张黎
昆明理工大学附属中学 云南 昆明650500
摘要：物理概念是构建物理体系的一个重要因素，而物理体系是否稳定，取决于学生的物理概念理解是否透彻，科学方法对物理概念、规律得来具有指导意义，因此溯源物理概念得出背后的科学方法比仅仅习得一个物理概念更为重要。
关键词：比值定义法，初中物理，分类与特点，图像
0.引言
在现行的沪科版初中物理教材中，物理概念的定义主要采用直接定义法、比值定义法、乘积定义法及理想化方法。而初中阶段比值定义法定义的物理量有速度、密度、压强、功率、比热容、热值、电功率等。对于众多的科学方法，在教学过程中，如果忽略了它对物理概念、规律得来的指导意义，这样势必对学生有效、完善的构建学科知识有影响，也会对学生科学素养培养形成障碍。因此，本文就比值定义法在初中阶段的应用进行了整理和思考，以期对教学有所帮助。
1.比值定义法的概念及特点
比值定义法，就是用两个或多个物理量的比值来定义物理概念的方法。比值定义法定义的物理量分为两类，第一类：反映物质的某种属性或特征，只与物质的种类或内在因素有关，与定义它的物理量无关，如密度，比热容，热值，电阻，电流强度等。第二类：反映物质运动或相互作用的特征或效果，如速度、压强、功率等[1]。虽然这些物理量被分为两类，但在定义它们时都是由两个或几个物理量之比得来的,所以它们都是比值定义法定义的。而“速度”又是初中阶段学习的第一个物理量，运动快慢的比较学生小学时就有所接触。对于比较运动快慢的方法，学生也较为熟悉。方法一：相同的时间比路程，路程长运动的快。方法二：相同的路程比时间，时间短运动的快。路程和时间都不相同，怎么比较？可以通过方法三：路程和时间的比值来比较。从而得出速度的定义式：
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，得出路程和时间都会影响运动的快慢。教师顺势提问：路程长速度就快？时间短速度就快吗？可见速度与路程无关，与时间也无关。同样对于功率，做功多做功就快？时间长做功就慢？对于电阻，电压大电流就大？电流小电阻就大？这样类似的问题，都在提示我们比值定义法的特征：被定义的物理量与定义它的物理量无关，但是学生学习完后会应用物理公式进行计算，但对应的物理意义如果不能正确理解，就不能准确把握物理概念，从而将对学生构建学科知识体系的完整性方面产生阻碍。而造成这种问题的原因，我觉得是教师一味的只是强调了知识本身而忽略了知识的来源问题。
比值定义法的核心思想是比较。该方法定义的物理量反映的是物体的某种特定物理属性或是外在状态及相互作用强弱，为什么一定要是某两个或多个物理量的比得出该定义量，其实这是一个求同存异的过程，不同的研究对象有其自己的“个性”，但是一类研究对象之所以能划分到一起，说明其有“共性”特征，找共性就是从“个性”入手梳理共同的标签——物理量，并通过比的方式得到一个统计一的标准，从而对研究对象的某一特性进行比较[2]。但是这种定义方法只是从表观外在入手去求解得到一个物理量，而这个物理量的内在影响因素却是我们应该从内部核心去挖掘的。真正影响速度的原因是发生运动的个体本身，同一个个体运动的快慢是由于其自身的状态决定的，生病时比健康时跑的慢一点，这就很好理解的。同样电阻教学中类比生活中的高速收费站，车经过收费站要减速，说明收费站对车有阻碍作用，而这个阻碍作用的大小取决于什么呢？一天中什么时候相对较挤？收费站通过什么措施可以缓解。你在电子地图上可以通过哪个数学参量来判断拥堵的程度。通过以上一系列的提问，学生可以较为轻松的答出收费站的通道越少则阻碍效果更明显。排队等待过闸的车总长越长，则说明阻碍效果明显，所以类比得出来电阻丝的长度和横截面积才是影响电阻大小因素。这样的一种追溯相信学生对于物理概念的理解将会更加深刻[4]。
2.比值定义法定义的物理量的图像
物理的发展离不开实验，而可靠的实验数据帮助我们认清自然界的规律和本质。比值定义法定义的物理概念也是通过大量实验数据规律得来的。对于通过比值定义法定义的描述特定物理属性的物理量而言，相比的两个物理量之间有确定的因果关系，所以图像是一条直线。而反过来，在我们的实际问题中，如果两个物理量之间有直接的因果关系，且其图像是一条直线，那是不是应该思考一下，这两个物理量的比是否有特定的物理意义。其实这在我们实际教材中是可以挖掘的。在探究物重与质量实验的关系中得到物重与质量的比是确定的，从而得出了引力常量g，而g是地球的一种属性，只与地球自身有关。而在弹力教学中，虽然教材只是简单的陈述了一个事实：在一定的范围内拉伸弹簧时，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量越大。但我们可以补充一个探究实验，让学生探究弹力与弹簧形变量定量关系，不难得出在一定范围内，弹簧受到的拉力与形变量的比也是确定的，这个比值所得出的物理量是由弹簧自身属性决定的。同样在摩擦力这一节，我们也可以根据生活的经验，在不同材质上拉动物体所施加的力不同，在同种接触面上，拉动同种材质不同物体施加的力也是不同的。从而设计探究实验并将实验数据反映出来，从而得到单位压力下物体所受的摩擦力可以反映材质的粗糙程度，对于同一研究对象，摩擦力与压力的比值是一定的，而这个值反映的就是接触面的自身属性 [3]！
3.结论
科学方法是比物理原理更重要的知识，不应成为教学中忽略的对象。授人以鱼不如授人以渔，作为教学的引导者，教师应该立足教材，而又高于教材。对知识的内涵一定要深入透彻，在教学过程中要注重知识的生成过程，不仅要把握考点、知识点，还要进一步的帮助学生理清知识的脉络，通过科学方法构建科学的物理观，真正体现课标对学生的学科素养要求。为学生更高一层的学习奠定基础。
参考文献：
[1]王志宏.谈比值法定义的两类物理量及其教学[J].物理教师,2007,(28) :6-7
[2]闫丽军.比值法定义物理概念的若干思考[J].中学物理,2017,(35):13-14
[3]石尧.关于滑动摩擦力表达式引入逻辑的思忖[J].课程教学研究,2019(85):80-83
[4] 王穆杰.比值定义法物理功能的研究[J].中学物理（高中版）,2016(34):17-18