導(dǎo)語：理解物理教學(xué)的統(tǒng)計規(guī)律一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

在高中物理熱學(xué)部分的教學(xué)中，研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及微觀結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)時認(rèn)為大量分子的宏觀行為滿足統(tǒng)計規(guī)律。由于微觀粒子結(jié)構(gòu)的特殊性，多數(shù)學(xué)生對物質(zhì)內(nèi)部的圖景缺乏正確的認(rèn)識，導(dǎo)致學(xué)生在理解微觀粒子遵循的規(guī)律時出現(xiàn)較大困難。如何構(gòu)建微觀過程的宏觀圖景，是幫助學(xué)生克服此類困難的關(guān)鍵。

在人類社會發(fā)展的過程中，人們不斷總結(jié)生活經(jīng)驗。這些生活經(jīng)驗的總結(jié)有的是可以與微觀粒子滿足的統(tǒng)計規(guī)律聯(lián)系起來的。比如在如何理解“物體的溫度升高時為什么不是所有的微粒的運動速度都增大”的問題時，可以把溫度的升高與學(xué)校某個班級平均成績的提高相類比。當(dāng)某個班期考的平均分比段考的平均分高時應(yīng)是這個班的大部分學(xué)生的期考成績比段考高，但也不排除有少數(shù)或個別學(xué)生因發(fā)揮不佳或其他原因，成績比段考還低的可能。這樣一類比把微觀問題宏觀化，對于學(xué)生理解溫度升高時并不是每個分子速度都加快、動能都增加的結(jié)論是有益的。在理解微觀粒子在熱現(xiàn)象中滿足的統(tǒng)計規(guī)律時，這種方法也是非常有用的。

《用油膜法測分子的直徑》是高中熱學(xué)中唯一的學(xué)生實驗。這個實驗充分體現(xiàn)了熱力學(xué)研究的特點，對于學(xué)生理解熱力學(xué)的統(tǒng)計規(guī)律是非常重要的。在指導(dǎo)學(xué)生做這個實驗時，應(yīng)想方設(shè)法讓學(xué)生理解這個實驗的實質(zhì)。做《用油膜法測分子的直徑》實驗時，學(xué)生對為何要事先配制油酸酒精溶液不理解，認(rèn)為配制油酸酒精溶液很麻煩，還會因為酒精的揮發(fā)對實驗造成較大誤差。因此，認(rèn)為配制該溶液是不必要的。這是學(xué)生對微觀粒子的特點不了解而產(chǎn)生的錯誤認(rèn)識。微觀粒子的特點是“多和小”，所謂多是指任何一個宏觀物體內(nèi)部分子的數(shù)量多，所謂小是指物體內(nèi)部微觀粒子的質(zhì)量小、體積小、所占的空間小。

基于這樣的特點，在做《用油膜法估測分子的直徑實驗》時，實驗?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵是能否在液面上形成單分子油膜。由于分子的體積非常小，油酸是否在水面上形成單分子油膜用眼睛是不能判斷的。那么，怎么才能保證油酸在水面上形成的一定是單分子油膜呢？唯一解決的辦法是讓油酸在水面上充分散開。而讓油酸充分散開的措施有兩種：一是滴到水面的油酸體積很大時，要使水面的面積非常大。比如把一小瓶油酸倒在一個大型水庫的水面上。這時油酸可以在水面上充分展開形成單分子油膜，但這時油的面積太大又給油膜表面積的測量帶來了困難。顯然這樣的實驗學(xué)生在實驗室是無法完成的。二是盡可能縮小油酸的體積使得在實驗室的條件下即可形成單分子油膜，但是這樣油酸分子的體積太小用量筒根本無法測量。在油酸體積的測量上又會存在很大誤差，使測量結(jié)果失去意義。為了解決這樣的難題，人們想到了配制油酸酒精溶液，讓體積很小但可測的油酸溶于一定體積的酒精中。配制體積比很小的油酸酒精溶液，再用巧妙的方法測出一滴溶液的體積，利用體積比計算出一滴溶液中油酸的體積。將這樣的一滴溶液滴在水面上可形成單分子油膜。這時形成的油膜面積很小，在實驗室的條件下即可測量。用簡單的辦法解決了這個難題。用統(tǒng)計方法就解決了既可測油酸的體積，又可測單分子油膜的面積這個難題?？梢娫谟糜湍しy定分子的直徑的實驗中，配制油酸酒精溶液并不是為了增加實驗的難度而添加的，而是為了用宏觀的方法測定微觀量而必不可少的。學(xué)生只有在腦海中充分理解物理圖景，才能對實驗有充分的認(rèn)識，在實驗中自覺地實施，并達(dá)到舉一反三的效果。

以上做法對于頭腦中有微觀物理圖景的學(xué)生來說是容易理解的。但大多數(shù)中學(xué)生缺乏這樣物理圖景的構(gòu)建，理解起來還是有困難的。如何幫助學(xué)生克服這樣的困難呢？最有效的辦法是列舉生活中宏觀物體的類似例子讓學(xué)生理解。對于廣大農(nóng)村地區(qū)的學(xué)生，他們對農(nóng)村生活比較熟悉，可列舉與他們的生活密切聯(lián)系的例子說明。如在農(nóng)村，由于種子的價格昂貴，農(nóng)民往往購買少量的種子然后通過嫁接的方法獲得很多幼苗。為了使少量的種子長出高質(zhì)量的幼苗，必須解決如何把少量種子均勻地撒在寬闊的地畦上的問題。如果認(rèn)為種子少而選擇把種子一顆顆地插在地畦上，這樣不僅費時費力，而且達(dá)不到要求。農(nóng)民想了一個簡單方法巧妙地解決了這個問題。就是把少量的種子與一大盆細(xì)沙混合，然后把沙子與種子一起撒到地畦上。由于在少量的種子中摻進了大量的沙子，使得每相同的體積中種子的含量是相同的。把這樣的混合物撒在地畦上，長出來的幼苗一定是均勻的。我國南方農(nóng)村的廣大地區(qū)以種植水稻為主，這些稻田在冬天是閑置的。這就導(dǎo)致春天開播時稻田中和田埂上處處會留下因干燥而產(chǎn)生的大小不一的裂縫和因蚯蚓、螻蟻的挖掘而產(chǎn)生的孔洞，不利于稻田的節(jié)水和灌溉。這些裂縫和孔洞很多，難以發(fā)現(xiàn)，要想找到它們并一一進行修補，不僅費時費力，而且效果不佳。這樣的方法在實際應(yīng)用中幾乎是不可能實現(xiàn)的。怎么才能用最短的時間和最低的成本堵住這些孔洞呢？農(nóng)民們在解決這個問題時又應(yīng)用了統(tǒng)計的方法。他們的具體做法是在犁第一次田的過程中，先用犁把田土犁成一坯坯的土坯，再把水放進農(nóng)田中，用耙反復(fù)攪拌，把這些泥坯和成泥漿，這些泥漿就跟著水流到各個裂縫和孔洞中，這些泥漿在孔洞中沉淀就把這些裂縫與孔洞堵得嚴(yán)嚴(yán)實實了。這樣用簡單的方法達(dá)到了目的，而且一舉多得。

這就是生活中的統(tǒng)計規(guī)律的應(yīng)用。知識是日常生活經(jīng)驗的概括、總結(jié)與升華，物理知識與生活的聯(lián)系尤為緊密。在物理教學(xué)當(dāng)中通過聯(lián)系實際把抽象的物理知識形象化，通過類比把微觀場景宏觀化是使學(xué)生加深對物理知識的理解的有效途徑。