物理规律教学：认识与思考
【专家介绍】
朱行建（1964-），男，硕士，天津经济技术开发区教育促进中心教研员，正高级教师、特级教师，天津师范大学、安徽师范大学、南京师范大学硕士生导师，《物理通报》《物理之友》《高中数理化》《中小学课堂教学研究》杂志编委，教育部初中、高中物理教材编写核心作者（教科版），参加教育部中考及高考研究项目，获天津市、安徽省基础教育成果奖一等奖各一项，天津市滨海新区名师工作室主持人，发表文章110余篇，出版著作4部。
摘要：通过中学物理教师对高考试题有关问题的争论，认识物理规律教学的程序，思考并指出物理规律教学的要求，即物理规律是怎么来的？物理规律是什么？物理规律有什么用？
关键词：物理规律；教学；物理试题
中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1003-6148（2024）12-0001-5
（BHXQKTMS087）。
２０２４年高考物理试题公布以后，各个物理教师的QQ群、微信群、微信公众号都在讨论高考物理试题，一些试题引起了教师们很大的争论。从教师们的争论可以看出，一些物理教师缺乏对物理规律的深刻认识，他们对物理规律没有整体的理解，并且由于对物理规律的片面理解造成了对高考物理试题的错误认识，这也从侧面反映出这些教师没有根据物理规律课型的特点按照其教学程序实施教学。下面通过物理规律课型的教学程序总结出的物理规律教学要求，结合具体的教师争论的２０２４年高考物理试题进行剖析，以期引起对物理规律教学的重视。
１物理规律教学的认识
《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》指出，“物理学是自然科学领域的一门基础学科，研究自然界物质的基本结构、相互作用和运动规律”［１］，物理规律“反映了物理量之间的互相依存制约关系，可用于解释和预言自然现象，并在日常生活和工程技术中得到广泛应用”［２］。物理规律通常包括物理定律、物理定理、物理定则，物理定律通常是通过实验归纳总结出的规律，如牛顿第二运动定律等；物理定理通常是通过理论推导演绎得出的规律，如动能定理等；物理定则通常是为了表达物理规律而规定的方法和规则，如平行四边形定则等。
物理教育家阎金铎指出，物理规律的教学程序是“创设物理情境，形成科学问题；实施科学探究，促进知识建构；讨论物理规律，理解物理意义；运用物理规律，解决实际问题”［３］。按照这样的物理规律教学程序，我们可以提炼出物理规律的教学要求，即在物理教学中要弄清楚以下三个问题，物理规律是怎么来的？物理规律是什么？物理规律有什么用？只有这样才能真正理解和应用物理规律。
２物理规律教学要求的思考
２．１物理规律是怎么来的？物理规律建立的过程
物理规律的建立过程包括建立的背景、目的与意义，为什么要建立这样的物理规律？该物理规律是在研究什么问题时发现的？用什么样的科学方法得出该物理规律？如著名的量子论，１９世纪初物理学家在研究黑体辐射的辐射强度按波长分布的规律时，德国物理学家维恩用理论公式推导的结果与实验的结果在短波区基本一致，而在长波区差异较大；英国物理学家瑞利和金斯用理论公式推导的结果与实验的结果在长波区基本一致，而在短波区差异较大；德国物理学家普朗克综合了上述物理学家推导出来的理论成果，采用数学转换的方法，运用内插法构造了一个新的公式，使理论和实验的结果完美一致。普朗克再由数学的结果寻找其物理意义，提出了能量子假设，开创了量子力学的先河。
例１（辽宁卷）图1（ａ）为一套半圆拱形七色彩虹积木示意图，不同颜色的积木直径不同。某同学通过实验探究这套积木小幅摆动时周期Ｔ与外径Ｄ之间的关系。
（１）用刻度尺测量不同颜色积木的外径Ｄ，其中对蓝色积木的某次测量如图1（ｂ）所示，从图中读出D=＿＿＿＿＿＿cm。
（２）将一块积木静置于硬质水平桌面上，设置积木左端平衡位置的参考点Ｏ，将积木的右端按下后释放，如图1（ｃ）所示。当积木左端某次与Ｏ点等高时记为第０次并开始计时，第２０次时停止计时，这一过程中积木摆动了＿＿＿＿个周期。
（３）换用其他积木重复上述操作，测得多组数据。为了探究Ｔ与Ｄ之间的函数关系，可用它们的自然对数作为横、纵坐标绘制图像进行研究，数据如表1所示。
图1例1示意图
根据表中数据绘制出图像如图2所示，则Ｔ与Ｄ的近似关系为＿＿＿＿＿＿。
Ａ．T∝■Ｂ．T∝D2
Ｃ．T∝■Ｄ．T∝■
图2lnT-lnD图像
（４）请写出一条提高该实验精度的改进措施：。
解析第（１）（２）（４）小问解答略，第（3）小问解答如下：
由图2可知，1nT与1nD成线性关系，根据图像可知，直线经过（2.80，-0.5）与（1.80，-1.0），则有
■=■=0.5
1nT=0.51nD-1.9
1nT=1nD■-1ne■=1n■
点评本题是全新的实验探究试题，中学物理