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物理小論文

發(fā)布時(shí)間:2022-03-06 10:56:11

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇物理小論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

物理小論文

物理投影教學(xué)論文

最近幾年來,由于投影教學(xué)深入到物理課堂中,給物理教學(xué)增添了新的活力。

因?yàn)橥队笆侄尉哂猩鷦?dòng)形象的直觀性,不受時(shí)空限制的再現(xiàn)性,運(yùn)動(dòng)變化的易控性和模擬性,色彩鮮艷的啟發(fā)性,以及及時(shí)反饋等多種功能。在教學(xué)中,運(yùn)用投影可以為學(xué)生提供大量的內(nèi)容豐富的感性材料,展現(xiàn)各種物理現(xiàn)象和物理實(shí)驗(yàn)過程,從而突出和強(qiáng)化了初中物理教學(xué)的觀察與實(shí)驗(yàn)機(jī)制。另外,投影能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的視覺、聽覺的直感作用,提高學(xué)生興趣,從而有利于學(xué)生能力的培養(yǎng)和智力的開發(fā)。因此,投影教學(xué)為物理教學(xué)改革,開辟了一條新途徑。

一、運(yùn)用投影教學(xué)的再現(xiàn)性功能,可調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性

心理學(xué)表明:興趣是主動(dòng)學(xué)習(xí)的前提。針對(duì)目前初中學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)物理的畏難情緒和對(duì)物理現(xiàn)象缺乏感性認(rèn)識(shí)的實(shí)際,運(yùn)用投影將自然界、生產(chǎn)生活中的各種物理現(xiàn)象展現(xiàn)在學(xué)生面前,一方面豐富了學(xué)生的感知,另一方面增強(qiáng)了教學(xué)氣氛。

對(duì)初中學(xué)生來講,思維的積極性在很大程度上受課堂教學(xué)氣氛的影響,活潑有趣的課堂氣氛可以刺激學(xué)生積極思維,調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

比如在講《重力》一課時(shí),教師用一抽拉片演示牛頓發(fā)現(xiàn)重力現(xiàn)象及自然界普遍存在重力現(xiàn)象的情景。由于比較形象生動(dòng)地演示出蘋果從樹上落下,跳傘員在空中降落,河水從高處向低處流動(dòng)這一畫面,激起學(xué)生的興趣,活躍了課堂氣氛。教師抓住時(shí)機(jī),以片設(shè)疑:蘋果為什么會(huì)自己往下落?跳傘員為什么向下降落?向上拋出去的粉筆頭為什么又落下來?……以現(xiàn)實(shí)生活中的許多重力現(xiàn)象,來豐富學(xué)生的感知。然后,以片引思:為什么在地球上的這些物體,只要它們離開支持物,最后總是落向地面;以及是什么力量使河水永不停息地流動(dòng)?激發(fā)學(xué)生積極思維,主動(dòng)獲取知識(shí)。最后以片釋疑:通過這些運(yùn)動(dòng)著的物理現(xiàn)象的表面,抓住實(shí)質(zhì):即這些現(xiàn)象都和地球有關(guān),地球在吸引這些物體,從而得出地球?qū)λ麄兊倪@種吸引作用,我們就把它叫做重力。

這節(jié)課雖然只用了一幅抽拉投影片,但是它卻為學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)一種情景。再結(jié)合教師不失時(shí)機(jī)的引導(dǎo)、點(diǎn)播,激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。把一個(gè)抽象的物理概念生動(dòng)形象地逐步表達(dá)出來。課后調(diào)查,學(xué)生覺得這種學(xué)習(xí)方法有趣、概念容易理解,記憶也很牢固。

二、運(yùn)用投影手段模擬物理實(shí)驗(yàn),揭示物理規(guī)律,強(qiáng)化物理教學(xué)的實(shí)驗(yàn)性

對(duì)初中學(xué)生來說,大多數(shù)缺乏較高的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰头治?、概括物理?guī)律的能力。這也是造成初中學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)困難的原因之一。因此,教師能否做好每個(gè)演示實(shí)驗(yàn),對(duì)幫助學(xué)生掌握物理知識(shí)具有特別重要的意義。

比如在講《慣性應(yīng)用》一課時(shí),應(yīng)用慣性解釋目常慣性現(xiàn)象是教學(xué)的難點(diǎn)。

學(xué)生往往由于物理現(xiàn)象瞬時(shí)性變化,又涉及力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)中的幾個(gè)概念,情況較復(fù)雜,難于理解,因而回答不清或回答不完整,感到難學(xué)。針對(duì)這一具體情況,在教學(xué)中,在實(shí)物演示的基礎(chǔ)上,運(yùn)用一框抽拉活動(dòng)片模擬演示小車遇到障礙物的阻力而停止運(yùn)動(dòng),而小車上的木塊沒有受到障礙物的阻力,由于慣性保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)仍向前運(yùn)動(dòng)。但是又由于木塊底部與小車面的摩擦,使木塊底部受到一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向相反的摩擦力的作用不能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),因而木塊倒向前方。這一物理現(xiàn)象雖然非常簡單,但是解釋清楚確不容易。我們就利用投影教學(xué)圖像的可控性、分解性、再現(xiàn)性的功能,把這一具有瞬時(shí)變化的物理現(xiàn)象放“慢鏡頭”。

同時(shí)對(duì)小車、木塊及兩者之間的關(guān)系進(jìn)行逐個(gè)分析,由于圖像清晰,模擬逼真,便于教師講解和學(xué)生觀察、理解,因而收到事半功倍的效果。在此基礎(chǔ)上再運(yùn)用投影將其它幾個(gè)有關(guān)應(yīng)用慣性解釋現(xiàn)象的題目投影出來,進(jìn)行演示,并讓學(xué)生照前面的講述進(jìn)行分析,進(jìn)行解釋。通過舉一反三的強(qiáng)化訓(xùn)練,使學(xué)生很快掌握應(yīng)用慣性解釋物理現(xiàn)象的方法。再如大氣壓強(qiáng)、液壓剎車的應(yīng)用、杠桿平衡條件的應(yīng)用、液體熱傳遞中的對(duì)流現(xiàn)象等等都可以借助投影進(jìn)行模擬,形象直觀他說明問題,揭示物理規(guī)律,從而加強(qiáng)物理教學(xué)的實(shí)驗(yàn)性。

還有些物理實(shí)驗(yàn),雖然可以在課堂上進(jìn)行演示,但是由于教具小等原因,不便于全班學(xué)生觀察,特別是復(fù)習(xí)階段的重復(fù)演示,這時(shí)運(yùn)用投影進(jìn)行模擬物理實(shí)驗(yàn),可以加強(qiáng)物理教學(xué)的實(shí)驗(yàn)性。

比如《測(cè)定小燈泡的電功率》是一節(jié)使用多種電學(xué)儀器的實(shí)驗(yàn)課,對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能要求較高。往往由于學(xué)生平時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器接觸較少,一節(jié)課使用多種電學(xué)儀器進(jìn)行測(cè)量,有的學(xué)生就感到不知所措,經(jīng)常出現(xiàn)電路連接錯(cuò)誤,還出現(xiàn)忙了一節(jié)課連一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還沒測(cè)量出來的情況。為了減輕學(xué)生實(shí)驗(yàn)的難度,讓學(xué)生按步驟順利做好實(shí)驗(yàn),我們?cè)O(shè)計(jì)制做了一框測(cè)小燈泡電功率的抽拉、復(fù)合模擬實(shí)驗(yàn)過程的投影片,課前教師結(jié)合實(shí)物實(shí)驗(yàn),分步演示,講清儀器使用方法和實(shí)驗(yàn)步驟,省時(shí)省力,直觀性、可操作性強(qiáng),因而大大加快了學(xué)生實(shí)驗(yàn)速度和準(zhǔn)確性。

三、運(yùn)用投影教學(xué)加強(qiáng)信息反饋,教與學(xué)的雙向交流,提高教學(xué)質(zhì)量

教育學(xué)表明:教學(xué)過程實(shí)際上是一個(gè)完整的信息傳輸和控制過程。而控制過程又是通過信息反饋來實(shí)現(xiàn)的。因此,在教學(xué)過程中,如何加強(qiáng)信息反饋,也是提高教育教學(xué)質(zhì)量重要措施之一。

比如將某些教學(xué)內(nèi)容,根據(jù)教學(xué)目標(biāo)的需要,制成填空、填圖、填表,以及選擇、判斷、改錯(cuò)等等各種類型的標(biāo)準(zhǔn)化訓(xùn)練習(xí)題片。在教學(xué)中,根據(jù)教學(xué)的需要,把握時(shí)機(jī),通過投影及時(shí)映出,學(xué)生可口答、筆答、討論;有的還可以讓學(xué)生把答案寫在玻璃板上,或讓學(xué)生到投影儀前將答案書寫在投影片上,當(dāng)即映出,進(jìn)行講評(píng)。其容量之大、題型變化之多,方法之靈活,出示之快捷,反饋之及時(shí),作用之顯著都是其它教學(xué)手段所不及的。

如在講完《阿基米德定律》一節(jié)課之后,教師運(yùn)用一框抽拉、復(fù)合投影片演示:①當(dāng)同一物體浸沒在不同密度液體之中,決定浮力大小的主要因素是什么?

②當(dāng)體積不同的物體浸沒在同一密度掖體之中,決定浮力大小的主要因素是什么?

③當(dāng)同一物體浸沒在同一液體的不同深處,浮力大小變化如何?④當(dāng)一物體在逐漸浸入液體的過程中,浮力大小如何變化?以及不同體積的物體浸沒在不同密度的液體中,浮力大小取決于兩個(gè)因素的辯證關(guān)系等一系列問題,組織學(xué)生進(jìn)行專題討論。這時(shí)教師緊緊抓住阿基米德定律及公式,從物體浸入液體的密度、物體排開液體的體積,兩個(gè)關(guān)鍵因素出發(fā),借助投影的直觀形象,將各種情況板書對(duì)比、比較、歸納總結(jié),引導(dǎo)學(xué)生深刻理解阿基米德定律的內(nèi)涵和分析問題的思維方法。從而讓學(xué)生徹底明確浮力大小與什么因素有關(guān)。由于投影片的抽拉變化形象具體,啟發(fā)思維效果良好。

教學(xué)實(shí)踐證明:各種習(xí)題片,不僅制做簡便,使用靈活,反饋及時(shí),而且可根據(jù)知識(shí)的針對(duì)性、對(duì)比性、綜合性特點(diǎn),運(yùn)用投影進(jìn)行知識(shí)的歸納、分類、類比、比較、概括、總結(jié)等等。從而加強(qiáng)了教與學(xué)之間的信息交流。

四、運(yùn)用投影進(jìn)行實(shí)物演示,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果,擴(kuò)大觀察視野,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

方法在初中物理教學(xué)中,需做大量的演示實(shí)驗(yàn),以具體的事實(shí)說明抽象的理論,或從中得出物理規(guī)律。這也是初中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的主要方法之一。然而由于有的實(shí)驗(yàn)教具小,或變化不明顯,實(shí)驗(yàn)不便于全班學(xué)生清晰池觀察,而達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果。在這種情況下,做實(shí)物投影實(shí)驗(yàn),效果明顯增強(qiáng)。

比如在講《電流的磁撤一節(jié)課時(shí),以往奧斯特實(shí)驗(yàn)是在講桌上展示,由于小磁針發(fā)生的偏轉(zhuǎn),不便于全班學(xué)生觀察,而影響教學(xué)效果。現(xiàn)改用實(shí)物投影做上述實(shí)驗(yàn),將所發(fā)生的現(xiàn)象直觀地放大投影到銀幕上,學(xué)生看得一清二楚,從而增強(qiáng)了演示效果,同時(shí)這種新穎的方法,刺激了學(xué)生的感官,引起學(xué)生注意,比觀察實(shí)物還認(rèn)真,因而有助于學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)。

在初中物理演示實(shí)驗(yàn)中,有很多實(shí)驗(yàn),如用透明刻度尺和三角板測(cè)圓的直徑;不同刻度的刻度尺測(cè)小木塊的長度,及刻度尺的使用方法是提高測(cè)量準(zhǔn)確度的關(guān)鍵。小實(shí)驗(yàn)中,雙金屬片的彎曲實(shí)驗(yàn)、液體的擴(kuò)散現(xiàn)象,磁體周圍磁場(chǎng)的存在及磁場(chǎng)的分布情況等等,都可以通過實(shí)物投影進(jìn)行演示。

物理課本培養(yǎng)論文

當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異,發(fā)展速度迅猛,每年新的知識(shí)大量的涌現(xiàn)。一個(gè)人在學(xué)校得到的知識(shí)是很有限的,且很快會(huì)老化。學(xué)生如果沒有自學(xué)能力,畢業(yè)后無論是升入高一級(jí)學(xué)校深造,還是走上社會(huì)勞動(dòng)就業(yè),勢(shì)必很難進(jìn)一步提高自己的科學(xué)文化知識(shí)水平,也就無法適應(yīng)發(fā)展變化迅速的信息時(shí)代,么就有可能在社會(huì)的發(fā)展中被淘汰。因此,作為基礎(chǔ)教育的中學(xué)物理教學(xué),應(yīng)以學(xué)生終身學(xué)習(xí)和終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)為宗旨,把教會(huì)學(xué)生會(huì)學(xué)習(xí)作為一項(xiàng)教育目標(biāo),古人曾提出過閃光的教育思想“受人以魚不如授之以漁”。自學(xué)能力是一個(gè)人獲得知識(shí)和更新知識(shí)的重要能力,也是一個(gè)人的一種基本素質(zhì)。在中學(xué)時(shí)代教師就必須在平時(shí)的教學(xué)中,充分重視并不斷地培養(yǎng)和增強(qiáng)學(xué)生的自學(xué)能力,教師不但要向?qū)W生傳授知識(shí),而且更要教給學(xué)生學(xué)習(xí)的方法,研究問題和解決問題的方法,增強(qiáng)學(xué)生自我獲取知識(shí)的方法和能力。

九年義務(wù)教育初中物理教學(xué)大綱明確的指出:“自學(xué)能力對(duì)每個(gè)人都是終身有用的,閱讀是提高自學(xué)能力的重要途徑。培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,應(yīng)從指導(dǎo)閱讀教科書入手,使他們學(xué)會(huì)抓住課文中心,能提出問題并設(shè)法解決,還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課外閱讀。”可是在當(dāng)前不少師生仍然不重視對(duì)課本的閱讀,而是熱衷于題海戰(zhàn)術(shù),特別是學(xué)生往往只憑課堂上聽老師所講的定律、公式就忙于做題目,造成基礎(chǔ)知識(shí)不牢,缺乏分析問題和解決問題的能力的不良后果。在中學(xué)要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考,分析問題和解決問題的能力,就必須從指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本做起,從來人們都是談學(xué)生到學(xué)校讀書,而從沒有人談學(xué)生到學(xué)校“聽書”,而教師在學(xué)校則是“教書”,而不是“講書”。教就是引導(dǎo)學(xué)生怎樣讀書,怎樣思考分析問題。下面談一點(diǎn)平時(shí)怎樣充分利用課本,指導(dǎo)學(xué)生閱讀課文,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力和做法,僅供參考。

一、教師要為學(xué)生閱讀教材創(chuàng)造條件。

一方面要經(jīng)常對(duì)學(xué)生進(jìn)行自學(xué)能力重要性的教育,使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到有了自學(xué)能力,才能不斷地充實(shí)和更新自己的知識(shí),才能適應(yīng)迅速發(fā)展變化的社會(huì),才能不斷攀登科學(xué)的高蜂,另一方面在乎時(shí)要多為學(xué)生閱讀課本創(chuàng)造條件.學(xué)生自學(xué)必須要有時(shí)間的保證,現(xiàn)在中學(xué)的科目繁多,各科作業(yè)也很重,學(xué)生每天平均自習(xí)的時(shí)間只有2至3小時(shí),學(xué)生感到做作業(yè)都來不及了,哪有時(shí)間去看書??!這就要求我們教師一方面必須改革教學(xué)方法,改變那種填鴨式的“滿堂灌”,一堂課如果一講到底,學(xué)生便始終處于被動(dòng)狀態(tài)連思考余地都沒有,有些問題即使上課講了,學(xué)生也做了練習(xí)了,但一考查起來還是不懂,這說明只有教師的講是不行的,還必須有學(xué)生的獨(dú)立思考,自己消化才行,另一方面,作業(yè)題應(yīng)少而精,題目是永遠(yuǎn)做不完的,重要的是精選典型習(xí)題指導(dǎo)學(xué)生深入探討,獨(dú)立思考,在分析習(xí)題過程中探索其規(guī)律,使自己在解題的實(shí)踐中逐步地掌握其思路和方法??傊?,教師在教學(xué)中要盡量少灌輸,多誘導(dǎo),使教學(xué)過程成為學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自己學(xué)習(xí)和鉆研問題的過程。例如在上《歐姆定律》這課時(shí),教師只通過演示實(shí)驗(yàn)講清電流跟電壓的關(guān)系,至于電流跟電阻的關(guān)系以及歸納得出定律,就可以讓學(xué)生自己通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析比較、歸納和閱讀課文后得出結(jié)論,然后教師加以小結(jié).這祥既可以在課堂上有時(shí)間讓學(xué)生閱讀課本,又可使學(xué)生自己實(shí)驗(yàn)、思考、討論和研究問題,更促使學(xué)生去認(rèn)真鉆研教材。

二、根據(jù)物理教材的特點(diǎn),加強(qiáng)閱讀指導(dǎo)。

物理課本中既有對(duì)現(xiàn)象的描述,又有對(duì)現(xiàn)象的分析,概括;既有定量的計(jì)算,又有要?jiǎng)邮肿龅膶?shí)驗(yàn),在表述方面,既有文學(xué)“語言”,又有數(shù)學(xué)“語言”(公式、圖象)還有圖畫“語言”(插圖、照片)??催@樣的書,既要懂得文字表述的意思,又要理解數(shù)學(xué)的計(jì)算及其含義,有時(shí),還得面圖等等。學(xué)生剛開始是不易讀懂,也不習(xí)慣的,因此,一開始教師就必須用心的加以引導(dǎo),要要求學(xué)生從頭到尾地看,并給予指導(dǎo),必要時(shí),在課堂上還得邊讀邊講;重要的句子、結(jié)論要求學(xué)生用筆劃出來,對(duì)一些敘述較復(fù)雜的段落還要予分析解釋。例如:《阿基米德原理》這一節(jié),學(xué)生通過閱讀課文后,對(duì)課文提出的概念、定義和原理就有了一個(gè)初步的輪廓,對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象也有所了解,并能作大致的分析,這時(shí)教師可通過提問和學(xué)生一起進(jìn)行討論研究,使之進(jìn)一步理解,然后教師指出,并要求學(xué)生對(duì)阿基米德原理的理解,應(yīng)特別明確:誰是受力物體,浮力和大小,方向以及在什么情況下才有浮力等,幫助學(xué)生理解“原理”的實(shí)質(zhì),而不致于去死背條文。物理公式是用數(shù)學(xué)“語言”來描述物理規(guī)律的一種數(shù)學(xué)表達(dá)式。初中學(xué)生不易看懂,也往往把它當(dāng)作代數(shù)來看待;這就需要教師一開始就要幫助他們?nèi)ヅ迤浜x。其實(shí),數(shù)學(xué)“語言”和文字“語言”是一致的,因此,先要訓(xùn)練學(xué)生當(dāng)“翻譯”,經(jīng)常要求他們將某一物理語言或數(shù)學(xué)語言“譯”成文字語言或?qū)⑽淖终Z言“譯”成物理語言或數(shù)學(xué)語言,例如將“鋼的密度比鋁大,比鉛的小”,“譯”成寫成“P鉛<P鋼<P鉛”;又如將歐姆定律I=U/R公式“譯”寫成“導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比”等等。然后求學(xué)生還要了解掌握公式的物理意義、適用條件、各物理量的單位以及單位公式的變形等,經(jīng)常通過這樣的訓(xùn)練,就能逐步的提高他們的閱讀能力。此外,物理課本中還常是一些物理術(shù)語,如“屬性”、“豎直”、“狀態(tài)”、“路程”等等,初中學(xué)生也是不易理解的,也需要教師通過討論、比較,幫助學(xué)生去認(rèn)識(shí)、了解.

三、引導(dǎo)學(xué)生并成預(yù)習(xí)的習(xí)慣,逐步培養(yǎng)自學(xué)能力。

在初二開始上物理課時(shí),我就向?qū)W生提出“以課本為主,課前要預(yù)習(xí),要學(xué)會(huì)讀書”的要求,為了幫助學(xué)生學(xué)會(huì)讀物理書,我還特別向?qū)W生提出預(yù)習(xí)時(shí)應(yīng)注意了解:①看完一節(jié)(或一段)課文后要了解這節(jié)(段)課文講了什么物理現(xiàn)象?某個(gè)實(shí)驗(yàn)是怎樣進(jìn)行的,說明什么問題?②這一節(jié)(段)講了幾個(gè)什么物理概念和規(guī)律?這些概念和規(guī)律是什么意思?在日常生活、生產(chǎn)實(shí)際中有哪些實(shí)例?⑧在閱讀課本過程中還要經(jīng)常提些“為什么?”并要設(shè)法解決。④看完了課文后,有什么不懂,不理解的問題,并把不懂的,有疑問的問題記在記本上,以便上課時(shí)認(rèn)真聽講,或向老師提問。除此之外,在開始時(shí),我在課前還擬定了一些預(yù)習(xí)提綱,用小黑板寫好,掛在班級(jí)上,供他們預(yù)習(xí)時(shí)參考。如上摩挾力》這一節(jié)課前列出以下提綱:①什么叫做滑動(dòng)摩擦力?是否兩個(gè)物體只要接觸,就一定有摩接力?②在圖9—11所示的實(shí)驗(yàn)中為什么要強(qiáng)調(diào)木塊在木板上要做勻速運(yùn)動(dòng)?為什么彈簧稱讀出的拉力,就知道了木塊和木板之間的摩擦力?⑧滑動(dòng)摩接力的大小跟哪些因素有關(guān)?有什么關(guān)系?通過預(yù)習(xí)提綱引導(dǎo)學(xué)生邊閱讀邊思考,幫助他們有的放矢的進(jìn)行閱讀課本,了解其課文的中心要點(diǎn),并逐步學(xué)會(huì)提出問題,并設(shè)法解決,從而不斷的提高閱讀能力。最后,在每上完一個(gè)單元后,還要引導(dǎo)學(xué)生自覺認(rèn)真的進(jìn)行復(fù)習(xí),要求他們?cè)龠M(jìn)行一次全面閱讀,在閱讀過程中指導(dǎo)他們通過前后聯(lián)系,縱橫對(duì)比,將知識(shí)系統(tǒng)化、條理化,形成完整的知識(shí)結(jié)構(gòu),并進(jìn)一步地理解概念的內(nèi)涵和外延,明確公式和定律的成立條件和適用范圍,使之做到理解知識(shí),并融會(huì)貫通。總之,培養(yǎng)自學(xué)能力是物理教學(xué)的戰(zhàn)略任務(wù)之一,而提高閱讀能力是培養(yǎng)自學(xué)能力的起點(diǎn)。因此,在平時(shí)的物理教學(xué)中就要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生閱讀課本的積極主動(dòng)性,加強(qiáng)指導(dǎo)他們閱讀課本,讓學(xué)生在自己的閱讀中獨(dú)立地感知,理解教材.通過經(jīng)常性訓(xùn)練使學(xué)生逐步地學(xué)會(huì)自我學(xué)習(xí)的方法,研究問題和解決問題的方法,以及不斷的提高自我獲取知識(shí)的能力。

物理實(shí)驗(yàn)分析論文

所謂"實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入"指的是運(yùn)用實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入新課。它是課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開端,與一切有目的的行為一樣,良好的開端具有十分重要的意義。實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入的主要任務(wù)是在學(xué)習(xí)者和新的學(xué)習(xí)課題之間創(chuàng)設(shè)理想的誘發(fā)情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和愿望,使具有課題意識(shí),明確學(xué)習(xí)目的,動(dòng)員必要的已有經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識(shí),運(yùn)用學(xué)會(huì)的學(xué)習(xí)方法。

實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入是物理課堂導(dǎo)入的最主要的方法。筆者在教學(xué)實(shí)踐中主要采用了以下一些方法,現(xiàn)舉例說明,與同行討論。

1、驚奇現(xiàn)象導(dǎo)入法。這是一種相當(dāng)普遍的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入方法。利用學(xué)生意想不到的奇特現(xiàn)象,喚起學(xué)生的注意,引起學(xué)生思考,從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望而導(dǎo)入新課。

例1:大氣壓強(qiáng)-覆杯實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入

將一只玻璃杯灌滿水,用一張塑料卡片蓋在杯口上,再按住卡片把水杯倒過來。問,當(dāng)把手移開后,會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象?松手后學(xué)生驚訝不已。從而激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣。

2、黑箱導(dǎo)入法。所謂"黑箱"是指內(nèi)部結(jié)構(gòu)和機(jī)制不清楚的系統(tǒng),可以通過輸入某種信息,從獲得的輸出信息中推斷該系統(tǒng)的可能結(jié)構(gòu)模式和機(jī)制。這種研究方法就稱之為"黑箱方法"利用它創(chuàng)造的神秘感可以喚起學(xué)生的高度注意和積極思維,同時(shí)可以使學(xué)生得到科學(xué)方法的訓(xùn)練。

例2:能量的轉(zhuǎn)換與守恒-魔筒導(dǎo)入。

這是一只金屬圓筒,稱之為"魔筒",我把它沿臺(tái)面滾出去,看一看會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生?演示后學(xué)生奇怪,滾出去的圓筒還會(huì)滾回來,而且還反復(fù)地滾來滾去?原來筒里面有二根橡皮筋中間拴著一個(gè)重物(如圖)。為什么這樣的結(jié)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生這種奇特的運(yùn)動(dòng)?在運(yùn)動(dòng)過程中能量是怎樣轉(zhuǎn)換的?學(xué)習(xí)了下面的課題,這些問題就不難解決。

3、配合故事導(dǎo)入法。在物理學(xué)的發(fā)展過程中,充滿著許許多多妙趣橫生的故事和傳說,如果在課堂教學(xué)中選用一些故事片斷,并做一些模擬演示,就會(huì)創(chuàng)設(shè)出非常活躍的學(xué)習(xí)情境。

例3:大氣壓強(qiáng)-模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)導(dǎo)入。

這兒有兩個(gè)橡皮半球,用力將它們擠壓而合在一起,請(qǐng)兩個(gè)力氣大的同學(xué)上來,看他們能不能把兩個(gè)半球拉開?他們費(fèi)了九牛二虎之力都沒有拉開,這是為什么?其實(shí),早在十七世紀(jì)的時(shí)候,德國馬德堡市長、科學(xué)家格里克就當(dāng)眾做了一個(gè)精彩的實(shí)驗(yàn)。他所用的黃銅半球直徑約20厘米,抽氣以后兩邊共用了十六匹馬才把兩個(gè)半球拉開。這就是轟動(dòng)世界的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。剛才的實(shí)驗(yàn),我可以不費(fèi)吹灰之力就把它拉開(演示)。誰知道我是怎樣把它拉開的?——放氣(學(xué)生笑了)。為什么抽氣以后就拉不開呢?(板畫)。球的周圍有什么?空氣。顯然是空氣對(duì)球施加了壓力。這些實(shí)驗(yàn)生動(dòng)地告訴我們,大氣存在壓強(qiáng)。

4、解決實(shí)際問題和實(shí)驗(yàn)競賽導(dǎo)入法。創(chuàng)設(shè)一種解決實(shí)際問題的情境或者以雙方競賽來解決某一實(shí)際問題的形式導(dǎo)入新課,往往也能產(chǎn)生很好的效果。

例4:兩力的合成-拉健身彈簧導(dǎo)入。

黑板前掛了一只健身拉力器,請(qǐng)一位同學(xué)上來拉彈簧的下端把手,要求拉到黑板上劃線的位置(請(qǐng)一位力氣小的女同學(xué),沒能拉到位)。這位同學(xué)費(fèi)了很大的力氣,但沒能完成任務(wù)。誰能來幫她一把?(實(shí)驗(yàn):兩位小同學(xué)共同用力把彈簧拉到了線下)。哪位同學(xué)能獨(dú)立地把彈簧拉到線下?(上來一位同學(xué)完成)。這位同學(xué)的力氣不小,一個(gè)人就頂上了兩個(gè)小同學(xué)的力氣。換句話說,把彈簧拉到線下,他所施的力與兩個(gè)小同學(xué)共同施力的效果相同。當(dāng)一個(gè)力的作用效果和兩個(gè)力的作用效果相同時(shí),物理學(xué)上就把這個(gè)力叫做另兩個(gè)力的合力。由于實(shí)際問題中一個(gè)物體往往受多個(gè)力的作用,從效果上用一個(gè)力來代替幾個(gè)力,就會(huì)使問題得到簡化,因此求合力是很有意義的。本節(jié)課我們就來研究一種最簡單的情況——求同一直線上的兩個(gè)力的合力。

例5:簡單機(jī)械-撬木板導(dǎo)入。

在講新課以前,請(qǐng)同學(xué)們幫我完成一件工作。誰能僅用自己的雙手把釘在一起的兩塊木板扳開?(同學(xué)們紛紛舉手,爭先恐后地要求上臺(tái))。(請(qǐng)一個(gè)力氣大的同學(xué)上臺(tái),但怎么也扳不開)??磥韮H憑我們的氣力是難以完成這一工作的。類似這樣的工作很多,好在人類可以利用自己的智慧,創(chuàng)造出一定的工具來解決這些難題。誰能利用一把大的螺絲起子把這兩木塊分開?(請(qǐng)一位小的女同學(xué)上臺(tái),輕而易舉地把木板撬開了)。這個(gè)同學(xué)使用的是一種最簡單的機(jī)械,它有什么特點(diǎn)?為什么能輕而易舉地把木板分開?它有哪些應(yīng)用?這就是下面我們要討論的內(nèi)容。

5、實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)導(dǎo)入法。利用實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí),既可以創(chuàng)造一種直觀的環(huán)境,又可以較好地起到承上啟下的作用。

例6:阿基米德原理-復(fù)習(xí)浮力實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入。

上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了浮力的概念。請(qǐng)問,我們是怎樣證明下沉的物體受到浮力的?(取出實(shí)驗(yàn)裝置,回憶實(shí)驗(yàn)過程)。當(dāng)我們把重物從空氣中像電視慢動(dòng)作一樣地逐步放入水中,想一想,物體受到的浮力是怎樣變化的?由此猜想一下浮力與什么因素有關(guān)。(演示、觀察、回答:隨著深度的增大而增加)。按照你們的說法,也就是浮力的大小與物體所處的深度有關(guān),是嗎?請(qǐng)?jiān)倏匆槐檠菔尽.?dāng)物體浸沒水中后,浮力就不再改變,顯然不能認(rèn)為浮力與深度有關(guān)。那么,在上述的實(shí)驗(yàn)中,除了深度改變外,還有什么因素在改變呢?物體浸入水下的部分在改變。未浸入時(shí)浮力為零,隨著浸入的部分變大,浮力也就變大;完全浸沒以后,浸入的部分不再改變,浮力的大小也就不變。二千多年前,阿基米德為完成皇帝交給他的任務(wù)——辨別皇冠的真?zhèn)慰嗫嗨妓鳎?dāng)他洗澡的時(shí)候,無意中發(fā)現(xiàn)浴缸的水被溢出時(shí),猛然想起了身體入水部分的體積跟排開的水的體積相等,他欣喜若狂地喊到:"我想出了,我想出了!"從這里我們能得到什么啟發(fā)嗎?——浮力與物體排開水的體積,或者說,與排水量有關(guān)。下面我們就用實(shí)驗(yàn)來研究這個(gè)問題。

實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入的類型很多,同一個(gè)課題可以有許多不同的導(dǎo)入方法。選擇的依據(jù)主要是教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)和學(xué)生的情況。一般在學(xué)習(xí)單元開始時(shí)或課題比較平直,可以考慮選擇趣味性較強(qiáng)的演示法和故事法;如果學(xué)生存在著較頑固的錯(cuò)誤概念,就需要選擇能激起強(qiáng)烈思維沖突的方法;如果課題與前面所學(xué)知識(shí)的聯(lián)系性較強(qiáng),而學(xué)生的準(zhǔn)備知識(shí)又不足,則選擇復(fù)習(xí)導(dǎo)入的方法;應(yīng)用性較強(qiáng)的課題,多引用聯(lián)系實(shí)際的方法;對(duì)年齡較小的學(xué)生,可多用競賽的方法。

實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入的基本結(jié)構(gòu)大體是:創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境——激發(fā)思維沖突——明確學(xué)習(xí)目標(biāo)——鋪設(shè)達(dá)標(biāo)階梯。

1、在導(dǎo)入階段創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境,提供新穎、奇特、驚險(xiǎn)、多變的現(xiàn)象,配合教師生動(dòng)的語言、抑揚(yáng)頓錯(cuò)的語調(diào)及運(yùn)用其它對(duì)比鮮明的教學(xué)媒體,能夠很好地喚起學(xué)生的無意注意,激發(fā)學(xué)生的直覺興趣,但更重要的是,要依靠所創(chuàng)設(shè)的實(shí)驗(yàn)情境的內(nèi)容和教師的引導(dǎo)將學(xué)生的無意注意轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸庾⒁?。增?qiáng)趣味性的途徑有兩條:一是選擇趣味性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn);二是巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)程序,運(yùn)用語言的藝術(shù)魅力,激其情又引其疑。

2、激發(fā)認(rèn)知沖突,這是保持學(xué)生有意注意、激勵(lì)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)最有效的途徑。當(dāng)新奇生動(dòng)的現(xiàn)象出乎學(xué)生的意料之外時(shí),好奇的心理驅(qū)使他們積極地思索,但不一定能趨向于教學(xué)的目標(biāo),也不一定會(huì)產(chǎn)生劇烈的認(rèn)知沖突。需要教師精心地引導(dǎo)和組織,及時(shí)地抓住學(xué)生閃現(xiàn)出來的認(rèn)知矛盾,掀起思維沖突的狂瀾,使學(xué)生產(chǎn)生渴望解決問題,又感到僅用自己現(xiàn)有的知識(shí)無法解決問題的心理矛盾。這可以說是決定導(dǎo)入階段成敗最關(guān)鍵的一環(huán),特別是那些學(xué)生存在頑固的前科學(xué)概念的課題。例如,學(xué)生中普遍存在"力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因"的觀點(diǎn),它是形成牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律教學(xué)難點(diǎn)的根源。因此在該課題的教學(xué)中,應(yīng)設(shè)法讓學(xué)生的錯(cuò)誤觀點(diǎn)暴露出來,再加以擊破。

3、明確目的,建立聯(lián)系,這是導(dǎo)入定向的重要環(huán)節(jié)。在激起思維沖突以后,應(yīng)當(dāng)使學(xué)生明確學(xué)習(xí)的目標(biāo)和解決問題的途徑。

當(dāng)然,這些導(dǎo)入的環(huán)節(jié),并不是死板的模式,可以靈活多變地加以應(yīng)用。在許多情況下,導(dǎo)入結(jié)構(gòu)并非都是截然分開的四段。而且不同的整體課堂結(jié)構(gòu),要求有不同的導(dǎo)入結(jié)構(gòu)。在導(dǎo)入階段,可以有側(cè)重地完成某一、二項(xiàng)任務(wù),而其它的任務(wù)放在展開的階段完成。

一般來說,優(yōu)秀的課堂實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入方案應(yīng)做到以下幾點(diǎn):

(1)創(chuàng)設(shè)情境和諧,能引起學(xué)生的注意和興趣;

(2)課題意識(shí)明確,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望;

(3)銜接自然,能調(diào)動(dòng)學(xué)生知識(shí)、方法上的準(zhǔn)備;

(4)實(shí)驗(yàn)與語言的配合密切,能引導(dǎo)觀察和積極思考;

(5)導(dǎo)入時(shí)間掌握得當(dāng),緊湊。

以上是筆者對(duì)于物理課堂實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入設(shè)計(jì)的一鱗半爪的認(rèn)識(shí),難免有以偏概全之嫌,在此拋磚引玉,與同行共議。

物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)分析論文

實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ歉呖嘉锢砜埔己说奈宕竽芰χ?,它要求學(xué)生能在理解的基礎(chǔ)上獨(dú)立完成"知識(shí)內(nèi)容表"所列的實(shí)驗(yàn),明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模斫鈱?shí)驗(yàn)原理,控制實(shí)驗(yàn)條件;會(huì)運(yùn)用這些實(shí)驗(yàn)中學(xué)過的實(shí)驗(yàn)方法;會(huì)正確使用在這些實(shí)驗(yàn)中用過的儀器;會(huì)觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并得出結(jié)論。

由于實(shí)驗(yàn)的重要性,相信許多學(xué)生用在此方面上的時(shí)間與精力不會(huì)少,17個(gè)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、步驟、注意事項(xiàng)、數(shù)據(jù)處理等等內(nèi)容一遍遍重復(fù),死記硬背,但這樣的學(xué)法與當(dāng)前高考出題的方向已是大相徑挺。以2000年全國高考實(shí)驗(yàn)題為例,沒有一個(gè)照搬課本中的實(shí)驗(yàn),特別是考驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)的題目(題目見本文附錄),其C項(xiàng)是測(cè)量小球的直徑的,按書本中的實(shí)驗(yàn)方法這一步是必須的,若守舊不創(chuàng)新,沒有較強(qiáng)的遷移能力和獨(dú)立解決問題的能力,則必然會(huì)選擇錯(cuò)誤選項(xiàng)C.那么怎樣對(duì)待新高考中的物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)呢?在教學(xué)中該采取什么樣的應(yīng)對(duì)措施呢?本人的體會(huì)是如下幾個(gè)方面。

一、基本儀器的使用仍是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。

不管上一年度有無考到儀器的使用,我們對(duì)常用的物理儀器要熟練運(yùn)用,這是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),是實(shí)驗(yàn)的工具,任何時(shí)侯都不過時(shí)。在這方面花些時(shí)間是必需的。常駐見的有十三種儀器,這十三種儀器是刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、天平、秒表、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、彈簧稱、溫度計(jì)、電流表、電壓表、多用電表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱等等。這些工具的使用每本復(fù)習(xí)用書上都有很詳細(xì)的說明,本文不再多言。

二、要以挑戰(zhàn)者的眼光挑剔書本上的實(shí)驗(yàn)。

從2000年度的全國物理高考卷中,我們應(yīng)感受到高考物理改革的方向了,這不是簡單的照抄課本上的實(shí)驗(yàn)了,它給予的驗(yàn)證動(dòng)量守

恒的實(shí)驗(yàn)裝置是對(duì)書本上權(quán)威的經(jīng)典裝置的改進(jìn)。這是對(duì)迷信權(quán)威者的嘲弄,是對(duì)創(chuàng)新者的呼喚。這給予了我們一個(gè)大膽的想象力,不要把書本上的實(shí)驗(yàn)奉若神明,要以挑剔的眼光重新審視我們書本上的老式實(shí)驗(yàn)方法。

其實(shí)在平時(shí)的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)中,在教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)中,我們對(duì)教科書中設(shè)計(jì)的許多方面的差強(qiáng)人意是很不滿的,比如動(dòng)量守恒定律中的被碰球干嗎一定要放在那很難立得住的小支柱子上;驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)沒必要從第一點(diǎn)就開始計(jì)時(shí)(即沒必要取第一和第二兩點(diǎn)間長度為2mm),我們完全可以從后面的計(jì)數(shù)點(diǎn)中取兩個(gè)點(diǎn)算出速度與高度來驗(yàn)證守恒定律,沒必要管第一點(diǎn)準(zhǔn)確與否……但總覺得高考它就按書本上實(shí)驗(yàn)裝置考,不敢與它有所沖突,害怕學(xué)生高考會(huì)吃虧,但從目前的發(fā)展趨勢(shì)看,這種擔(dān)心是沒有必要的,反而不利于學(xué)生的開放式思維的發(fā)展。

正是出于以上的考慮,我覺得實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)要打破常規(guī),不應(yīng)該再叫學(xué)生跟在書本的后面應(yīng)該怎樣做不應(yīng)該怎樣做,盡管我們不否認(rèn)書本上的實(shí)驗(yàn)是專家學(xué)者智慧的結(jié)晶,但思維被圈在這當(dāng)中不是現(xiàn)代教育的要求。要學(xué)生們學(xué)會(huì)找毛病——找設(shè)計(jì)原理上的毛?。徽覍?shí)驗(yàn)步驟上的毛?。徽覕?shù)據(jù)處理上的毛病,沒毛病也要想想能否改進(jìn)。這變學(xué)生從被動(dòng)地接受灌輸為主動(dòng)要學(xué)的一招,既提高了學(xué)生的參與學(xué)習(xí)與研究物理實(shí)驗(yàn)的熱情,又能迅速提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)水平與對(duì)物理學(xué)的理解程度,若找不到毛病也說明書本中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)確實(shí)是出色的。當(dāng)學(xué)生們擺脫對(duì)書本的依賴與迷信時(shí),其獨(dú)立性和創(chuàng)造力就被大大地激發(fā)出來了。這無論對(duì)當(dāng)前的高考復(fù)習(xí)還是未來走向社會(huì)都是極大的財(cái)富。

當(dāng)然學(xué)生們開始也許不適應(yīng)這樣的教學(xué)改革,但這不要緊,可以先提示他們,比如對(duì)牛頓第二定律的驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)有無問題,為什么不用彈簧稱測(cè)拉力,彈簧稱測(cè)拉力有何不妥;而為使小桶的重

力等于繩子的拉力,書本上要求小車的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于提供拉力的小桶的質(zhì)量,這有無必要,我們是否可用學(xué)過的連接體的知識(shí)修正一下拉力的大小,從而擺脫這個(gè)限制。再比如對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)定,每個(gè)實(shí)驗(yàn)都有可推敲之處,不應(yīng)絕對(duì)化,死記硬背是沒必要的,很多步驟的前后順序是可以顛倒的(比如許多實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作中的先后次序),要讓學(xué)生分析每一步驟在實(shí)驗(yàn)中的必然性,是屬于準(zhǔn)備階段還是實(shí)驗(yàn)過程階段或數(shù)據(jù)處理階段,只要?dú)w門別類,前后順序自然明晰。當(dāng)然我們也會(huì)發(fā)覺還有一些步驟是不得打亂的(比如打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是先打點(diǎn)后放手還是先放手后打點(diǎn)等等),這種開放式的討論要比老師講解給人的印象深刻得多了。當(dāng)學(xué)生們適應(yīng)這種學(xué)習(xí)方法時(shí),學(xué)習(xí)將成為一種樂趣,因?yàn)樗麄儾皇菚镜呐`了,而是權(quán)威實(shí)驗(yàn)的挑戰(zhàn)者,是評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)劣的法官,是成功的實(shí)驗(yàn)發(fā)明者。

三、以多種視角重新審視和組合實(shí)驗(yàn)板塊。

學(xué)習(xí)貴在總結(jié),在物理實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)中,我們不應(yīng)孤立地看待一個(gè)個(gè)實(shí)驗(yàn),而應(yīng)該從這些實(shí)驗(yàn)的原理、步驟、數(shù)據(jù)采集與處理方式上的異同上,給這些實(shí)驗(yàn)分門別類,從而組成不同的實(shí)驗(yàn)板塊。平時(shí)我們已經(jīng)自覺或不自覺地把實(shí)驗(yàn)分成力學(xué)實(shí)驗(yàn)板塊、電學(xué)實(shí)驗(yàn)板塊、熱學(xué)實(shí)驗(yàn)板塊、光學(xué)實(shí)驗(yàn)板塊。但這樣的處理只是簡單地重復(fù)了物理課本知識(shí)的體系,大多數(shù)情況下也是為了講解的方便,沒有多大的創(chuàng)意,對(duì)于學(xué)生思維的開發(fā)和對(duì)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)思維方式的培養(yǎng)顯得很不夠的。

在此,我認(rèn)為我們要在這些實(shí)驗(yàn)的組合板塊中挖掘一些功能,培養(yǎng)學(xué)生一種實(shí)驗(yàn)的常規(guī)意識(shí),比如對(duì)于力學(xué)板塊,這是由驗(yàn)證力的合成與分解、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用和測(cè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律、驗(yàn)證牛頓第二定律、驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律等實(shí)驗(yàn)組成的一個(gè)大的實(shí)驗(yàn)板塊,現(xiàn)在讓我們仔細(xì)去找找這些實(shí)驗(yàn)與其它實(shí)驗(yàn)板塊的區(qū)別。我們會(huì)發(fā)覺這些力學(xué)實(shí)驗(yàn)無非就是在力F、速度V、加速度a、位移S、質(zhì)量m這幾個(gè)量上做文章而且已。然后我們看看這幾個(gè)量是怎么測(cè)出來的,今后我們可以用同樣的方式去處理類似的探索式力學(xué)

實(shí)驗(yàn)。毫無疑問,這些實(shí)驗(yàn)告訴我們:位移用尺子量(提示學(xué)生高精確度該用什么量),質(zhì)量用天平(鼓勵(lì)學(xué)生思考大物體質(zhì)量用什么測(cè)),速度與加速度可用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量,速度還可以用平拋的方式計(jì)算,而力的測(cè)定不能用彈簧稱,因?yàn)椴环€(wěn)定,影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度……。讓學(xué)生們想想電學(xué)實(shí)驗(yàn)板塊又能得到些什么呢?

我們還可以把視野再擴(kuò)大一些,以各種角度重新組合新的實(shí)驗(yàn)板塊,比如按測(cè)量型與驗(yàn)證型可把實(shí)驗(yàn)分成兩大板塊,按能進(jìn)行圖像處理數(shù)據(jù)和不能用圖像處理數(shù)據(jù)又可以把實(shí)驗(yàn)分成兩大板塊。我們可以提示學(xué)生這樣劃分板塊,但把一個(gè)具體實(shí)驗(yàn)歸類于哪個(gè)板塊,這要學(xué)生自已思考,比如說用圖像法處理數(shù)據(jù),學(xué)生們熟悉的是驗(yàn)證牛頓第二定律和測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn),不過畫出的圖形必須是直線,否則不好處理(驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中加速度與質(zhì)量成反比就是一個(gè)典型的例子,坐標(biāo)軸改為質(zhì)量的倒數(shù),從而畫出的是直線),這給予學(xué)生們思考的空間,其實(shí)還有許多實(shí)驗(yàn)也是可以這樣處理的,它們都可以歸類于用圖像法處理數(shù)據(jù),比如用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn),我們測(cè)的是周期T和擺長L,再由公式來計(jì)算,書本上采用的是多測(cè)幾組再求平均值法,現(xiàn)在我們可以以L和T2/4л2為坐標(biāo)軸,用測(cè)得的數(shù)據(jù)放入描點(diǎn),畫直線求斜率即是g.類似的還有一些,讓學(xué)生們想想驗(yàn)證玻意耳定律是否也可這樣處理。

四、注意可轉(zhuǎn)為實(shí)驗(yàn)的習(xí)題。

在物理上,許多習(xí)題的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是相通的,它們的區(qū)別只是出題的角度不同罷了,讓學(xué)生們找一找,改一改,必能開竅。比如高一物理(心修本)第一章的課外習(xí)題部分,其第11、12、13題(273-274頁)就很典型,而第17題(見本文附錄)的設(shè)計(jì)思想更是與物理實(shí)驗(yàn)思路產(chǎn)生共鳴,它有效地克服了手拉彈簧稱測(cè)拉力不準(zhǔn)的弊病,事實(shí)上不論下面的長木板是勻速還是變速均不會(huì)影響彈簧稱的

讀數(shù)。其實(shí)物理課本中每一章的課后習(xí)題部分都有可探討之處。幾何光學(xué)那一章尤其如此。

五、實(shí)驗(yàn)也要融會(huì)物理思維方式在實(shí)驗(yàn)中常用的物理思想方法有等效法、累積法、控制某個(gè)變量法、留跡法、圖像處理平均值法,這要學(xué)生們能夠領(lǐng)會(huì),并能在每個(gè)實(shí)驗(yàn)中找出到底用了什么物理思惟方式。比如在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中就用了等效法(用位移代替速度)、累積法(重復(fù)打了許多點(diǎn))、留跡法(用復(fù)寫紙留下小球落地后的點(diǎn))等物理思維方法。在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中通過找各實(shí)驗(yàn)中的思維方法,能夠讓這些思維方法深入學(xué)生的腦海中,并用于那些可能遇到的探索型高考物理實(shí)驗(yàn)題。

物理做為一門建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上的學(xué)科,我想若在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)上有所突破必對(duì)學(xué)生整體物理水平的提高有很大的促進(jìn)作用。當(dāng)然以上只是我的一家之言,有不妥之處,望同行們指點(diǎn)。

物理現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)分析論文

物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。在教學(xué)中,有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際,分析物理現(xiàn)象;利用身邊物品,進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),都能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深學(xué)生體會(huì)。這里介紹一組與雞蛋有關(guān)的物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)。

1、液體蒸發(fā)吸熱

實(shí)驗(yàn):把剛煮熟的蛋從鍋內(nèi)撈起來,直接用手拿時(shí),雖然較燙,但還可以忍受。過一會(huì)兒,當(dāng)?shù)皻ど系乃じ闪撕螅械奖葎倱粕蠒r(shí)更燙了。

分析:因?yàn)閯倱粕蟻淼牡皻ど细街粚铀ぃ_始時(shí),水膜蒸發(fā)吸熱,使蛋殼的溫度下降,所以并不覺得很燙。經(jīng)過一段時(shí)間,水膜蒸發(fā)完畢。由蛋內(nèi)部傳遞出的熱量使蛋殼的溫度重新升高,所以感到更燙手。

2、熱脹冷縮的性質(zhì)

實(shí)驗(yàn):把煮熟撈起的蛋立刻浸入冷水中,待完全冷卻后,再撈起剝落。

分析:首先,蛋剛浸入冷水中,蛋殼直接遇冷收縮,而蛋白溫度下降不大,收縮也較小,這時(shí)主要表現(xiàn)為蛋殼在收縮。其次,由于不同物質(zhì)熱脹冷縮性質(zhì)的差異性,當(dāng)整個(gè)蛋都完全冷卻時(shí),組織疏松的蛋白收縮率比蛋殼大,收縮程度更明顯,造成蛋白蛋殼相互脫離,剝蛋殼就更方便了。

3、驗(yàn)證大氣壓存在

實(shí)驗(yàn):選一只口徑略小于雞蛋的瓶子,在瓶底熱上一層沙子。先點(diǎn)燃一團(tuán)酒精棉投入瓶內(nèi),接著把一只去殼雞蛋的小頭端朝下堵住瓶口?;鹧嫦绾?,蛋被瓶子緩緩“吞”入瓶肚中。

分析:酒精棉燃燒使瓶內(nèi)氣體受熱膨脹,部分氣體被排出。當(dāng)?shù)岸伦∑靠?,火焰熄滅后,瓶?nèi)氣體由于溫度下降,壓強(qiáng)變小,低于瓶外的大氣壓。在大氣壓作用下,有一定彈性的雞蛋被壓入瓶內(nèi)。

4、浮沉現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn):把一只去殼雞蛋,浸沒在一只裝有清水的大口徑玻璃杯中。松開手后,發(fā)現(xiàn)雞蛋緩緩沉入杯底。撈出雞蛋往清水中加入食鹽,調(diào)制成濃度較高的鹽溶液。再把雞蛋浸沒在鹽溶液中,松開手后,雞蛋卻緩緩上浮。

分析:物體浮沉情況取決于所受的重力和浮力的大小關(guān)系。浸沒在液體中的物體體積就是它所排開液體的體積,根據(jù)阿基米德原理可知物體密度與液體密度的大小關(guān)系可以對(duì)應(yīng)表示重力與浮力的大小關(guān)系。因?yàn)榈暗拿芏嚷晕⒈惹逅拿芏却?,?dāng)?shù)敖肭逅袝r(shí),所受重力大于浮力,所以蛋將下沉。當(dāng)浸沒在鹽水中時(shí),由于鹽水密度比蛋的密度大,所受的重力小于浮力,所以蛋將上浮。

5、慣性、摩擦阻力現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn):選用外形相似的生雞蛋、熟雞蛋各一只,放在水平桌面上。用相同的力使它們?cè)谠幮D(zhuǎn)。能迅速旋轉(zhuǎn)的是熟雞蛋,緩慢旋轉(zhuǎn)幾圈就停止的是生雞蛋。

分析:生雞蛋的殼內(nèi)是液狀的蛋清,外力作用在蛋殼上旋轉(zhuǎn)時(shí),蛋清由于慣性,繼續(xù)保持靜止?fàn)顟B(tài),則它與蛋殼間存在摩擦阻力作用,使整個(gè)蛋只能緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。而熟雞蛋內(nèi)蛋清已凝固成蛋白,外力作用時(shí)旋轉(zhuǎn)時(shí),整個(gè)蛋就能迅速轉(zhuǎn)動(dòng)。

6、物體的穩(wěn)定平衡

實(shí)驗(yàn):選用一只生雞蛋,在小頭一端開個(gè)孔并清除干凈殼內(nèi)的蛋清蛋黃。沿小孔滑入一塊重物。以蛋殼的大頭端為底部,扶好蛋殼。點(diǎn)燃一只蠟燭,滴入燭油,把重物封存在蛋殼底部。燭油大約封存至整個(gè)蛋殼高度的四分之一即可。把制好的蛋殼推倒后,蛋殼能自動(dòng)立起。制成一個(gè)“不倒翁”。

分析:在空蛋殼的底端封存的重物和燭油,使整個(gè)蛋體的重心移近蛋殼的底部,重心起低,穩(wěn)定性越好。當(dāng)?shù)皻A斜,偏離平衡位置時(shí),使蛋體的重心升高。因?yàn)榈皻さ锥耸乔蛐蔚?,在蛋體的自身重力作用下,蛋體又恢復(fù)到原來的平衡位置上。

7、分子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn):外殼完好的蛋,埋入食鹽中腌制一段時(shí)間,可以制成一只咸蛋。雖然蛋殼仍然完好,但連內(nèi)部的蛋黃都變咸了。

分析:因?yàn)槲镔|(zhì)的分子間存在間隙,而且分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),所以食鹽分子擴(kuò)散到蛋黃中,使蛋黃也變咸。

物理復(fù)習(xí)要略研究論文

一、正確理解考試說明中的考試目標(biāo)

根據(jù)普通高校對(duì)新生科學(xué)文化素質(zhì)的要求,參照教育部頒布的《全日制中學(xué)教學(xué)大綱》,并考慮中學(xué)教學(xué)實(shí)際,可制定以下四項(xiàng)目標(biāo)。

1.對(duì)自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的理解能力。重視能力和素質(zhì)的考查是新一輪高考改革的一個(gè)特點(diǎn),雖然在高考中強(qiáng)調(diào)了對(duì)能力的考查,但自然科學(xué)的基本知識(shí)仍然是基礎(chǔ)??寄芰﹄x不開知識(shí)的載體作用,離開了知識(shí)的積累,能力就無法形成。強(qiáng)調(diào)對(duì)自然科學(xué)基本知識(shí)的考查,并不是要求學(xué)生死記硬背自然科學(xué)的某些專業(yè)名詞、術(shù)語,而是要求學(xué)生能夠解釋和說明所學(xué)自然科學(xué)基本知識(shí)的含義,并能用適當(dāng)?shù)男问?如文字、圖或表)進(jìn)行表達(dá)。

2.設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)的能力。自然科學(xué)是實(shí)驗(yàn)性科學(xué),科學(xué)概念、原理和規(guī)律都是由實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)和論證的。教學(xué)過程中的實(shí)驗(yàn)有助于加深學(xué)生對(duì)自然科學(xué)概念、原理和規(guī)律的理解,實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ彩菍W(xué)生將來從事工作研究的基礎(chǔ)。自然科學(xué)的重要知識(shí)常伴有實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)行高中教材的一個(gè)重要特點(diǎn)。

3.能讀懂自然科學(xué)方面的資料。人們對(duì)自然界的各種現(xiàn)象和規(guī)律通常是用文字和圖表來描述的。與文字相比,圖表描述自然科學(xué)的研究成果更具有直觀形象的特點(diǎn),因此常被各類科研文章采用,要讀懂自然科學(xué)方面的資料,能看懂圖表所包含的信息,并能從中找出規(guī)律是非常重要的。

4.對(duì)自然科學(xué)基本知識(shí)的應(yīng)用能力。學(xué)習(xí)自然科學(xué)的基本知識(shí)僅僅停留在理解上是不夠的,還要能在理解的基礎(chǔ)上,應(yīng)用這些知識(shí)去指導(dǎo)自然科學(xué)的研究社會(huì)的生產(chǎn)和人類的生活,必須懂得自然科學(xué)知識(shí)的實(shí)用性和社會(huì)價(jià)值。

現(xiàn)實(shí)中人與自然、社會(huì)發(fā)生的聯(lián)系,實(shí)際上都是綜合性問題,所以整體或綜合的思路非常重要。以筆者理解,“X”卷包含的知識(shí)點(diǎn)難度并不會(huì)比以往的要求更高,但要求全面地考查學(xué)生的閱讀理解、綜合思維、信息處理及表達(dá)能力。由此,中學(xué)學(xué)科教育也不妨受此啟發(fā),換換思路,重視知識(shí)的梳理和融合,鼓勵(lì)課堂討論增加實(shí)踐機(jī)會(huì)。

二、打開圖書館、閱覽室的“門”,打開學(xué)校的“門”

物理教學(xué)必須聯(lián)系實(shí)際,在抓基本知識(shí)點(diǎn)教學(xué)的同時(shí),有意識(shí)地聯(lián)系生活、生產(chǎn)和科研實(shí)際,充分利用圖書館、閱覽室的資料,組織學(xué)生課外閱讀,拓寬知識(shí)面。開設(shè)講座,講物理史故事,講現(xiàn)代科技新成就,如激光的廣泛運(yùn)用,全息照相的妙用,光纖在現(xiàn)代通信中的作用等,既激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,又增強(qiáng)現(xiàn)代意識(shí),提高學(xué)生素質(zhì)。

三、具體做法

第一,整體規(guī)劃教學(xué),打高考總體仗。對(duì)理科總復(fù)習(xí),大體上分為三大階段:(1)用80%左右的時(shí)間復(fù)習(xí)好本學(xué)科的知識(shí)。物理學(xué)科要根據(jù)學(xué)科的特點(diǎn)進(jìn)行復(fù)習(xí),抓好“必修課”和“選修課”。(2)用20%的時(shí)間,理化生三科教師坐在一起探討,哪些可以作為切入點(diǎn),分工合作,編寫一些有一定綜合性(2科、3科)的練習(xí)卷。(3)考前留有一定時(shí)間對(duì)學(xué)生進(jìn)行考試心理訓(xùn)練教給他們一些應(yīng)試技巧。

第二,講練并重,精講精練。要堅(jiān)持講解與練習(xí)有機(jī)結(jié)合的原則,既不能“以講代練”,也不能“以練代講”“精講精練”,使學(xué)生能觸類旁通、舉一反三。

講:針對(duì)性要強(qiáng),除重點(diǎn)、關(guān)鍵外,側(cè)重講單元練習(xí)方法和應(yīng)注意的問題。注意知識(shí)的綜合交叉,突出能力的培養(yǎng),培育應(yīng)變能力。

練:以定時(shí)作業(yè)為主要形式,讓學(xué)生在解題的能力、速度等方面適應(yīng)高考的要求。

評(píng):教師講評(píng)練應(yīng)突出重點(diǎn),重在指導(dǎo)。不是重復(fù)重演一遍,不能以題論題。在講課中,要注意知識(shí)的縱橫聯(lián)系和加大覆蓋面的教材組織,努力達(dá)到舉一反三靈活運(yùn)用的目的,同時(shí)要突出規(guī)范表達(dá)的訓(xùn)練指導(dǎo)。

第三,組織專題講座,進(jìn)行學(xué)法、解法指導(dǎo)。在整個(gè)復(fù)習(xí)過程中,要求學(xué)生:(1)讀書。在教師的指導(dǎo)下有重點(diǎn)地讀書;讀自己認(rèn)為的缺漏部分;讀高考說明》。(2)總結(jié)。自我歸納總結(jié),及時(shí)反饋及時(shí)糾錯(cuò),在心理方面為高考做準(zhǔn)備??偨Y(jié)解題經(jīng)驗(yàn),探索解題規(guī)律,養(yǎng)成良好習(xí)慣,提高審題能力和綜合分析解決問題的能力。

鄉(xiāng)鎮(zhèn)初中物理實(shí)驗(yàn)論文

1教師教學(xué)理念陳舊,教學(xué)方法僵化

任課教師有的滿堂灌,有的滿堂練,有的滿堂問,單純追求課堂氣氛———假熱烈,給人的印象視乎在表演作秀,沒有體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,忽視學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng).有的演示實(shí)驗(yàn)效果不明顯,或沒有結(jié)果,現(xiàn)象看不到,沒有說服力.比如水沸騰實(shí)驗(yàn),明明水還沒有沸騰,教師就讓學(xué)生站起立即說水在沸騰時(shí)有什么現(xiàn)象,教學(xué)效果可想而知.有的教師過分依賴仿真實(shí)驗(yàn)或者實(shí)驗(yàn)視頻,一年做不了幾個(gè)實(shí)驗(yàn),經(jīng)常利用電腦仿真代替演示學(xué)生實(shí)驗(yàn),學(xué)生就沒有經(jīng)歷動(dòng)手動(dòng)腦做實(shí)驗(yàn)的經(jīng)歷和體會(huì).

2實(shí)驗(yàn)器材不足,有些實(shí)驗(yàn)沒有條件做

有的學(xué)校多年不添置儀器耗材,實(shí)驗(yàn)器材數(shù)量明顯不足,比如某校馬德堡半球?qū)嶒?yàn)只有一套器材,平行班級(jí)有八個(gè)班,只能等一個(gè)班上完以后下一位教師才能使用,影響教學(xué)進(jìn)度.有些學(xué)校在經(jīng)費(fèi)使用上也不愿意給實(shí)驗(yàn)教學(xué)上花費(fèi)更多的錢財(cái),幾年甚至十幾年也不添置器材,實(shí)驗(yàn)儀器匱乏.有的學(xué)校實(shí)驗(yàn)室器材雖然很多,但器材的型號(hào)數(shù)量配備很不合理,有的過多有的又太少,如某校彈簧秤量程為0~50N的數(shù)量多達(dá)100個(gè),而量程為0~5N、0~10N的彈簧秤總共只有30個(gè),給教學(xué)工作帶來很多不便;有的學(xué)校在購置實(shí)驗(yàn)器材時(shí)不聽取專業(yè)教師的意見和建議,領(lǐng)導(dǎo)拍腦袋想購啥器材就買回來,有的器材對(duì)初中物理實(shí)驗(yàn)用處不大,如適合高中教學(xué)用的有交流輸出的學(xué)生電源在初中使用的時(shí)機(jī)很少.

3有些教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力有限

可以說這是制約實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量難以提高的關(guān)鍵,困擾著廣大教師,其中存在的問題最多,也是需要我們特別引起重視的地方;比如有些演示實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范,甚至有些是錯(cuò)誤的,有些學(xué)生實(shí)驗(yàn)教師不能很好地指導(dǎo),發(fā)給學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材后讓學(xué)生自己亂動(dòng),學(xué)生想怎么用就怎么用,實(shí)驗(yàn)器材當(dāng)成玩具,比如有的學(xué)生把砝碼浸入鹽水中,用量筒給水加熱等,儀器損壞現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,課堂教學(xué)秩序混亂,實(shí)驗(yàn)效果明顯降低;有些上課用語不規(guī)范,比如把溢水杯叫水桶,把燒杯叫玻璃杯,把導(dǎo)線叫電線等.有的教師不清楚滑動(dòng)變阻器、電阻箱及電位器的適用條件,不分電路情況和實(shí)驗(yàn)精確度的要求任意使用,給學(xué)生一個(gè)錯(cuò)誤的信息;有的教師不知道學(xué)生電源穩(wěn)壓和直流輸出的特性,給學(xué)生講在任何電路情況下可以隨便使用沒有區(qū)別,混淆視聽.有的老師在講授布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散時(shí)讓學(xué)生在顯微鏡下觀察懸浮花粉微粒或在無風(fēng)情形觀察空氣中的煙粒、塵埃都會(huì)看到微粒的運(yùn)動(dòng),墨汁撒在水中會(huì)迅速擴(kuò)散,并且溫度越高,運(yùn)動(dòng)越激烈,擴(kuò)散也越快,于是老師解釋到我們學(xué)生看到的微小花粉或煙粒是它們的分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),墨汁擴(kuò)散也是因?yàn)槟肿釉谶\(yùn)動(dòng)等等,當(dāng)解釋到花粉微粒為啥會(huì)在某時(shí)刻瞬間不動(dòng)時(shí)是由于水分子靜止不動(dòng),試想水分子怎么能在某時(shí)刻靜止不動(dòng)呢?把布朗運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散現(xiàn)象說成是同一種現(xiàn)象;凡此種種漏洞百出的解釋都是老師沒有吃透教材出現(xiàn)的錯(cuò)誤;還有個(gè)別教師實(shí)驗(yàn)課后不打掃衛(wèi)生,不整理清洗器材,不愛護(hù)公共財(cái)物,實(shí)驗(yàn)過程中浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重,對(duì)學(xué)生不進(jìn)行良好實(shí)驗(yàn)品格的培養(yǎng),態(tài)度情感價(jià)值觀教育缺失;不重視總結(jié)得失,課后沒有反思,不寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告、作業(yè)批改不認(rèn)真.

4實(shí)驗(yàn)器材保管使用不當(dāng)管理混亂

有些砝碼生銹影響測(cè)量結(jié)果,有些開關(guān),滑動(dòng)變阻器接觸不良導(dǎo)致電路不通,有些電池電量不足影響實(shí)驗(yàn)效果,有些砝碼不用鑷子取用而用手拿取,天平上的游碼不用鑷子撥動(dòng),也是用手直接滑動(dòng),有些電流表、電壓表接線柱螺絲松動(dòng)接觸不良,實(shí)驗(yàn)時(shí)電路雖然連接正確但是電流表電壓表指針不動(dòng),學(xué)生會(huì)認(rèn)為電路錯(cuò)誤,造成誤解.有的實(shí)驗(yàn)室管理員非專業(yè)人員,又不經(jīng)過培訓(xùn)對(duì)物理儀器不懂,張冠李戴,經(jīng)常發(fā)生儀器搭配不正確現(xiàn)象,儀器擺放不規(guī)范,制度不健全,沒有器材更新更換計(jì)劃,不重視實(shí)驗(yàn)室建設(shè),學(xué)校買啥儀器就保管啥儀器,充其量就是一個(gè)保管員的角色,沒有報(bào)損賠償制度管理混亂;有的實(shí)驗(yàn)室管理人員由物理教師兼職,教學(xué)任務(wù)重?zé)o暇顧及實(shí)驗(yàn)室工作,有的教師不愿意承擔(dān)實(shí)驗(yàn)室工作,認(rèn)為學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)室人員劃入后勤服務(wù)人員,在評(píng)職稱評(píng)先進(jìn)績效考核等方面低人一等;有的實(shí)驗(yàn)室裝備精良,先進(jìn)儀器高端,儀器價(jià)值成本較高,裝飾豪華成了應(yīng)付檢查和學(xué)校裝飾門面的工具,長期不使用,或使用率不高,不打掃衛(wèi)生儀器器材上面灰塵一層,白白浪費(fèi)了很多財(cái)政資金.

5缺少必要的教學(xué)掛圖

有些當(dāng)年很好很實(shí)用的教學(xué)掛圖,由于經(jīng)常使用,存在破損現(xiàn)象,沒有及時(shí)修理或更換,教學(xué)的直觀性打了折扣.比如船閘教學(xué)活動(dòng)掛圖,在長期使用后,閘室閘門損壞,如果能及時(shí)修理或更換新掛圖,配上多媒體動(dòng)畫,教學(xué)效果會(huì)更好.有的學(xué)校近幾年購置的教學(xué)掛圖、圖片、光盤都很少,課堂上老師可選用的教具數(shù)量少種類單一.

6沒有充分利用好多媒體教學(xué)

有些課件與教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系不十分緊密,或者課件表達(dá)的意思不明顯,對(duì)學(xué)生知識(shí)的生成意義不大,有些課件或視頻資料突出趣味性,知識(shí)性不足,忽視對(duì)學(xué)生知識(shí)的傳授,顧此失彼.有的老師課件多少年都一成不變,不修改也不增加豐富新的內(nèi)容,沒有時(shí)代氣息,很不適應(yīng)現(xiàn)代學(xué)生的認(rèn)知理解能力,課堂沒有吸引力.有些老師上課只會(huì)演示課件,課堂儼然變成了課件展示會(huì),離開課件就束手無策不會(huì)上課.

7教師自制教具能力弱

部分教師不能根據(jù)學(xué)情、校情獨(dú)立制作教學(xué)用具,只會(huì)使用現(xiàn)有的教學(xué)用具,不會(huì)開發(fā)利用周圍資源制作適合學(xué)生實(shí)際情況的教學(xué)用具.開發(fā)創(chuàng)新能力較弱,很難輔導(dǎo)學(xué)生的課外手工制作,對(duì)于學(xué)?;蛏霞?jí)舉辦的手工制作大賽也是疲于應(yīng)付,不能保證工作質(zhì)量.

8課外實(shí)踐活動(dòng)開展不正常

學(xué)校不重視課外實(shí)踐活動(dòng),學(xué)生外出參觀學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)很少.物理源自生活又應(yīng)用于生活,理論知識(shí)必須與生產(chǎn)勞動(dòng)想結(jié)合,比如在學(xué)習(xí)水能利用時(shí),可以組織學(xué)生就近參觀水電站發(fā)電設(shè)備,聘請(qǐng)工作人員講解發(fā)電流程工作原理,學(xué)習(xí)汽油機(jī)柴油機(jī)時(shí),有些老師很少組織學(xué)生去汽修廠參觀,學(xué)生只能在課堂上看到汽油機(jī)柴油機(jī)模型,缺乏真實(shí)感.

9學(xué)校缺乏對(duì)學(xué)生的科技小制作小發(fā)明創(chuàng)作活動(dòng)的重視

學(xué)生課后第二課堂活動(dòng)缺乏吸引力,有些活動(dòng)開展流于形式,做表面文章,只是為了應(yīng)付學(xué)?;蛏霞?jí)檢查,活動(dòng)課沒有實(shí)效.總之,農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)初中由于條件的限制,在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方面還有許多方面需要改進(jìn),還需要每位教師不懈的努力,繼續(xù)加強(qiáng)學(xué)校管理,細(xì)化責(zé)任,改進(jìn)教法學(xué)法,實(shí)驗(yàn)教學(xué)就會(huì)有改觀。

物理學(xué)研究論文

摘要:對(duì)經(jīng)典力學(xué)范圍內(nèi)現(xiàn)行的慣性觀提出了不同的看法,認(rèn)為對(duì)于慣性要區(qū)分:個(gè)別研究對(duì)象的性質(zhì)與存在的性質(zhì);保持某種狀態(tài)的性質(zhì)與改變某種狀態(tài)的性質(zhì);物理學(xué)規(guī)律的動(dòng)力學(xué)特性與審美性。

關(guān)鍵詞:慣性;存在;時(shí)間;空間

慣性是經(jīng)典力學(xué)中的一個(gè)基本概念,同時(shí)它又是人們?nèi)粘I钪械囊粋€(gè)基礎(chǔ)性觀念,并且慣性問題也是經(jīng)常被物理學(xué)界討論的一個(gè)話題(1)??墒?,盡管經(jīng)典力學(xué)經(jīng)過了漫長的發(fā)展時(shí)期,大部分的物理教師在此問題上還存在著很多的混亂性(2),本文試從幾個(gè)方面對(duì)慣性進(jìn)行了討論,望引起大家的共識(shí)。

一、慣性的意義

大家知道,慣性是物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)(3)。一個(gè)物體,只要不受外力作用,原來靜止的就會(huì)一直靜止下去,而原來運(yùn)動(dòng)的則會(huì)一直作勻速直線運(yùn)動(dòng)。這里的問題在于:慣性是否是物體的性質(zhì)?依據(jù)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律,任何物體均具有慣性。因而,看來慣性不是被研究物體的性質(zhì),因?yàn)檫@一性質(zhì)是一切物體所具有的,也就是說它與物體的個(gè)別特征無關(guān)。因而,慣性只能是存在的一個(gè)特征,是被研究對(duì)象周圍的環(huán)境在此對(duì)象上的表現(xiàn)。換一句話說,它是存在于物體周圍的一種條件,一種約束。

二十世紀(jì)初,德國數(shù)學(xué)家諾特爾(4)證明了:空間平移對(duì)稱性導(dǎo)致動(dòng)量守恒、空間轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱性導(dǎo)致角動(dòng)量守恒、而時(shí)間均勻性導(dǎo)致能量守恒。事實(shí)上,物體的慣性是時(shí)間均勻性與空間對(duì)稱性的必然結(jié)果。因而它與個(gè)別的特殊研究對(duì)象無關(guān)。慣性不是個(gè)別存在物的性質(zhì),個(gè)別存在物只是慣性的顯現(xiàn)者,慣性的本質(zhì)與個(gè)別存在物的特性無關(guān)。從而我們就不能用反映個(gè)別存在物性質(zhì)的量(例如質(zhì)量)來測(cè)度慣性。因?yàn)閼T性作為存在的一種顯現(xiàn),并無大小可言,它只是存在之狀態(tài)的表達(dá)。

二、慣性與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的難易程度無關(guān)

通常認(rèn)為質(zhì)量是物體慣性大小的量度是據(jù)于這樣的理由:質(zhì)量大的物體在相同的力作用下其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不容易改變。這是由牛頓第二定律所得到的基本結(jié)論。而事實(shí)上物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否變化,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化是難還是容易是與慣性無關(guān)的。慣性所揭示出的物體之性質(zhì)不在于其使(或抗拒)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變或代表改變的難易程度的能力,而在于它的保持某種特定狀態(tài)(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng))的本領(lǐng):在最相似的物之間,錯(cuò)覺說著最巧妙的謊;最小的罅隙是最難度(5)。因而慣性與物體的質(zhì)量無關(guān)。倘若慣性與物體的質(zhì)量有關(guān)的話,則我們也可以說力與慣性也有關(guān)系。因?yàn)閷?duì)于相同質(zhì)量的物體而言,力越小其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就越難改變。因而,也即力越小物體的慣性越大。事實(shí)上,在慣性概念發(fā)展的最初時(shí)期,牛頓就將慣性與力進(jìn)行等價(jià)的思考,當(dāng)然現(xiàn)在大家知道牛頓的把慣性等同于力的思想是錯(cuò)的了。如果要說質(zhì)量與慣性確有聯(lián)系的話,作者以為也只能從這樣的一個(gè)視角來看:慣性是由其表現(xiàn)物體周圍存在著的與時(shí)空有關(guān)的天體質(zhì)量分布情況決定著的性質(zhì)。這是因?yàn)?,根?jù)廣義相對(duì)論,空間的性質(zhì)是由天體質(zhì)量的分布所決定的。至于時(shí)間,自從奧古斯?。?)提出“什么是時(shí)間?”以來,人們還沒有認(rèn)清它的真面目,也因而從更深的層次上而言,人們只認(rèn)識(shí)到什么是慣性而還沒有搞清慣性是什么。

慣性不是一種由個(gè)別物體自身所具備的原因(誠然,所有物體均會(huì)表現(xiàn)出慣性),它不是我們的一種吃力的、需要支撐的、痛苦感的反映,事實(shí)上,它是存在之美感的綻開。因而“慣性是物體對(duì)任何改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的外來作用的阻抗的性質(zhì)”(7)這樣一種說法就是不當(dāng)?shù)?。因?yàn)檫@一注釋還是從對(duì)牛頓第二定律的基本分析而來的,在這一注釋中已經(jīng)隱藏了牛頓第二定律及對(duì)慣性與物體質(zhì)量等價(jià)的認(rèn)同感。其實(shí),慣性是一種令人十分安全的、舒適的、和諧的存在之性質(zhì),它使物體的存在行為非常簡單,而人們也往往由于常見到這種存在的簡單性而忽視了它的深層含義。靜止的永遠(yuǎn)靜止,運(yùn)動(dòng)的永遠(yuǎn)作勻速直線運(yùn)動(dòng),慣性就是將存在如此單調(diào)而重復(fù)地顯現(xiàn)在人們眼前。凡是背離了這兩種物體的存在情況而用慣性去解釋其存在原因的,作者以為均屬一種不當(dāng)?shù)脑庌q行為??墒沁@種詭辯行為不僅麻木了人的腦神經(jīng)而且充斥著各種各樣的教科書(8),我們來看一些下面的例子。

例1.慣性也有不利的一面,高速行駛的車輛因慣性而不能及時(shí)制動(dòng)常造成交通事故。所以,在城市的市區(qū),對(duì)機(jī)動(dòng)車的車速都有一定的限制,以利于行車安全。(9)

在這里,不能及時(shí)制動(dòng)是由于慣性還是由于制動(dòng)力不夠大?略作思考,讀者就可判斷出是由于后者。將慣性看成一種破壞力是十分荒唐的。而發(fā)生交通事故的真正原因是,由于車輛質(zhì)量較大,而相應(yīng)的制動(dòng)力在如此質(zhì)量的物體上所產(chǎn)生的加速度很小,不能使車輛很快地減速,從而在短時(shí)間內(nèi)停下來。倘若對(duì)于質(zhì)量較大的車輛來說制動(dòng)力也允許更大,那么作者認(rèn)為還是可以在一定的時(shí)間內(nèi)制動(dòng)車輛的。

并且,這個(gè)例子中的“高速行駛的車輛”及“對(duì)機(jī)動(dòng)車的車速都有一定的限制”的字句很容易使學(xué)生認(rèn)為慣性和物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。這對(duì)于初學(xué)者來說是一個(gè)很大的誤導(dǎo)。

例2.把斧柄的一端在水泥地面上撞擊幾下,斧頭就牢牢地套在斧柄上了,這是什么緣故呢?(10)

通常標(biāo)準(zhǔn)答案是這樣的:開始斧頭和斧柄同時(shí)向下運(yùn)動(dòng),當(dāng)斧柄遇到障礙物時(shí)突然停止,而斧頭由于慣性保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),這樣斧頭就牢牢地套在斧柄上了。

事實(shí)上,斧頭在斧柄上套牢是由于斧頭克服了阻力相對(duì)于斧柄運(yùn)動(dòng)了一段位移,而慣性不是克服某種阻力使斧頭運(yùn)動(dòng)的原因。在此問題中的一個(gè)效果是斧頭相對(duì)于斧柄產(chǎn)生了某種(克服一定力的)運(yùn)動(dòng),因而我們必須以斧柄為參照系來考察此種運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)。當(dāng)以斧柄為參照時(shí),實(shí)際上斧柄在撞擊的過程中是一個(gè)非慣性系,它相對(duì)于慣性系有一個(gè)向上的加速度。因而斧頭在此參照系中必受到一個(gè)向下的“慣性力”,正是此力與斧頭的重力克服了斧頭與斧柄之間的彈力與摩擦阻力使斧頭相對(duì)于斧柄前進(jìn)了一段位移,從而使斧頭在斧柄上套牢。如果一定要以地面為參照系來看斧頭在斧柄上套牢的問題,那么可以這樣認(rèn)為:雖然斧頭在斧柄上向下套牢的過程中沒有受到除重力以外的向下的另外力,但相對(duì)于地面而言斧頭具有一定的動(dòng)能和重力勢(shì)能,正是這個(gè)能量克服了阻力作功從而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。所以從效果上看,一是斧頭相對(duì)于斧柄向下移動(dòng)了一段位移,二是斧頭與斧柄的接觸面上在發(fā)熱。

如果僅從動(dòng)力學(xué)的角度來看,斧頭在斧柄上套得牢不牢是由其受到的作用力大小與作

用時(shí)間(或所通過的位移)所共同決定的,也就是說它和斧頭相對(duì)于斧柄的動(dòng)能或動(dòng)量變化有關(guān)。斧柄在“水泥地面”上“撞擊”這兩個(gè)條件只是使斧柄產(chǎn)生了相對(duì)于水泥地面的較大的動(dòng)量變化率,從而也使斧頭具有了相對(duì)于斧柄的慣性力。但是,雖然這個(gè)慣性力構(gòu)成了斧頭套牢在斧柄上的直接原因,可嚴(yán)格地說,斧頭在斧柄上套得牢不牢的原因還和斧頭的重力及斧柄的彈性和斧頭與斧柄的摩擦力大小均有關(guān)系。并且斧頭在斧柄上套得牢不牢和作用時(shí)間也大有關(guān)系,因而,撞擊“幾下”也是一個(gè)非常重要的條件。

例3.小車上豎直放置一個(gè)木塊,讓木塊隨小車沿著桌面向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)小車被檔板制動(dòng)時(shí),車上的木塊向右傾倒。這是怎么回事呢?(11)

教科書上的答案是這樣的:小車突然停止的時(shí)候,由于木塊和小車之間的摩擦,木塊的底部也隨著停止,可是木塊的上部由于慣性要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以木塊向右傾倒。

事實(shí)上,本例中小車上木塊的傾倒是由于力矩作用的緣故。若以地面為參照物,小車對(duì)木塊的摩擦力對(duì)木塊的重心而言有一個(gè)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的力矩,從而木塊向右傾倒。若以小車為參照物,小車被檔板制動(dòng)時(shí)已是一個(gè)非慣性系,作用在木塊(重心)上的“慣性力”對(duì)木塊的底端也產(chǎn)生一個(gè)使木塊作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的力矩。

需要指出的是,在上述例2和例3中,斧頭在斧柄上套牢和木塊在小車上傾倒已是一個(gè)涉及物體在非慣性系中的動(dòng)力學(xué)的問題。其中例2是非慣性系中的質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)問題,而例3則是非慣性系中的剛體動(dòng)力學(xué)問題??墒?,在非慣性系中,我們通常意義上所論述的牛頓第一定律已不成立,從而也失去了此兩例的代表意義。也就是說,這兩個(gè)例子不僅是不準(zhǔn)確的解釋而且是不適當(dāng)?shù)睦印T谏婕皯T性的問題上我們必須分別那些是屬于慣性現(xiàn)象,而那些則不屬于慣性現(xiàn)象——即為動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象。牛頓的例子,毫無疑問是正確的(12),但我們?cè)S多的物理學(xué)工作者卻將慣性對(duì)事物的解釋范圍作了相當(dāng)隨意而并不恰當(dāng)?shù)臄U(kuò)展或扭曲。其實(shí)在講述慣性時(shí),用不著舉更新鮮的特別例子,倒是需指出慣性使我們對(duì)事物常態(tài)的存在方式太熟視無睹了。這里問題的關(guān)鍵在于,慣性不是使物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(使火車制動(dòng)、使斧頭套牢在斧柄上、使小木塊傾倒)的原因。嚴(yán)格地說,這些原因和物體的慣性無關(guān),只和力有關(guān),而至于火車制動(dòng)得及時(shí)不及時(shí),斧頭套在斧柄上牢不牢,小木塊傾倒得快不快,則不僅與力有關(guān),還和物體的質(zhì)量、形體、初速度有關(guān)。但即使如此地與質(zhì)量和初速有關(guān)卻也與慣性無關(guān)。

慣性,這個(gè)我們通常認(rèn)為是由物體內(nèi)在因素決定的性質(zhì),其實(shí)是物體存在方式的一種條件性:“試取汽車為參考系統(tǒng)來研究‘當(dāng)汽車急劇剎車的時(shí)候,車中乘客有向前傾倒的傾向’這個(gè)問題,在汽車急劇剎車前,相對(duì)于汽車而言,乘客是靜止的,在汽車急劇剎車時(shí),乘客突然向前傾,這就是說,以汽車為參考系統(tǒng),乘客由靜止而突然向前傾,并不保持其靜止?fàn)顟B(tài),并不表現(xiàn)出慣性”(13)。這個(gè)條件就是:物體要表現(xiàn)出慣性,它必須處于慣性參考系中。而“事物的存在頑強(qiáng)地延續(xù)維持不變,無論運(yùn)動(dòng)是快是慢抑或停止?!保?4)也只在慣性系中才成立。在研究物體的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)問題時(shí),慣性系總有著特殊的地位??墒?,這個(gè)特殊地位的存在并不單單是人類抽象理性的功勞,并不是人類貪懶和間集化的一個(gè)報(bào)應(yīng),慣性系的存在有其形而上的基礎(chǔ):自然之美的呈現(xiàn)及人對(duì)自然之美呈現(xiàn)體認(rèn)的同一性。如果沒有了存在的時(shí)間均勻性與空間對(duì)稱性,我們選取的相對(duì)于地面作勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系對(duì)研究動(dòng)力學(xué)問題而言也就將成為一個(gè)畸形的怪胎。慣性系不僅在計(jì)算上向人類提供了聯(lián)系物體的相互作用與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的便利方式,其更根本的是它使人與存在的關(guān)系成為審美性的。慣性定律給我們的啟示是:存在是美的。而慣性系則是自然對(duì)人的一個(gè)饋贈(zèng)。也因而,我們應(yīng)當(dāng)從審美的視角來看待慣性,而不應(yīng)當(dāng)將它看成一個(gè)惡魔或一件便宜貨。

所有的老師都要求學(xué)生不要把慣性與慣性定律混為一談,可是當(dāng)我們的老師用動(dòng)力學(xué)的觀點(diǎn)來看待慣性——也就是說,把慣性與牛頓第二定律混為一談的時(shí)候,對(duì)學(xué)生的這一期望是合適的嗎?其實(shí)這是一個(gè)誤區(qū):當(dāng)教完一些物理學(xué)的基本概念與規(guī)律以后,就要求學(xué)生用它們解釋自然現(xiàn)象。事實(shí)上,物理學(xué)中有些基本概念與規(guī)律不是要求我們?nèi)ソ忉屪匀滑F(xiàn)象,它沒有這個(gè)功能,它只是告訴我們要去感受些什么,它提供給我們的不是一種推理的方式,而是一個(gè)判斷的原則:它促成我們的判斷更接近于自然之美的呈現(xiàn)。

三、慣性定律與牛頓第二定律的關(guān)系

當(dāng)物體所受的合外力為零時(shí),從牛頓第二定律可知物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或作勻速直線運(yùn)動(dòng)。可是,僅依據(jù)這一點(diǎn)卻不能認(rèn)為牛頓第一定律是牛頓第二定律的一個(gè)特例。因?yàn)檫@兩個(gè)定律的論述對(duì)象其實(shí)是不一樣的。牛頓第二定律的研究對(duì)象是一個(gè)物體,而牛頓第一定律論述的是整個(gè)存在的性質(zhì)。慣性——這個(gè)任何物體均具有的性質(zhì)其實(shí)不是我們的個(gè)別研究對(duì)象所具有的性質(zhì),因?yàn)檫@個(gè)“任何物體”,包括了天地間的萬物,而萬物的總稱(15)即是宇宙:“四方上下曰宇,古往今來曰宙”.也即任何個(gè)別的物體都不可能無條件地具有慣性:慣性是存在的特性,是存在著的時(shí)空的特性,是宇宙的特性。

其次,牛頓第二定律是關(guān)于個(gè)別物體因果性的規(guī)律,而牛頓第一定律卻與個(gè)別物體的因果性無關(guān),它是存在之狀態(tài)的表述,它的表述是與具體的特定的時(shí)間無關(guān)的、瞬時(shí)性的。正是這種非時(shí)間性(16)構(gòu)成了牛頓力學(xué)的本質(zhì)特征。也正是牛頓第一定律所成立的時(shí)間均勻性與空間對(duì)稱性構(gòu)成了慣性系的特殊地位,從而使我們可以在牛頓第二定律的意義上來研究物體的動(dòng)力學(xué)關(guān)系。因?yàn)楹翢o疑問,物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和規(guī)律與采用怎樣的空間和時(shí)間來度量有著密切的關(guān)系(17)。由此可見,不僅牛頓第一定律不是牛頓第二定律和特例,恰恰相反,現(xiàn)行的動(dòng)力學(xué)規(guī)律正是牛頓第一定律所揭示的存在之性在具體的個(gè)體事物上的展現(xiàn)。慣性定律比牛頓第二定律具有更強(qiáng)的基礎(chǔ)性。也就是說,正是慣性現(xiàn)象,構(gòu)成了牛頓動(dòng)力學(xué)所以成立的操作平臺(tái)。由于物體在不受外力作用下保持其速度不變,因而物體運(yùn)動(dòng)速度的變化才跟物體的受力相關(guān)。

最后,牛頓把慣性定律放在三個(gè)運(yùn)動(dòng)定律的首位也是與其對(duì)自然的信仰因素有關(guān)的。因?yàn)樵谖乃噺?fù)興之前的絕大部分思想家繼承了亞里士多德關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)內(nèi)在決定論的觀點(diǎn)。但在牛頓看來,基本的物質(zhì)粒子

完全是惰性的,沒有任何自發(fā)的運(yùn)動(dòng),而電、磁、光這些‘非物質(zhì)’的力量則成為神在自然中的行動(dòng)的載體(18)。也就是說,慣性定律內(nèi)隱含著牛頓否定亞里士多德運(yùn)動(dòng)觀的內(nèi)在目的論從而建立新力學(xué)的形而上基礎(chǔ)。

四、慣性與具體物體的質(zhì)量無關(guān)

從上面的討論可以看出:“質(zhì)量是物體慣性大小的量度”這個(gè)論題,在幾個(gè)角度去看都是錯(cuò)誤的。第一,質(zhì)量不是物體慣性大小的量度。個(gè)別研究對(duì)象的質(zhì)量與其所揭示的慣性毫無關(guān)聯(lián)。因?yàn)檫@兩者從數(shù)量上來看是一對(duì)無窮大的關(guān)系,從內(nèi)容上來看是個(gè)體與存在的關(guān)系,在它們之間,人類的理性不可能找到邏輯上的因果鏈。第二,“物體(的)慣性”這樣的說法缺乏依據(jù),因?yàn)閼T性不是物體的性質(zhì)。物體只是作為慣性的表現(xiàn)者而存在的。第三,“慣性(的)大小”這樣的說法也缺乏依據(jù),因?yàn)閼T性沒有大小,慣性只是存在的一種表達(dá)方式,一種特定狀態(tài)的顯現(xiàn)。第四,既然慣性并無大小,我們也不可去進(jìn)行量度,事實(shí)上,任何一本教科書上也沒有指出慣性與質(zhì)量的函數(shù)關(guān)系,因?yàn)檫@一函數(shù)關(guān)系并不存在,它只是人們的一個(gè)虛假的邏輯推測(cè),誰也不能證明質(zhì)量與慣性成正比或不成正比,更不能得出它們之間的比例系數(shù),因?yàn)檫@些關(guān)系均是虛假的。因而,物理學(xué)界流傳的物體的慣性等于它的質(zhì)量(19)只是人們一個(gè)隨心所欲的錯(cuò)誤言說。

由于物體質(zhì)量與慣性無關(guān),所以,將牛頓第二定律中的質(zhì)量稱為慣性質(zhì)量就是不當(dāng)?shù)?,質(zhì)量的確對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變有一種象力一樣的阻抗作用,質(zhì)量在改變物體運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)上而言似乎有一種“消解”、“抗拒”力的性質(zhì)。因而作者認(rèn)為可將現(xiàn)行的“慣性質(zhì)量”改稱為物體的“抗性質(zhì)量”。正如牛頓所說:“物體只有當(dāng)有其他力作用于它,或者要改變它的狀態(tài)時(shí),才會(huì)產(chǎn)生這種力。這種力的作用既可以看做是抵抗力,也可以看做是推斥力。(20)”因?yàn)橘|(zhì)量與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化快慢有關(guān),它事實(shí)上具有動(dòng)力學(xué)特征,當(dāng)一個(gè)物體的質(zhì)量大時(shí),它對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的阻抗能力就越大。

從邏輯上而言,我們只有將慣性從物質(zhì)的內(nèi)在因素中解除出來,才能完全地克服牛頓時(shí)代的機(jī)械論自然觀與牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律之間存在著的深刻矛盾。也就是說,這樣才能使牛頓第一定律恰如其分地建立在由文藝復(fù)興所形成的機(jī)械論而不是亞里士多德的目的論的形而上學(xué)基礎(chǔ)之上。

五、慣性定律的表述方式

牛頓第一定律是動(dòng)力學(xué)定律的基礎(chǔ),但它本身并不表征物體的某種動(dòng)力學(xué)性質(zhì),它是關(guān)于人類體認(rèn)自然之美、自然之和諧的陳述。據(jù)于上面的論述,對(duì)牛頓第一定律的陳述方式作以下的要求是并不過分的:反映時(shí)間的均勻性,空間的對(duì)稱性,及自然之美對(duì)人的呈現(xiàn)??墒牵F(xiàn)行的許多教科書中對(duì)牛頓第一定律的陳述是很不一致的。當(dāng)然,這種不一致性用老眼光來看是無傷大雅的,但以今天的眼光來看,這種差異性就成為值得商討的了。

例如:一個(gè)物體,如果沒有受到其他物體的作用,它就保持自己的靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(21)。這樣的陳述可能離慣性定律的本義較遠(yuǎn),因?yàn)檫@一陳述的方式是在動(dòng)力學(xué)的維度上來進(jìn)行的,陳述的對(duì)象是“一個(gè)物體”。這和牛頓第二定律的研究對(duì)象是一致的,這樣方式的陳述毫無疑問地可以把慣性定律認(rèn)為是牛頓第二定律的一個(gè)特例,因?yàn)椤叭绻麤]有”這幾個(gè)字就表達(dá)了陳述事件的某種特殊性。

另外一種常見的陳述方式是:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。(22)這樣一種表述比前一種完整多了,它幾乎就是牛頓的原義,但這里的“一切物體”應(yīng)當(dāng)換成“任何物體”(23)。因?yàn)樵诖苏撌鲋械摹叭魏挝矬w”實(shí)際上是對(duì)一切物體的否定,而“有外力”應(yīng)當(dāng)換成“其它物體的作用”,因?yàn)閼T性定律是不涉及力的,操作意義上的力這個(gè)動(dòng)力學(xué)的基本概念與慣性無關(guān)。

作者試著這樣來陳述慣性定律:存在著的宇宙有這樣一種性質(zhì),它使任何物體在沒有受到其它物體作用的時(shí)候總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?;蛟S,這樣的一種陳述方式是較明晰的陳述方式,它強(qiáng)調(diào)了慣性與慣性的表現(xiàn)者(個(gè)別研究對(duì)象)的嚴(yán)格區(qū)分,這個(gè)陳述的主語是性質(zhì),這樣的陳述才可稱為關(guān)于“慣性”的定律。而我們也應(yīng)當(dāng)將慣性定義為:使物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。

六、人們誤解慣性的來源

人們?cè)趹T性問題上所犯的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),既來源于歷史上人們對(duì)于和慣性概念相聯(lián)結(jié)的力與物體運(yùn)動(dòng)關(guān)系的一貫表達(dá)方式,又來源于牛頓的表述與對(duì)于牛頓力學(xué)理解上的偏差。“事實(shí)上,牛頓似乎注定要被人誤解”。(24)

在牛頓所陳述的第一定律中:(25)“每個(gè)物體都保持其靜止、或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),除非有外力作用于它迫使它改變那個(gè)狀態(tài)(Everybodypersistsit’sstateofrestorofuniformmotioninastraightlineuntilitiscompelledbysomeforcetochangethatstate.)”。牛頓對(duì)“除非有外力作用于它迫使它”作出了對(duì)應(yīng)的理解,即認(rèn)為保持其靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體是由內(nèi)部原因的,這個(gè)內(nèi)部原因即稱為慣性:“visinsita,或物質(zhì)固有的力,是一種起抵抗作用的力,它存在于每一個(gè)物體當(dāng)中,大小與該物體相當(dāng),并使之保持其現(xiàn)有的狀態(tài),或是靜止,或是勻速直線運(yùn)動(dòng)”。(26)在牛頓時(shí)代,作出這樣的判斷是無可厚非的:“一個(gè)物體,由于其物質(zhì)的惰性(現(xiàn)稱慣性——譯者注),要改變它的靜止或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就極其不易。因此這種固有的力可以用一個(gè)最確切的名稱‘慣性’或‘惰性力’來稱它?!保?7)因?yàn)樵谂nD時(shí)代是無法判定慣性的本質(zhì)的。從牛頓的這一段話我們大致可以判斷出,他幾乎是在第二定律的意義上來領(lǐng)會(huì)慣性的,因而他才認(rèn)為(慣性)大小與該物體的運(yùn)動(dòng)和質(zhì)量有關(guān)。

這一觀點(diǎn)可以追蹤到亞里士多德,它影響了包括牛頓在內(nèi)的一大批科學(xué)家的思維方式。在牛頓之前的開普勒也就慣性說過(29):“如果天體不賦有類似于重量的慣性,要使它運(yùn)動(dòng)就不需要力,最小的動(dòng)力就足以使它有無限的速度,但由于天體公轉(zhuǎn)需要用一定的時(shí)間,有的長些,有的短些,因此非常明顯,物質(zhì)必須具有能說明這些差別的慣性”;“慣性,或?qū)\(yùn)動(dòng)的阻力是物質(zhì)的一種特性,在給定的體積中,物質(zhì)的量愈多,慣性愈強(qiáng)。”由此我們也可見,在開普勒那里已經(jīng)有慣性等同于力與質(zhì)量的觀點(diǎn)了。

從上面的論述可以看出,人們對(duì)于慣性的錯(cuò)誤理解主要是由歷史原因所造成的,這個(gè)原因主要在于:人們普遍地認(rèn)為事物外在的狀態(tài)是有其內(nèi)在原因的。當(dāng)人們

在物體之外找不到令人信服的可感覺的原因的時(shí)候,就只能把它歸因于物體的內(nèi)部。牛頓將慣性歸因于物體的內(nèi)部,把慣性看成阻礙物體改變其靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀況的內(nèi)力,他假設(shè)的慣性非常接近布里丹的沖力——即:慣性作為一個(gè)內(nèi)力,在缺乏外部動(dòng)力或阻力時(shí),會(huì)引起無定限的直線運(yùn)動(dòng)(30),另一方面,牛頓的慣性觀又來自于他對(duì)古希臘關(guān)于自然具有靈魂觀念的繼承,我們可以從他的著作中強(qiáng)烈地感到,他具有自然界的物體與人一樣會(huì)在受到作用時(shí)產(chǎn)生反作用這樣一種強(qiáng)烈的思想意向。顯然,在現(xiàn)代人看來,自然界的物體是與人具有本質(zhì)區(qū)別的。

在牛頓以后,歐拉則將牛頓關(guān)于visinsita的比較隱晦的注釋作了同牛頓之前的有些科學(xué)家的直感一樣的有一定危險(xiǎn)性的表白:“慣性是物體保持靜止或保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的能力.....慣性的大小與質(zhì)量成正比例?!保?1)可是現(xiàn)在看來,這種危險(xiǎn)性中是帶有錯(cuò)誤的。從那以后到現(xiàn)在,人們對(duì)于慣性的理解基本上是庸俗性質(zhì)的。隨著現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展,特別是諾特爾之后,我們可以認(rèn)識(shí)到使物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因并不在物體的內(nèi)部、也跟力無關(guān),而是由于物體所處的時(shí)間均勻性與空間對(duì)稱性。也就是說,我們必須對(duì)牛頓意義上的慣性作出更開放性與發(fā)展性的理解,牛頓的visinsita(慣性是一個(gè)消極的本原,靠此本原物體維持它們的運(yùn)動(dòng)或靜止,按照作用力的大小接受運(yùn)動(dòng),按照受到阻力的大小抵制運(yùn)動(dòng)。(32))可以深入為兩個(gè)層面的結(jié)論:在沒有外力的作用下,一個(gè)物體,它能保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)是由于慣性,即時(shí)間均勻性與空間對(duì)稱性;在同樣大小的力的作用下,一個(gè)物體它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)較難改變是由于它的動(dòng)力學(xué)特性——抗性,即它的質(zhì)量較大。

物理學(xué)研究論文

摘要:對(duì)經(jīng)典力學(xué)范圍內(nèi)現(xiàn)行的慣性觀提出了不同的看法,認(rèn)為對(duì)于慣性要區(qū)分:個(gè)別研究對(duì)象的性質(zhì)與存在的性質(zhì);保持某種狀態(tài)的性質(zhì)與改變某種狀態(tài)的性質(zhì);物理學(xué)規(guī)律的動(dòng)力學(xué)特性與審美性。

關(guān)鍵詞:慣性;存在;時(shí)間;空間

慣性是經(jīng)典力學(xué)中的一個(gè)基本概念,同時(shí)它又是人們?nèi)粘I钪械囊粋€(gè)基礎(chǔ)性觀念,并且慣性問題也是經(jīng)常被物理學(xué)界討論的一個(gè)話題(1)。可是,盡管經(jīng)典力學(xué)經(jīng)過了漫長的發(fā)展時(shí)期,大部分的物理教師在此問題上還存在著很多的混亂性(2),本文試從幾個(gè)方面對(duì)慣性進(jìn)行了討論,望引起大家的共識(shí)。

一、慣性的意義

大家知道,慣性是物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)(3)。一個(gè)物體,只要不受外力作用,原來靜止的就會(huì)一直靜止下去,而原來運(yùn)動(dòng)的則會(huì)一直作勻速直線運(yùn)動(dòng)。這里的問題在于:慣性是否是物體的性質(zhì)?依據(jù)牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律,任何物體均具有慣性。因而,看來慣性不是被研究物體的性質(zhì),因?yàn)檫@一性質(zhì)是一切物體所具有的,也就是說它與物體的個(gè)別特征無關(guān)。因而,慣性只能是存在的一個(gè)特征,是被研究對(duì)象周圍的環(huán)境在此對(duì)象上的表現(xiàn)。換一句話說,它是存在于物體周圍的一種條件,一種約束。

二十世紀(jì)初,德國數(shù)學(xué)家諾特爾(4)證明了:空間平移對(duì)稱性導(dǎo)致動(dòng)量守恒、空間轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱性導(dǎo)致角動(dòng)量守恒、而時(shí)間均勻性導(dǎo)致能量守恒。事實(shí)上,物體的慣性是時(shí)間均勻性與空間對(duì)稱性的必然結(jié)果。因而它與個(gè)別的特殊研究對(duì)象無關(guān)。慣性不是個(gè)別存在物的性質(zhì),個(gè)別存在物只是慣性的顯現(xiàn)者,慣性的本質(zhì)與個(gè)別存在物的特性無關(guān)。從而我們就不能用反映個(gè)別存在物性質(zhì)的量(例如質(zhì)量)來測(cè)度慣性。因?yàn)閼T性作為存在的一種顯現(xiàn),并無大小可言,它只是存在之狀態(tài)的表達(dá)。

二、慣性與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的難易程度無關(guān)

通常認(rèn)為質(zhì)量是物體慣性大小的量度是據(jù)于這樣的理由:質(zhì)量大的物體在相同的力作用下其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不容易改變。這是由牛頓第二定律所得到的基本結(jié)論。而事實(shí)上物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否變化,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化是難還是容易是與慣性無關(guān)的。慣性所揭示出的物體之性質(zhì)不在于其使(或抗拒)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變或代表改變的難易程度的能力,而在于它的保持某種特定狀態(tài)(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng))的本領(lǐng):在最相似的物之間,錯(cuò)覺說著最巧妙的謊;最小的罅隙是最難度(5)。因而慣性與物體的質(zhì)量無關(guān)。倘若慣性與物體的質(zhì)量有關(guān)的話,則我們也可以說力與慣性也有關(guān)系。因?yàn)閷?duì)于相同質(zhì)量的物體而言,力越小其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就越難改變。因而,也即力越小物體的慣性越大。事實(shí)上,在慣性概念發(fā)展的最初時(shí)期,牛頓就將慣性與力進(jìn)行等價(jià)的思考,當(dāng)然現(xiàn)在大家知道牛頓的把慣性等同于力的思想是錯(cuò)的了。如果要說質(zhì)量與慣性確有聯(lián)系的話,作者以為也只能從這樣的一個(gè)視角來看:慣性是由其表現(xiàn)物體周圍存在著的與時(shí)空有關(guān)的天體質(zhì)量分布情況決定著的性質(zhì)。這是因?yàn)?,根?jù)廣義相對(duì)論,空間的性質(zhì)是由天體質(zhì)量的分布所決定的。至于時(shí)間,自從奧古斯丁(6)提出“什么是時(shí)間?”以來,人們還沒有認(rèn)清它的真面目,也因而從更深的層次上而言,人們只認(rèn)識(shí)到什么是慣性而還沒有搞清慣性是什么。

慣性不是一種由個(gè)別物體自身所具備的原因(誠然,所有物體均會(huì)表現(xiàn)出慣性),它不是我們的一種吃力的、需要支撐的、痛苦感的反映,事實(shí)上,它是存在之美感的綻開。因而“慣性是物體對(duì)任何改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的外來作用的阻抗的性質(zhì)”(7)這樣一種說法就是不當(dāng)?shù)?。因?yàn)檫@一注釋還是從對(duì)牛頓第二定律的基本分析而來的,在這一注釋中已經(jīng)隱藏了牛頓第二定律及對(duì)慣性與物體質(zhì)量等價(jià)的認(rèn)同感。其實(shí),慣性是一種令人十分安全的、舒適的、和諧的存在之性質(zhì),它使物體的存在行為非常簡單,而人們也往往由于常見到這種存在的簡單性而忽視了它的深層含義。靜止的永遠(yuǎn)靜止,運(yùn)動(dòng)的永遠(yuǎn)作勻速直線運(yùn)動(dòng),慣性就是將存在如此單調(diào)而重復(fù)地顯現(xiàn)在人們眼前。凡是背離了這兩種物體的存在情況而用慣性去解釋其存在原因的,作者以為均屬一種不當(dāng)?shù)脑庌q行為。可是這種詭辯行為不僅麻木了人的腦神經(jīng)而且充斥著各種各樣的教科書(8),我們來看一些下面的例子。

例1.慣性也有不利的一面,高速行駛的車輛因慣性而不能及時(shí)制動(dòng)常造成交通事故。所以,在城市的市區(qū),對(duì)機(jī)動(dòng)車的車速都有一定的限制,以利于行車安全。(9)

在這里,不能及時(shí)制動(dòng)是由于慣性還是由于制動(dòng)力不夠大?略作思考,讀者就可判斷出是由于后者。將慣性看成一種破壞力是十分荒唐的。而發(fā)生交通事故的真正原因是,由于車輛質(zhì)量較大,而相應(yīng)的制動(dòng)力在如此質(zhì)量的物體上所產(chǎn)生的加速度很小,不能使車輛很快地減速,從而在短時(shí)間內(nèi)停下來。倘若對(duì)于質(zhì)量較大的車輛來說制動(dòng)力也允許更大,那么作者認(rèn)為還是可以在一定的時(shí)間內(nèi)制動(dòng)車輛的。

并且,這個(gè)例子中的“高速行駛的車輛”及“對(duì)機(jī)動(dòng)車的車速都有一定的限制”的字句很容易使學(xué)生認(rèn)為慣性和物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。這對(duì)于初學(xué)者來說是一個(gè)很大的誤導(dǎo)。

例2.把斧柄的一端在水泥地面上撞擊幾下,斧頭就牢牢地套在斧柄上了,這是什么緣故呢?(10)

通常標(biāo)準(zhǔn)答案是這樣的:開始斧頭和斧柄同時(shí)向下運(yùn)動(dòng),當(dāng)斧柄遇到障礙物時(shí)突然停止,而斧頭由于慣性保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),這樣斧頭就牢牢地套在斧柄上了。

事實(shí)上,斧頭在斧柄上套牢是由于斧頭克服了阻力相對(duì)于斧柄運(yùn)動(dòng)了一段位移,而慣性不是克服某種阻力使斧頭運(yùn)動(dòng)的原因。在此問題中的一個(gè)效果是斧頭相對(duì)于斧柄產(chǎn)生了某種(克服一定力的)運(yùn)動(dòng),因而我們必須以斧柄為參照系來考察此種運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)。當(dāng)以斧柄為參照時(shí),實(shí)際上斧柄在撞擊的過程中是一個(gè)非慣性系,它相對(duì)于慣性系有一個(gè)向上的加速度。因而斧頭在此參照系中必受到一個(gè)向下的“慣性力”,正是此力與斧頭的重力克服了斧頭與斧柄之間的彈力與摩擦阻力使斧頭相對(duì)于斧柄前進(jìn)了一段位移,從而使斧頭在斧柄上套牢。如果一定要以地面為參照系來看斧頭在斧柄上套牢的問題,那么可以這樣認(rèn)為:雖然斧頭在斧柄上向下套牢的過程中沒有受到除重力以外的向下的另外力,但相對(duì)于地面而言斧頭具有一定的動(dòng)能和重力勢(shì)能,正是這個(gè)能量克服了阻力作功從而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。所以從效果上看,一是斧頭相對(duì)于斧柄向下移動(dòng)了一段位移,二是斧頭與斧柄的接觸面上在發(fā)熱。

如果僅從動(dòng)力學(xué)的角度來看,斧頭在斧柄上套得牢不牢是由其受到的作用力大小與作

用時(shí)間(或所通過的位移)所共同決定的,也就是說它和斧頭相對(duì)于斧柄的動(dòng)能或動(dòng)量變化有關(guān)。斧柄在“水泥地面”上“撞擊”這兩個(gè)條件只是使斧柄產(chǎn)生了相對(duì)于水泥地面的較大的動(dòng)量變化率,從而也使斧頭具有了相對(duì)于斧柄的慣性力。但是,雖然這個(gè)慣性力構(gòu)成了斧頭套牢在斧柄上的直接原因,可嚴(yán)格地說,斧頭在斧柄上套得牢不牢的原因還和斧頭的重力及斧柄的彈性和斧頭與斧柄的摩擦力大小均有關(guān)系。并且斧頭在斧柄上套得牢不牢和作用時(shí)間也大有關(guān)系,因而,撞擊“幾下”也是一個(gè)非常重要的條件。

例3.小車上豎直放置一個(gè)木塊,讓木塊隨小車沿著桌面向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)小車被檔板制動(dòng)時(shí),車上的木塊向右傾倒。這是怎么回事呢?(11)

教科書上的答案是這樣的:小車突然停止的時(shí)候,由于木塊和小車之間的摩擦,木塊的底部也隨著停止,可是木塊的上部由于慣性要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以木塊向右傾倒。

事實(shí)上,本例中小車上木塊的傾倒是由于力矩作用的緣故。若以地面為參照物,小車對(duì)木塊的摩擦力對(duì)木塊的重心而言有一個(gè)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的力矩,從而木塊向右傾倒。若以小車為參照物,小車被檔板制動(dòng)時(shí)已是一個(gè)非慣性系,作用在木塊(重心)上的“慣性力”對(duì)木塊的底端也產(chǎn)生一個(gè)使木塊作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的力矩。

需要指出的是,在上述例2和例3中,斧頭在斧柄上套牢和木塊在小車上傾倒已是一個(gè)涉及物體在非慣性系中的動(dòng)力學(xué)的問題。其中例2是非慣性系中的質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)問題,而例3則是非慣性系中的剛體動(dòng)力學(xué)問題??墒?,在非慣性系中,我們通常意義上所論述的牛頓第一定律已不成立,從而也失去了此兩例的代表意義。也就是說,這兩個(gè)例子不僅是不準(zhǔn)確的解釋而且是不適當(dāng)?shù)睦?。在涉及慣性的問題上我們必須分別那些是屬于慣性現(xiàn)象,而那些則不屬于慣性現(xiàn)象——即為動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象。牛頓的例子,毫無疑問是正確的(12),但我們?cè)S多的物理學(xué)工作者卻將慣性對(duì)事物的解釋范圍作了相當(dāng)隨意而并不恰當(dāng)?shù)臄U(kuò)展或扭曲。其實(shí)在講述慣性時(shí),用不著舉更新鮮的特別例子,倒是需指出慣性使我們對(duì)事物常態(tài)的存在方式太熟視無睹了。這里問題的關(guān)鍵在于,慣性不是使物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(使火車制動(dòng)、使斧頭套牢在斧柄上、使小木塊傾倒)的原因。嚴(yán)格地說,這些原因和物體的慣性無關(guān),只和力有關(guān),而至于火車制動(dòng)得及時(shí)不及時(shí),斧頭套在斧柄上牢不牢,小木塊傾倒得快不快,則不僅與力有關(guān),還和物體的質(zhì)量、形體、初速度有關(guān)。但即使如此地與質(zhì)量和初速有關(guān)卻也與慣性無關(guān)。

慣性,這個(gè)我們通常認(rèn)為是由物體內(nèi)在因素決定的性質(zhì),其實(shí)是物體存在方式的一種條件性:“試取汽車為參考系統(tǒng)來研究‘當(dāng)汽車急劇剎車的時(shí)候,車中乘客有向前傾倒的傾向’這個(gè)問題,在汽車急劇剎車前,相對(duì)于汽車而言,乘客是靜止的,在汽車急劇剎車時(shí),乘客突然向前傾,這就是說,以汽車為參考系統(tǒng),乘客由靜止而突然向前傾,并不保持其靜止?fàn)顟B(tài),并不表現(xiàn)出慣性”(13)。這個(gè)條件就是:物體要表現(xiàn)出慣性,它必須處于慣性參考系中。而“事物的存在頑強(qiáng)地延續(xù)維持不變,無論運(yùn)動(dòng)是快是慢抑或停止。”(14)也只在慣性系中才成立。在研究物體的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)問題時(shí),慣性系總有著特殊的地位??墒牵@個(gè)特殊地位的存在并不單單是人類抽象理性的功勞,并不是人類貪懶和間集化的一個(gè)報(bào)應(yīng),慣性系的存在有其形而上的基礎(chǔ):自然之美的呈現(xiàn)及人對(duì)自然之美呈現(xiàn)體認(rèn)的同一性。如果沒有了存在的時(shí)間均勻性與空間對(duì)稱性,我們選取的相對(duì)于地面作勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系對(duì)研究動(dòng)力學(xué)問題而言也就將成為一個(gè)畸形的怪胎。慣性系不僅在計(jì)算上向人類提供了聯(lián)系物體的相互作用與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的便利方式,其更根本的是它使人與存在的關(guān)系成為審美性的。慣性定律給我們的啟示是:存在是美的。而慣性系則是自然對(duì)人的一個(gè)饋贈(zèng)。也因而,我們應(yīng)當(dāng)從審美的視角來看待慣性,而不應(yīng)當(dāng)將它看成一個(gè)惡魔或一件便宜貨。

所有的老師都要求學(xué)生不要把慣性與慣性定律混為一談,可是當(dāng)我們的老師用動(dòng)力學(xué)的觀點(diǎn)來看待慣性——也就是說,把慣性與牛頓第二定律混為一談的時(shí)候,對(duì)學(xué)生的這一期望是合適的嗎?其實(shí)這是一個(gè)誤區(qū):當(dāng)教完一些物理學(xué)的基本概念與規(guī)律以后,就要求學(xué)生用它們解釋自然現(xiàn)象。事實(shí)上,物理學(xué)中有些基本概念與規(guī)律不是要求我們?nèi)ソ忉屪匀滑F(xiàn)象,它沒有這個(gè)功能,它只是告訴我們要去感受些什么,它提供給我們的不是一種推理的方式,而是一個(gè)判斷的原則:它促成我們的判斷更接近于自然之美的呈現(xiàn)。

三、慣性定律與牛頓第二定律的關(guān)系

當(dāng)物體所受的合外力為零時(shí),從牛頓第二定律可知物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或作勻速直線運(yùn)動(dòng)??墒?,僅依據(jù)這一點(diǎn)卻不能認(rèn)為牛頓第一定律是牛頓第二定律的一個(gè)特例。因?yàn)檫@兩個(gè)定律的論述對(duì)象其實(shí)是不一樣的。牛頓第二定律的研究對(duì)象是一個(gè)物體,而牛頓第一定律論述的是整個(gè)存在的性質(zhì)。慣性——這個(gè)任何物體均具有的性質(zhì)其實(shí)不是我們的個(gè)別研究對(duì)象所具有的性質(zhì),因?yàn)檫@個(gè)“任何物體”,包括了天地間的萬物,而萬物的總稱(15)即是宇宙:“四方上下曰宇,古往今來曰宙”.也即任何個(gè)別的物體都不可能無條件地具有慣性:慣性是存在的特性,是存在著的時(shí)空的特性,是宇宙的特性。

其次,牛頓第二定律是關(guān)于個(gè)別物體因果性的規(guī)律,而牛頓第一定律卻與個(gè)別物體的因果性無關(guān),它是存在之狀態(tài)的表述,它的表述是與具體的特定的時(shí)間無關(guān)的、瞬時(shí)性的。正是這種非時(shí)間性(16)構(gòu)成了牛頓力學(xué)的本質(zhì)特征。也正是牛頓第一定律所成立的時(shí)間均勻性與空間對(duì)稱性構(gòu)成了慣性系的特殊地位,從而使我們可以在牛頓第二定律的意義上來研究物體的動(dòng)力學(xué)關(guān)系。因?yàn)楹翢o疑問,物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和規(guī)律與采用怎樣的空間和時(shí)間來度量有著密切的關(guān)系(17)。由此可見,不僅牛頓第一定律不是牛頓第二定律和特例,恰恰相反,現(xiàn)行的動(dòng)力學(xué)規(guī)律正是牛頓第一定律所揭示的存在之性在具體的個(gè)體事物上的展現(xiàn)。慣性定律比牛頓第二定律具有更強(qiáng)的基礎(chǔ)性。也就是說,正是慣性現(xiàn)象,構(gòu)成了牛頓動(dòng)力學(xué)所以成立的操作平臺(tái)。由于物體在不受外力作用下保持其速度不變,因而物體運(yùn)動(dòng)速度的變化才跟物體的受力相關(guān)。

最后,牛頓把慣性定律放在三個(gè)運(yùn)動(dòng)定律的首位也是與其對(duì)自然的信仰因素有關(guān)的。因?yàn)樵谖乃噺?fù)興之前的絕大部分思想家繼承了亞里士多德關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)內(nèi)在決定論的觀點(diǎn)。但在牛頓看來,基本的物質(zhì)粒子

完全是惰性的,沒有任何自發(fā)的運(yùn)動(dòng),而電、磁、光這些‘非物質(zhì)’的力量則成為神在自然中的行動(dòng)的載體(18)。也就是說,慣性定律內(nèi)隱含著牛頓否定亞里士多德運(yùn)動(dòng)觀的內(nèi)在目的論從而建立新力學(xué)的形而上基礎(chǔ)。

四、慣性與具體物體的質(zhì)量無關(guān)

從上面的討論可以看出:“質(zhì)量是物體慣性大小的量度”這個(gè)論題,在幾個(gè)角度去看都是錯(cuò)誤的。第一,質(zhì)量不是物體慣性大小的量度。個(gè)別研究對(duì)象的質(zhì)量與其所揭示的慣性毫無關(guān)聯(lián)。因?yàn)檫@兩者從數(shù)量上來看是一對(duì)無窮大的關(guān)系,從內(nèi)容上來看是個(gè)體與存在的關(guān)系,在它們之間,人類的理性不可能找到邏輯上的因果鏈。第二,“物體(的)慣性”這樣的說法缺乏依據(jù),因?yàn)閼T性不是物體的性質(zhì)。物體只是作為慣性的表現(xiàn)者而存在的。第三,“慣性(的)大小”這樣的說法也缺乏依據(jù),因?yàn)閼T性沒有大小,慣性只是存在的一種表達(dá)方式,一種特定狀態(tài)的顯現(xiàn)。第四,既然慣性并無大小,我們也不可去進(jìn)行量度,事實(shí)上,任何一本教科書上也沒有指出慣性與質(zhì)量的函數(shù)關(guān)系,因?yàn)檫@一函數(shù)關(guān)系并不存在,它只是人們的一個(gè)虛假的邏輯推測(cè),誰也不能證明質(zhì)量與慣性成正比或不成正比,更不能得出它們之間的比例系數(shù),因?yàn)檫@些關(guān)系均是虛假的。因而,物理學(xué)界流傳的物體的慣性等于它的質(zhì)量(19)只是人們一個(gè)隨心所欲的錯(cuò)誤言說。

由于物體質(zhì)量與慣性無關(guān),所以,將牛頓第二定律中的質(zhì)量稱為慣性質(zhì)量就是不當(dāng)?shù)模|(zhì)量的確對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變有一種象力一樣的阻抗作用,質(zhì)量在改變物體運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)上而言似乎有一種“消解”、“抗拒”力的性質(zhì)。因而作者認(rèn)為可將現(xiàn)行的“慣性質(zhì)量”改稱為物體的“抗性質(zhì)量”。正如牛頓所說:“物體只有當(dāng)有其他力作用于它,或者要改變它的狀態(tài)時(shí),才會(huì)產(chǎn)生這種力。這種力的作用既可以看做是抵抗力,也可以看做是推斥力。(20)”因?yàn)橘|(zhì)量與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化快慢有關(guān),它事實(shí)上具有動(dòng)力學(xué)特征,當(dāng)一個(gè)物體的質(zhì)量大時(shí),它對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的阻抗能力就越大。

從邏輯上而言,我們只有將慣性從物質(zhì)的內(nèi)在因素中解除出來,才能完全地克服牛頓時(shí)代的機(jī)械論自然觀與牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律之間存在著的深刻矛盾。也就是說,這樣才能使牛頓第一定律恰如其分地建立在由文藝復(fù)興所形成的機(jī)械論而不是亞里士多德的目的論的形而上學(xué)基礎(chǔ)之上。

五、慣性定律的表述方式

牛頓第一定律是動(dòng)力學(xué)定律的基礎(chǔ),但它本身并不表征物體的某種動(dòng)力學(xué)性質(zhì),它是關(guān)于人類體認(rèn)自然之美、自然之和諧的陳述。據(jù)于上面的論述,對(duì)牛頓第一定律的陳述方式作以下的要求是并不過分的:反映時(shí)間的均勻性,空間的對(duì)稱性,及自然之美對(duì)人的呈現(xiàn)??墒?,現(xiàn)行的許多教科書中對(duì)牛頓第一定律的陳述是很不一致的。當(dāng)然,這種不一致性用老眼光來看是無傷大雅的,但以今天的眼光來看,這種差異性就成為值得商討的了。

例如:一個(gè)物體,如果沒有受到其他物體的作用,它就保持自己的靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(21)。這樣的陳述可能離慣性定律的本義較遠(yuǎn),因?yàn)檫@一陳述的方式是在動(dòng)力學(xué)的維度上來進(jìn)行的,陳述的對(duì)象是“一個(gè)物體”。這和牛頓第二定律的研究對(duì)象是一致的,這樣方式的陳述毫無疑問地可以把慣性定律認(rèn)為是牛頓第二定律的一個(gè)特例,因?yàn)椤叭绻麤]有”這幾個(gè)字就表達(dá)了陳述事件的某種特殊性。

另外一種常見的陳述方式是:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。(22)這樣一種表述比前一種完整多了,它幾乎就是牛頓的原義,但這里的“一切物體”應(yīng)當(dāng)換成“任何物體”(23)。因?yàn)樵诖苏撌鲋械摹叭魏挝矬w”實(shí)際上是對(duì)一切物體的否定,而“有外力”應(yīng)當(dāng)換成“其它物體的作用”,因?yàn)閼T性定律是不涉及力的,操作意義上的力這個(gè)動(dòng)力學(xué)的基本概念與慣性無關(guān)。

作者試著這樣來陳述慣性定律:存在著的宇宙有這樣一種性質(zhì),它使任何物體在沒有受到其它物體作用的時(shí)候總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?;蛟S,這樣的一種陳述方式是較明晰的陳述方式,它強(qiáng)調(diào)了慣性與慣性的表現(xiàn)者(個(gè)別研究對(duì)象)的嚴(yán)格區(qū)分,這個(gè)陳述的主語是性質(zhì),這樣的陳述才可稱為關(guān)于“慣性”的定律。而我們也應(yīng)當(dāng)將慣性定義為:使物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。

六、人們誤解慣性的來源

人們?cè)趹T性問題上所犯的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),既來源于歷史上人們對(duì)于和慣性概念相聯(lián)結(jié)的力與物體運(yùn)動(dòng)關(guān)系的一貫表達(dá)方式,又來源于牛頓的表述與對(duì)于牛頓力學(xué)理解上的偏差?!笆聦?shí)上,牛頓似乎注定要被人誤解”。(24)

在牛頓所陳述的第一定律中:(25)“每個(gè)物體都保持其靜止、或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),除非有外力作用于它迫使它改變那個(gè)狀態(tài)(Everybodypersistsit’sstateofrestorofuniformmotioninastraightlineuntilitiscompelledbysomeforcetochangethatstate.)”。牛頓對(duì)“除非有外力作用于它迫使它”作出了對(duì)應(yīng)的理解,即認(rèn)為保持其靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體是由內(nèi)部原因的,這個(gè)內(nèi)部原因即稱為慣性:“visinsita,或物質(zhì)固有的力,是一種起抵抗作用的力,它存在于每一個(gè)物體當(dāng)中,大小與該物體相當(dāng),并使之保持其現(xiàn)有的狀態(tài),或是靜止,或是勻速直線運(yùn)動(dòng)”。(26)在牛頓時(shí)代,作出這樣的判斷是無可厚非的:“一個(gè)物體,由于其物質(zhì)的惰性(現(xiàn)稱慣性——譯者注),要改變它的靜止或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就極其不易。因此這種固有的力可以用一個(gè)最確切的名稱‘慣性’或‘惰性力’來稱它?!保?7)因?yàn)樵谂nD時(shí)代是無法判定慣性的本質(zhì)的。從牛頓的這一段話我們大致可以判斷出,他幾乎是在第二定律的意義上來領(lǐng)會(huì)慣性的,因而他才認(rèn)為(慣性)大小與該物體的運(yùn)動(dòng)和質(zhì)量有關(guān)。

這一觀點(diǎn)可以追蹤到亞里士多德,它影響了包括牛頓在內(nèi)的一大批科學(xué)家的思維方式。在牛頓之前的開普勒也就慣性說過(29):“如果天體不賦有類似于重量的慣性,要使它運(yùn)動(dòng)就不需要力,最小的動(dòng)力就足以使它有無限的速度,但由于天體公轉(zhuǎn)需要用一定的時(shí)間,有的長些,有的短些,因此非常明顯,物質(zhì)必須具有能說明這些差別的慣性”;“慣性,或?qū)\(yùn)動(dòng)的阻力是物質(zhì)的一種特性,在給定的體積中,物質(zhì)的量愈多,慣性愈強(qiáng)?!庇纱宋覀円部梢?,在開普勒那里已經(jīng)有慣性等同于力與質(zhì)量的觀點(diǎn)了。

從上面的論述可以看出,人們對(duì)于慣性的錯(cuò)誤理解主要是由歷史原因所造成的,這個(gè)原因主要在于:人們普遍地認(rèn)為事物外在的狀態(tài)是有其內(nèi)在原因的。當(dāng)人們

在物體之外找不到令人信服的可感覺的原因的時(shí)候,就只能把它歸因于物體的內(nèi)部。牛頓將慣性歸因于物體的內(nèi)部,把慣性看成阻礙物體改變其靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀況的內(nèi)力,他假設(shè)的慣性非常接近布里丹的沖力——即:慣性作為一個(gè)內(nèi)力,在缺乏外部動(dòng)力或阻力時(shí),會(huì)引起無定限的直線運(yùn)動(dòng)(30),另一方面,牛頓的慣性觀又來自于他對(duì)古希臘關(guān)于自然具有靈魂觀念的繼承,我們可以從他的著作中強(qiáng)烈地感到,他具有自然界的物體與人一樣會(huì)在受到作用時(shí)產(chǎn)生反作用這樣一種強(qiáng)烈的思想意向。顯然,在現(xiàn)代人看來,自然界的物體是與人具有本質(zhì)區(qū)別的。

在牛頓以后,歐拉則將牛頓關(guān)于visinsita的比較隱晦的注釋作了同牛頓之前的有些科學(xué)家的直感一樣的有一定危險(xiǎn)性的表白:“慣性是物體保持靜止或保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的能力.....慣性的大小與質(zhì)量成正比例?!保?1)可是現(xiàn)在看來,這種危險(xiǎn)性中是帶有錯(cuò)誤的。從那以后到現(xiàn)在,人們對(duì)于慣性的理解基本上是庸俗性質(zhì)的。隨著現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展,特別是諾特爾之后,我們可以認(rèn)識(shí)到使物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因并不在物體的內(nèi)部、也跟力無關(guān),而是由于物體所處的時(shí)間均勻性與空間對(duì)稱性。也就是說,我們必須對(duì)牛頓意義上的慣性作出更開放性與發(fā)展性的理解,牛頓的visinsita(慣性是一個(gè)消極的本原,靠此本原物體維持它們的運(yùn)動(dòng)或靜止,按照作用力的大小接受運(yùn)動(dòng),按照受到阻力的大小抵制運(yùn)動(dòng)。(32))可以深入為兩個(gè)層面的結(jié)論:在沒有外力的作用下,一個(gè)物體,它能保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)是由于慣性,即時(shí)間均勻性與空間對(duì)稱性;在同樣大小的力的作用下,一個(gè)物體它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)較難改變是由于它的動(dòng)力學(xué)特性——抗性,即它的質(zhì)量較大。

物理課堂提問論文

啟發(fā)式教學(xué)是物理教學(xué)中經(jīng)常應(yīng)該運(yùn)用的一條原則,運(yùn)用啟發(fā)式,常常要提問(當(dāng)然提問不等于啟發(fā)式)。怎樣提問,是當(dāng)前教學(xué)中值是研究的一個(gè)重要問題。下面就物理教學(xué)中的提問談一些情況和看法。

一、提問要有明確的目的,不要搞為提問而提問,提問的目的,歸納起來,主要有四個(gè):

1.檢查、鞏固已學(xué)的知識(shí)。學(xué)過的東西該記的是否記住了,理解是否正確,是否完整,通過提問,常??梢园l(fā)現(xiàn)教和學(xué)兩方面存在的問題,便于及時(shí)予以補(bǔ)救。

2.引導(dǎo)學(xué)生接受新知識(shí)。為了便于學(xué)生接受新知識(shí),通過提問喚起舊知識(shí)也是很重要的,教學(xué)的成敗,和師生的思維活動(dòng)是否協(xié)調(diào)一致,關(guān)系極大。否則盡管都是言之諄諄,學(xué)生仍然聽之藐藐。每堂課的重點(diǎn)、難點(diǎn)、一般說教師是心中有數(shù)的,但在學(xué)生來說卻不一定。如果在關(guān)鍵處向?qū)W生提問,引起學(xué)生重視,是很必要的,問的結(jié)果,不外乎兩種情況:一是答得來,這當(dāng)然好,再一是答不來,也有好處,便于引起學(xué)生注意,使他對(duì)接受新知識(shí)作好思想準(zhǔn)備(當(dāng)然不是每個(gè)新知識(shí)必須提問,也可設(shè)問,或用其它方法喚起注意)。

3.培養(yǎng)學(xué)生的物理語言應(yīng)用能力,表達(dá)能力。

總之,提問一個(gè)問題之前,教師一定要明確:為什么要問這個(gè)問題,估計(jì)學(xué)生的答案會(huì)出現(xiàn)那些情況,每種情況的問題在哪里。否則亂問一通,看起來好像課堂氣氛很活躍,但對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生分析問題,解決問題能力沒什么作用,還有可能問的學(xué)生暈頭轉(zhuǎn)向,給教學(xué)設(shè)下障礙。

二、問題要提得確切,不能信口提問。有的問題,提得含糊,學(xué)生摸不清意圖,不好回答。有的問題,答案范圍過大,也不妥當(dāng)。為便于學(xué)生思考,每個(gè)問題,都應(yīng)該象出考試題一樣,一字一句都要斟酌好。使所提問題的邏輯要嚴(yán)密,語言要簡煉、清楚、確切。切忌出現(xiàn)科學(xué)性錯(cuò)誤,使學(xué)生心理受壓,影響正常的思路展開。

三、要啟發(fā),不要暗示。教學(xué)中我發(fā)現(xiàn)有的提問是帶暗示性的,暗示的結(jié)果,不是培養(yǎng)了真正的分析問題,解決問題的能力,而是盲從。當(dāng)然“是非問”有時(shí)是必要的,遇到一個(gè)問題,學(xué)生很可能答錯(cuò)時(shí),“是非問”還是可以的。

四、對(duì)學(xué)生的答案要有著、有落。教學(xué)中常見這樣的現(xiàn)象,學(xué)生回答了老師的問題后,教師一下子拿出自己的答案,而對(duì)學(xué)生的回答卻不置可否,實(shí)際上把提問當(dāng)成了一個(gè)沒意義的過場(chǎng),特別是對(duì)不確定的或錯(cuò)誤的答案,尤其不能放過,缺了什么,錯(cuò)了什么,應(yīng)該落實(shí)下來,這本身就是解決問題,分析問題能力的培養(yǎng)過程。而且在這教師學(xué)生活動(dòng)中,還可以把方法論問題穿插在其中,故要引起足夠的重視。

有的教師怕被學(xué)生的答案打亂了自己的教學(xué)計(jì)劃,我認(rèn)為(一)教學(xué)計(jì)劃不是不可以改變的。(二)發(fā)現(xiàn)意外答案是好事。而不是壞事(當(dāng)然希望學(xué)生全能答對(duì),但不現(xiàn)實(shí))由于問題暴露出來,教學(xué)就會(huì)更有針對(duì)性。有經(jīng)驗(yàn)的教師常常會(huì)有意識(shí)地讓暴露問題。再說出現(xiàn)了相互矛盾的兩種答案,更便于啟發(fā)學(xué)生思維,這種相互矛盾的答案正是教師事先想找而找不出來的。為使學(xué)生明確一個(gè)物理概念,教學(xué)中常用比較法,這種意外答案正是很好的比較材料。(三)有意外答案,教師覺得不對(duì).但又一下子說不來道理,這情況是常有的,武斷他說不對(duì),不行,怎么辦?要實(shí)事求是,可告學(xué)生:“這個(gè)問題,馬上不好解決,咱們下去繼續(xù)考慮”。這佯做,表面上好像會(huì)喪失教師的尊嚴(yán),實(shí)質(zhì)上,在向?qū)W生提倡一種知之為知之,不知為不知的好學(xué)風(fēng),經(jīng)過研究再向?qū)W生解答,比武斷、不置可否強(qiáng)得多。教師滿可以坦率地告訴學(xué)生,教師并非無所不知(當(dāng)然教師要盡力將自己所教范圍的內(nèi)容理得清一些,鉆研得深一點(diǎn))。

五、提問對(duì)象要注意普遍性,比較簡單的應(yīng)盡量讓中、下學(xué)生回答,較難的也可讓中等學(xué)生回答,然后再讓基礎(chǔ)較好的學(xué)生補(bǔ)充,解答,這樣上、中、下三個(gè)層次的學(xué)生都有回答機(jī)會(huì)。