比值定义法在高中物理教学中的应用研究

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如何提高“比值定义法”物理概念的理解与记忆

作者：梁群伟

来源：《中学课程辅导·教学研究》2014年第11期

摘要：比值定义法在物理概念的定义中是使用非常普遍的一种方法。在教学实践中，通过多届学生的实验性探索教学、对比，及对教学方法、规律的总结等方式，得出如下结论利用比值法定义的物理概念都会有相应的定义和定义式，并且定义式与概念的定义描述是相辅相成的关系。如果能充分利用好概念定义与定义式之间的关系，进行强化多层次、全方位的进行理解、记忆，那么学生学习这类物理概念的效果就可达到事半功倍的功效。

关键词：物理概念；定义式；高效高中

在多年的物理教学中，每届都会碰到不少这样的学生，物理概念“倒背如流”，相应的物理定义式、公式记得一清二楚，但在运用相关概念、公式解决物理问题过程中却错漏百出或张冠李戴，始终抓不住要点。追究其原因就是很多学生在学习物理时，只注重概念和公式的机械记忆，而不是深挖细酌物理概念背后真正的含义和理解相关物理量间的联系。为了解决这个问题，本人结合自己多年教学研究成果，提出了比值定义法这类概念中的定义式教学记忆法，来帮助学生理解与记忆物理概念，进而提高学生在这类物理知识的运用能力，进一步提高这类概念的教学效果。现在一起来分享物理概念的定义教学记忆法具体过程与思路：

定义式教学记忆法是建立在学生学习物理概念时，对学习物理概念有一定的感性认识和建立相关的物理模型的基础之上，主要针对有相应定义式的比值法定义物理概念的教学。在新课教学或复习巩固课过程中，为了使学生真正理解和有效记忆相关物理量的关系和概念所表达的物理量及运用范围等等关联因素时，而采用物理概念与定义式交叉解释、强化某一物理概念及其相关规律的一种教学方法。大量教学实践实验证明，通过定义式教学记忆法可以在初步教学过程中，很好的达到提高学生对物理概念和相关定义式的理解、运用与记忆同步完成的教学效果，真正提高了物理概念教学的课堂效果和效率。

谈谈物理量的比值定义方法和物理意义

比值法定义物理量概念在近十年内几乎涵盖了很多初高中物理教材的部分篇章。作为一种定义物理量概念的方法，它的使用频率颇受关注。所谓的比值定义物理量，就是用一个物理量与另一个物理量形成比例关系，得到的结果具有一种特定的物理意义，于是就用这个比值来定义一个新的物理量。这种比值定义物理量概念的方法由于其方式的简单和形式的统一性等特点被广泛的使用，尤其在初中物理教材中涵盖了较多的物理概念。

物理量概念是直接或间接反映物理现象及过程的本质属性，它是在大量的观察、实验基础上，通过感性认识，科学分析比较现象与本质，然后把这些物理现象及过程的共同特征加以概括而建立的，是物理事实本质在人脑中的反映。物理概念的建立是经过一系列的探究活动的结晶，而比值法定义物理量概念也同样要经过一系列的数值进行比值概括，然后通过比值概括出能反应某物质一种特性的普遍特征，最后进行确认为某一个物理量的定义。这种统一的比值定义物理量的方法和形式比较确定，方向比较明确，探究结果也比较适合需要。但是，单一的比值定义物理量概念的使用，甚至涵盖了较多的物理量概念，这种较多的使用频率也可能会暴露出它的一点点局限性。

1、概念的形式比较单一化

一个物理量的诞生总有它的确立的过程和结果的反馈。由于不同物理量的意义不同，它产生的方式和途径也不同。由于不同的过程经历和不同的物理意义的展现，导致每一个物理量的诞生都有自己的特

色和规律。现在，用形式单一的比值定义物理量来定义较多的物理概念，这种比值定义物理量的形式比较单一化，虽然让学生较容易理解和掌握，但是它抹掉了原本建立物理量概念的初衷，没有向学生展示科学发展的原始过程，而是用一种单一化模式将这些概念给限定框框，用统一框框去套一个物理量的框框。

2、概念形式大于内涵

每一个物理量的概念都反映一定物质的一种特性和本质规律。对于比值法定义物理量的形式由于是固定的框框模式，也就限制了物理量概念的建立多元化。同样，每一个物理量都有自己的内涵（也叫物理意义），物理量的内涵反应的就是物质的一种特性，而物理量的特性和物理量的概念之间严格说是概念反映或体现着物理量的特性所在，它们之间应该是一种概括与被概括的关系。但是纵观比值法定义物理量概念的方式，由于其形式的单一化，导致定义的物理量的概念也是一种形式化，形式化的描述必然会失去物理量的内涵的概括。

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中学物理中的比值定义法

作者：贾志恩

来源：《新课程学习·下》2014年第09期

有关中学物理的概念、定义可谓不少，这也是许多中学生认为物理难学的原因之一，其中不乏许多学生对物理概念、定义不理解，学习认识不透彻，死记硬背。下面通过对中学物理中比值定义法的分析来帮助学生深刻理解这些有比值定义法定义的物理量。

一、对比值定义法的认识

比值定义法即新定义的物理量是由另外两个物理量经过直接比所定义出来的物理量。比值定义法所定义的物理量不与分子成正比，不与分母成反比，这类物理量是由表示物理量本身的性质所决定的，只是通过比值定义得出的一个新的物理量而已。

二、中学物理中常见的比值定义法定义的物理量

1.密度

这是学生最先接触的比值定义法的物理量。密度是质量与体积的比值，物体密度是由组成物体的物质的材料所决定的，也就是密度是由物体本身性质所决定的，不与物体的质量成正比，也不与物体的体积成反比。例如：一千克的棉花与两千克的棉花密度是一样的，而不是质量大了，密度就大了。中学生刚开始学习密度很容易把此混淆。

2.速度

高中第一个比值定义法所定义的物理量，是位移与时间的比值。质点的速度不与位移成正比，不与时间成反比，例如：一个人走路速度多快，取决于人，而不是取决于所走位移的大小，也不取决于所用时间多少。

3.加速度

加速度与速度相似，速度学习之后紧接着学习的加速度，加速度是由速度的变化量与所用时间的比值，它描述的是速度变化快慢的物理量，与速度变化多少无关，与所用时间无关。

4.电流

电学中第一个所学的物理量，也是用比值定义法定义的，是单位时间内通过某横截面积的电荷量。它是由电路的性质所决定，而不是由电荷量与时间所决定。

比值定义法 - 概述

所谓比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。一

般地，比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定

义所用的物理量的大小取舍而改变，如确定的电场中的某一点的场强就不随q、F而变。

比值定义法 - 详解

比值定义法，就是在定义一个物理量的时候采取比值的形式定义。用比值法定义的物理

概念在物理学中占有相当大的比例，比如速度、密度、压强、功率、比热容、热值等等

补充：

一、“比值法”的特点：

1、比值法适用于物质属性或特征、物体运动特征的定义。由于它们在与外界接触作用

时会显示出一些性质，这就给我们提供了利用外界因素来表示其特征的间接方式，往往借助

实验寻求一个只与物质或物体的某种属性特征有关的两个或多个可以测量的物理量的比值，

就能确定一个表征此种属性特征的新物理量。应用比值法定义物理量，往往需要一定的条件；

一是客观上需要，二是间接反映特征属性的的两个物理量可测，三是两个物理量的比值必须

是一个定值。

2.两类比值法及特点

一类是用比值法定义物质或物体属性特征的物理量

如：电场强度E、磁感应强度B、电容C、电阻R等。它们的共同特征是；属性由本身

所决定。定义时，需要选择一个能反映某种性质的检验实体来研究。比如：定义电场强度E，

需要选择检验电荷q，观测其检验电荷在场中的电场力F，采用比值F/q就可以定义。

另一类是对一些描述物体运动状态特征的物理量的定义，

如：速度v、加速度a、角速度ω等。这些物理量是通过简单的运动引入的，比如匀速

直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动。这些物理量定义的共同特征是：相等时间内，

某物理量的变化量相等，用变化量与所用的时间之比就可以表示变化快慢的特征。

二、“比值法”的理解

1.理解要注重物理量的来龙去脉。

为什么要研究这个问题从而引入比值法来定义物理量（包括问题是怎样提出来的），怎

样进行研究（包括有哪些主要的物理现象、事实，运用了什么手段和方法等），通过研究得