物流概念的學(xué)習(xí)規(guī)律詳解

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學(xué)習(xí)效率的高低、成果的優(yōu)劣，在很大程度上是由學(xué)習(xí)方法決斷的。因此，在學(xué)習(xí)過(guò)程中需要掌控一套行之有效的學(xué)習(xí)方法。物理學(xué)習(xí)所涉及的內(nèi)容可以分成六大類：物理知識(shí)〔包括物理現(xiàn)象、物理概念、物理規(guī)律〕、物理觀念、物理學(xué)方法、物理知識(shí)結(jié)構(gòu)、物理應(yīng)用〔主要有：解答物理習(xí)題、在社會(huì)實(shí)踐中應(yīng)用、在實(shí)際操作中應(yīng)用〕和物理技能。這里僅就中同學(xué)課堂學(xué)習(xí)中普遍關(guān)懷的物理概念和物理規(guī)律的學(xué)習(xí)，以及解答物理習(xí)題的方法進(jìn)行爭(zhēng)論。

1．物理概念學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)

物理學(xué)是概念性很強(qiáng)的一門自然科學(xué)。學(xué)習(xí)物理，關(guān)鍵在于掌控物理概念。物理概念是反映客觀事物本質(zhì)的一種抽象，是在大量觀測(cè)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用規(guī)律思維的方法，把一些事物本質(zhì)的、共性的特征集中起來(lái)加以概括而形成的。物理概念的學(xué)習(xí)在整個(gè)物理學(xué)習(xí)中處于非常重要的地位。概念理解得如何從根本上決斷了物理學(xué)習(xí)的效果。中同學(xué)學(xué)習(xí)物理概念一般是從觀測(cè)試驗(yàn)中獲得感性認(rèn)識(shí)，然后從已經(jīng)感知的大量同類事物的不同例證中抽象出它們共同的本質(zhì)特征，從而把感性認(rèn)識(shí)上升為理性認(rèn)識(shí)。不難得出，學(xué)習(xí)物理概念一般要經(jīng)受認(rèn)知定向、找出共同特征、抓住本質(zhì)屬性、進(jìn)行抽象規(guī)定、深人理解概念等環(huán)節(jié)。因此，老師指導(dǎo)物理概念的學(xué)習(xí)應(yīng)使同學(xué)重視掌控以下環(huán)節(jié)和學(xué)習(xí)方法：

(1〕引導(dǎo)同學(xué)認(rèn)知定向

在感知物理現(xiàn)象、建立物理表象后，老師應(yīng)指導(dǎo)同學(xué)使其認(rèn)知活動(dòng)指向確定的方向。認(rèn)知定向就是要讓同學(xué)明確引人這一物理概念的目的，搞清為什么要引入這個(gè)概念。

(2〕指導(dǎo)同學(xué)找出事物的共同特征

找出物理現(xiàn)象或物理過(guò)程的共同特征，一般運(yùn)用歸類和概括兩種不同的方式。學(xué)習(xí)徑直從事實(shí)中總結(jié)出來(lái)的概念時(shí)，通常用歸類得出其共同特征的。歸類是一種最基本最普遍的認(rèn)知形式，通過(guò)歸類可以找出物理現(xiàn)象的內(nèi)在本質(zhì)特征。學(xué)習(xí)比較抽象的物理概念時(shí)，主要是靠概括特別是思維中的理性概括得出共同特征的。

(3〕指導(dǎo)同學(xué)抓住事物的本質(zhì)屬性

找出共同特征事實(shí)上只是對(duì)物理現(xiàn)象或物理過(guò)程做了區(qū)分，還沒(méi)有得出相應(yīng)的本質(zhì)物理屬性，更沒(méi)有加以明確表述。多數(shù)物理概念是比較抽象的，對(duì)于這些比較抽象的物理概念的學(xué)習(xí)，需要在找出有關(guān)事物共同特征的基礎(chǔ)上，通過(guò)抽象思維進(jìn)一步抓住共同特征所反映的本質(zhì)物理屬性。一般而言，物理學(xué)習(xí)中同學(xué)比較簡(jiǎn)單對(duì)物理現(xiàn)象和過(guò)程做出區(qū)分，卻經(jīng)常難于抓住相應(yīng)的本質(zhì)屬性。這是由于本質(zhì)屬性一般比較隱藏，而且與各種非本質(zhì)屬性相互交織在一起，本質(zhì)屬性經(jīng)常被非本質(zhì)屬性所掩蓋，造成同學(xué)難于掌控物理本質(zhì)。

(4〕使同學(xué)明確概念的定義

概念的定義是對(duì)概念的抽象規(guī)定，是學(xué)習(xí)概念認(rèn)識(shí)活動(dòng)中的認(rèn)識(shí)成果。在抽象出一類物理現(xiàn)象和物理過(guò)程的共同特征和本質(zhì)屬性后，就要用簡(jiǎn)潔的文字語(yǔ)言對(duì)該特征或?qū)傩赃M(jìn)行表達(dá)，即給出概念的定義。指導(dǎo)概念學(xué)習(xí)時(shí)，就要使同學(xué)明確概念的定義。

(5〕使同學(xué)深入理解概念

一些同學(xué)對(duì)物理概念的定義背得滾瓜爛熟，卻并不理解概念所反映的物理本質(zhì)屬性。究其緣由，一方面是在定義物理概念前缺乏須要的感知、表象、認(rèn)知定向、找出共同特征、抓住本質(zhì)屬性等認(rèn)知環(huán)節(jié)。另一方面是在定義物理概念后沒(méi)有回過(guò)頭來(lái)對(duì)概念進(jìn)行深人理解。

在深人理解物理概念的階段，適當(dāng)?shù)乩米兪胶屠C是非常有益的。變式是指在向同學(xué)提供直觀材料過(guò)程中，不斷變更對(duì)象的非本質(zhì)屬性，而使本質(zhì)屬性恒在。變式的作用是使隱藏的本質(zhì)屬性因多次反復(fù)涌現(xiàn)而成為優(yōu)勢(shì)刺激，進(jìn)人同學(xué)意識(shí)中心。在指導(dǎo)同學(xué)理解物理概念時(shí)，充分運(yùn)用確定例證對(duì)深人理解概念的內(nèi)涵是很有援助的。一個(gè)物理概念饒恕著形形色色的物理對(duì)象和現(xiàn)象，在建立概念時(shí)，不可能把全部這些對(duì)象和現(xiàn)象都毫無(wú)遺漏地列舉出來(lái)用以說(shuō)明概念。這就要指導(dǎo)同學(xué)擅長(zhǎng)抓住典型性較強(qiáng)的確定例證，突出其本質(zhì)特征，達(dá)到舉一反三、以少概全的收效。同樣，正確地運(yùn)用否定例證，可以援助同學(xué)辨別、劃分概念的范圍，明確概念的外延。

指導(dǎo)物理概念的學(xué)習(xí)，需要使同學(xué)明確以下幾點(diǎn)：①問(wèn)題是怎樣提出來(lái)的？為什么要引人這一概念？②依據(jù)哪些試驗(yàn)事實(shí)，或哪些已知的理論，怎樣對(duì)事實(shí)進(jìn)行分析、概括的？概念所反映的物理現(xiàn)象或物理過(guò)程所特有的本質(zhì)屬性是什么？③概念是怎樣定義的？它的物理意義是什么？假如是物理量，它是描述什么的？是矢量還是標(biāo)量？假設(shè)是矢量，其量值和方向是如何定義的？假設(shè)為標(biāo)量，其量值是如何定義的？它們的單位是什么？④該物理概念與有關(guān)的其他概念間的區(qū)分和聯(lián)系是什么？⑤該概念適用的范圍和條件是什么？用它可以說(shuō)明和說(shuō)明哪些物理現(xiàn)象？⑥能否正確敏捷地運(yùn)用物理概念說(shuō)明或解決問(wèn)題。

例如，在學(xué)習(xí)電場(chǎng)強(qiáng)度這一概念時(shí)，應(yīng)當(dāng)明確以下問(wèn)題：在討論靜電場(chǎng)的性質(zhì)時(shí)，置入電場(chǎng)中的電荷要受到電場(chǎng)力的作用，為了反映電場(chǎng)力的性質(zhì)而引人“電場(chǎng)強(qiáng)度”這一概念。電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度被定義為放在該點(diǎn)單位正電荷所受的電場(chǎng)力，即?！皺z驗(yàn)電荷”所受的力與其電量q的比值與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)，只與電場(chǎng)中的位置有關(guān)，因此反映了電場(chǎng)本身的性質(zhì)，描述了電場(chǎng)的強(qiáng)弱程度。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，電場(chǎng)強(qiáng)度定義式：雖然與數(shù)學(xué)式形式相同，決不能將電場(chǎng)強(qiáng)度理解為：電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力成正比，與檢驗(yàn)電荷的電量成反比。對(duì)于給定電場(chǎng)中的某一點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度是恒定不變的，與檢驗(yàn)電荷的電量和它所受的電場(chǎng)力的大小無(wú)關(guān)，與檢驗(yàn)電荷存在與否無(wú)關(guān)。在抽象的數(shù)學(xué)中，數(shù)學(xué)式中、、并無(wú)詳細(xì)的含義，公式變形后函數(shù)關(guān)系依舊存在。而電場(chǎng)強(qiáng)度定義式中，、和都有確定的物理含義，不是和的函數(shù)關(guān)系了。

電場(chǎng)強(qiáng)度的單位由力的單位和電量的單位決斷，電場(chǎng)強(qiáng)度的單位為“N/C”，假設(shè)＝1N/C，那么其物理意義為：將電量為1C的檢驗(yàn)電荷放在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受到的電場(chǎng)力恰為1N。

利用庫(kù)侖定律，簡(jiǎn)單得到帶電量為的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小〔量值〕。此式說(shuō)明，點(diǎn)電荷所激發(fā)的電場(chǎng)中，某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與點(diǎn)電荷所帶電量成正比，與該點(diǎn)距點(diǎn)電荷距離的平方成反比。由可以看出，當(dāng)肯定時(shí)，，那么；好像還可以看出，當(dāng)時(shí)，。而有限大小的點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)肯定是有限的，決不會(huì)是無(wú)窮大。涌現(xiàn)這一沖突結(jié)果的緣由是，當(dāng)時(shí)，作為“點(diǎn)電荷”模型已經(jīng)不成立了，需要將視為肯定大小的帶電體。當(dāng)有多個(gè)點(diǎn)電荷存在時(shí)，利用力的疊加原理，簡(jiǎn)單得到電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理，即點(diǎn)電荷系所產(chǎn)生的電場(chǎng)在某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于各點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)所產(chǎn)生的電場(chǎng)在該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的矢量疊加。當(dāng)?shù)扔诤闶噶繒r(shí)，稱為勻強(qiáng)電場(chǎng)。

電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量。規(guī)定了電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是正電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于單位電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的大小。為了形象直觀地描述靜電場(chǎng)，人們虛擬地引人“電場(chǎng)線”概念，電場(chǎng)中，電場(chǎng)線切線的方向就代表該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，的大小規(guī)定為：起于正電荷和止于負(fù)電荷的電場(chǎng)線都是條，其中是畫電場(chǎng)線時(shí)選定的任意常數(shù)，但需要保證為整數(shù)。

電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)都是反映電場(chǎng)性質(zhì)的物理量。電場(chǎng)強(qiáng)度從電場(chǎng)力的角度描述電場(chǎng)的性質(zhì)，電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量。電勢(shì)是描述電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量，是標(biāo)量。電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)等于把單位正電荷從該點(diǎn)移到電勢(shì)為零處，電場(chǎng)力所做的功〔或單位正電荷在該點(diǎn)所具有的電勢(shì)能〕。沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)漸漸減小，即電場(chǎng)強(qiáng)度指向電勢(shì)降低的方向。

假如把上面這些問(wèn)題都完全理解了，也就掌控了電場(chǎng)強(qiáng)度概念。

二、關(guān)于物理規(guī)律學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)

整個(gè)中學(xué)物理是以為數(shù)不多的基本概念和基本規(guī)律為主干而構(gòu)成的一個(gè)完整體系。其中物理概念是基石，物理規(guī)律〔包括物理定律、定理、原理、法那么、公式等〕揭示了在肯定條件下各物理概念之間內(nèi)在的、必定的'聯(lián)系。

物理規(guī)律的學(xué)習(xí)在整個(gè)物理學(xué)習(xí)中居于非常重要的地位。在中學(xué)階段，建立和學(xué)習(xí)物理規(guī)律主要有兩種方法：試驗(yàn)歸納法和理論分析法。

試驗(yàn)歸納法是在試驗(yàn)事實(shí)和獲得的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)歸納、總結(jié)等加工過(guò)程，概括出物理規(guī)律。試驗(yàn)歸納法既可以用于對(duì)日常閱歷或試驗(yàn)現(xiàn)象的分析歸納得出結(jié)論，如討論電磁現(xiàn)象的左手和右手定那么，求合力的平行四邊形法那么等。也可以用于大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)歸納和須要的數(shù)學(xué)處理得出結(jié)論，比如光的反射定律，胡克定律，力矩平衡的條件等。在通過(guò)試驗(yàn)歸納法爭(zhēng)論幾個(gè)物理量的關(guān)系時(shí)，既可以先分別固定某些物理量，爭(zhēng)論其中兩個(gè)物理量間的關(guān)系，然后加以綜合得出幾個(gè)量間的關(guān)系，比如歐姆定律，焦耳定律，牛頓第二定律等。還可以先從試驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)?shí)例分析中得出定性結(jié)論，再進(jìn)一步通過(guò)嚴(yán)格試驗(yàn)尋求定量關(guān)系得出定量結(jié)論，比如討論液體內(nèi)部的壓強(qiáng)，光的折射定律，牛頓第三定律等。這種形式由于有生動(dòng)的感性知識(shí)作為基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)時(shí)易于接受，并且能徑直把握規(guī)律所反映的物理實(shí)際。

理論分析法是從已知理論推導(dǎo)出新的物理規(guī)律。比如在牛頓運(yùn)動(dòng)定律基礎(chǔ)上，通過(guò)演繹或推理得到的動(dòng)量定理、動(dòng)能定理、功能原理等。再如由加速度的定義式，推導(dǎo)出勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式，運(yùn)用圖像導(dǎo)出勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式等等。用演繹推理得出的結(jié)論勸服力較強(qiáng)，適用范圍也比較明確，但由于缺乏試驗(yàn)的徑直支持，同學(xué)較難徑直把握規(guī)律所反映的物理實(shí)際。

同學(xué)學(xué)習(xí)掌控物理規(guī)律，一般都要經(jīng)受認(rèn)知定向、找出內(nèi)在聯(lián)系、規(guī)范表述和深人理解規(guī)律的過(guò)程。認(rèn)知定向就是要讓同學(xué)明確建立某一物理規(guī)律的目的與詳細(xì)方法，明確目的將使同學(xué)的思維加工活動(dòng)指向確定的方向。找出內(nèi)在聯(lián)系是學(xué)習(xí)掌控物理規(guī)律的關(guān)鍵。試驗(yàn)歸納法是利用有限的試驗(yàn)事實(shí)，通過(guò)歸納推理找出物理概念之間的內(nèi)在聯(lián)系。理論分析法是依據(jù)已有知識(shí)，通過(guò)演繹推理得出物理概念間的內(nèi)在聯(lián)系。規(guī)范表述是指把已經(jīng)找到的各物理概念間的內(nèi)在聯(lián)系用規(guī)范的物理語(yǔ)言盡可能簡(jiǎn)潔地進(jìn)行表述。多數(shù)物理規(guī)律都有文字表述和數(shù)學(xué)表述兩種方式。文字表述有利于全面掌控規(guī)律的物理意義，數(shù)學(xué)表述那么可集中地表現(xiàn)概念間的定量關(guān)系和改變趨勢(shì)。深人理解規(guī)律是指在得出規(guī)律的內(nèi)容之后，再回過(guò)頭來(lái)對(duì)規(guī)律進(jìn)行全面的深人地理解。對(duì)物理規(guī)律的理解不能僅限于領(lǐng)悟表達(dá)規(guī)律內(nèi)容的一些詞語(yǔ)，更重要的是要對(duì)規(guī)律所反映的內(nèi)在聯(lián)系和必定趨勢(shì)從本質(zhì)上進(jìn)行全面深人地理解。指導(dǎo)物理規(guī)律的學(xué)習(xí)，要留意使同學(xué)明確以下幾個(gè)問(wèn)題：

(1〕明確建立物理規(guī)律的事實(shí)依據(jù)、討論方法和過(guò)程

物理規(guī)律是以肯定的物理事實(shí)為依據(jù)，因此，同學(xué)學(xué)習(xí)物理規(guī)律也需要在認(rèn)識(shí)、分析和討論有關(guān)物理事實(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。中同學(xué)的抽象思維技能還處于進(jìn)展階段，理解和掌控物理規(guī)律更需要有充分的感性材料作支撐。人類在對(duì)物理規(guī)律的探究中逐步形成了物理學(xué)討論的基本方法，同學(xué)認(rèn)識(shí)和掌控物理規(guī)律的過(guò)程，也相當(dāng)于一個(gè)簡(jiǎn)化了的探究討論過(guò)程。因此，指導(dǎo)物理規(guī)律學(xué)習(xí)，肯定要使同學(xué)明確建立規(guī)律的事實(shí)依據(jù)，討論規(guī)律的方法，經(jīng)受探究規(guī)律的過(guò)程。

(2〕明確規(guī)律的物理意義及其表述

中學(xué)階段所討論的物理規(guī)律，一般都要用文字語(yǔ)言加以表達(dá)。指導(dǎo)物理規(guī)律的學(xué)習(xí)，要使同學(xué)真正理解規(guī)律文字表達(dá)的真正含義，決不可死記硬背結(jié)論。例如，動(dòng)量定理可表述為：“在一段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量的轉(zhuǎn)變量等于這段時(shí)間內(nèi)作用于質(zhì)點(diǎn)合力的沖量。”指導(dǎo)學(xué)習(xí)動(dòng)量定理時(shí)重點(diǎn)使同學(xué)弄清“等于”二字的含義：其一，“等于”所包含的是一種因果關(guān)系，即動(dòng)量的改變是由沖量引起的；其二，“等于”包含了大小和方向的關(guān)系，即動(dòng)量的轉(zhuǎn)變量和引起動(dòng)量改變的沖量在大小量值上是相等的，動(dòng)量增量的方向和沖量的方向全都?？梢姟暗扔凇苯沂玖藘烧唛g的內(nèi)在聯(lián)系。

大多數(shù)物理規(guī)律都有相應(yīng)的數(shù)學(xué)公式。指導(dǎo)物理規(guī)律數(shù)學(xué)表達(dá)式的學(xué)習(xí)，首先要使同學(xué)了解它是怎樣建立起來(lái)的。在試驗(yàn)歸納法中，是怎樣通過(guò)思維加工和數(shù)學(xué)加工把試驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成規(guī)律的數(shù)學(xué)公式的；在理論分析法中，是如何通過(guò)嚴(yán)密的推理得出其數(shù)學(xué)表達(dá)式的。其次，要引導(dǎo)同學(xué)爭(zhēng)論討論公式所反映的物理意義，把規(guī)律的語(yǔ)言文字表述與數(shù)學(xué)公式表述聯(lián)系起來(lái)，從物理意義上去理解公式中各物理量之間的數(shù)量關(guān)系，決不可從純數(shù)學(xué)的角度去理解。例如，歐姆定律，反映了某段電路中電流的大小與加在這段電路兩端的電壓的關(guān)系。將歐姆定律公式加以數(shù)學(xué)變換后得到，假如同學(xué)不理解公式的物理意義，就可能得出“電阻與電壓成正比”的錯(cuò)誤結(jié)論。

(3〕明確物理規(guī)律的適用范圍和適用條件

任何物理規(guī)律總是在肯定范圍內(nèi)發(fā)覺(jué)的，在肯定條件下推理或歸納得到的，并在有限的區(qū)域內(nèi)被檢驗(yàn)的。因此，物理規(guī)律總有其適用范圍和適用條件。指導(dǎo)學(xué)習(xí)物理規(guī)律，留意使同學(xué)