时间:2023-07-16 08:50:55
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按广义的知识观,物理学思想、方法属于知识的范畴.科学知识分为:
事实性知识.包括自然科学领域的具体事实和科学技术史中的事实;
概念性知识.包括自然科学领域的基本概念、原理、规律和科学技术与社会关系的规律性知识;
程序性知R.科学研究的一般过程和具体实验与制作技术.
程序性知识的本质是方法与步骤的运用.
物理学思想、方法是指自然界中探索物质,相互作用和运动规律等过程,反映到人的意识中,经过思维活动而产生的结果;它是对物理事实与物理理论(概念、定理、定律、公式、法则等)的本质认识.在物理教学中,是指研究物理现象、描述物理现象、实施物理实验、总结物理规律、检验物理规律、分析、解决物理问题时所应用的各种手段与方法.物理思想比一般说的物理学概念具有更高的抽象和概括水平,物理概念比物理思想更具体、更丰富,物理思想比物理学概念更本质、更深刻.物理学思想、物理学方法二者密不可分.中学物理学中出现的科学方法,例如理想模型、理想实验、控制变量、等效替代和转换法等方法,都体现着一定的物理学思想.
初中物理教学过程中蕴含的物理学思想、方法大致有:(1)观察和实验方法(包括观察的方法,实验设计、过程中的一些思想方法,实验数据处理的程序与方法,如猜想与假设法、控制变量法、放大法、等效法、转化法等);(2)比较和分类方法;(3)理想化方法(构建物理模型法、理想实验法);(4)分析和综合方法(包括定性分析、定量分析、因果分析、综合等);(5)数学方法(包括用比值定义物理量、图象法、极值思维方法、临界问题分析法、估算法、对称法、比例法、数形结合法、平均值法等);(6)分析和解决问题的具体方法(如等效替代法、近似处理方法、累积法、审题的方法、整体法、逆向思维法、符号化或抽象法等);(7)特殊化方法、非逻辑思维等方法.
初中物理的确蕴含了丰富的物理学思想方法内容,不但方法种类多,而且有些物理学思想方法出现的频率也相当高,这说明在初中物理教学中加强物理学思想方法教学不但具有重要意义,而且切实可行,是一个颇具开发价值的研究课题.
3渗透物理学思想方法的教学策略
在当前物理教学中,有些教师缺乏物理学思想、方法教学的意识,主要表现在制定教学目标时对具体知识、技能训练的目标比较明确,而忽视了物理学思想、方法的教学目标;在教学过程中,往往注重了知识的结论,削弱知识形成过程中思想、方法的训练;在知识应用过程中,又偏重于就题论题,忽视了物理学思想、方法的提炼;在小结时,注重了知识的系统的整理,忽视思想、方法的归纳提高等,致使物理教学停留在较低的层次上.
物理教学的目的不仅要求学生掌握好物理学的基础知识和基本技能,还要求发展学生的智能,培养他们良好的个性品质和学习习惯.从根本上说,就是要全面地提高学生的素质.在实现教学目的的过程中,物理学思想、方法的教学起着极为重要的作用.它是学生形成良好认知结构的纽带,是由知识转化为能力的桥梁,是培养学生物理学科意识(观念)、形成优良思维品质的关键.因此,加强物理学思想、方法的教学,是深化物理教学改革的突破口.
3.1在概念、规律教学中,有意识地进行物理学思想、方法的渗透
教师加强物理学思想、方法的教学,首先要有意识地从教学目标的确定、教学过程的实施、教学措施的落实等方面来体现.使每节课的教学目标和教育目的获得和谐的统一.在备课时必须把物理学思想、方法的教学从钻研教材内涵的层面加以挖掘,从物理学思想、方法的高度,深入钻研分析教材.通过概念、公式、定律、原理等的教学,渗透物理学思想方法的内容.物理概念作为观察、实验和科学思维相结合的产物,在应用中具有定性或定量的特性,要求表述科学准确;学习时需要层层深入,全面到位,由形象到抽象使认识螺旋上升.通过创设情境,引入概念,以生活中具体情境或实例为载体,强化对物理现象的实际感受.在思维加工的过程中引导学生抓住本质特征,形成概念.巩固深化,理解应用意义,在分析问题解决问题的过程中实现对概念的准确定位,达成认识的深度.
在构建物理概念的教学过程中使用隐性科学思想、方法,重在让学生感受科学思想、方法,受到科学思想、方法的启蒙和熏陶,初步体会科学探究涉及的思想、方法和策略.如在学习密度概念及密度应用等之类概念时,通过隐形渗透观察法及科学实验方法、步骤,让学生在使用天平测质量、量筒测体积的同时,分析实验数据,总结归纳,得出结论:同种物质的比值是一定的(有前提或控制条件),不同物质的比值一般不同的特征.形成密度的概念,突破重难点,达成教学目标.在初中阶段由比值法定义的概念贯穿于力、声、热、电各个部分;在学习牛顿第一定律等知识内容时,通过隐形渗透理想化方法及物理学家探究的过程.引导学生对比亚里士多德及伽利略的观点,引发学生积极讨论、交流、碰撞,体会理想实验、理想模型、科学推理的思想、方法在建构概念形成规律的过程中的应用.可以实现传递科学思想、培养严谨的科学态度和逻辑思维的教学目标;在概念、规律复习过程中,用显性比较和分类的方法,通过明晰的分类,帮助学生构建、形成系统、完整的知识结构.通过比较,异中求同、同中求异,辨析相似的知识,加深理解提升能力.
3.2在解决具体问题过程中,有意识地运用物理学思想、方法
有效教学是有教学思想的教学;也是关注学生学习活动的教学;更是以课程提出的话题作为教学问题的教学.高中物理在知识内容和难易程度方面都较初中物理有很大的提升,因此提升高中物理的有效教学显得尤为重要.高中物理中蕴含了很多的物理思想方法,教师在教学过程中运用物理思想方法教学能够促使学生学习过程中更好地掌握物理知识,也能够促进学生以后的人生发展.本文从实践教学的角度出发,以高中物理教科版选修3-1第一章《静电场》为例,讨论类比思想方法在高中物理有效教学中的应用.
1类比思想方法概述
类比是一种从特殊到特殊的推理,它是在比较的基础上,根据两个(或两类)对象之间在某些方面的相同或相似而推出它们在其他方面也可能相同或相似的一种思想方法.
2类比思想方法的教学案例
教学案例一:类比点电荷与质点
“点电荷”是静电场中的一个重要概念,“点电荷”是在某种情况下将带电体抽象出来的,什么样的带电体可视为点电荷对学生来说理解起来比较困难,教学中可以将“点电荷”与力学中的“质点”进行类比,在力学中如果物体的形状、大小对问题的研究没有影响或影响可以忽略,就可以把该物体看作是一个具有质量大小和形状可以忽略不计的点,因此,当一个带电体本身的线度比它到其他带电体的距离小很多,以至在研究它与其他带电体的相互作用时,该带电体的形状以及电荷在其上的分布状况均无关紧要,该带电体可看做一个带电的点,这样的电荷称为点电荷.
教学案例二:类比库仑定律与万有引力定律
将库仑定律的表达式F=kQqr2与万有引力定律的表达式F=GMmr2进行对比,这样就可以类比记忆和理解,电场中k是指静电力常数,重力场中G是指引力常量,Q、q分别指点电荷的电荷量,M、m分别指物体的质量,两个r分别指两点电荷间的距离和两物体间的距离.
教学案例三:类比电场与磁场
电场是一种看不见摸不着的特殊物质,对于学生来说比较抽象,但通过回忆学生在初中学习的磁场,那么电场就显得并不陌生.磁体之间存在的相互作用是通过磁场产生的,每一个磁体周围都能产生磁场,从而类比带电体之间存在的相互作用是通过电场产生的,带电体周围都能产生电场.同时电场线与磁感线、电场强度与磁感应强度都可以进行类比.如表1和表2所示.
教学案例四:类比电场与重力场
(1)电场力做功与重力做功
通^定量计算可以发现重物在重力场中重力做功的特点与带电体在电场中电场力做功特点相同,都与路径无关,只与初末位置有关系.
(2)电势能与重力势能
重力做功会引起相应势能的改变,即重物在重力场中具有重力势能.通过类比发现,电场力做功也应该引起相应势能的改变,即带电体在电场中具有电势能.
(3)电势与高度
重物在重力场中的重力势能主要由重力和高度决定,同样带电体在电场中的电势能也应由带电体的电荷量和电势决定,这里就可以类比去理解电势和高度,他们都与在场中的位置有关,与所选的参考标准有关.
(4)电势差与高度差
重力做功主要由重力和高度差有关,电场力做功由电荷量和电势差有关.那么自然就可以与电势差和高度差类比,二者都与所选的参考标准无关.
(5)类比带电粒子在电场中的类平抛运动与平抛运动,如表3所示.
(6)类比法理解电势与电场强度的关系
学生直接去理解电势与电场强度的关系比较困难,那不妨使用类比法去理解,加速度a=Δvt,即单位时间的速度改变量,电场强度E=Ud=Δφd,即表示沿场强方向单位距离的电势差,速度为零,加速度不一定为零,速度大,加速度不一定大,同理电势为零,电场强度不一定为零,电势大,电场强度不一定大,即电势与电场强度无直接关系.
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)49-0186-02
物理学是研究物质的基本结构、相互作用及其运动规律的科学。本文主要阐述了通过以传授物理知识为载体,从应用微积分知识分析较复杂的物理问题和熟练应用已学知识理解新的物理知识两个方面,培养学生掌握科学的思想方法。
二、熟练应用已学知识理解新的物理知识
一方面,大学物理知识是以中小学的知识为基础,以生活见识为依托。例如功的概念是从初中知识出发,经过高中的提高,引导学生将功的计算公式提高到用力矢量与位移矢量的标量积来表示,应用微积分知识使学生完成认识上的飞跃突破,从而具备在变力作用下质点作曲线运动时计算功的基础知识。
另一方面,学习的目的在于应用,要求学生能够迅速应用新学的知识分析处理物理问题。例如,在气体动理论的理想气体压强公式的简单推导中,需要应用中小学的面积、速度和压强等知识,应用力学中学习的动量定理和冲量概念,即熟练应用物体在1秒内受到的冲量的量值与受到的平均作用力的量值相同等知识,应用新学的统计学中的平均值等知识,引入分子的平均平动动能概念,导出理想气体的压强公式,这个公式把可以直接测量的宏观量与无法观察的微观量联系起来,证明了热现象的宏观效应是大量分子永不停息的无规则运动和分子间存在频繁的碰撞的集体表现这一观念是合理的,最终理解到压强是一个统计量,对个别分子而言压强是没有意义的,进而理解实际中“真空”这一术语的涵义。
三、总结
大学物理教学的目标是培养学生分析问题和解决问题的能力,这里实践探索了以传授学生物理基础知识为载体、培养学生的科学思想方法为宗旨的基本思想方法。着意训练学生熟练应用微积分思想分析处理较复杂的物理现象和迅速应用所学知识分析处理物理问题,是培养学生科学思想方法和提高学生认知能力的基本途径和有效方法。
参考文献:
物理知识的发生过程实际上也是物理思想方法的发生过程.任何一个概念,都经历着由感性到理性的抽象概括过程;任何一个规律,都经历着由特殊到一般的归纳过程.如果我们把这些认识过程返璞归真,在教师的引导下,让学生以探索者的姿态出现,去参与概念的形成和规律的揭示过程,学生获得的就不仅是物理概念、定理、法则,更重要的是发展了抽象概括的思维和归纳的思维,还可以养成良好的思维品质.因此,概念的形成过程、结论的推导过程、规律的被揭示过程都是渗透物理思想方法的极好机会和途径.
(1)展开概念――不要简单地给定义
概念是思维的细胞,是浓缩的知识点,是感性认识飞跃到理性认识的结果.而飞跃的实现要经过分析、综合、比较、抽象、概括等思维的逻辑加工,依据物理思想方法的指导.因此概念教学应当完整地体现这一生动的过程,引导学生揭示隐藏于知识之中的思维内核.心理学认为,人对事物的第一次接触是最敏感的,教学成功与否,关键是唤起对旧知识的回忆,探寻新知识的清澈的源头.并通过事物的发生和发展的教学,掌握活的物理概念.
例如,动能的概念学生在初中阶段就已经接触,但较完整的定义却在高中出现.如何在动能概念的教学中渗透动能思想呢?根据高一学生的认知水平,在动能概念教学时应该抓住动能是一种能量,可以通过丰富的实例,例如能吹毁一切的龙卷风和汽车与火车相撞的惊险视频,让学生体会这种能量的威力,提高学生的学习兴趣.
(2)延迟判断――不要过早地下结论
判断可以看作是压缩了的知识链.物理定理、定律、性质、法则、关系、规律等结论都是一个个具体的判断.教学中要引导学生积极参与这些结论的探索、发现、推导的过程,弄清每个结论的因果关系,使学生看到某个判断时,能像回忆自己参加有趣活动那样津津乐道.当然,延迟判断,必定拉长了教学时间,但磨刀不误砍柴工,以后应用就自如了.
(3)激活推理――不要呆板地找关联
激活推理就是要使判断上下贯通,前后迁移、左右逢源,尽可能从已有的判断生出众多的思维触角,促成思维链条的高效运转,不断在物理思想方法指导下推出一个个新的判断、新的思维结果.
如对于物理学的质量观,从对物质本原的认识追溯,我国古代的水、火、木、金、土的“五行说”、古希腊的土、水、气、火“四根说”,直到“原子说”的提出,人们对物质的认识在不断的深入.物质的可分〔各态物质分子原子核(电子)强子轻子夸克〕导致不连续的物质观的形成.物质的连续(电磁场)又导致了从不连续的物质观上升为连续的物质观,使人们的思想方法又上了一个新的台阶.然而微观世界的波和粒子的二象性又使人们从连续的物质观走向连续与不连续统一的更高层次的物质观.这样认识由低层次向高层次不断深化的过程,就是人们的思想观念变革的过程,也是物理思想方法不断更新的过程.
策略二:在解题探索过程中巧妙渗透物理思想方法
教学大纲明确指出:“要加强对解题的正确指导,引导学生从解题的思想方法上作必要的概括.”物理中的物理过程、图形结合等思想方法,既是解题思路分析中必不可少的思想方法,又是具有思维导向型的思想方法.如,学生一旦形成了物理过程,就能化未知为已知、化繁为简、化一般为特殊,优化解题方法;物理思想方法在解题思路探索中的渗透,可以使学生的思维品质更具合理性、条理性和敏捷性.
策略三:在问题的解决过程中巧妙渗透物理思想方法
问题解决,是以思考为内涵,以问题目标为定向的心理活动,是在新情景下通过思考去实现学习目标的活动,“思考活动”和“探索过程”是问题解决的内核.物理领域中的问题解决,与其他科学领域用物理去解决问题不同.物理领域里的问题解决,不仅关心问题的结果,而且关心求得结果的过程,即问题解决的整个思考过程.物理问题解决,是按照一定的思维对策进行的思维过程.
物理思想方法是物理问题的解决观念性成果,它存在于物理问题的解决之中.物理问题的步步转化,无不遵循物理思想方法指示的方向.因此,通过问题解决,可以培养物理意识,构造物理模型,提供物理想象;伴以实验操作,可以诱发创造动机,可以把物理嵌入活的思维活动之中,并不断在学物理、用物理的过程中,引导学生学习知识、掌握方法、形成思想,促进思维能力的发展.这样不仅可以加快和优化问题解决的过程,而且还可以达到会一题而明一路,通一类的效果.
策略四:在复习与小结中巧妙提炼、概括物理思想方法
小结与复习是物理教学的一个重要环节,揭示知识之间的内在联系以及归纳、提炼知识中蕴含的物理思想方法是小结与复习的功能之一.物理的小结与复习,不能仅停留在把已学的知识温习记忆一遍的要求上,而要去努力思考新知识是怎样产生、展开和证明的,其实质是什么?怎样应用它等.小结与复习是对知识进行深化、精炼和概括的过程,它需要通过手和脑积极主动地开展活动才能达到.因此,在这个过程中,提供了发展和提高能力的极好机会,也是渗透物理思想方法的极好机会与途径.
学生学完一个单元的内容,应该在整体上对该单元的内容有一个清晰、全面的认识.因此,在小结与复习时应该提炼、概括这一单元知识所涉及的物理思想方法;并从知识发展的过程来综观物理思想方法所起的作用,以新的更为全面的观点分析所学过的知识;从物理思想方法的角度进行提高与精练.由于同一内容可以体现不同的物理思想方法,而同一物理思想方法又常常蕴含在许多不同的知识点里,因此,在小结与复习时,还应该从纵横两方面整理出物理思想方法及其系统.
初中物理教材中,许多重要的定律、概念、公式都是通过实验推理出来的,具有很强的客观性,如光的反射定律、二力平衡条件、欧姆定律等。学生由于亲身经历和学识限制,对书本内容不可能一听就懂,并且会怀疑其客观性及真实性。而实验就起了帮助他们发现规律,掌握规律,理解规律的桥梁作用。所以,教师应尽最大努力做好一切演示实验和组织学生分组实验,切忌不做实验或少做实验。因为单纯地讲实验,学生难以理解和接受。教师在做演示实验时,必须把物理现象准确无误地、清晰地展现在学生面前,使学生确信定律、概念的客观性。所以教师必须是坚定的唯物论者,要具有严谨的科学态度。在学生分组实验中,要以得出的数据来验证或推导出定律、公式,绝对不允许涂改实验数据,使之与物理定律、公式相符。在学生的实验数据推导不出定律时,应协助学生找出错误原因,重做实验,直到得出正确的结论为止。只有这样,才可使学生逐渐形成辩证唯物主义世界观和严谨的科学态度。
二、引导领会思想方法
目前,相当多数的初中学生和一些教师上课时仍把注意力集中在习题上,即概念、原理、公式、单位的背诵及解题格式上,而忽略了知识引进和分析问题的物理思想方法。这是导致一些学生觉得物理难学以及学生物理成绩两极分化的原因之一。因此教师教学时应重视和讲清物理思想方法,展现物理思想方法的美妙,以培养学生的物理素养,增强学生对物理课堂的向往心理。如进行速度概念的教学时,应首先让学生通过具体事例明确单独用路程或时间是无法比较运动快慢的,然后在讨论如何比较运动快慢时,应当突出“相同时间比路程”和“相同路程比时间”这两种方法的科学性,进而让学生建立起:在研究一个量对另一个量的影响时,必须让其他各量不变,再研究一个量变化时另一个量怎样变化,即控制条件法。学生掌握了这一思想方法,有如拿到了研究物理量之间关系的一把钥匙,将把学生的学习思维方法导向积极正确的方向。
三、创设开放物理情景
求知过程中,“自主、探究”大大提高了教学效率。教学实践证明,学生自主学习的愿望是强烈的,学生主动发展的潜能是巨大的,这是培养学生的自主学习能力的需要。也是人的全面发展的需要。它要求教师具有强烈的学生意识,把学习的权利和探索的时空留给学生,让学生自己选择学习的方式。设计活动方案,安排学习程序,通过观察、操作、猜测、思考、讨论、验证等多种活动,在研学中获取知识。同时,让学生形成自己自主学习的能力和刻苦钻研精神。如在教学《科学探究:杠杆的平衡条件实验》中,我创设了开放的物理情景,给出的实验器材有:铁架台、直角夹、50g的钩码(10个)、细绳、杠杆、弹簧测力计。而将实验探究的时空留给学生,有的学生在做实验中得出了“F1+L1=F2+L2”等错误结论,而产生了困惑,也就有了解决问题的欲望;有的学生用弹簧测力计做实验,有了创新的快乐;有的学生没有先调节杠杆两端的螺母使杠杆在水平位置上平衡。有的学生在杠杆两端不同地方挂钩码也能调节杠杆平衡。学生通过自主尝试、实验、交流,科学探究出问题的解决方式,极大地丰富了学生的感知性,培养了学生的探究能力。
四、正确对待学习挫折
由于初中学生的年龄特点,加上物理学科的特点,学生学习中出现心理障碍是很正常的。正确疏导学生心理,变消极因素为积极因素,将直接有利于学生素质的提高。如初二第8―12章,由于课文本身的难度,一部分学生特别是女生,虽然学习很用功,但成绩不理想,从而表现出自卑和恐惧心理。教师应早作准备,学习物理一开始就要着手培养学生正确有效的学习方法,纠正小学里形成的死记硬背、搞题海战术的不良习惯,同时在备课时把重点放在难点的突破上。对已经有这种心理表现的学生要积极疏导,并实际指导方法,助其取得成功。又如,后进生常表现为厌学心理和逆反心理,对这些学生。教师应循循善诱,创造机会让他们参与,培养他们的兴趣,及时发现他们的闪光点,让其看到自己的学习潜能,从而激发起他们的学习热忱。
怎样利用有限的复习时间高效复习呢?学生在总复习阶段的思维活动已不再是停留在启蒙阶段和朦胧状态,而是进入探索创新阶段。但也有许多学生在解题中碰到解题障碍,有的抓不住物理知识间的相互联系来进行综合思考,往往只抓住了问题的一个方面。有的不善于分析问题,不能突破思维定势的束缚,当问题的重要任务变化时,不能调整思维方向。教学中我们要加强对学生的综合思维素质训练,修正他们思维品质上的缺陷,培养学生的思维能力,把复习作为思维不断深化与拓展的训练过程。在新的认识高度上挖掘所学知识的内在联系及物理思维方法的规律所在,使复习成为学习与探索知识的延续,从而真正达到掌握知识,培养思维,提高能力的目的。
一、整合基础知识,总结解题方法
物理基础知识和基本方法是构成物理思维形式的基本内容。各方面知识间的联系是解题思想和解题方法形成的源泉。因此,在中考物理复习中要引导学生将分散学习的物理知识和方法串联成线,编织成网,集中讲练,引导学生在解题中娴熟地运用知识,得心应手地从知识的内在联系上找出解题思路。
二、强化物理思想方法训练,形成物理思维习惯
物理思想为产生一个好的“念头”、一种好的“想法”、一种好的“假设”提供了方向。例如物理中的转换思想,是通过转换研究对象、空间角度、物理规律、物理模型、思维角度、物理过程、物理状态、时间角度等达到化繁为简,化难为易,间接获取问题解决的一种思想方法。这种思想方法能充分展示研究人员的想象设计能力和创造性思维品质,充分体现研究人员分析问题的能力。
简单地说通过直接感知的现象,推测无法直接感知的事实,即用形象替代抽象,用有形代替无形;现举一些初中阶段转换法的实例:
现象 事实
(1)电流表指针偏转――证明电流的存在
(2)手拍桌子会觉得手疼――力的作用是相互的
(3)树上的熟苹果会下落――证明重力的存在
(4)收音机收音、手机通话――证明电磁波的存在
(5)小磁针的偏转―――――证明通电导体周围有磁场
(6)铁粉的有序排列――――证明磁场的分布
总之,初中物理教材中潜存着许多物理研究的思想方法,主要有:①类比法;②控制变量法;③转换法;④等效法;⑤比较法;⑥模型法;⑦分析归纳法和分类法;⑧理想实验法等。有时研究一种物理知识或一个物理规律也要同时用到几种研究方法。灵活运用各种科学方法来解决遇到的问题,了解各种科学方法的特点、功能是理解概念和知识的关键,在同时用到几种研究方法时,一般只要抓住其中的主要方法即可。
三、注重发散思维的训练,培养思维的灵活性
发散思维是现代教学思想中的一种思维方式,它具有灵活性、创造性、发散性等特点。复习中教师要多角度、多方位、多层次地探求解题思路和方法。老师要有计划、有目的地设计一些问题,引导学生一题多解、一题多问、一题多变、一题多思、一理多用,进行发散思维训练,开拓学生思路,改变学生按固定思维思考问题的习惯,使学生能整合知识,优化方案,使学生思维灵活、有创意、有深度。
例如,一题多解的方法能起到对知识潜移默化、触类旁通的作用,能很好地培养学生的发散思维,可以从不同的渠道理解和掌握物理知识。我在复习密度公式时常常补充这样一道题。
有一个体积是15cm,质量是79g的铁球。请你判断其是实心还是空心。本题可鼓励学生从多种角度来思考求解。
四、注重思维诱导,培养思维的探索性
思维总是从问题引发的,是体现在分析问题、解决问题的过程中的。思维的探索性主要体现在是否敢于思维和独立思维。在中考物理复习中,教师要通过适当的问题情境来作用于学生的思维过程,诱发学生思维的积极性,鼓励学生敢于从反面思考问题,大胆质疑的探索精神。最大限度地发挥学生在复习中的主体作用,使学生在学习中始终处于积极的思维中。
1 前言
素质教育的根本任务是促进学生的发展,培养具有实践能力和创新精神的人才。课堂教学是素质教育的主战场,传统的课堂教学主要关注教师的教,忽视学生的学,重视知识的传递,忽视能力的培养;有效课堂教学就是关注课堂的效率,实现既定的教学目标,重建课堂的魅力,让课堂成为教师和学生共同经营的知识、能力、情感、价值观的交流平台,让日常的课堂能够成为学生快乐生活和成长的场所。在新课程背景下如何提高课堂教学的有效性,提升学生积极建构知识的能力,重现课堂魅力的管理技巧,从而焕发出初中物理课堂的活力,下面就此问题作一些探讨。
2 现状分析
在传统课堂教学中,教师在课堂上讲得太多,使教师的主导地位错误地占据了课堂教学的主要位置,使学生处于被动地位,成为客体,不利于培养学生建构知识的能力,教师怎么教,学生就怎么学,教师存在日益严重的“教学倦息”,缺少寻求新方法、新思路的欲望,不能发挥学生的积极性和主动性,不利于学生个性特点的形成;在教学组织结构中,没有体现集体教学、小组教学和个别教学等多种教学组织形式的有机结合,没有构建多边互动的课堂教学结构;在教育资源的利用中,多媒体和网络没有完全成为学生的学习资源,学生获取信息、处理信息、利用信息的能力亟须加强,使学生们的学习兴趣逐步减退,没有积极思考、创造的热情。
3 初中有效课堂教学需要教师转变教学观念
有效课堂教学要求教师贯彻新的教学理念,由重视教师“教”变为重视学生“学”,由授受式教学变为鼓励学生开展探究式学习。在合作学习、自主学习中,教师的角色发生了转变,由知识的传授者变为学生发展的引导者,促进者;学生也由被灌输对象变为知识意义的主动建构者。教学的一切都是为了促进学生全面发展,教师在学生的成长中得到发展,达成共识、共享、共进,实现“教学相长”的共同目标。
3.1教师教育教学观念必须向促进学生全面发展转变
随着教师专业化发展对教师素质研究的不断深入,进行以教师专业化为核心的教师教育改革,已成为世界教育与社会发展的共同特征。素质教育的今天,教师除具备优秀的品格、过硬的业务水平和扎实的语言基本功外,更要端正教育观念,转化教育思想,正确认识素质教育的核心是培养学生全面发展的教育。这就要求教师关注每一位学生的发展,使每个学生都可以按照自己的水平参与,通过自身的努力,让学生在原有的基础上得到最好地发展。
3.2教学目标应注重培养学生的创新能力
在传统的教育教学中,学生对教师只能是服从,不能发挥自己的积极性和主动性。在社会发展、教育改革的今天,要培养21世纪所需要的具有创新精神和实践能力的建设者和接班人,首先的任务是培养人。这就需要把学生看作一个有需求、有情感、有理想、需要受到尊重的人。因此,实施新课程下的高效课堂要彻底改革以往课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生收集和处理信息的能力,获取新知识的能力,鼓励学生打破思维定式,大胆想象,在想象中提高自身创造力。
3.3课堂教学应转向“关注学生的进步与发展”
教学的目的就是要帮助每一个学生进行有效的学习,教师要引导和帮助学生改变以往呆板的学习方式,引导学生去观察、实践、收集资料、合作、探索、交流以及体验、感悟、反思等,从而实现学生学习方式的多样化,拓展他学习的时间和空间,促进学生生动、主动地发展。美国的著名心理学家,教育学家布鲁姆说:“有效的教学,始于期望达到的目标。”所以,课堂教学目标的确定、实施应以“关注学生得不与发展”为根本。在优化课堂教学中教师要做好这样几件事:①课堂上不要过分注重知识的传授,间接经验的死记硬背,而要保证学生在课堂上有充分的时间参与训练,使学生人人动脑、动口、动手,参与实质性的教学活动。②营造宽松愉悦的学习氛围,缓解学习的压力,激发学生内在的学习欲望和学习主动性。③教学活动要灵活多样。教师在教学中多融入学生发觉有趣的内容或令人愉快的活动,如探究性实验、动手操作、竞赛、合作学习等。
3.4课堂教学的师生关系应体现教师的课程观与学生观
现代教育的理念对教师提出了更高的要求,教师要将先进的教育理念内化为教育观念,具体化为教学的活动,可以从以下几个方面进行尝试:①根据课堂上学情的变化及时调整自己的教学;②巧妙将课堂还给学生,课堂教学中,教师不是机械地将课堂交给学生,而是需要教师认真的设计教学方法,通过主导作用的发挥,巧妙地将课堂还给学生;③教师要做一个倾听者。在课堂上,教师应关注学生的需要,组织引导学生互动交流,从学生身上寻觅新的教学资源,而且能使学生良好的个性心理品质得到潜移默化地培养。
4 实现有效课堂要求改变备课形式
改变备课形式,把原来单一的个人备课,改变为两种形式。首先是集体备课。集体备课可以使教师就某一教学内容进行讨论与研究,发挥集体的智慧,帮助教师加深对教材的理解,拓展教学思路。其次是个人备课。在集体备课的基础上归纳、提升和再创造,这样更能体现自己的教学个性,更好地适应自己学生的学情。个人备课,分为三步:一、学期备课,根据教材和学生掌握数学知识的状况研究制定提高教学质量的主要措施;二、单元备课,分析研究本单元、章节的教学任务、目标、重点、难点、基础知识和基本技能;三、课时备课,根据教材重点、难点、关键,确定主次、先后、详略,掌握重点。
5 有效课堂教学应重视物理思想方法
物理思想方法作为物理知识内容的精髓,它是处理物理问题的指导思想和基本策略。因此,引导学生理解和掌握以数学知识为载体的物理思想方法,是使学生提高思维水平,真正懂得物理的价值,建立科学的物理概念,提高解决物理问题的技能技巧。
可以说,物理思想方法是一堂物理课的本质所在。不管是新授课,还是复习课、练习课、实验课,也不管采用何种教学方式,是启发式还是讲练结合式,也不管是否有小组合作,不管是否使用了多媒体辅助教学。作为物理教师,一是要了解教材中蕴含的思想方法,如以人教版八年级下册为例,课堂中体现的数学思想方法应该有猜想与假设法、构建物理模型法、转化法、数形结合思想等;二是教学中充分挖掘教材中的物理思想方法,不仅要抓机会渗透,而且要抓渗透的机会,使学生灵活运用物理思想方法驾驭物理知识,提高解决物理问题的能力。
6 有效课堂中学生才是物理知识的建构者
课堂教学中的教师要精讲点拨。我们要做到“三讲三不讲”:“三讲”是指讲重点,讲难点,讲易错点、易混点、易漏点;“三不讲”是指学生已经学会了的不讲,学生通过自己学习能够学会的不讲,讲了也不会的不讲。课堂讲授是以合作互动为基础,教师应把发展学生的能力作为教学的最高目标,以构建知识为依托,以课堂教学为手段,重视学生知识建构的过程,以发现问题为出发点,以解决问题为中心组织教学,让学生经历提出问题,猜想和假设,设计实验,进行实验与收集证据,分析与论证,评估,交流与合作的过程,真正成为物理知识的建构者。
总之,在课堂教学中提高课堂教学的有效性,教师必须要改变旧的教学观念,教学目标应由以传授知识为中心向以能力发展为中心转变,师生关系应体现教师的课程观与学生观;教师要创设生动有趣的问题情境,唤起学生学习的欲望;重视培养学生物理思想方法,重视学生知识的建构过程,提高课堂教学效率,使学生成为课堂的真正主人。
【参考文献】
[1]马士君, 梁东莉.课程标准的特点及教师面临的挑战[N].教育时报,2002-11-28.
现行的高中教材与初中教材相比,深度、广度明显加强,由描述性知识向推理知识发展的特点日趋明显,知识的横向联系和综合程度有所提高,研究问题常常涉及本质,在能力要求上也出现了形象思维向抽象思维的飞跃。就其思维本质来说,初中学生思维主要停留在形象思维或者是较低级的经验型抽象思维阶段,而高中学生处在思维活动的成熟时期,开始运用理论型抽象思维,并向辩证思维过渡。而高中生以理论和抽象思维为主,教材注重从微观定量的角度揭示事物的本质,注重教材概念和原理的推导过程、产生条件以及它们的灵活应用。由于知识面的拓宽,有了更多知识迁移机会。
因此,在当今新课程背景下如何立足于初中教材这个角度,对初、高中衔接问题进行探索,意义深远。抓好初、高中教材的衔接是很有必要的。高、初中教材衔接要做好:一是初高中教材知识的衔接;二是学习方法的衔接。本套书从教材知识、教材思想方法和解题技巧两大方面进行了比较详尽的讲解。
为了切实做好初中到高中的衔接工作,陕西人民教育出版社《先行一步 初中升高中衔接教材》的出版就是我们长期研究的成果和一线教师对衔接的要求的结晶。陕西人民教育出版社《先行一步 初中升高中衔接教材》编写的出发点就是在初中高中思维本质的区别上,系统地介绍了高中教材的主干内容、教材的思想方法及解题技巧,通过合理的安排学习内容,使学生能够较为轻松地实现思维方式的转变,为高中的学习打下坚实的基础。
陕西人民教育出版社的《先行一步 初中升高中衔接教材》共分为数学、物理、化学、语文、英语5个学科,其具有以下特色:
1.激发学生学习教材的兴趣
物理、化学这两门学科在每一讲均设置了小栏目“物理(化学)激趣”,通过有趣的事例、生活实践、新科技、新事物等激发学生学习教材的兴趣,引入本讲涉及的主要知识。
2.落实从初中到高中的衔接过渡
在各个学科每一讲均设置了小栏目“初高中知识链接”,概述该讲在初中的相关内容、要求,以及到高中后这部分内容中概念模型的建立和运用在视角及刻画上的变化,思想方法上的提升,使学生明白同一内容在初高中学习上的区别和联系,明确初中已经掌握的知识,清楚高中的目标要求和侧重点,使学习更有目的性和针对性。为高中学习做好必要的铺垫。
3.加强对基础知识的学习
在各个学科每一讲均设置了小栏目“知识梳理”,归纳整理本讲所学知识,引导学生从单维到多位转变,形成知识网络,提高学生的综合素质和创新能力。
4.实现方法指导与实践练习结合
在各个学科每一讲均有若干个“突破点”典型例题,通过例题解析、点拨,对相关知识的学习方法做了提纲挈领的解说。在每个“突破点”例题后均有1~2个针对性较强的“点对点突破”练习题,进行强化训练。每一讲最后都设有“小试牛刀”栏目,对相关知识的运用能力进行了考查。
5.注重对思想方法的训练
中图分类号:G633.7 文献标识码:B 文章编号:1006-5962(2013)06-0040-01
1 物理思想的概念、特征和意义
1.1 物理思想的概念。
物理思想,广义而言是指研究物质的运动形式、内在规律和物质基本结构的客观存在反映在人的意识中经过思维活动而产生的结果。物理思想与具体的物理概念、物理规律、物理方法既有联系又有区别。其内涵包括了物理科学本身的发展建立、物理学家的探索精神和研究方法以及我们学习物理的思想过程。
1.2 物理思想的特征。
1.2.1 思维创造性。
物理思想的形成要经过多次抽象与概括,要对物理现象和过程进行创造性的认识。特别是那些重大的物理思想,往往要经过几代科学家的思考和创新。就是我们在教学中要使学生形成一些简单的物理思想或领会一些复杂的物理思想,也必须有学生自己的深入思考和顿悟。物理思想也不能由公式推导出来,只能是创造性思维的结果。
1.2.2 内容的科学性。
物理思想虽然是思维创造的结果,但它是以科学的物理概念、规律、方法、理论为依据,并被反复证明具有广泛适应性。物理思想的科学性并不意味着它是绝对的真理,而是表明它的形成具有科学的依据。
1.2.3 层次性。
物理思想有简单与复杂之分,这要取决于它所概括的物理内容的深度与广度。另外,一种物理思想的形成,也有由简单到复杂,由不成熟到成熟的过程。
1.2.4 观念指导性。
物理思想的价值在于它能够从观念上指导人们把物理知识运用于问题的解决,以及从观念上指导人们探求新现象,创建新理论。
1.3 物理思想的意义。
物理思想是人类在创立和发展物理科学理论的过程中,对物理知识与方法进行概括而形成的科学认识,它在理论创新和问题解决上具有意识导向作用。在中学物理教学中,贯穿物理思想教育,具有非常重要的意义。
1.3.1 激发学生自我能动性。
著名理论物理学家和物理教育家韦斯科夫说:"科学不是死记硬背知识、公式、名词。科学是好奇,是不断发现事物和不断询问"。为什么,为什么它是这样的? 让学生自己提出问题,对问题做深入思考,通过自己的努力解决问题,这样一定比教师直接告诉学生答案要好得多。
1.3.2 促进学生深刻理解并掌握物理知识和方法。
我们常常责备学生学习物理不认真,不能举一反三,解决问题时乱套公式或记错公式,忽视物理规律的适用条件等。但我们却很少去思考其原因?任何物理知识和方法中都蕴涵着物理思想,任何物理思想都以物理知识和方法为基础,问题是物理教育应该给学生呈现什么样的物理学内容,通过什么样的方式呈现。
2 中学物理科学方法的主要内容
物理学方法是物理学发展中的灵魂,学习物理知识必须学会物理学的基本方法,方法是从知识学习到能力发展之间的中间环节,是沟通知识和能力的桥梁。科学方法一旦形成,就能指导人们更有成效地进行思维,更有成效地学习科学知识,运用科学知识,解决实际问题。
2.1 物理实验问题。
物理科学体系是由物理概念、规律组成的。这些概念和规律都是建立在实验的基础上的。物理教学中演示实验和学生实验理所当然是最基本的教学内容和手段。教学过程要让学生从最基本的实验中获得物理知识,或通过实验验证、实验探索对物理规律的认识;同时还应让学生感知物理实验对物理理论的建立和发展的重要性。
2.2 理想化思想方法。
无论是探索、揭示复杂的物理现象和物理过程的规律,还是解决、处理复杂的物理问题都需要建立简单的理想过程,把复杂的问题转化成简单放入问题来研究和处理。物理学研究过程,基本上是应用理性化方法,对所要研究的问题抓住主要条件和性质,略去其他条件和性质,建立合理的物理模型,从而从根本上把握物理实质的研究过程。中学物理中的应用理想化思想方法,表现在以下四点:一是把物体本身理想化。二是把物体所处的条件理想化。三是理想化实验。四是理想化图景的建立。
2.3 等效化思想方法。
物理科学研究是面对众多的物理量,在分析、处理和计算物理量的时候,特别要注意物理量之间的关联,变不易处理的物理量为容易处理的物理量。这里经常要用到一种重要的思想方法--等效方法。初中阶段的电学部分,在电路中,有两个电阻的连接方式是串联的,那么总电阻是原来阻值之和;如果原来两个电阻的连接方式是并联的,那么总阻值是原来电阻倒数之和的倒数。在这里所谓的总阻值就是与原来的电阻等效的。实际上,等效方法不考虑性质,这种方法的思想只有一条,那就是保持效果相等。
2.4 对称与守恒思想方法问题。
在客观世界复杂的事物中普遍存在对称现象,有镜像对称、旋转对称、平移对称等。对称使纷繁复杂的客观世界变得有序,显示了某种匀称和协调。有了对称操作的思想,便可以认识物理规律对于空间和时间变换的对称性。守恒知识的学习和运用过程,不断增进学生对物理研究系统选择的关键性认识和严格条件判断的重要性认识,这对研究物理和提高解题能力是极为重要的。守恒思想的认识与应用,有效地开拓学生学物理的思维广度、深度和力度。掌握对称方法,应用守恒定律,能使物理学习登上一个新的台阶。
2.5 整体法与隔离法问题。
物理公式应用于研究解决物体系统问题时,正确选定研究对象就成了解题的第一步。以整体为研究对象,还是从整体中隔离出某物体或物体的某部分为研究对象,这是解决问题的关键。在动力学解题中,笔者常用/整体法求加速度,隔离法求内力0,就是典型的例子。不均匀变化的物理量的求解要用到微分的思想,即把总体分割为微元的组成,从分析微元达到分析整体。
总之,利用物理学知识体系,树立把物理学家探索问题的思想过程和思想方法贯穿于教学中的教学理念,对于学生牢固地掌握,灵活地运用基础知识,建立创新意识和创新思维以及培养自主学习的能力都是至关重要。
参考文献
[1] 徐书业.我国的科学教育过头了吗.中国教育学刊,1999, (4).
[2] 任长松.以科学探究为核心-支撑《美国国家科学教育 标准》的课程理念.山东教育科研,1999.
现行高中物理课本(必修本),与初中物理相比,初步分析有其以下显著特点:
1、 研究的对象和过程从直观到抽象:如对象模型——质点、过程模型——自由落体运动等。
2、研究的问题从单一到复杂:二力平衡——多力平衡;匀速运动——变速运动、圆周运动、简谐运动。
3、 运算的方法从标量到矢量:算术运算( 加减法)——几何运算(平行四边形法则)。
4、 解决的物理问题从浅显至严谨,从定性到定量。
初中物理教材的文字叙述通俗易懂,语法结构简单。所叙述的物理现象与日常生活联系紧密且比较表面。绝大部分与学生日常生活的感受或体验是吻合的、一致的。其规律不太复杂。运用的数学知识基本上是四则运算。且其公式参量也较少,实验原理简单,易于操作,因此,学生对初中物理并不感到太难。
高中物理每节的内容较多,语言叙述较为严谨、简练,叙述方式较为抽象、概括、理论性较强。描述方式较多:有文字法、公式法、图像法,它们互相补充,互相完善。对同一物理现象或规律从多侧面观察它、研究它。对学生的思维能力和方式的要求大大地提高和加宽了。初中学生进入高中学习,往往感到模型抽象,不可以想象。
5、从知识学习到物理思想、物理哲学的"应用"。
学习高中物理要涉及到一些物理思想和物理哲学问题,这在初中是没有的。而这些思想,在理解上似乎简单,但在应用上难度很大。
例如,牛顿第一定律,它不单单是知识性问题,而是物理哲学问题。"用不用力来维持物体的运动",涉及到人平时生活中的思想观念,甚至是人们生活中的哲学问题,统治着人们的灵魂。所以,牛顿第一定律的位置,要远远高于"单纯知识性"的牛顿第二定律的位置。学生学习牛顿第一定律,其实是灵魂深处思想观念上的"革命"。在初中,学生表面上似乎学会了,但总在解释问题时自相矛盾,其实就是物理哲学层面的问题没有解决。再如,"运动的独立性"、"力作用的相互性"、"机械功"、"守恒"、"平行四边形法则"、"物理规定"等等,都涉及到知识以外的物理哲学问题。物体的一个分运动不影响另一个分运动的效果、作用力与反作用力的平等性、力推着物体有了位移才说力做功了、矢量的运算遵循平行四边形法则、为处理问题方便需要人为主观规定一些东西等等,都是物理哲学层面上的问题,对学好物理有指导方向和理清思绪的作用,同时能大大提高人的思维品质。
关于"物理思想"的问题,也和"物理哲学"一样,它是需要"慢慢"的过程才能使学生建立起来的。例如"微元法"、"平均值"、"无穷小可忽略"、"隔离法选研究对象"、"比值定义法"、"变化率的应用"、"变化率的变化率的意义"、"正负量的意义"、"参考面意义"、"统一单位制"、"基本量与导出量"等等。这些也不是单纯的物理知识问题,而是思想方法问题。这些对于初中学生几乎是空白的,而建立起来这些思想,又是学好物理的关键。
二、学生学习方法上的不适应。
初中物理,由于涉及的问题简单,现象直观、生动、具体、形象,容易理解,篇幅少,概念、公式少,容易记住。题型简单,转弯少,数字小,易计算。因此,初中生的学习方法比较机械、简单。习惯于背,不习惯于推理、归纳、论证;习惯于简单的计算,不习惯于复杂计算( 如万有引力、人造卫星等题目);习惯于摸仿,不习惯于创新;习惯于课堂合唱,不习惯于独立思考;按学生的话说:" 只要记住了公式,把题中已知条件代进去就可得答案。"
进入高中后,由于定义、概念、规律、现象、公式多,叙述多,进度快,方法灵活,题型花样多,加之科目多,如果仍靠初中那种以机械记忆为主的学习方法,显然是无能为力了。由于理解能力差,即使背得到定义、公式,因不解其意,不注意适用条件,便往往乱代公式,乱用数据,而对万花筒式的题型变化,更是束手无策,望而生畏,失去了信心。而对一些形同质异、形异质同的问题,由于遇到一些似乎两个看起来一样的问题,但要用两个不同的物理规律来解;而两个看起来完全不同的问题,却可以用同一规律来解的情况,而觉得物理好像真是无章可循。
初中学生正处在"形式运算"阶段,主要思维特点是,在头脑中可以把事物的形式和内容分开,可以离开具体事物,根据假设来进行逻辑推演。他们思维的"片面性"和"表面性"还很明显。高中物理需要抽象和理性的思维形式,它是以"演绎推理"为主线的大量程序性知识的学习。高中物理的内容,很多是比较大块的知识体系,是很严谨的抽象思维的产物。如果说初中是"抽象思维形象化"降低难度,那么高中物理是"形象思维抽象化"的思想方法的学习。这"形象思维抽象化"是学好高中物理的工具,也是学生将来学习和工作的法宝。
二、如何有效进行高中物理概念的教与学
1.联系日常生活现象,初步建立物理概念。物理概念是以大量的日常生活现象和物理事实为基础,经过人们头脑的加工而形成的。例如,新高一第一章力的概念这样建立就比较好,我们经常观察到这样一些生活现象:人推车,牛拉犁,人提水桶,书压桌面,磁铁吸引铁钉等等。再进一步分析,人推车向前,车必推人向后;牛向前拉犁,犁必向后拉牛;人提水桶向上,水桶必拉手向下;书向下压桌面,桌面必给书以向上的支持,这说明物体间的作用总是相互的。于是,我们就可初步形成“力”的概念,并且初步认识到“力就是物体间的相互作用”。
2.注意初、高中物理知识的连接,进一步强化概念。高中教师应了解并认真分析学生在初中已有的知识。把高中教材研究的问题与初中教材研究的问题在文字表述、研究方法、思维特点等方面进行对比,明确新旧知识之间的联系与差异。选择恰当的教学方法,使学生顺利地利用旧知识来学习新知识。在高中力学教材一开始就谈到:力是物体对物体的作用,力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的。象人推车前进,这样一个物理过程,谁是受力物体,谁是施力物体?物体间的作用是相互的,人给车施加了力的作用,车反过来对人也施加了力的作用,若以人为研究对象,人却成了受力物体,而车则成了施力物体。学生这种错误地思考、解决问题的方式与他们长期形成的“思维定势”的消极影响是分不开的。教师可以根据学生初中已形成的力的初步概念,进一步引导学生得出正确的结论,消除学生思维过程中存在的这些消极影响,更好地使学生掌握高中物理这一严密的逻辑体系,使学生的认知结构得到丰富和扩展,对物理概念的理解进一步内化。
3.善于抓住物理概念的特性。物理概念建立以后,首先要揭示概念的本质特征。要充分运用各种直观手段观察事物,做好演示或联系生产生活实际,在头脑中对物理现象和事物构成一幅物理图象,抓住主要的本质特征,建立一个物理模型。如:对“电阻”概念的理解,由可知,对一个确定的导体而言,这个比值是个恒量,它表示导体的一种物理性质。那么表示导体的什么性质呢?通过实验可知:当电压U恒定时,R增大,I将减小。说明R可以表示导体对电流的阻碍作用的大小,从而得出结论:R是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。此时必须用实验证明导体的电阻跟电压和电流强度无关,而是由导体本身性质决定的,即:,在温度不变的条件下,对同一导体来说,不管电压和电流强度的数值如何,电阻的大小总是不变的,这就抓住了电阻概念的本质和特点。
4.正确理解物理概念的物理意义。物理概念是由物理现象和事实中抽象出来的,是用来表征物质的属性和描述物质运动状态的。任何物理概念都建立在客观事实基础上,在建立物理概念的过程中,应尽可能从具体事物、事例或演示实验出发,使学生对物理现象获得清晰的印象,然后通过分析,抓住现象的本质,使学生从具体的感性认识上升到抽象的理性认识,从而形成物理概念,才能正确理解物理概念的物理意义。如:向心加速度的概念,历来是学生感到抽象难懂的概念。向心加速度只能改变线速度的方向,不能改变线速度的大小,是描述线速度方向变化快慢的物理量。有不少学生对向心加速度能改变线速度的方向,但不能改变线速度的大小这种特性不能理解。其原因还是对向心加速度的物理意义理解不透,此时应引导学生从向心加速度特点出发,认清向心加速度和线速度方向间的关系,即互相垂直,故向心加速度不能改变线速度的大小。
物理学是一门实验科学。物理实验为理性认识提供了发现物理规律所需的感性材料、检验物理理论和假说的正确依据、开拓了物理学应用的新领域。在新课标高考中实验考查占有的比例逐年增加,与传统考查相比有下列趋势:①从机械记忆实验转向分析理解实验、理解物理实验原理转变。②从既定的学生分组实验转向变化的创新实验。既定的学生分组实验已经从高考试题中逐渐退出,取而代之的是学生尚未接触过的实验,而与学生做过的实验有着联系的实用性、创新性实验。从考查内容上看呈现如下特点:①实验的基本原理和思想方法是考查的核心内容。②实验数据处理是实验的重要环节,也是高考的重要方面。③基本仪器的使用是高考的热点。④实验的实际操作是考查的重点。⑤设计性实验是考查的难点。面对这些方面,学生感到慌乱,没有行之有效的复习方法cssci期刊目录。结合实际我采取了利用歌诀复习物理实验,收到了较好的效果。
在复习《验证牛顿第二定律》时,利用了这样的歌诀:控制变量法,验证牛二律;实验第一步,平衡摩擦力;合力等于盘码重,必须满足关系式(m?M); 验证aM成反比,注意选好坐标系。这一歌诀的第一句“控制变量法”,说明了本实验的实验思想方法,即“控制变量法”;第二句“验证牛二律”,说明了本实验的实验目的,即“验证牛顿第二定律”;第三四两句“实验第一步,平衡摩擦力”,强调了本实验的注意事项之一,即消除摩擦力对实验结果的影响;第五六两句“合力等于盘码重,必须满足关系式(m?M)”,说明本实验中小盘及砝码的总重力视为小车受到的拉力,必须满足关系式(m?M);第七八两句“验证aM成反比,注意选好坐标系”,说明本实验中在处理数据时,aM图像是曲线,寻找关系不够明显,为了解决这一问题,纵轴选a,横轴选,这样就可化曲为直,很直观地发现a和M的反比关系。利用了这一歌诀,不仅本实验的实验目的思想方法、注意事项、数据处理技巧等都进行了复习,而且提高了学生学习兴趣,从而使学生在轻松的情况下掌握了本实验的知识,提高了学习效率。
在复习《测定金属的电阻率》时,利用了这样的歌诀:两个定律把ρ测,测U测I测直径;测D(直径)要用测微器,读数规则要注意;L测量莫松动初中物理论文,为减误差A外接;通过电流要适宜,变阻器使用记心中。第一句“两个定律把ρ测”,两个定律说明了本实验的实验原理,即电阻定律和欧姆定律,把“ρ测”说明了本实验的目的,即测定金属的电阻率;第二句“测U测I测直径”,说明了本实验需要测量的物理量,即导体两端的电压、通过导体的电流以及导体的直径;第三四两句“测D(直径)要用测微器,读数规则莫忘记”,强调了本实验应用的一个重要仪器―螺旋测微器以及螺旋测微器的读数规则;第五句“L测量莫松动” 强调测量长度时一要注意是接入电路中的有效长度,二要注意测量时导体不能松动;第六句“为减误差A外接”,伏安法测电阻,测量电路中电流表有外接法和内接法,本实验中为了减小误差测量电路中的电流表要用外接法;第七句“通过电流要适宜”,在用伏安法测量电阻时,通过待测导线的电流不宜过大,通电时间不宜过长,以免金属导线的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中明显增大;第八句“变阻器使用记心中”,变阻器接入电路中有分压式和限流式,在本实验中,由于待测导线的电阻不大,变阻器接入电路时用限流式。利用了这一歌诀,使学生快速掌握实验原理、思想、注意事项,提高了学习效率。
除了上述实验外,其它一些实验也可以采取这一方法复习。如《验证力的平行四边形定则》歌诀:白纸钉在木板处,两秤同拉有角度,读数画线选标度,再用一秤拉同处,作出力的矢量图。如《研究匀变速直线运动》歌诀:测a要用计时器(打点计时器),速度等于位移时间比,使用刻度尺量位移,打点周期0.02秒,交流电压4—6伏,利用推论(?s=aT2)求加速度。