物理规律教学的重要性

物理规律教学的重要性

物理规律是物理学科知识的核心，是物理知识结构的骨架。物理规律包括物理定律、定理、原则、公式等。它反映了物理现象、物理过程在一定条件下必然发生、发展和变化的规律；它反映了物质运动变化的各个因素之间的本质联系；它揭示了事物本质属性之间的内在联系。物理规律的教学是物理知识教学最重要的内容之一。

一、人们最终要通过物理规律来认识物理世界

学习物理的目的就是在掌握物理知识的基础上，学会分析问题的方法，从而去认识物理世界。物理规律是反映了物理世界各个领域发生、发展变化的规律。人们在有限的实验事件、物理现象和物理过程中总结出一定条件下的物理规律，就可以用它去认识、分析、解决物理世界的各种问题。如果没有物理规律，人们就无法认识物理事物的本质及内部联系，就无法去改造物理世界。事实上，正是通过物理规律的学习，人们才逐渐深入广泛地认识物理世界。当新问题不符合已有的物理规律时，为了解释新现象、解决新问题，人们再提出假说、实验验证，得出更高级的理论，使已有规律包含在新理论内。这样不断地利用已有规律寻找新运动形式下的新规律，使物理理论体系不断完善、发展。如牛顿定律，使我们认识了宏观低速条件下物体的运动规律；爱因斯坦的相对论，使我们认识了高速运动的物质和宇观世界；量子规律，使我们认识了微观物理世界；统计规律，使学生理解液体、气体压强产生的微观实质，理解了温度的本质。

二、与理解物理概念、学习科学方法相辅相成

物理概念和物理规律之间存在着不可分割的辩证关系。一方面形成物理概念是掌握规律的基础，概念不清就谈不上掌握规律。物理规律是物理过程中各物理概念之间的必然联

系。在定量情况下，这种联系被表述成可测量的数值约束（等式、不等式、趋近）。

一般情况下，对物理过程中各物理量之间必然联系的存在性和发展趋势的揭示，就是定性的物理规律。对必然联系中各物理量的相互制约的揭示，就是定量的物理规律。可见，概念是规律的基础，理解掌握物理规律可以使我们从运动变化中、从物理对象与物理现象的联系中去进一步理解物理概念。理解物理规律包括理解规律的含义和意义，含义即内容，意义即内在联系。例如，惯性定律的含义是不受外力的物体保持静止或匀速直线运动状态，而惯性定律的物理意义是揭示了物体在不受外力条件下的运动状态。

有些概念本身就是建立在物理规律基础上的，如用比值法定义的物理量密度“ρ＝m/V”，就是建立在两个物理量比值为一常数的实验规律之上的。所以概念和规律的建立与学习是相辅相成、互相制约的、互相促进的。概念和规律的建立是在一定的感性材料和物理现象基础上，通过观察、分析、抽象、概括、数学推理等一系列方法形成的。

整个中学物理是以为数不多的基本概念和基本规律为主干而构成的一个完整体系，是由基本概念、基本规律和基本方法及相互联系构成的科学的基本结构，其中概念是基础，规律是中心，方法是纽带。只有通过一定的科学方法，才能形成概念、建立规律。同时，规律的建立又为研究新规律或概念提供了更好的方法，方法在学习知识过程中贯穿始终，学习知识的过程同时也是学习方法的过程，两者互相依存、互相促进。

三、学习物理规律是发展能力、培养科学精神的主要途径

学习物理规律的过程是建立、理解和应用规律的过程。在这一系列学习过程中，不断地运用科学方法对物理现象观察、实验、分析、综合、归纳、抽象、概括，使相应的能力和智力不断得到发展。在学习规律过程中，伴随着知识的不断积累，方法的灵活掌握，学

生认识事物、探索知识的本领得到增强。这个过程中能力得到发展，而能力的发展又促进了知识的掌握。

在物理规律学习过程中，结合物理学的发展史，学生能了解科学道路的艰险，体会科学家追求真理、百折不挠的科学精神和实事求是、严谨的科学态度，从而受到科学精神与科学态度的教育。例如，对于某段电路，电阻一定，所加的电压改变了，电流就会相应变化；电压一定，导体的电阻变化了，电流也会相应变化。欧姆定律就是揭示了电路中这种现象的本质，使人们掌握了部分电路的规律，并了解了电流、电压、电阻三者之间在一定条件下的定量关系。

由于物理规律揭示了物理概念之间的联系，物理学才形成了严密的逻辑结构和体系。物理规律包括定律、定理、方程和法则等。物理定律大多是在大量观察和实验的基础上归纳总结出来，而后又进一步经过实践检验而确立的，如帕斯卡定律、阿基米德定律、欧姆定律等。物理定理则是根据物理定律或理论运用数学方法推导出来的，如串联电路总电阻和串联电阻的关系、并联电路总电阻与并联电阻的关系、动能定理、动量定理等，它们的正确性，取决于所依据的定律或理论正确与否，以及所依据的数学推导过程的准确性。当然，最后它们还要经过实践来检验。

还有一些规律，大家公认具有普遍性，而且可以作为其他规律的基础。这些规律常以原理、方程或方程组来命名，如功的原理、光路的可逆性等，它们无法再用其他规律去证明。

还有一些内容，并不属于物理学理论体系中的基本规律，但可作为物理规律来看待，如二力平衡、物体的浮沉条件、光的直线传播、平面镜成像特点，以及安培定则、左手定则、右手定则等一些法则。

当然，在有些情况下，物理定律与物理定理的界限并不明显，某些以实验为基础，概括实验数据所得到的定律，如阿基米德定律、帕斯卡定律，也可以根据某些物理理论用数学工具推导出来，因此，把这些定律看成物理定理也未尝不可。

有些规律，如万有引力定律，并不是从实践总结出来的，而是通过数学推导出来的，由于它的普遍性及重要性，我们也把它叫做定律。

学生认识物理规律的过程与人类探索与研究物理规律的过程大致相似。因此物理规律的教学方法与物理学的研究方法大体上是一致的。物理规律一般具有以下特点：物理规律是观察、实验、思维和数学推理相结合的产物；物理规律是反映有关物理概念之间的必然联系；物理规律具有近似性和局限性；物理规律的教学过程一般要经过提出问题、探索总结规律、规律的表述、运用规律和规律的再认识五个阶段。