的熱量嗎/
學(xué)生根據(jù)焦耳定律，得Q= Rt＝ ×72 Ω×600S=1.08×10 J
教師首先引導(dǎo)學(xué)生比較電機消耗的電能和產(chǎn)生的熱量關(guān)系發(fā)現(xiàn)：W=Q
思考1. 電動機消耗的電能是否全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能呢？
學(xué)生回答：不是。因為電動機消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為機械能和還有一部分內(nèi)能。例如，電風(fēng)扇消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為機械能（風(fēng)扇轉(zhuǎn)動）和內(nèi)能（用手摸一摸開關(guān)旋鈕感覺很熱）
思考2.上述求解過程中什么地方出錯？
學(xué)生發(fā)現(xiàn)：電動機的電阻不能用歐姆定律求，那么例1中的燈泡的電阻可以根據(jù)歐姆定律計算為什么？
因為燈泡消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是純電阻電路。以根據(jù)歐姆定律計算電動機消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為機械能和還有一部分內(nèi)能，電動機消耗的電能的電路是非純電阻電路。電動機的電阻不能用歐姆定律求
例如：在LC振蕩電路中，電容器放電完畢時，電路中的電流最大，自感電動勢為零．學(xué)生難以理解．
錯誤認(rèn)識一：電容器放電完畢時，由I＝q/t可知，q＝0，I也應(yīng)等于零．
錯誤認(rèn)識二：電容器放電完畢時，q=0，電容器兩極間的電壓U＝0，由I＝U/R可知電流I應(yīng)等于零．
錯誤認(rèn)識三：既然電容器放電完畢時，電流強度I最大，由I＝＝ε/R可知，自感電動勢ε=IR也應(yīng)最大．
在高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)中，把科學(xué)探究和科學(xué)內(nèi)容放到同等重要的地位，明確提出讓學(xué)生“經(jīng)歷科學(xué)探究過程，認(rèn)識科學(xué)探究的意義，嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問題”. 基于這一理念，人教版教材突出了規(guī)律的建立過程. 但在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，由演繹方法建立起的部分物理規(guī)律之中，存在著以特殊模型為前提演繹得出一般物理規(guī)律的現(xiàn)象；而對于由實驗歸納方法建立起的部分物理規(guī)律之中，教材往往直接指出如何進行歸納，而沒有充分體現(xiàn)過程與方法.
二、 對幾個物理規(guī)律的重構(gòu)建議
在人教版教材中，《動能定理》《焦耳定律》《閉合電路歐姆定律》三個物理規(guī)律都是以特殊模型為演繹起點、通過理論演繹建立起的一般規(guī)律，而演繹方法的規(guī)則是由一般到特殊，故教材的呈現(xiàn)方式隱含著邏輯問題；《楞次定律》是通過實驗歸納方法建立起來的，但在對實驗現(xiàn)象進行歸納時，沒有充分運用科學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生進行探究，而是直接提示學(xué)生通過“中介”——“感應(yīng)電流的磁場”來進行歸納. 有鑒于此，建議對它們的呈現(xiàn)方式進行重構(gòu).
1. 對動能定理的重構(gòu)建議
（1） 教材分析
動能定理是通過理論演繹的途徑建立起來的，具體過程如下：
由牛頓第二定律F＝ma=m及功的定義dW=F?dx得F?dx=m?dx=mv?dv，
將上式積分有W=mv22-mv21.
教材據(jù)圖1所示的物理模型，運用牛頓第二定律F＝ma與運動學(xué)公式v22-v21=2ax進行理論演繹，得出W=mv22-mv21，并直接指出此式即為動能定理，縱觀上面的推理過程，其邏輯關(guān)系實質(zhì)如圖2所示.
上述演繹推理的大前提是牛頓第二定律，小前提是物體做勻變速直線運動，那么，由此演繹得出的W=mv22-mv21的適用條件自然是與小前提相同的，因此，我們不能將其稱之為動能定理. 盡管教材此后也就物體受多個力作用及曲線運動情況作了說明或提示，但仍然不是對動能定理真正意義上的建構(gòu)，故有必要對其呈現(xiàn)方式進行重構(gòu).
（2） 重構(gòu)方案
由于學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的限制，在高中階段不可能運用理論演繹的方法建立起動能定理，為此，建議根據(jù)分類方法，分別就直線運動與曲線運動兩類情況設(shè)計的遞進性問題鏈，變理論演繹為演繹與歸納相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生在問題解決中“發(fā)現(xiàn)”動能定理.
類型一：直線運動
問題1 在圖1所示的水平面上，如果物體與水平面間有摩擦力作用，物體的動能變化量與什么功相對應(yīng)？
通過對此問題的探究，把W=mv22-mv21的適用范圍推廣至多力做功情況，此時的W為合外力所做的功，同時能使學(xué)生產(chǎn)生問題意識，即：這一結(jié)論是否具有普遍性？是否適用變力、曲線運動情況？從而生成新的問題.
問題2 如圖3所示，物體在粗糙的水平面運動，在l1、l2段分別受到水平力F1、F2作用，則物體在整個過程中的動能變化量與什么功相對應(yīng)？
通過對它的探究，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)起多過程問題中功和動能變化量的關(guān)系，并把單過程中的合外力功W擴展至各過程中功的代數(shù)和，從而加深了對功W的理解.
問題3 如果物體在粗糙的水平面上運動時，受到的水平作用力F是變化的，則物體的動能變化量又與什么功相對應(yīng)？
這是由問題2衍生出的直線運動中更為一般的問題，通過問題2的啟發(fā)，學(xué)生能運用微元法進行演繹推理，并得出W=mv22-mv21.
在上面三個問題中，對應(yīng)的物理模型都是在水平面上的運動物體，對于其他類型的直線運動，學(xué)生也容易得出W=mv22-mv21的結(jié)論，從而通過問題解決建構(gòu)起直線運動中功與動能變化量間的關(guān)系，那么此結(jié)論對于曲線運動是否成立？如果成立，我們就發(fā)現(xiàn)了一條新的物理規(guī)律，由此生成類型二的問題.
類型二：曲線運動
問題4 從高為H處將一物體以一速度v0沿水平方向拋出，重力對物體所做的功與物體的動能變化量之間存在什么關(guān)系？
以此問題為支架，讓學(xué)生進一步體會物理科學(xué)方法在探究過程中的作用，實踐表明，學(xué)生對此問題能從兩個角度進行探究，一是運用“猜想—檢驗”模式，先提出假說“重力對物體做的功等于物體動能的變化量”，然后運用平拋運動知識進行檢驗；二是運用微元方法，化曲為直，進行演繹推理. 同時，也使學(xué)生意識到要建立一個新的物理規(guī)律，還需要對一般的曲線運動進行分析，從而衍生出問題5.
問題5 如果物體做曲線運動，且受到變力作用，則物體的動能變化量又與什么功相對應(yīng)？
對此，學(xué)生運用類比方法得出W=mv22-mv21.
在對以上兩類問題探究的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生進行理論歸納，進而在問題解決中建構(gòu)起具有普遍意義的動能定理.
2. 對焦耳定律的重構(gòu)建議
（1） 教材分析
在物理學(xué)史上，焦耳定律是由焦耳通過實驗歸納方法得出的. 而在新教材中，沒有重現(xiàn)物理學(xué)史，而是以電流通過純電阻元件為前提，通過理論演繹方法對其進行重構(gòu)，具體的邏輯關(guān)系如圖4.
顯然，上面推理過程的大前提是普遍適用的電功公式W=IUt，小前提是電流通過純電阻元件，因而得到的結(jié)論Q=I2Rt也只適用于純電阻元件，而由實驗歸納方法建立起來的焦耳定律是適用于任何電路元件的，故需要對其呈現(xiàn)方式進行重構(gòu).
（2） 重構(gòu)方案
盡管運用理論演繹方法在建立焦耳定律時面臨邏輯問題，但在課堂教學(xué)中，完全重現(xiàn)焦耳的實驗歸納方法也是不可取的，因為在運用實驗歸納方法時，要面臨諸如實驗類型、精度等一系列問題. 為此，建議運用理想實驗與真實實驗相結(jié)合方法來建構(gòu)焦耳定律，具體內(nèi)容如下.
①通過定性分析，得出影響焦耳熱的物理量有R、I、t
②理想實驗的設(shè)計及其思維操作
設(shè)阻值為R0的用電器通以電流I0，在時間t0內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為Q0，依據(jù)等效思想，運用控制變量法來探究其他情況下產(chǎn)生的焦耳熱與Q0的關(guān)系，進而建構(gòu)起Q與R、I、t的大致關(guān)系.
問題1 在電流、電阻不變的情況下，探究焦耳熱Q與時間t的關(guān)系.
理想實驗：如圖5，在電流I0、電阻R0不變情況下，在兩個時間t0內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q之和即為2t0時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q1，故有Q1＝2Q0，由此可見，Q∝t.
在上面設(shè)計的理想實驗中，為探究焦耳熱Q與時間t的關(guān)系，運用了倍增方法和控制變量法，把待探究的時間設(shè)計為t0的整數(shù)倍，便于學(xué)生發(fā)現(xiàn)焦耳熱Q與時間t的關(guān)系，下面兩個理想實驗的設(shè)計思想與此相同.
問題2 在電流I0及時間t0一定的情況下，探究產(chǎn)生的焦耳熱Q與電阻R的關(guān)系.
理想實驗：如圖6所示，在電流I0及時間t0一定的情況下，電阻為2R0產(chǎn)生的焦耳熱與兩個阻值為R0的電阻串聯(lián)后在時間t0產(chǎn)生的焦耳熱等效，也即Q2=2Q0，故有Q∝R.
問題3 在電阻R0及時間t0一定的情況下，探究產(chǎn)生的焦耳熱Q與電流I的關(guān)系.
在運用理想實驗得出Q與R、t的關(guān)系后，要探究Q與I的關(guān)系，可用倍增方法構(gòu)造出電流為I0的情況，以便借助上面的結(jié)論進行思維操作.
理想實驗：在電阻R0及時間t0一定情況下，通以2I0的電流時產(chǎn)生的熱量為Q3，根據(jù)等效思想，其產(chǎn)生的熱量等效為阻值為2R0的兩電阻并聯(lián)后產(chǎn)生的焦耳熱之和，見圖7. 由問題2知Q′3＝2Q0，而Q3與Q′3的關(guān)系為Q3＝2Q′3，也即有Q3＝2Q′3＝4Q0，故有Q∝I2.
③焦耳定律的建構(gòu)
在對上面的理想實驗的思維操作基礎(chǔ)上，再運用綜合方法，可建構(gòu)起焦耳熱Q與I、R及時間t的關(guān)系為Q＝kI2Rt，其中常數(shù)k可由實驗確定，從而運用理想實驗等科學(xué)方法建立起焦耳定律.
3. 對閉合電路歐姆定律的重構(gòu)建議
（1） 教材分析
教材的編寫思想是通過理論演繹把能量守恒定律與閉合電路歐姆定律聯(lián)系起來，充分體現(xiàn)功和能的概念在物理學(xué)中的重要性，同時又能幫助學(xué)生形成完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu). 基于這一思想，教材以純電阻電路為前提，運用能量守恒定律建立起閉合電路歐姆定律，其邏輯關(guān)系如圖8所示.
從上面邏輯關(guān)系可以看出，理論演繹的小前提是純電阻電路，大前提是能量守恒定律，因而導(dǎo)出的E＝IR+Ir及I=也只適用于純電阻電路，但是教材緊接著又由只適用純電阻電路的E＝IR+Ir推出適用于一般電路的E=U外+U內(nèi)，這就產(chǎn)生了邏輯問題. 因此有必要對其呈現(xiàn)方式進行重構(gòu).
（2） 重構(gòu)方案
在運用能量守恒定律進行理論演繹時，應(yīng)該遵循理論演繹的規(guī)則，即從一般情況出發(fā)，導(dǎo)出相應(yīng)的規(guī)律，然后再運用理論演繹得出純電阻電路中的閉合電路歐姆定律，具體方式如下.
對于圖9所示的電路，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，方框內(nèi)元件性質(zhì)未知，電路中的電流為I，路端電壓為U. ①在時間t內(nèi)，外電路中消耗的電能E外為多少？②在時間t內(nèi)，內(nèi)電路中電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能E內(nèi)多少？③在時間t內(nèi)，電源中非靜電力做的功W為多少？④根據(jù)能量守恒定律，W與E外、E內(nèi)的關(guān)系是什么？
對于上面四個問題，學(xué)生依據(jù)有關(guān)功和能的概念及能量守恒定律得到IEt=IUt+I2rt，對其整理后得到E＝U+Ir，其中，Ir是電源的內(nèi)電壓，故此式也可寫成E＝U外+U內(nèi)，這兩個關(guān)系式即為一般意義上的歐姆定律，它適用于一切電路.
對于純電阻電路有U＝IR，則有I＝. 這是純電阻電路中的閉合電路歐姆定律.
4. 對楞次定律的重構(gòu)建議
（1） 教材分析
本節(jié)教材的編寫是以問題與問題解決為紐帶，引導(dǎo)學(xué)生從發(fā)現(xiàn)問題分析問題解決問題等步驟去掌握知識，意在突出科學(xué)探究，著眼于學(xué)生探究能力的提高，其教學(xué)流程如下：
其中重溫的實驗如圖10所示，而且運用草圖記錄相關(guān)信息，以便歸納出楞次定律.
在運用圖10所示的實驗進行歸納時，面臨一個關(guān)鍵問題，就是如何從眾多的物理現(xiàn)象及實驗因素中尋找歸納的方向，對此，教材直接提出：“是否可以通過一個‘中介’——‘感應(yīng)電流的磁場’來表述這一關(guān)系”，以此引導(dǎo)學(xué)生歸納出楞次定律. 但問題的關(guān)鍵是，我們是怎么想到從原磁場方向與感應(yīng)電流的磁場方向的關(guān)系進行歸納的？
（2） 重構(gòu)方案
根據(jù)分類方法，影響感應(yīng)電流方向的因素有如下三類：一類是外部因素（磁場強弱、磁場方向、磁鐵運動方向、磁通量變化等）；第二類是自身因素（線圈粗細(xì)、線圈的繞制方式等）；最后是自身與外部相互聯(lián)系的方式. 在探究感應(yīng)電流方向與哪些因素有關(guān)時，需要圍繞這三類因素設(shè)計一些針對性的問題，讓學(xué)生在問題解決中，提出猜想，設(shè)計實驗，修正猜想，最終“發(fā)現(xiàn)” 楞次定律，具體方案如下.
①探究感應(yīng)電流方向與外界因素之間的關(guān)系
問題1 感應(yīng)電流方向與磁場變化快慢有無關(guān)系？設(shè)計實驗驗證你的猜想.
問題2 感應(yīng)電流方向與磁感應(yīng)強度大小有無關(guān)系？設(shè)計實驗驗證你的猜想.
問題3 分析圖10甲和圖11所示的實驗現(xiàn)象，說明影響感應(yīng)電流方向的外界因素有哪些.
設(shè)置問題3的目的是引導(dǎo)學(xué)生對兩類電磁感應(yīng)問題的共同的外部特性進行歸納，總結(jié)出影響感應(yīng)電流方向的外部因素是磁場方向和磁通量的變化，從而為進一步探究奠定基礎(chǔ).
②探究感應(yīng)電流方向與自身因素之間的關(guān)系
為了探究感應(yīng)電流方向與自身因素的關(guān)系，可設(shè)置以下兩個問題.
問題4 試猜測感應(yīng)電流方向與線圈的粗細(xì)、匝數(shù)是否有關(guān)，設(shè)計實驗驗證你的猜想.
問題5 感應(yīng)電流方向與線圈的繞行方向是否有關(guān)？設(shè)計實驗驗證你的猜想，并把實驗信息記錄在草圖上.
通過問題5，引導(dǎo)學(xué)生提出猜想，并通過控制變量法，在保證磁場方向和磁通量變化方式相同的情況下，設(shè)計出圖12所示的實驗對猜想進行檢驗，進而研究感應(yīng)電流方向與繞行方向的關(guān)系.
根據(jù)實驗所記錄的信息發(fā)現(xiàn)，在線圈的繞行方式變化時，回路中的感應(yīng)電流方向也隨之變化，但是線圈中的電流繞行方向是不變的，此時引導(dǎo)學(xué)生探究在線圈的繞行方式變化時，什么因素是不變的？
實踐表明，按此方法重構(gòu)后，學(xué)生能尋找到以“感應(yīng)電流的磁場方向”為中介進行歸納，于是衍生出問題6.
③探究感應(yīng)電流方向與內(nèi)外關(guān)聯(lián)方式之間的關(guān)系
關(guān)鍵詞：電磁；教學(xué)方法；學(xué)科體系
中圖分類號：G712 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）17-0064-02
一、電磁學(xué)
電磁運動是物質(zhì)的一種基本運動形式，電磁學(xué)的研究范圍是電磁現(xiàn)象的規(guī)律及其應(yīng)用。其具體內(nèi)容包括靜電現(xiàn)象、電流現(xiàn)象、磁現(xiàn)象、電磁輻射和電磁場等。為了便于研究，把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開處理，實際上，這兩種現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。透徹分析電磁學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律以及它們的相互聯(lián)系，才能使孤立的、分散的教學(xué)變成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué)。對此，在教學(xué)實踐中，應(yīng)從以下幾個方面來認(rèn)真分析處理教材。
1.電磁學(xué)的兩種研究方式。整個電磁學(xué)的研究可以分“場”和“路”兩個途徑進行，這兩種方式在中職教材里均有體現(xiàn)。只有在明確它們各自的特征及相互聯(lián)系的基礎(chǔ)上，才能有計劃、有目的地提高學(xué)生的思維品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。場的方法是研究電磁學(xué)的一般方法。場是物質(zhì)與物質(zhì)的相互作用的特殊方式。中職汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修教材中的電磁學(xué)部分完全可用場的概念統(tǒng)帥起來，組成一個關(guān)于場的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括中職教材電學(xué)部分的各章內(nèi)容?！奥贰笔恰皥觥钡囊环N特殊情況?？梢赃@樣理解，整個教材結(jié)構(gòu)是以“路”為線的大骨架，其思路可理順為：靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等。“場”和“路”之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系。麥克斯韋方程是電磁場的普遍規(guī)律，是以“場”為基礎(chǔ)的，而“場”是電磁運動的實質(zhì)，因此可以這樣去定義即“場”是實質(zhì)而“路”是方法。
2.教學(xué)知識規(guī)律。教材知識內(nèi)容可歸結(jié)為物理范疇。物理知識的規(guī)律體現(xiàn)為一系列物理基本概念、定律和原理的規(guī)律，以及它們的相互聯(lián)系。物理定律是在對物理現(xiàn)象做了反復(fù)觀察和多次實驗，掌握了充分可靠的事實之后，進行分析和比較找出它們相互之間存在著的關(guān)系，并把這些關(guān)系用定律的形式表達(dá)出來。物理定律的形成，也是在物理概念的基礎(chǔ)上進行的。但是，物理定律并不是絕對準(zhǔn)確的，在實驗基礎(chǔ)上建立起來的物理定律總是具有近似性和局限性，因此其適用范圍有一定的局限性。該部分內(nèi)容所遵循的是電學(xué)部分的重要物理規(guī)律即庫侖定律。庫侖定律的實驗是在空氣中做的，其結(jié)果跟在真空中相差很小。其適用范圍只適用于點電荷，即帶電體的幾何線度比它們之間的距離小到可以忽略不計的情況。在物理學(xué)范疇中，恒定電流是重要的物理規(guī)律。它的內(nèi)容有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律。歐姆定律是在金屬導(dǎo)電的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的，對金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電適用，但對氣體導(dǎo)電是不適用的。歐姆定律的運用有對應(yīng)關(guān)系，電阻是電路的物理性質(zhì)，適用于溫度不變時的金屬導(dǎo)體?！按艌觥边@一部分內(nèi)容闡明了磁與電現(xiàn)象的統(tǒng)一性，用研究電場的方法進行類比，可以較好地解決磁場和磁感應(yīng)強度的概念。
“電磁感應(yīng)”這部分內(nèi)容，重要的物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律。在這部分知識中，能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是將各知識點串起來的主線。本部分以電流、磁場為基礎(chǔ)，它揭示了電與磁相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的重要方面，是進一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎(chǔ)。電磁感應(yīng)的重點和核心是感應(yīng)電動勢。運用楞次定律不僅可判斷感應(yīng)電流的方向，更重要的是它揭示了能量是守恒的。
“電磁振蕩和電磁波”內(nèi)容是在電場和磁場的基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實踐，進一步提出電磁振蕩形成統(tǒng)一的電磁場，對場的認(rèn)識又上升了一步。麥克斯韋的電磁場理論總結(jié)了電磁場的規(guī)律，同時也把波動理論從機械波推進到電磁波而對物質(zhì)的波動性的認(rèn)識提高了一步。
3.電磁場物質(zhì)屬性的表現(xiàn)，使學(xué)生建立世界是物質(zhì)的觀點。電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。大量的科學(xué)實驗證明在電荷的周圍存在電場，每個帶電粒子都被電場包圍著。電場的基本特性就是對位于場中的其他電荷有力的作用。運動電荷的周圍除了電場外還存在著另一種場――磁場，磁體的周圍也存在著磁場。磁場也是一種客觀存在的物質(zhì)。磁場的基本特性就是對處于其中的電流有磁場力的作用?，F(xiàn)在的科學(xué)實驗和廣泛的社會生產(chǎn)實踐完全肯定了場的客觀存在，并證明電磁場可以脫離電荷和電流而獨立存在，電磁場是物質(zhì)的一種形態(tài)。運動的電荷（電流）產(chǎn)生磁場，磁場對其他運動的電荷（電流）有磁場力的作用。所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運動電荷（電流）之間是通過磁場而發(fā)生作用的。麥克斯韋用場的觀點分析了電磁現(xiàn)象并取得如下結(jié)論：任何變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場，任何變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場。按照這個理論，變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個不可分割的統(tǒng)一場，這就是電磁場。電磁場由近及遠(yuǎn)的傳播就形成電磁波。從場的觀點來闡述路即電荷的定向運動形成電流。產(chǎn)生電流的條件有兩個：一是存在可自由移動的電荷；二是存在電場。導(dǎo)體中電流的方向總是沿著電場的方向，從高電勢處指向低電勢處.導(dǎo)體中的電流是帶電粒子在電場中運動的特例，即導(dǎo)體中形成電流時，它的本身要形成電場又要提供自由電荷。當(dāng)導(dǎo)體中電勢差不存在時，電流也隨之而終止。
二、學(xué)科體系的系統(tǒng)性貫穿始終，知識學(xué)習(xí)與智能訓(xùn)練融合于一體
1.場的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個極為重要的問題。電場強度、電勢、磁場磁感應(yīng)強度是反映電、磁場具有物質(zhì)性的實質(zhì)性概念。電場線、磁感線是形象地描述場分布的一種手段，要進行比較，找出兩種曲線的共性和區(qū)別以加強對場的理解。
2.電磁場的重要特性是對在其中的電荷、運動的電荷、電流有力的作用。在教學(xué)中要使學(xué)生認(rèn)識場和受場作用這兩類問題的聯(lián)系與區(qū)別，比如，場不是力，電勢不是能等。場中不同位置場的強弱不同，可用受場力者受場力的大?。ǚ较颍└涮卣魑锢砹康谋戎祦砻枋鰣龅膹娙醭潭取Ｔ陔妶鲋杏秒妶隽ψ龉?，說明場具有能量。通常說電荷的電勢能是指電荷與電場共同具有的電勢能，離開了電場就無從談起電荷的電勢能了。
3.演示實驗和學(xué)生實驗，使得抽象的概念形象化。把各種實驗做好，不僅使學(xué)生易于接受知識和掌握知識，也是基本技能的培養(yǎng)和訓(xùn)練。安排學(xué)生自己動手做實驗，加強對實驗現(xiàn)象的分析，引導(dǎo)學(xué)生從實驗觀察和現(xiàn)象分析中來發(fā)展思維能力。從物理學(xué)的特點與對中學(xué)物理教學(xué)提出的要求來看，應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生的獨立實驗?zāi)芰妥詫W(xué)能力，使知識的傳授和能力的培養(yǎng)統(tǒng)一在使學(xué)生真正掌握科學(xué)知識體系上。
4.培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識去分析和解決問題的綜合能力。學(xué)習(xí)電磁學(xué)首先要抓住場和路這兩個方面，解答綜合題時，首先應(yīng)搞清不同的運動形式或不同的物理過程是怎樣聯(lián)系在一起的。一般聯(lián)系渠道有兩條：一是力，二是能，從而形成兩條解題思路。從力的角度考慮，全面分析受力情況（三種性質(zhì)的力和電磁場力）并和運動狀態(tài)的改變聯(lián)系起來。從能的角度來考慮，緊緊扣住能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，從而引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的正確性和普遍性。經(jīng)過教學(xué)實踐使學(xué)生明確：能量的不同形式，就是物質(zhì)運動的不同形式；能量由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式就是物質(zhì)運動由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式；能量不能創(chuàng)生也不能消滅，就是運動的不可消滅性。
三、結(jié)語
1 所確立的核心問題要充分調(diào)動學(xué)生已有的緘默知識，激發(fā)學(xué)生參與體驗的欲望
新課程改革的目標(biāo)之一是：改變課程內(nèi)容“難、繁、偏、舊”和過于注重書本知識的現(xiàn)狀，加強課程內(nèi)容與學(xué)生生活以及現(xiàn)代社會和科技發(fā)展的聯(lián)系，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和經(jīng)驗，精選終身學(xué)習(xí)必備的基礎(chǔ)知識和技能.基于緘默知識的核心問題教學(xué)模式中的“核心問題”是一個問題或本堂課學(xué)生所要完成的任務(wù)，教師設(shè)定了核心問題，還需要在課堂中創(chuàng)設(shè)一定的問題情景，激發(fā)學(xué)生的興趣，引導(dǎo)他們更好的理解核心問題，核心問題的解決過程也就是任務(wù)的完成過程.通過這一核心問題或任務(wù)來幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決問題.在設(shè)置核心問題或任務(wù)時，教師應(yīng)充分考慮到學(xué)生頭腦中緘默知識的存在，幫助學(xué)生將有關(guān)學(xué)習(xí)活動的緘默知識顯現(xiàn)化并得到檢驗、批判和應(yīng)用.緘默知識最大的特點在于它不脫離認(rèn)識主體，只有學(xué)生本人，尤其是他的緘默知識是發(fā)展自己認(rèn)識能力的向?qū)Ш椭魅?學(xué)生的已有知識對于新的學(xué)習(xí)起著至關(guān)重要的作用.因此，核心問題的提出及腳手架的搭建只有建立在學(xué)生現(xiàn)有緘默知識的基礎(chǔ)上，才能有效地實現(xiàn)本課的教學(xué)目標(biāo)，更好的調(diào)動學(xué)生的自主活動使教學(xué)的結(jié)果性目標(biāo)與體驗性目標(biāo)都獲得更高的[HJ1.2mm]達(dá)成度.
比如研究課《歐姆定律》確立的核心問題：利用桌上器材，探究給定元件的I、U關(guān)系.這一核心問題的設(shè)計是基于學(xué)生目前的認(rèn)知水平及緘默知識產(chǎn)生的.在初中的時候，學(xué)生已經(jīng)學(xué)過：在導(dǎo)體兩端加上電壓，電路中就有了電流，且知道電流I與電壓U有成正比的關(guān)系，這便是學(xué)生所擁有的緘默知識.再創(chuàng)設(shè)問題情景：是否所有的電學(xué)元件兩端的電流I與電壓U都有成正比這種關(guān)系呢？學(xué)生此時已被激發(fā)出好奇、求知的欲望，想要迫切的解決這個問題卻對解決方法有些茫然，在這種氛圍下提出本節(jié)課的核心問題，既使學(xué)生備感親切，同時又給學(xué)生分析解決問題，獲得新的認(rèn)知指出了方向，在問題的解決過程中體驗已有的緘默知識與物理知識之間的聯(lián)系.
2 基于緘默知識的核心問題教學(xué)模式的學(xué)生活動原則是：核心問題的解決活動在前，應(yīng)學(xué)習(xí)的知識與方法生成在后，即：讓學(xué)生在體驗中學(xué)習(xí)后達(dá)到知識的提升
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)者要想完成對所學(xué)知識的意義建構(gòu)，即達(dá)到對知識所反映意義的深刻理解，最好的方法是讓學(xué)習(xí)者到現(xiàn)實世界的真實環(huán)境中去感受、去體驗，而不是僅僅聆聽別人（如教師）的介紹和講解.學(xué)生是知識意義的主動建構(gòu)者而不是外界刺激的被動接受者，教材所提供的知識不再是教師傳授的內(nèi)容，而是學(xué)生主動建構(gòu)意義的對象；媒體也不再是幫助教師傳授知識的手段、方法，而是用來創(chuàng)設(shè)情境、進行協(xié)作學(xué)習(xí)和會話交流，即作為學(xué)生主動學(xué)習(xí)、協(xié)作式探索的認(rèn)知工具.現(xiàn)代心理學(xué)研究表明，體驗學(xué)習(xí)是人的一種基本的學(xué)習(xí)方式.在學(xué)習(xí)的過程中，不僅要用眼睛看，用耳朵聽，用嘴說話，用手操作，用身體去親生體念，而且要用腦去思考探究，用心靈去意會感悟，并內(nèi)化為自己的緘默知識，外化為行為習(xí)慣，在體驗性學(xué)習(xí)中，學(xué)生“在做中學(xué)”和“在做中體驗”，發(fā)揮各自的聰明才智，學(xué)會分享和合作，從中獲得積極的感受，促進了學(xué)生在語言和身心等方面素質(zhì)的發(fā)展.
在研究課《歐姆定律》實施過程中，筆者摒棄原來舊的教學(xué)方法（僅簡簡單單進行講解，或讓學(xué)生自習(xí)、背公式等），采用核心問題教學(xué)法，把教學(xué)的重心放在伏安特性曲線上，在學(xué)生利用圖象歸納得到歐姆定律的適用條件之前，先讓學(xué)生利用給定器材，通過實驗探究不同元件的I和U的關(guān)系，在實驗中初步體驗I、U、R三者的關(guān)系，筆者觀察到，學(xué)生在動手進行實驗探究的過程中，對觀察到的某些現(xiàn)象發(fā)出了興奮的驚嘆聲（與已有的緘默知識發(fā)生了沖突）.此外，筆者讓學(xué)生分析測得的實驗數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上取適當(dāng)?shù)臉?biāo)度，建系描出I-U的關(guān)系圖線（此圖線即元件的伏安特性曲線），這就讓學(xué)生將體驗中的緘默知識顯性化，為后面的反思提升及運用反饋環(huán)節(jié)打下了基礎(chǔ)，同時培養(yǎng)了學(xué)生處理信息的能力、獲取新知識的能力及交流與合作的能力.
3 將活動中的體驗提升為知識和方法后，教師應(yīng)對學(xué)生獲得的體驗進行檢測，讓學(xué)生在運用中修正并內(nèi)化所學(xué)知識，進入到新的緘默狀態(tài)
新課標(biāo)下教學(xué)目標(biāo)的檢測認(rèn)為，預(yù)先制定檢測手段使教學(xué)手段做到有的放矢，使檢測與評估貫穿教學(xué)過程成為可能.檢測內(nèi)容與要求使教學(xué)內(nèi)容更加突出，檢測結(jié)果則使教師做到教學(xué)狀態(tài)心中有數(shù).預(yù)先制定檢測能為學(xué)生提供是否到達(dá)目標(biāo)的檢測機會，而減少教師的一言堂、不著邊際的自我表演現(xiàn)象發(fā)生，使學(xué)生成為教學(xué)的主體得到落實.
此外，學(xué)生得到的體驗不但是感受、情緒，而且要在問題解決活動中，因與學(xué)科的基礎(chǔ)知識、基本思想產(chǎn)生心靈的呼應(yīng)而體驗到其對自己的意義，且能將體驗提升為知識和方法，運用于習(xí)題中.當(dāng)學(xué)生能思路清晰地運用提升到的知識和方法去處理實際問題時，就意味著學(xué)生修正內(nèi)化了所學(xué)知識，進入了新的緘默狀態(tài).
一、規(guī)律教學(xué)在物理教學(xué)中的意義
中學(xué)物理是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)、以探究物理規(guī)律并應(yīng)用物理規(guī)律為目的的學(xué)科。物理規(guī)律（包括定律、定理、原理和定則等）是物理現(xiàn)象、過程在一定條件下發(fā)生、發(fā)展和變化的必然趨勢及其本質(zhì)聯(lián)系的反映。它是中學(xué)物理基礎(chǔ)知識最重要的內(nèi)容，是物理知識結(jié)構(gòu)體系的樞紐。因此，規(guī)律教學(xué)是中學(xué)物理教學(xué)的中心任務(wù)。
物理規(guī)律教學(xué)是物理教學(xué)的根本方法之一。教學(xué)實踐證明：只有重視物理規(guī)律，才能有利于掌握物理知識，提高思維能力、探究實踐能力、自主學(xué)習(xí)能力和分析問題總結(jié)規(guī)律的能力，還可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。這對全面提高物理教學(xué)質(zhì)量有著重要的意義。
二、物理規(guī)律的類型
1.實驗規(guī)律
物理學(xué)中的絕大多數(shù)規(guī)律，都是在觀察和實驗的基礎(chǔ)上，通過分析歸納總結(jié)出來的，我們把它們叫做實驗規(guī)律。如歐姆定律、焦耳定律、電磁感應(yīng)定律、阿基米德原理、功的原理等。
2.理想規(guī)律
有些物理規(guī)律不能直接用實驗來證明，但是具有足夠數(shù)量的經(jīng)驗事實。如果把這些經(jīng)驗事實進行整理分析，去掉非主要因素，抓住主要因素，推理到理想的情況下，總結(jié)出來的規(guī)律，我們把它叫做理想規(guī)律。如牛頓第一定律。
3.理論規(guī)律
有些物理規(guī)律是以已知的事實為根據(jù)，通過推理總結(jié)出來的，我們把它叫做理論規(guī)律。如能量守恒定理是根據(jù)能量相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移推導(dǎo)出來的。又如萬有引力定律是牛頓經(jīng)過科學(xué)推理而發(fā)現(xiàn)的。
三、如何上好規(guī)律課
在物理規(guī)律的教學(xué)過程中，不僅要讓學(xué)生掌握規(guī)律本身，還要對規(guī)律的建立過程、研究問題的科學(xué)方法進行深入了解和親身體驗，更重要的是讓學(xué)生知道如何應(yīng)用規(guī)律來解決具體問題。為此，對不同的物理規(guī)律應(yīng)采用不同的教學(xué)方法。
1.創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)聽課習(xí)慣
例如，在講氣化和液化時，用手指沾水（或酒精）在黑板上寫“同學(xué)們好”，不一會兒水干了，提問：“水到哪兒去了？”學(xué)生觀察現(xiàn)象，思考解答問題，得出蒸發(fā)的概念。用創(chuàng)設(shè)的情境引入蒸發(fā)，學(xué)生感到自然，容易接受，更易激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生會很認(rèn)真地聽課。教師強調(diào)觀察什么、思考什么，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)聽課習(xí)慣。
2.設(shè)計方案，經(jīng)歷探究，體驗過程，在過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和動手能力
弄清物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，實驗規(guī)律都是經(jīng)過多次觀察和實驗，進行歸納推理得到的。理想規(guī)律都是由物理事實，經(jīng)過合理推理而發(fā)現(xiàn)的。理論規(guī)律是由已知規(guī)律經(jīng)過理論推導(dǎo)而得到的新規(guī)律。實驗規(guī)律的教學(xué)方法：
（1）探索實驗法――尋找物理規(guī)律
探索實驗法就是根據(jù)某些物理規(guī)律的特點，設(shè)計學(xué)生分組實驗，讓學(xué)生通過自己做實驗，總結(jié)出有關(guān)的物理規(guī)律。
（2）驗證實驗法――加深物理規(guī)律的理解
驗證實驗法是采用證明規(guī)律的方法進行教學(xué)，從而使學(xué)生理解和掌握物理規(guī)律。具體實施時先由教師和學(xué)生一起提出問題，將物理規(guī)律直接告訴學(xué)生，然后教師指導(dǎo)學(xué)生并和學(xué)生一起通過觀察分析有關(guān)現(xiàn)象、實驗結(jié)論，驗證物理規(guī)律。
（3）演示實驗法
演示實驗法就是教師通過精心設(shè)計的演示實驗，引導(dǎo)學(xué)生觀察，根據(jù)實驗現(xiàn)象，師生共同分析、歸納，總結(jié)出有關(guān)的物理規(guī)律。
3.總結(jié)概括，感知規(guī)律，通過規(guī)律教學(xué)，讓學(xué)生形成物理知識體系
4.物理規(guī)律往往都是在一定的條件下建立或推導(dǎo)出來的，只能在一定的范圍內(nèi)使用，超越這個范圍，物理規(guī)律則不成立，有時甚至?xí)贸鲥e誤結(jié)論
在物理理論規(guī)律教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生注意物理規(guī)律的適用范圍，使他們能夠正確使用物理規(guī)律解決實際問題。
5.在規(guī)律教學(xué)中，要指導(dǎo)學(xué)生運用物理規(guī)律去分析和解決具體的物理問題，在使用中進一步加深對物理規(guī)律及其物理意義的理解，通過反饋進行矯正知識
6.延伸遷移，舉一反三，開拓創(chuàng)新，鞏固提高
一、人為夸大物理學(xué)習(xí)的難度，使學(xué)生產(chǎn)生了學(xué)習(xí)物理極強的心理障礙
學(xué)生接觸物理學(xué)科的知識、應(yīng)用物理學(xué)科的知識最早應(yīng)該在日常生活過程中。從書面獲得物理學(xué)科的知識應(yīng)該在小學(xué)，原來的《自然》、現(xiàn)在的《科學(xué)》，只不過那時沒有指明，這之前應(yīng)該對物理并不畏懼。當(dāng)進入初二，正式接觸物理這門學(xué)科后，我們的教師為了讓學(xué)生重視物理學(xué)科的學(xué)習(xí)，往往強調(diào)說：物理這門學(xué)科很難，你稍不注意就會學(xué)不好，它比其它任何一門學(xué)科都難。高年級的學(xué)生也會以過來人的身份對學(xué)弟學(xué)妹們說：物理難哦，女生學(xué)物理很惱火哦。那么，物理就此貼上了“難”的標(biāo)簽。由于各方面因素的影響夸大了學(xué)習(xí)物理的難度。學(xué)生上課就特別專注，導(dǎo)致緊張過度，當(dāng)然就不容易學(xué)好。剛開始一學(xué)不好，就更緊張甚至恐懼，形成惡性循環(huán)。有同學(xué)曾對老師說：我還是很想把物理學(xué)好，不知怎的想上物理課，又害怕物理課，越是專心越是聽不懂。而別的同學(xué)怎么就那么容易聽懂呢？
那么作為物理教師該如何作呢？我認(rèn)為：首先物理教師不能說物理難。告訴同學(xué)：只要認(rèn)真和努力物理很容易。古語曾說：難者不會，會者不難。其次，列舉一些同學(xué)學(xué)習(xí)物理很成功的例子，也可列舉一些同學(xué)物理學(xué)科補弱成功的例子。這樣對初中物理沒有學(xué)好的高一新生是一次鼓勵。否則，會破罐子破摔，放棄物理學(xué)科。另外，適時通過小實驗和剖析日常生活中的物理現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，甚至讓學(xué)生動手操作體驗成功。
二、學(xué)科間知識不能融會貫通造成分析、處理物理問題的難度增加
從我求學(xué)到從教至今，應(yīng)該說學(xué)習(xí)物理的重要工具就是數(shù)學(xué)。有人曾說過，數(shù)學(xué)家不一定是物理學(xué)家，但物理學(xué)家一定是數(shù)學(xué)家。應(yīng)該說物理學(xué)家在數(shù)學(xué)的某一領(lǐng)域一定有很高的造詣。中學(xué)階段物理學(xué)習(xí)中涉及的數(shù)學(xué)知識應(yīng)該是非?；A(chǔ)的。比如勻速直線運動中速度——時間（圖像）、位移——時間（圖像）、恒力產(chǎn)生的沖量——時間（圖像）等就是正比例函數(shù)的知識。勻變速直線運動中速度——時間（圖像）、電學(xué)中路端電壓——電流(圖像)等就是一次函數(shù)的知識。勻變速直線運動中位移——時間（圖像）、平拋運動豎直位移——水平位移（圖像）等就是二次函數(shù)的知識。學(xué)生在遇到這類問題時很難與相關(guān)的數(shù)學(xué)中的函數(shù)解析式以及斜率、截距聯(lián)系起來。甚至有些疑惑：怎么物理中也有這樣的關(guān)系？或者不能大膽的、游刃有余的運用。
我在教學(xué)中遇到這類問題時，首先復(fù)習(xí)數(shù)學(xué)知識，并在教學(xué)中和學(xué)生共同討論哪一個量分別與數(shù)學(xué)中的量對應(yīng)，這樣學(xué)生接受起來就很容易。并在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生各學(xué)科之間不是截然分割而是有聯(lián)系有些甚至是相通的。那么以后再遇到同類的問題學(xué)生理解的難度就小多了，甚至處理物理問題很順暢。當(dāng)然物理學(xué)習(xí)過程中還有很多地方要用到數(shù)學(xué)知識，比如方程組的求解、極值問題、臨界問題等。
又比如化學(xué)中學(xué)的質(zhì)子、中子、電子、粒子、正粒子、負(fù)粒子的質(zhì)量數(shù)和所帶的電荷數(shù)不能大膽的運用于物理也使學(xué)生感到物理難。當(dāng)然還有生物等其它學(xué)科。
三、生活中的實際物理現(xiàn)象的干擾影響了對物理模型的理解
物理在研究某一問題時，為使其簡化，提出了很多理想模型。比如光滑、質(zhì)點、點電荷、真空、不及空氣阻力、理想氣體、理想變壓器、理想電流表、理想電壓表、勻速、勻變速等。然而在實際中都不能達(dá)到，因此由理想情況下得出的結(jié)論和實際現(xiàn)象總會有差異，有時差異很大。而學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過程中處理物理習(xí)題時往往不自覺的與生活中觀察到的現(xiàn)象或者生活經(jīng)驗聯(lián)系起來，很容易得出錯誤的結(jié)論。
因此在物理教學(xué)中要把每一個概念講懂、講透，讓學(xué)生真正透徹理解概念顯得尤為重要。把理想模型與實際物理模型處理好，在教學(xué)中承認(rèn)差異，但只要差異小，在誤差允許的范圍內(nèi)，我們研究理想情況也就有價值了。如果能以實驗逐漸趨于理想化就更好了。比如在力和運動的關(guān)系，實際生活中勻速直線運動是沒有的，但我們可以通過給物體一個初速度，逐漸減小接觸面的粗糙程度，物體運動的距離會越來越遠(yuǎn)，速度改變越來越慢，當(dāng)沒有摩擦，便作勻速直線運動，理論上是可以的。實際情景是不可能的，只能無限接近勻速直線運動。又比如在進行自由落體運動教學(xué)時，讓學(xué)生討論：你能讓物體真正地作自由落體運動嗎？如果你想，應(yīng)該怎樣做？
四、不能恰當(dāng)?shù)仡惐龋斐蓪ξ锢碇R的理解難度增加
在氣體一節(jié)教學(xué)時，我們知道：溫度升高，分子熱運動加劇是從宏觀總體效果來說的，有的分子運動反而變慢了。如果我們把這一現(xiàn)象與某一次考試某班物理平均成績上升了，但肯定有少數(shù)同學(xué)物理成績反而下降作類比對學(xué)生理解氣體分子的運動情況是很有幫助的。又比如在電流一節(jié)教學(xué)需讓學(xué)生理解：電荷定向移動形成電流。我們可以把這一現(xiàn)象與體育課上學(xué)生在體育教師的口令下學(xué)生沿跑道進行的跑步練習(xí)做類比。又比如學(xué)生對看不見、摸不著的電場、磁場理解很困難，很容易犯的錯誤：電荷受電場力、磁場力變小了，電場強度、磁場強度也就變小了。對電場強度、磁場強度是由電場、磁場本身決定這一點很容易忽略，容易錯誤的認(rèn)為沒有表現(xiàn)出來就認(rèn)為不存在。這一點可以和我們的體重作類比：當(dāng)我們站在體重計上有體重的顯示，那我們從體重計上下來后就沒有體重了嗎，回答是否定的，而且我們的體重不僅存在而且是由我們?nèi)吮旧頉Q定的。
五、對概念、公式、定理、定律的適用范圍、條件的理解不準(zhǔn)確造成解題錯誤
關(guān)鍵詞：物理學(xué)史；物理復(fù)習(xí)課教學(xué)；學(xué)習(xí)興趣；復(fù)習(xí)效率；創(chuàng)新能力
中圖分類號：G633.7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9324（2012）05-0073-02
新課程標(biāo)準(zhǔn)背景下，在實現(xiàn)物理教育的目標(biāo)中，物理學(xué)史由于它所具有的豐富的教育因素，所以物理學(xué)史對實現(xiàn)物理課程的三維目標(biāo)起著特定的作用，在應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變的過程中可以發(fā)揮出獨特的教育功能，能特別是情感價值觀教育功能。但實際高考大綱對物理學(xué)史的要求并不高，高考基本不作要求。目前學(xué)校和老師對成績非?？粗?，我們平常的考試中和高考考得并不多，所以在實際教學(xué)中老師學(xué)生普遍認(rèn)為物理學(xué)史教學(xué)可有可無。特別是復(fù)習(xí)課教學(xué)惜時如金，更把物理學(xué)史踢得遠(yuǎn)遠(yuǎn)地，最多背幾個著名科學(xué)家人名。我卻不這樣認(rèn)為。經(jīng)過幾年教學(xué)實踐嘗試，我認(rèn)為高中物理復(fù)習(xí)課教學(xué)可以充分利用物理學(xué)史更好地進行知識與技能的教學(xué)，過程與方法的教學(xué)，兼顧情感態(tài)度與價值觀的教育。
一、物理復(fù)習(xí)課教學(xué)中利用物理學(xué)史，可以激發(fā)學(xué)生復(fù)習(xí)過程的學(xué)習(xí)興趣
在進行章末復(fù)習(xí)或單元復(fù)習(xí)時，一般的程序是先梳理知識點體系，呈現(xiàn)概念規(guī)律結(jié)論的邏輯關(guān)系，再總結(jié)訓(xùn)練應(yīng)用題型，過程單調(diào)枯燥。不妨來個小插曲放松激發(fā)一下學(xué)生學(xué)習(xí)興趣：讓學(xué)生再從物理學(xué)史角度回顧印證一下概念規(guī)律結(jié)論的知識點體系，或由教師搜集整理補充一些概念規(guī)律結(jié)論的知識點體系的相關(guān)物理學(xué)史。形式要靈活，可以是課堂上學(xué)生幾分鐘討論、展講；也可以留成作業(yè)讓學(xué)生課下搜集整理一些概念規(guī)律結(jié)論的知識點體系的相關(guān)物理學(xué)史資料，自主地了解物理發(fā)展的歷史，定期在自習(xí)課的時間舉辦學(xué)生物理學(xué)史講座；也可以是教師采用多媒體設(shè)施播放一些物理學(xué)史科教系列片。這種復(fù)習(xí)措施不僅激發(fā)了復(fù)習(xí)的興趣，在實施過程中也潛移默化地實現(xiàn)了物理學(xué)史的情感教育功能。如原子核物理復(fù)習(xí)教學(xué)從物理學(xué)史角度建立復(fù)習(xí)線索：總結(jié)“十大人物九大發(fā)現(xiàn)”，①湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，建立了原子的“棗糕模型”；②盧瑟福通過α粒子散射實驗，建立了原子的“核式結(jié)構(gòu)”；③盧瑟福通過α粒子轟擊氮核，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子；42He+147N178O+11H（實驗用放射源放出α射線）；④玻爾提出了氫原子模型；⑤貝克勒耳發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，證明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)；⑥瑪麗?居里和玻埃爾?居里（大居里）通過天然放射現(xiàn)象研究，發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙和鐳及其衰變規(guī)律；⑦查德威克用α粒子轟擊鈹核發(fā)現(xiàn)了中子，42He+94Be126C+10n；⑧約里奧?居里和伊麗芙?居里（小居里）用α粒子轟擊鋁箔，探測到中子和正電子，發(fā)現(xiàn)了放射性同位素，42He+2713Al3015P+10n?搖3015P3014Si+0+1e；⑨愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了核反應(yīng)中的質(zhì)量與能量的聯(lián)系：質(zhì)能方程E＝mc2。
二、物理復(fù)習(xí)課教學(xué)中利用物理學(xué)史，可以提高物理概念規(guī)律的復(fù)習(xí)效率
1989年出版的《普及科學(xué)──美國2061計劃》的總報告指出，“大部分科學(xué)概念是緩慢形成的，凝聚著許多研究人員的心血。沒有歷史實例，不論記憶多少一般概念，最多也不過是一些口號”。科學(xué)史與基礎(chǔ)科學(xué)教育相結(jié)合可以說已是一種教育改革的必然趨勢，我們教學(xué)的目的不是讓學(xué)生知道“歐姆只是一個定律，科里奧利只是一個加速度，開爾文只是一個溫度，阿伏伽德羅僅僅是一個數(shù)目”。背過物理概念、定律和一些結(jié)論，并不是真正理解物理學(xué)。獲得的知識的多少與深度不僅在于結(jié)論，更重要的在于探究的發(fā)展過程。在概念規(guī)律復(fù)習(xí)教學(xué)中進行必要的物理學(xué)史回顧，能使學(xué)生再次提升對物理概念規(guī)律的理解，從知識結(jié)論的獲得過程中認(rèn)識它的建立的起因、探究過程、科學(xué)的思想方法、適用范圍，體驗認(rèn)識科學(xué)理論真理的相對性，從而會提高物理概念規(guī)律的復(fù)習(xí)效率。比如，人們對光的認(rèn)識，就經(jīng)歷了牛頓的微粒說，惠更斯的波動說，麥克斯韋的電磁說，愛因斯坦的光子說，最后物質(zhì)波模型的建立才使得光的波粒二象性特點被大家普遍認(rèn)可。學(xué)生了解光的認(rèn)識發(fā)展史必然會使學(xué)生對涉及的一系列概念、規(guī)律和科學(xué)思想深刻理解。又例如，動能和動量概念的建立來自于歷史上對運動的量的描述的爭論。又例如能量子概念及規(guī)律的由來。還有“牛頓運動定律”的發(fā)現(xiàn)過程等等。
三、物理復(fù)習(xí)課教學(xué)中利用物理學(xué)史，可以提高實驗設(shè)計創(chuàng)新能力
著名教育家葉圣陶先生說“什么是教育，簡單一句話，就是要培養(yǎng)良好的習(xí)慣.”那么什么是習(xí)慣呢？習(xí)慣是經(jīng)過反復(fù)練習(xí)而形成的較為穩(wěn)定的行為特征，學(xué)習(xí)習(xí)慣是指學(xué)生為達(dá)到好的學(xué)習(xí)效果而形成的一種學(xué)習(xí)上的自動傾向性.推行素質(zhì)教育，既要求教師教會學(xué)生獲取知識，更要求教給學(xué)生獲取知識的方法，培養(yǎng)鍛煉他們的各種能力.無論是知識的獲得，還是能力的養(yǎng)成，智力的發(fā)展，都需要一個過程.既然是一個過程，那么貫穿過程的良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣就顯得非常重要.只有養(yǎng)成了良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，物理概念的準(zhǔn)確形成和物理知識向能力的轉(zhuǎn)化才有基礎(chǔ). 可見，培養(yǎng)能力固然是教學(xué)的主要目的，而培養(yǎng)學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣也是值得研究的重要課題.
物理學(xué)科由于其自身的特點，學(xué)生在開始正規(guī)的學(xué)習(xí)之前，在生活中或多或少都有一些接觸，但是有很多認(rèn)識都是不科學(xué)的，這往往就成為了物理學(xué)習(xí)的障礙.這也可以從心理學(xué)上的首因效應(yīng)來解釋.例如，最常見的錯誤，認(rèn)為重的東西下落得快，輕的東西下落得慢.連亞里士多德都犯了這樣的錯誤，何況普通的初中生呢；再如，學(xué)生往往認(rèn)為籃球能在空中飛行是因為受到了手對籃球的作用力，在畫受力分析圖時就會多畫一個力， 卻不能很好的認(rèn)識到籃球在空中能飛行是因為具有慣性；而對于慣性的理解，學(xué)生也存在很大的誤區(qū)，慣性只和物體的質(zhì)量有關(guān)，但學(xué)生覺得，既然超速的汽車很難停下來，所以得出一個自以為很棒的結(jié)論，“慣性和物體的速度有關(guān)”……這些類似的錯誤在物理學(xué)習(xí)中都是相當(dāng)常見的.這些問題和學(xué)生的一些不好的習(xí)慣也是相關(guān)的，如：不會自己主動研讀教材，只會死背老師上課講的結(jié)論性的話和書上的黑體字段落；不會觀察實驗，悟出道理，只是把演示實驗當(dāng)作“看熱鬧”；做練習(xí)不愿去分析，只顧死套公式，得到一個正確答案就算完事等等.這些習(xí)慣如果不糾正，即使再怎么用功，也無法把物理學(xué)好.所以要培養(yǎng)好習(xí)慣的第一步，就要注意防止和糾正這些不好的習(xí)慣.
1.研讀教材的習(xí)慣
研讀教材有兩層含義：一是普通的閱讀瀏覽，可以了解大致內(nèi)容；二是弄清物理概念、規(guī)律是怎樣引入的或得出的，它們的內(nèi)容、物理意義如何，單位是什么，這個物理規(guī)律或公式有什么適用條件，用來解決什么問題等.通過精讀，將知識前后聯(lián)系，縱向?qū)Ρ?，使知識系統(tǒng)化、條理化，把握教材的內(nèi)涵和外延，明確公式和定律的適用范圍及條件.在此閱讀的基礎(chǔ)上必須要有自己的思考，此為研讀.由于物理概念的特殊性，筆者在教學(xué)的過程中經(jīng)常指導(dǎo)學(xué)生從課本中找關(guān)鍵詞，尋找物理概念的本質(zhì).比如學(xué)習(xí)摩擦力的時候，方向的判斷是一個難點，課本上是這樣說的 “靜摩擦力的方向總是和物體相對運動的趨勢相反；滑動摩擦力的方向總是和物體的相對運動方向相反.”學(xué)生如果只是死背概念的話，是沒有用的.
閱讀是自學(xué)的一種主要形式，通過閱讀教科書，可以獨立領(lǐng)會知識，把握概念本質(zhì)內(nèi)涵，分析知識前后聯(lián)系，反復(fù)推敲，理解教材，深化知識，形成能力.學(xué)習(xí)層次越高，自學(xué)的意義越重要，目前我國的中高考為選拔有學(xué)習(xí)潛能的學(xué)生，對考生的自學(xué)能力有較高的要求. 就學(xué)習(xí)過程而言，教師只是引路人，學(xué)生是學(xué)習(xí)的真正主體，學(xué)習(xí)中的大量問題，主要靠自己去解決.
最后是鼓勵學(xué)生課外閱讀科普讀物，并推薦一些適合學(xué)生口味，能對物理產(chǎn)生興趣的課外讀物，使學(xué)生增長知識、開闊眼界、活躍思維，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和閱讀教材的能力、習(xí)慣.
2.善于思考、理解問題的習(xí)慣
子曰“學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆”.“學(xué)而不思則罔”就是說學(xué)生學(xué)習(xí)如果只是死記一些知識，而不去認(rèn)真思考、加以消化， 那么，學(xué)來的東西是空的，不會有什么收獲，而對絢麗多彩的物理世界，變化多端的物理現(xiàn)象，就更要下功夫多想多問才能學(xué)好.
要培養(yǎng)學(xué)生注意教材的敘述中學(xué)會科學(xué)的思維方法，歸納抽象出力、速度、壓強等概念，怎樣在實驗的基礎(chǔ)上通過科學(xué)推理得出牛頓第一定律，怎樣從實驗數(shù)據(jù)概括出歐姆定律等，更要培養(yǎng)學(xué)生從教師的講授中學(xué)會提出問題發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的思路和方法等等.
學(xué)生在新課學(xué)習(xí)中，要著重理解為什么要引入物理概念，怎樣引入物理概念.對于物理量要理解它的物理意義，明確它的定義式，單位是如何規(guī)定的.對于物理規(guī)律要明確它的適用范圍，掌握并理解它的幾種不同表達(dá)形式（文字表述、數(shù)學(xué)表達(dá)式、圖像表示）.這些也是學(xué)習(xí)理科時容易被學(xué)生忽視的重要問題.此時，作為教師要起到一個好的引導(dǎo)作用.比如指導(dǎo)學(xué)生解題時，教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生.在領(lǐng)悟這道題的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生明確物理公式的適用范圍對于物理學(xué)習(xí)的重要性.在日常的課程教學(xué)中，切忌就題論題，要著重引導(dǎo)學(xué)生從例題中進行思考，進行理解，逐步培養(yǎng)學(xué)生自主思考的能力.應(yīng)注意掌握應(yīng)用物理規(guī)律解決實際問題的一般思路和方法，并在應(yīng)用中加深對物理概念和規(guī)律的理解.