时间:2023-04-01 09:52:05
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇中学物理论文范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
物理学理论的研究是源于对实验现象的观察、总结和解释,这也成为一种非常通用而有效的科学研究方法。物理教育教学要实现新课程目标就必须要让学生在学习中体会这一科学研究方法,能够用准确简要、逻辑清晰的物理语言来描述物理现象、阐述物理概念、陈述物理规律等。然而,在高考阅卷中发现,很多学生的物理信息处理能力和物理表达能力不高;在教学中也发现不少学生很难读懂科技文章或者对此类文章和新闻毫无兴趣,无法有效提取新闻报纸阅读材料中包含的物理学信息,也不能够将科技文章和平时所学的物理知识联系起来。
物理中的科技写作是指对某一物理现象或物理问题,学生通过阅读文献、观察实验等方式获取信息,对信息进行分析筛选和逻辑推理,对所研究的物理现象或问题进行解释,最后用简明扼要的语言写成报告或小论文[2]。通过这样的方式,不仅可以提高学生的阅读理解以及写作能力,有助于培养学生的科研创新精神;同时对一部分有志于物理学研究的学生来说,还可以从中找到自己的兴趣点,开始撰写一些有创新性和学术性的科技论文。此处从以下三个方面来探讨科技论文写作的重要性。
第一,重视科技写作可以加强学生对教材内容的理解,应该成为教材学习中的一部分。在这里先以美国流行的《物理:原理与问题》教材为例,该教材分为30章,在每一章节的课后测评都设有“科技写作”栏目,至少一道题,多则三道题,从题目的分类情况来看,主要是以下这么几个方面[3]:
1、物理学史:
1)实验发展类:例如研究并描述人类测量太阳和地球之间距离的发展史。
2)物理学家的生平和影响:如研究并阐述伽利略对物理学的贡献
这类型的科技写作需要学生对物理学史的参考资料做调查研究并进行分析总结,在此过程中,学生不仅可以充分了解物理理论建立的过程,从中体会物理学家们积极探索、勇于创新的科研精神,学习科学的思维方式和研究方法,同时也可以在研究中发现物理知识的突破和社会生产力以及经济发展的联系。
2、生活中的物理学:这类型的题目很多,例如要求用物理学原理解释过山车竖直的环形滑道大多数并不具有圆环形状的这种设计思想,还有研究体重计的工作原理、安全气囊的作用等等。
学生通过对这些题目的研究,能够真实体会到物理知识在实际生活中的应用,对物理规律的理解也会更会深刻,增加对物理学习的兴趣。
3、物理学与其他学科:
1)物理学与生物学:研究一个人能够无眩晕地忍受的最大加速度。
2)物理学与艺术:研究某些乐器,如小提琴或者小号的构造。
3)物理学与天文学:研究多普勒效应在天文学上的应用。
4)物理学与医学:研究和解释衍射在医学和天文学中的作用。对每一种领域,至少描述两种应用。
这类型的题目可以让学生进一步意识到物理学科不是一门孤立的学科,而是跟很多学科都有着千丝万缕的联系。从某种意义上说,物理是万物之理并不是一句大话,特别是现在诞生了很多的交叉学科,如物理化学、生物物理学、天体物理等等。学生越能够了解物理和其他学课的关系,就越能体会自然科学和谐统一的美感,同时也能发现物理作为自然科学的基础学科对其他学科的重大影响,从而对物理学科的学习也会更为重视。
4、物理学前沿:例如研究迄今所见的最大质量的粒子的干涉效应,描述实验过程,并说明干涉是怎样产生的。
了解物理学发展前沿,对学生的物理学学习十分重要,通过对前沿的了解,学生不仅可以知道物理学在高新科技上已经取得的成就,还能加深对这些成就中用到的物理学理论的了解。有时候,前沿科学中涉及到的物理学并不复杂,以中学的物理知识完全可以理解。而当学生了解这一点以后不但能建立起学习物理的信心,减少对物理学科的畏难情绪,同时也会对当前物理学的应用产生兴趣,增加学习物理的积极性。
第二,目前的高考试题越来越重视物理理解能力和表达能力。
现在高考题目的改革使得题目都会有一定的生活或科技发展背景。以近年各地高考试题为例,就能发现大量以实际生活为背景或者与科技前沿相联系的题目。
如2015年北京卷的18题,以“蹦极”运动为背景,考查牛顿运动定律、动量定理以及功能关系。20题又以常用的一卡通(IC 卡)为研究对象考察电感和电容以及电磁波的相关知识。
又如2015年全国课标卷II 中的第18题,是以指南针为载体考察磁学基础知识;而在第25体总,以常见的地质灾害滑坡和泥石流为背景,考察摩擦力、压力等受力分析以及物体的运动等知识,可以说综合应用性很强。
尤其是2012年浙江卷的25题,是设计一种提高自行车夜间行驶安全性的“闪烁”装置,在第四问中还要求对设计方案进行优化和评价,这就直接考查了学生的学术表达能力和科技写作能力。
其余各省的考题中这样的题目屡见不鲜,如2015年四川省的物理部分第9题联系到了目前人们关心的严重雾霾天气,并从“铁腕治污”出发讨论地铁的运动,并且计算燃油公交的气体污染物,这就极大增加了物理学习的实际应用价值。可以看出,在平时的教学中如果能够引导学生主动发现日常生活中蕴含的物理应用,就能让学生在高考考场上遇到这样的题目心里有底,从容应对。特别是在回答非选择题时,能够对题目给出的材料细致分析,从而给出清晰的回答和明确的解释。
第三,科技论文写作有利于加强多学科联系,对培养学生的综合性能力有益。
关注物理学科和其他学科之间的联系,并在物理学科中培养学生的人文素养和道德情操是符合新课标的要求的。而且,在物理教学中加强学科联系,不仅可以实现情感和价值观的教学目标,同时也可以促进学生对各门学科的学习效果。
科技论文的写作可以培养学生简洁明朗的写作风格,提高学生的写作水平和论证观点的严密性。而在完成论文写作中,学生不可避免的需要查询资料并分析整理,这样也会积累很多有用的科技素材,这不仅可以训练学生的逻辑思维能力,提高了阅读能力和信息处理能力,同时也可以扩大学生的视野,对在语文课上的议论文写作是很有帮助的。
学生在论述物理学史上的一些物理发现的地位、物理人物的成就时,会联系当时的历史背景和社会形势进行分析,并对科学家所处年代的政治经济情况有所了解,特别是物理学的发展常常会受到哲学宗教以及国家政局的影响,因此训练学生的科技论文写作过程也潜移默化地影响了学生对政治历史的理解。
如果让学生分析猎豹适合奔跑、鱼鹰能够捕鱼的物理原理,不仅能促进学生对物理理论的理解,学生还能对生物的生活习性和体态特征有更深的感受,对生物学的学习也会更感兴趣。
物理和化学之间的联系就更为紧密了,为何收集氢气试管开口朝下、为何收集氯气试管开口朝上,为何我们可以通过火焰的颜色或者液体的色彩来初步判断化学实验的产物,这里面都蕴含了大量的物理道理。
物理和体育就更有关系了,在投铅球时为什么老师强调出手速度要快、角度要成45度左右,为何跑步时手臂要前后摆而不是左右摆,这些都是可以用物理知识来解释的。所以学好了物理,对提高体育成绩也有好处。
教师在物理教学中应该有意识地布置一些与物理知识有关的科技论文写作任务,鼓励学生多关注最近的物理进展、科技发明,引导学生自动发掘生活中的物理学应用,从而真正提高学生对物理学习的兴趣和思考能力。 高中物理新课程标准要求学生能通过物理课程学习终身发展必备的物理基础知识和技能,了解这些知识与技能在生活、生产中的应用,关注科学技术的现状及发展趋势。而科技论文写作可以在教学中实现这一课程目标。
5、总结
通过如上三点论述,可知在物理教学中重视物理科技论文写作,不仅可以提高物理教学效果,增加学生学习物理知识的兴趣和积极性,帮助学生提高物理知识理解能力,还能够提高学生的写作水平,并让学生能够发现学科间的联系和影响,从而促进学生的全面发展。
学生生活在丰富多彩的物理世界中,有许多可供观察的自然现象,有不少可供探索的物理技术问题,有各种各样日常生活提供的训练课题和创造活动,同时中学物理教材中也设置了众多的“小实验”和“实践性习题”等。它们为学生课外活动提供了大量的素材,通过组织学生课外物理实验活动,对学生更好理解物理知识,增强物理学习兴趣,培养学生创新能力等都是非常有帮助的。物理教学中,应当结合学生生活实际,组织学生开展物理课外实验活动。
一、中学物理课外实验活动作用具体表现在以下几个方面:
1. 加强学生对课内知识的理解和巩固
学生通过课外实验,可以大大丰富感性认识,深化与活化已掌握的物理知识,课外实验与课堂教学的密切联系,可以使课堂教学得到不断的补充和延伸。
例1高中教材在研究自由落体运动后,设置这样一个小实验:请一位同学用两个手指捏住木尺顶端,你拳起一只手的手指,在木尺下部,做握住木尺的准备,但手的任何部位都不要碰到木尺。当看到那位同学放开手时,你立即握住木尺。测出木尺降落的高度,根据自由落体运动的知识,可以算出你的反应时间。
通过此实验,可以使学生弄清研究对象、研究过程、以及自由落体运动的规律。
2. 通过实践活动培养学生观察、动手、动脑的能力
学生学习物理感到困难,不感兴趣,其重要原因之一,就是不会把所学的知识用来研究具体物理问题。通过课外实验初中物理论文,可以把物理知识和生活实际紧密结合起来,使学生养成善于分析、善于总结的良好习惯,使学生感到物理知识亲切,能解决生活中的具体问题,而不感到物理知识枯燥乏味。
例2在摩擦力教学后,让学生观察自行车运动过程中摩擦力应用有哪些?哪些地方应减少摩擦?哪些地方应增大摩擦?
通过观察、讨论、分析,弄清滚动摩擦、滑动摩擦、静摩擦的特点,使学生能自行解决自行车因摩擦引起的各种问题。
3. 提高学生学习物理的兴趣,发展学生的个性
物理课外实验以其小型、灵活、生动、多样等特点,激发学生学习物理的强烈兴趣,有利于因材施教,发展学生个性,开发学生智力。
例3在振动和波教学中,在介绍空气柱的振动之后,组织几个学生用麦管作为乐曲。
4. 开阔学生视野,丰富学生知识
课外实验内容丰富,与现代科学技术密切联系,学生可以迅速地接受新的信息,开阔眼界,活跃思想。
例4观察激光的准直性以及用于光通讯的全反射。
从氦氖激光器发出一束激光以暗场(关灯)喷烟显示激光束的径迹表示它的准直性,随后将激光束通过贮有水的玻璃容器,容器的侧边开一小孔,让水释放。激光束瞄准小孔,激光沿着水的抛物线径迹传输。这就是利用全反射作为光波导通讯的原理。
5. 培养学生的劳动观点和组织管理、经营管理的能力
通过课外实验实践活动,不断培养学生热爱劳动,把知识传授与思想教育有机结合起来了。课外实验的一个重要特点,就是既经济又科学,变废物为器材,可以培养学生勤俭节约的优良品质。
例5随手取材进行有趣实验。
用塑料冷饮杯,在杯子下部钻一个小孔,就可演示失重现象论文格式范文。
二、中学生课外实验活动组织可以有下列三种形式
1. 家庭物理实验
为了配合教学,把实验的内容、要求、方法等由教师布置给学生,由学生自己创造实验条件。包括选用日常生活中的一些物品当作实验器材,自制一些简单的仪器或零件,自己动手独立完成小实验等。
2. 开放实验室
充分利用实验室的仪器设备,采用课外时间,教师有组织的指导学生设计实验方案,安装仪器,完成实验。
3. 课外活动小组
对于比较复杂的实验,组织课外活动小组,分工选购器材,自制仪器,创造实验条件,进行实验活动。并定期组织全体学生参观课外活动小组的劳动成果。
三、中学物理课外实验不同类型的具体要求
1. 观察性实验
大自然、日常生活和生产技术是学习物理的广阔课堂。有意识地组织引导学生观察,参与各种社会活动,有利于培养学生能力。例如:游乐园中的“翻滚列车”,雨后的彩虹,五彩晶莹的薄膜等。在师生的相互启发下,都将有新奇的发现。对这类活动,重点应放在扩大观察范围和培养兴趣上,布置观察课题,鼓励学生写观察周记;定期举办观察发现汇报会,复制观察到的自然现象。
2. 课外小实验
通过小实验观察研究,使学生进一步理解物理概念和规律初中物理论文,灵活运用所学知识,训练实验技能。例如:用各种不同的方法测重力加速度g,用各种不同方法测声速,用各种不同的方法验证机械能守恒等。对这类课外实验,要求学生掌握实验目的、原理,自行设计实验装置进行实验操作,有必要的实验结论。
3. 课外小制作
让学生自制一些简单仪器。如弹簧秤、杆秤、小电动机,简易万用表等等。这类课外实验,要求学生在自制过程中注意仪器的刻度、零点确定等,并在制作中有所创新、有所突破。
4. 课外小科研
在教师给出研究课题后,学生自行设计实验方案,选择实验方法,设置实验装置。这类实验,要求学生重点放在巧妙的设计思想上,培养学生科学态度和研究问题的能力。
5. 课外科技活动
为使学生了解现代科技成就的发展和应用,可以组织学生成立科技活动小组。例如,微机小组、无线电小组、航模小组等等。对这类课外活动,要求系统性强,有计划、有组织地进行。
科学方法是连接知识和能力的纽带。“掌握一种科学方法胜过解答十个问题。”对研究方法的学习和考查体现着一种新的教学理念,同学们只有真正掌握了研究方法,才能有效解决实际问题,真正提高自己的创新意识和能力。
《新课程标准》要求,在突出科学探究内容的同时,重视研究方法的指导,使学生在进行科学探究、学习物理知识的过程中,逐渐拓宽视野,初步领悟到科学研究方法的真谛。因此初中物理论文初中物理论文,考查研究物理问题的方法,成为当前和今后中考的热点。
初中物理常用的研究方法有:控制变量法、等效替代法、转换法、推理法、模型法、类比法等。
一、控制变量法
所谓控制变量法,就是在研究和解决问题的过程中,对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制,只改变某个变量的大小,而保证其它的变量不变,最终解决所研究的问题。控制变量法是中学物理中最常用的方法,也是中考出题最多的方法。
在初中物理课本中,应用这种方法的实验有:
理想斜面实验、探究力与运动的关系、探究影响滑动摩擦力大小的因素、探究影响压力的作用效果的因素、探究影响液体压强大小的因素、探究影响浮力大小的因素、蒸发的快慢与哪些因素有关、探究影响滑轮组的机械效率的因素、探究影响动能大小的因素、探究影响重力势能大小的因素、探究影响导体电阻大小的因素、验证欧姆定律、探究影响电流做功多少的因素、探究影响电流的热效应的因素、探究影响电磁铁磁性强弱的因素、比热容概念的引入等
二、等效替代法
在物理实验中有许多物理特征、过程和物理量要想直接观察和测量很困难,这时往往把所需观测的变量换成其它间接的可观察和测量的变量进行研究,这种研究方法就是等效法。
等效替代法是常用的科学思维方法。等效是指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的。它们之间可以相互替代,而保证结论不变。等效的方法是指面对一个较为复杂的问题,提出一个简单的方案或设想,而使它们的效果完全相同,从而将问题化难为易,求得解决。
初中物理课本中应用这种方法的有:
1、探究平面镜成像特点时用另一支蜡烛在玻璃板后面去等效像2、等效电路 3、串并联总电阻 4、多个分力与合力等效 5、物体的重心等论文参考文献格式。
三、转换法
对于不易研究或不好直接研究的物理问题,而是通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果间接研究问题的方法叫转换法。
初中物理中应用了这种方法的有:
1.研究物体内能与温度的关系(我们无法直接感知内能的变化,只能转换成测出温度的改变来说明内能的变化);
2.在研究电热与电流、电阻的关系时,将电热的多少转换成温度计液柱上升的高度;
3.我们在研究电功与什么因素有关的时候,将电功转换成砝码上升的高度;
4.在我们回答动能与什么因素有关时,我们将动能转化为小木块在平面上被推动的距离,距离越远则动能越大。
5.证明声音是由振动产生的,敲击音叉后放入水中,水花四溅。
注意:等效法与转换法很相似,它们的区别是“等效替代法” 中相互替代的两个量种类相同,大小相等 ,而“转换法”中的两个物理量有因果关系,并且性质往往发生了改变如
转换法: 电流大小用灯泡亮度体现; 磁场的强弱用小磁针偏转的幅度体现
等效替代法: 分力相叠加是合力 ;小石块体积用排开水的体积代替
四、理想模型法
实际现象和过程一般都十分复杂,涉及到众多因素,采用模型方法可起到简化和纯化的作用.忽略次要因素,从复杂事物中抽象出理想模型,合理近似的反应所研究事物的本质特征,这种研究问题的方法叫理想模型法.
在初中物理课本中,应用这种方法的有
1.光线(光线是看不见的,我们使用一条看得见的实线来表示,就将问题简化利用了理想化模型)
2.磁感线
3.电路图是实物电路的模型
4.力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型。
5.实验室常用手摇交流发电机及挂图来研究交流发电机的原理和工作过程
6.研究连通器原理时用到液片模型。
7.研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模型。
五、科学推理法
推理法是根据已知物理现象和规律,通过想象和推理对未知的现象做出科学的推理和预见.推理法是在观察实验的基础上,忽略次要因素初中物理论文初中物理论文,进行合理的推理,得出结论,达到认识事物本质的目的。理想实验是研究物理规律的一种重要的思想方法,它以大量的可靠的事实为基础,以真实的实验为原形,通过合理的推理得出物理规律.
在初中物理课本中,应用这种方法的有
1、声音不能在真空中传播用推理法得出
2、研究物体运动状态与力的关系时,推理得出惯性定律。
六.类比法
类比法是指将两个相似的事物做对比,从已知对象具有的某种性质推出未知对象具有相应性质的方法.类比法在物理中有广泛的应用。所谓类比,实际上是一种从特殊到特殊或从一般到一般的推理。它是根据两个(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逻辑思维。在物理教学中,类比方法可以帮助理解较复杂的实验和较难的物理知识。
在初中物理课本中,应用这种方法的有
1、用水流类比电流 2、用水压类比电压 3、用水波类比声波 4、用太阳系的结构类比原子的结构。
1、知识经济的时代要求
在即将到来的21世纪,以高新技术为核心的知识经济将占主导地位,国家的综合国力和国际竞争能力将越来越取决于教育发展、科学技术和知识创新的水平。面对知识经济的挑战,现代教育的基础化、综合化、社会化、网络化及国际化的程度将进一步提高,封闭式教学观念将会被时代所淘汰。物理教学接触现代科学技术较紧密,先进教学手段的运用较迅速,因而,物理教学的开放性更强。
2、素质教育的内在要求
为迎接知识经济时代的到来,推进教学改革、实施素质教育已成为广大教育工作者的共识共举。素质教育要求面向全体学生、让学生德、智、体、美全面发展、让学生主动发展等这三个方面是一个很宽的领域,需要教育工作者用开放的眼光去探索教育教学规律,培养出社会需要的高质量人才。当今社会,由于职业岗位的裂变与重组,终身学习将是对人的生命质量的补偿和有限生命的延长,素质教育的重心将是培养学生获得、更新和应用知识的资质和能力,这便决定教学活动是在发展、开放的环境中进行的。物理教学是整个学校教育的有机组成部分,理应实施开放性原则。
3、“3+X”高考制度的现实要求
教育部在高考改革方案中明确指出:近年内在全国推行“3+X”的科目设置方案,X为包括物理在内的6个科目或其不同层次的综合,“3+X”的主体形式将是“3+综合”。这种对学生综合能力的测试,体现了知识经济时代对人才素质的要求。因此,互不关联的封闭式单一学科教育已不适应现代社会的需要,代之而来的应是渗透与综合的开放式教学活动。
二、物理教学贯彻开放性原则的做法
教学开放性原则的基本精神是,将教学活动视为开放系统,坚持教学活动系统对环境的开放和系统内部的开放。下面就中学物理教学中教学要求的提出、教学内容的设置、教学方法的运用、实验室的开放等几个方面阐述贯彻教学开放性原则的做法。
1、提出开放性的教学要求
教学的基本任务是完成教学大纲所规定的教学要求,而教学的对象是处于一定社会时期的人,社会对人才多方面素质的要求及学生的个体差异,是提出开放性教学要求的根源,这也是与因材施教的教学原则相一致的。
物理教学的任务不只是传授物理知识、解答物理问题,更重要的是通过学科教育,让学生受到科学态度和科学方法的训练,以及受到思想教育,这是他们终身学习的必要基础。因此,教学要求应是包括科学知识、科学态度、科学方法、思想教育等在内的广泛开放性内容。
例如,人们对原子结构的认识过程,可简单表示为:德漠克利特提出“原子”不可分;汤姆生提出“枣糕模型”;卢瑟福提出核式结构学说;玻尔模型;“电子云”模型。让学生了解这些物理知识是教学的基本要求,而渗透在物理知识教学过程中的科学态度教育、科学方法熏陶等又是素质教育的良好素材;上升到哲学角度看,上述认识过程还是“否定之否定”规律的生动例证。这样,教学要求的开放性才得以体现。
教学要求的开放性另一方面体现在对不同学生的区别对待。由于环境、教育、学生本人的实践、主观努力和先天遗传素质等的不同,学生之间具有较大的个体差异,教学要求的提出不应是一个层次,而应是“划定底线、上不封顶”的开放式。“划定底线”是指按照大纲的规定,面向全体学生的教学要求必需扎实完成;“上不封顶”是指对于程度较好的学生,应鼓励他们在力所能及的条件下独立钻研、超前自学,引导他们在广阔的知识天地中过翔。例如,在圆周运动向心加速度的教学中,给出a=v2/r的公式,说明公式中v和r的含义以及在不同的具体运动情境中分析、比较、计算向心加速度的大小和变化,这是“划定底线”的教学要求,仅此而已,对程度较好的学生显然吃不饱。这里,可引导他们自学极限思想推导向心加速度公式,还可进一步引导他们涉猎取微元、求极限这种重要的物理学方法,让他们较早一些认识变与不变的物理辩证逻辑。
2、设置开放性的教学内容
物理教材是师生进行教学活动的重要媒体,是完成教学任务的必备资料。教材依据教学大纲编写的教学内容,不是呆板的教条,而是思路清晰、逻辑严密的完整体系。教学中对教材的把握不仅需要扣得准,而且需要放得开,即吃透教材。设置开放性的教学内容是吃透教材、完善教材的重要途径。
其一,现代科学技术的迅猛发展为教学内容的开放性提供了充分的物质条件。为满足现代科学技术的发展对物理教学提出的新要求,美国、苏联、日本等一些发达国家早在五、六十年代就对物理教材进行了大胆的改革,把现代科学技术成果和创造发明充实到教学内容中。从目前的情况看,我国物理教材中约百分之九十的知识是五十年代以前获得的。把握时代脉搏,将现代科技研究的开放性内容纳入物理教学,是现代教育的重要特征。例如,在人造卫星的教学中,可介绍“铱”星全球电话系统,这在99年全国高考化学卷中已提及。
其二,对现有教材内容的拓宽、深化,也是使得教学内容具有开放性的重要方法。例如,对测量导体电阻的教学内容,教材介绍了欧姆表和伏安法,教学中可以围绕此内容介绍替代法、比较法、补偿法等,还可以引导程度较好的学生自学用电桥测电阻的方法。在97年的上海市高考卷和99年的全国高考卷中均有替代法、比较法测电阻的试题,充分说明了掌握以教材为核心的知识辐射的必要性,这也只有不断设置开放性的教学内容,才能奏效的。
其三,加强学科联系“3+综合”考试的“综合”,并不是现有不同学科的拼凑,而是强调学科的渗透、交叉与综合,强调理论和实际相结合、学以致用,强调人与自然、社会协调发展的现代意识。1998年普通高等学校招收保送生综合能力测试题的第五大题将物理现象、地理知识、数学方法有机结合起来,确是考察学生综合能力的优秀试题,也为物理教学提供了正确的导向。
3、坚持教学方法的开放性
教学方法是以教学规律为依据、师生在教学过程中的活动方式。随着教学改革的不断深人,常规教学方法不断完善,新型教学方法被不断试验。但不管哪种具体的教学方法,都需要贯彻开放性的原则。
其一,注意多种教学方法的合理配合。
例如,讲授法是最常用的教学方法,这种方法的优点是简便易行、传播的信息量大。能充分发挥教师的主导作用,但也存在师生交流较少的弊端。坚持教学方法的开放性,就需要扬长避短,采取多种教学方法的综合运用。例如,在“机械波的生成”教学中,教师用准确、通俗的语言讲解介质间的弹力将探源的振动沿介质传播出去而形成机械波的难点,再结合演示(或模拟)装置的慢镜头式操作加深学生的理解,然后再提出问题(如波传播的是什么?),师生讨论,这样多种教学方法综合运用,贯彻教学方法的开放性原则,才能取得良好的教学效果。
其二,借鉴发达国家教法改革的成功经验,这是坚持教学方法开放性的重要内容。著名物理学家杨振宁教授讲过,中美双方教育方法的长短是互补的,若能将二者和谐地统一起来,在教育上将是一个有意义的突破,这是对教学方法打破封闭、坚持开放的忠心希望。又如,多年来日本始终提倡并实行探究式教学法,是日本教育成功的一个重要内容,而现在,探究式教学法已被我国许多普通中学所借鉴,为培养创造型人才起了积极的作用。
4、开放实验室
物理是一门实验科学。通过演示和学生实验,能够使学生理解物理概念和规律的建立与实验的关系,培养学生一定的实验能力,因此,实验不仅是物理教学的重要内容,也是物理教学的重要手段。但就目前情况看,演示和学生实验均限制在课堂这有限的时空内,学生参与和投入的精力不多,而课外一些宝贵的时间却花在了习题演算上,使得学生的实验意识和实验能力相对滞后。有些学校在高三总复习的最后阶段,采取开放实验室、举办实验展览的做法,不失为明智之举。但时间有限,只能治标不治本,何不从教学之初就开放实验室呢?例如,在高一物理教学中,可提出问题:除了课本上学习的“用单摆测定重力加速度”的方法外,你还可以用什么方法测定本地区的重力加速度?开放实验室,让学生去动手测量。学生会使用纸带法、落球法、滴水法、斜面法、圆锥摆法等多种方法去实际操作,极大地锻炼了学生的实验能力。当然,实验室的开放会带来诸如仪器保护。实验室管理等一系列的问题,但这也正是进行多方面素质教育的重要内容。
三、物理教学贯彻开放性原则的不利因素
教学的开放性,是现代教育的重要特征,也是教育改革和发展的必然趋势,但主、客观条件的限制,却成为贯彻这一原则的不利因素。
1、狭隘的教学观
面对追求升学率这种狭隘的教学观是贯彻教学开放性原则主观上的不利因素。片面追求升学率的观点是把升学作为衡量教学效果的唯一指标,反映在学科教学中,就是只注重应付考试,不考虑学生的全面发展;只注重学科分数,不考虑学生的个性发展;只注重灌输知识,不考虑学生的能力培养;等等。以这种教学观指导的教学,势必是封闭性的书院式教育,必需摒弃。
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教师的课堂教学各环节要根据学情安排适当,特别要把握好教学节奏的快慢、教学内容的详略、教学的信度与效度、教师的亲和度、对学生提问的度,以达到课堂教学的和谐统一。
2.教师介入要适度
新课标强调让学生自己通过的体验、感知、实践、参与和交流,来理解和形成知识。学生的问题、困惑、见解、感受等都是教学的生长点,是学生自己探究的切入点,在学生交流并探究结果的过程中,教师应该做的就是倾听和引导,通过认真倾听和引导,来辨别不同学生的悟性和理解力,发现他们的偏差、疑惑。通过引导,让学生利用观察、发现和归纳等学习方式,形成有效的学习策略。对于教师的引导,要做到适时、谨慎、有效。整个指导过程要控制讲话的时间,把更多的时间留给学生,并且要掌握好介入指导的时间,介入过早,会阻碍学生自主发现,同时也会剥夺学生尝试错误和从教训中学习的机会。学生自主学习的程度如何,教师把握介入度的合宜性怎样,是教师实现有效课堂的关键。
3.把握好教学内容的深度和广度
教材是依据课程标准系统地阐述学科内容的课程资源,是教学内容的具体化,也是教与学的依据。因此,要把握好教学中的度,就必须对教材进行深入的研究。但在实践中,对教学内容深度广度的把握上却存在着两种比较激化的倾向:
①深度上,对认知教学目标的学习水平把握不准确,对学生的实际水平估计过高,只着眼于成绩好的学生,忽视中下水平的学生,在教学中往往把简单应用的知识点提高到综合应用,严重造成班上学生成绩的两极分化。
②广度上,有的教师把知识范围任意扩大了。在目前使用的初中物理教材与过去相比,许多内容已经删除掉了,有的老师还在给学生补充。
二、合理安排教学中的“量”
1.课堂教学的容量要适中
合适的课堂教学容量是有效教学的保证,课堂教学容量过小,学生就有了玩小动作、开小差的机会,尤其是优生吃不饱,能力得不到提升;课堂内容过多,学生对知识根本来不及梳理、巩固,也难以掌握本节课的知识,吃的都是:“半生不熟的夹生饭”,长此下去,必然会加大差生面。所以课堂教学容量应该具有辩证性、合理性,要科学安排,合理调整,切忌贪多求快,欲速不达。课堂教学容量安排应考虑学生的年龄、心里特点和新课程标准的要求,应充分注意以下几点:一是整体把握新课标的知识点具体分布。心中有了数,教学起来就会得心应手,随心所欲;二是弄清每课、每单元的重点、难点。有了明确的教学目标,主攻就有了明确的方向,就可以做到事半功倍;三是明了各相关单元,各课时知识的衔接与过度,避免重复,以在有限的时间里获得尽可能多的效益;四是要符合学情。一般而言,以大多数学生的水平为基准,偏高偏低的学生又能兼顾,这样,整堂课就能调动所有学生的积极性了,也就有利于全体学生发展目标的实现。
(一)明确观察的目的和任务,突出观察的重点
例如,在讲“沸腾”时,观察的目的是“弄清楚产生沸腾现象的全过程,掌握蒸发和沸腾的异同”。观察的重点是“水在沸腾前出现什么现象?沸腾时水面出现什么现象”等;又如在“机械能的转化与守恒”的课题中,教师做滚摆演示实验时,要让学生观察的重点是重力势能(即主要看相对高度h)如何变化,动能(即主要看抛体的速率v)又如何变化,以及第2次升高的高度与原来的高度是否相等,等等。无论是在演示实验还是学生实验中,观察的目的愈明确、重点愈突出、任务愈具体,实验效果就越好!
(二)培养学生的观察兴趣和习惯
要培养学生的观察能力,必须注重培养学生的观察兴趣和习惯,帮助他们养成较好的独立观察的能力,使其彻底摆脱处处依赖老师的思想和行为。培养观察兴趣的途
径有:
①加强演示实验和学生实验,精心组织实验,让学生能清楚地、准确地观察到成功的实验现象,尤其是那些不显著而又重要的属性和特性。满足学生的好奇心理,使其
产生并提高观测兴趣
②启发学生对实验多问几个为什么,诱导学生积极观测并探究物理知识。
③在实验中介绍物理学家的观测趣事。例如,1820年奥斯特发现电流的磁效应,在此之后许多物理学家都在想“反过来,磁能否生电呢?”法拉第以深邃的观察力和高超的实验能力,经过十年的艰辛努力终于获得成功,从此人类进入电的光辉世界!其实,许多物理学家都有敏锐的观察力,历史上一些重大的发现,如X射线、光电效应的发现,都是物理学家观察、实验的结果。在实验教学中,适当穿插一些物理学家的趣闻轶事,也能达到激发学生产生浓厚的观察兴趣,并进一步促使学生自觉养成那种独立观察的好习惯。
(三)注重科学的观察方法
一般在中学阶段,我们要教给学生以下几种观察方法:
①连续观察法。它不是一次性的,观察随时间而进行,观察的目的在于发现某个物理过程各个阶段的规律。如观察“萘的熔解和凝固”要经过一段时间,从萘的熔解和凝固过程中找规律,从而得到“萘的熔点和凝固点都是80℃”。
②对比观察法。对比观察,通过两个现象、事物对比,或者通过将某个现象发生变化的前后情况进行对比来认识事物的目的。它有利于掌握事物的特征,以及它与其它类似现象的特征和区别。例如,将标有“220v,10w”和“220v,40w”的两个灯泡,串联接到电路中,哪个更亮?显然“10w”的更亮;若他们并联时呢?显然“40w”的更亮。这样一对比,串、并联电路的不同就显现出来了。
③重点观察法。它是对与实验目的有关的事物和现象进行观察。如在研究“电磁感应实验”中,我们应该重点观察“导体怎样运动电流表指针才动?”“电流表指针动了”的现象特征,表明产生了电流;“导体作切割磁感线运动”是产生这种现象的条件等等。
④归纳观察法。在研究一些涉及因素较多的问题,或总结一些现象规律时,通常采用“归纳观察法”。通过个别现象进行观察,得到一些个别结论,再通过归纳得出一般规律。例如研究电阻、电压、电流(R、U、I)三者关系时,先使“R”不变,研究“U”、“I”关系,得到“I正比于U”的结论;然后,使“U”不变,研究“R”、“I”之间的关系,得到“I与R成反比”的结论。最后归纳得到“导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比”的结论。
另外,要培养学生观察能力还要让学生学会“在观察中思维,在思维中观察”,观察与思维并重,通过积极的思维来提高观察能力。
二、培养学生的操作能力
操作能力,是使实验得以顺利进行的一种动手能力,是实验技能中的一项重要能力。培养学生的实验操作能力也是素质教育的内在要求。如何培养学生的操作能力呢?
可从以下几点入手:
(一)规范课堂演示实验
由于演示实验具有很强的示范性,教师做演示实验时的一举一动,都将成为学生独立操作时的依据,对学生有耳濡目染的作用。教师要从实验方法的设计、器材的选择、操作的顺序、观察的方法、结论的归纳等方面精心备课,并在课前反复演练,力求操作演示规范、熟练。例如,在演示用安培表测电流强度时,提高操作要领:“断开电键,顺序连接;电表串联,正进负出;检查无误,通电试触;选定量程,接线读数”、“先看量程后读盘,大格小格算一算”。这一系列操作要求准确无误,对培养学生的实验操作能力十分重要。
(二)强化学生实验操作的基本训练
学生实验操作能力的提高起始于实验的基本操作。要严格按照教学大纲和教材内容,依据实验目标,落实基本技能训练的要求。例如,对刻度尺、天平、弹簧秤、量筒、温度计、安培表、伏特表、滑动变阻器等基本仪器要求做到“五会”即“会合理选择、会调试校正、会正确使用、会准确读数、会判断故障”,这些要求需要在实验教学中有计划、有意识地落实。
(三)上好实验课
实验课是培养学生实验操作能力的最直接、最重要的手段。要达到提高实验课的教学效率的目标,必须注重以下几个方面:第一,抓好实验预习。课前要求学生认真预习,弄清楚实验原理、器材、步骤,设计好实验表格。这样可以避免实验课上学生盲目动手,又可以保证学生有足够时间操作;第二,加强实验规则教育。向学生进行规则、纪律、作风等方面的教育,这对好奇心较强的学生十分必要,以确保实验顺利进行,培养学生的优秀品质和良好习惯;第三,培养“小顾问”。课前组织实验中心小组的学生进行培训,让他们独立操作,总结经验。上实验课时,这几个人就是“小顾问”对其他学生的实验操作进行指导。
(四)开展好第二课堂
第二课堂不仅能巩固和深化课内知识,而且有利于培养技能。将第二课堂纳入教学计划,注重通过第二课堂培养学生的动手能力可有以下几个措施:第一,开放实验室,多给学生实验的机会;第二,开展“小制作、小实验”活动,激发学生的动手兴趣和能力。如:组织学生利用简易器材制作“土天平”、“橡皮测力计”、“铅笔变阻器”等,开展“筷子提米”、“纸锅烧水”实验等;第三,进行实验操作竞赛。寓能力培养于趣味活动之中。如:学完串、并联电路后,进行“电路连接比赛”;上完天平一节后,进行“天平调节和称量比赛”等。这些活动,学生参与面大,对培养学生兴趣和能力有十分重要的意义。
三、培养学生的实验数据处理能力
实验数据处理能力,是指通过对实验测得的众多数据进行分析处理,以获得某些量的变化规律或量与量之间的函数关系的能力。在中学物理实验中,分析、处理实验数据常用的是“图象法”,它的步骤是“建立直角坐标系,描出实验数据点,绘出图象,总结规律”。例如:在直角坐标系中用横坐标表示自变量,用纵坐标表示应变量。坐标比例要适当,使得图象在坐标纸上大小合适、关系清晰,同时还要让学生学会如何由这些数据点恰当的绘出平滑的曲线(或直线)。总结物理规律,是要根据实验数据处理所得函数图象分析归纳出物理量之间的规律。如对牛顿第二定律研究:在合外力一定的情况下,研究“加速度(a)和质量(m)之间的关系”,由于a和m之间的关系图象是曲线,不宜判断它们之间的关系,我们可以以“1/m”为横轴,对“a”作图。如此得到“1/m-a”关系图象是通过原点的一条直线,于是可以比较容易的得到“在合外力一定的情况下,物体的加速度与其质量成反比”的结论。
除了加强学生进行实验数据图表化训练外,提高学生实验数据处理能力还要要求加强学生进行误差分析、修正数据和总结分析实验数据等等训练。通过加强训练达到提高学生实验数据处理的能力,从而进一步提高实验教学的效果。
四、培养学生实验设计能力
实验设计能力是实验能力中要求教高的一项,它是指在理解与掌握了实验目的、实验原理和实验方法等的基础上,具体设计实施实验的能力。在进行设计实验时,必须把握好“安全性原则”、“可行性原则”、“精确性原则”、“方便性原则”和“经济性原则”等。可从以下几个方面培养学生的实验设计能力:
(一)掌握正确的实验设计原理
例如,“验证楞次定律”实验,就是要在改变磁极、改变磁力线方向、改变导线切割磁力线的方向、改变线圈绕向、改变磁铁运动方向及改变相对运动方向时,探讨感生电流的产生及其变化规律。
(二)掌握实验的基本方法
①实验归纳法———通过实验,归纳出物理概念和规律的方法;
②实验验证法———根据已有的知识、经验,经过推理,提出假设和预见,然后在通过实验来证实;
③理想实验法———根据科学抽象的理想纯化作用,有意识地突出研究的主要方面,排除次要因素和无关因素的干扰,在头脑中构成理想化实验,用于代替难以实现的实验进行研究。如伽利略理想斜面实验等。
(三)教给学生设计实验的基本思想方法
要设计实验,就要首先对实验进行构思。实验的设计与构思大致有以下几种:
①平衡法———利用偏离平衡因素的抵消效应,用已知的物理量去探测另外未知的物理量。如电桥测电阻;
②转换法———利用力、热、光、电、机械等方法之间相互转换,依据“等效思想”,把一些不易于观测的量转化为可观测的量。如“伏安法测电阻”,就是将测电阻R转化为测电压U和电流I;
③再现法———利用实验模拟自然现象。如,用棱镜使太阳光发生色散等。
(四)注重节约
物理规律反映了各物理概念之间的相互制约关系,反映在一定条件下一定物理过程的必然性。它是中学物理基础知识最重要的内容,是物理知识结构体系的枢纽.所以,物理规律教学是使学生掌握物理科学理论的中心环节,是物理教学的核心之一。怎样才能搞好规律教学呢?现结合本人多年的物理教学经历,浅谈以下几点看法:
一、创设发现问题、探索规律的物理环境
教师带领学生学习物理规律,首先需要引导学生在物理世界中发现问题。因此,在教学的开始阶段,要应给学生创设一个便于发现问题的物理环境。在中学阶段,主要是通过观察、实验发现问题,也可以从分析学生生活中熟知的典型事例中发现问题,有时也可以从对学生已有知识的分析展开中发现问题。另一方面,创设的物理环境要有利于引导学生探索规律。例如使学生获得探索物理规律必要的感性知识和数据;提供进一步思考问题的线索和依据;为研究问题提供必要的知识准备等等。创设的物理环境还应有助于激发学生的学习兴趣和求知欲望.
二、带领学生探索物理规律
在学生有一定的需要和积极的准备状态下,教师要利用各种适宜的方法,如实验探索、理论推导等,向学生阐明概念和规律的形成过程,建立新旧知识的链接。如在牛顿第二定律的教学中,让学生通过实验探索加速度与力的关系以及加速度与质量的关系,得出在质量一定的条件下加速度与外力成正比、在外力一定的条件下加速度与质量成反比的结论。在此基础上,教师指导学生总结加速度、外力和质量的关系,归纳出牛顿第二定律。这样学生对该规律的建立就有了一个清晰的过程,才能较深刻地理解物理规律、领悟其物理含义。
另一方面,向学生呈现物理规律内容时不但要准确,而且对一些关键字词应加以突出,给予适当的说明,以引导学生足够的注意和正确理解,并与其他类似的或易混淆的概念和规律进行比较,建立类比联系,加深对物理规律的理解。
三.要使学生深刻理解规律的物理意义
在规律的教学中,要引导学生深刻理解其物理意义,防止死记硬背。物理规律的表达形式主要有两种:一种是文字语言,另一种是数学语言,即公式。对物理规律的文字表述,必须在学生对有关问题进行分析、研究、并对它的本质有相当认识的基础上进行,切不可在学生毫无认识或认识不足的情况下“搬出来”,“灌”给学生,然后再逐字逐句解释和说明。只有这样,学生才能真正理解它的含义。例如,牛顿第一定律“一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。”在理解时,要注意弄清定律的条件是“物体没有受到外力作用”,还要理解“或”这个字的含义。“或”不是指物体有时保持匀速直线运动状态,有时保持静止状态,而是指如果物体原来是运动的,它就保持匀速直线运动状态;如果原来是静止的,它就保持静止状态。
对于用数学语言即公式表达的物理规律,应使学生从物理意义上去理解公式中所表示的物理量之间的数量关系,而不能从纯数学的角度加以理解。如,对电场中同一点而言,不能说场强E与电场力F成正比,与电量q成反比,因为场强E由电场和电场中该点的位置决定。
四要使学生明确物理规律的适用条件和范围
物理规律往往都是在一定的条件下建立或推导出来的,只能在一定的范围内使用.超越这个范围,物理规律则不成立,有时甚至会得出错误结论.这一点往往易被学生忽视,他们一遇到具体问题,就乱套乱用物理规律,得出错误结论.因此,在物理规律教学中,要使学生明确物理规律的适用条件和范围,正确地运用规律来研究和解决问题。例如动量守恒定律,它的成立条件是,所研究的系统不受外力或者所受外力的合力为零,这属基准条件。如果系统受到外力F外或合力F合不为零,其动量是不守恒的,但可能有两种情形:其一,系统中物体相互作用的内力F内远大于F外(或F合),该系统的动量可看作是守恒的,其条件属近似条件;其二,选定直角坐标系后,将不在坐标轴上的外力各自沿x轴和y轴进行正交分解,若沿某一坐标轴(如x轴)的各个外力(含分力)的合力为零,则系统在该轴方向上的动量守恒,其条件属分动量守恒条件。动量守恒定律是自然界普遍适用的基本定律之一,它适用于两个物体或多个物体组成的系统;它不但能解决低速运动问题,而且能解决高速运动问题;不但适用于宏观物体,而且适用于电子、质子、中子等微观粒子。此外,无论是什么性质的相互作用,动量守恒定律都是适用的。
第五,加强应用物理规律解决实际问题的训练和指导
物理规律来源于物理现象,反过来应用于实际问题,学习物理规律的目的就在于能够运用物理规律解决实际问题,同时,通过运用,还能检验学生对物理规律的掌握情况,加深对物理规律的理解。在规律教学中,一方面要选择恰当的物理问题,有计划、有目标、由简到繁、循序渐进、反复多次地进行训练,使学生结合对实际问题的讨论,深化、活化对物理规律的理解,逐渐领会分析、处理和解决问题的思路和方法;另一方面,要引导和训练学生善于联系日常生活中的实际问题学习物理规律,经常用学过的规律科学地说明和解释有关的现象,通过训练,使学生逐步学会逻辑地说理和表达.对于运用物理规律分析和解决实际问题,要逐步训练学生运用分析、解决问题的思路和方法,使学生学会正确地运用数学解决物理问题
最后指出,由于物理规律的复杂性,必须注意规律教学的阶段性,使学生对规律的认识要有一个由浅入深,逐步深化、提高的过程。只有这样,才能有效地指导学生掌握物理规律,培养学生的思维能力。
参考文献
二、电磁案例教学课前设计
(一)课前分析
在高中物理教程中,“磁现象和磁场”是学习磁场知识的第一节课,也是磁场章节的预备阶段,可以说是对以后学习磁场章节起着一个铺垫作用,只有对磁现象有个正确、清晰的认识,才能学好本章知识。应新课标的要求,本节内容侧重于引导学生发现生活当中的磁现,培养学生发现问题,提出问题的能力。因此,本节内容首先要让学生发现生活中的磁现象,了解磁现象发生的现象与原因,并通过对讲述电流效应现象以及磁场对通电导线的作用来帮助学生树立起事物之间存在联系的观点。
(二)教学目标
1、知识与技能
本次的案例教学,一是要让学生发现和总结生活中的磁现象,了解现实生活中磁现象的应用,从而以培养学生的归纳能力;二是通过实验,让学生了解磁与磁、电之间的相互作用,掌握电磁效应的现象,以培养学生观察实验的能力以及分析问题的能力;三是通过借助多媒体手段,让学生能够更加直观的了解到南北磁极以及涨潮退潮的自然现象。
2、过程与方法
本次案例教学的过程和方法比较简单,首先是要求学生在课前做好本次课堂的准备工作,通过网络等工具收集有关的磁现象及其应用;其次是案例教学中所用的方法,采用了实验加说明的方式,强调学生主动的参与到案例教学中;最后就是对所学知识的分析和总结,并采用师生之间的双向交流来认识物理规律之间的普遍联系。
3、情感态度价值观
培养学生正确的人生观、价值观也是新课标对高中物理教学的要求,而本次的案例教学,则希望通过对学生讲述奥斯特发现电磁效应的过程,使学生明白一个科学的发现需要坚持,需要保持乐观的生活态度;其次是在教学过程中,不断培养学生热爱科学的精神,并通过对磁场知识的学习,介绍我国古代对磁的应用而加强学生的爱国精神。
三、电磁案例教学过程设计
(一)电磁案例教学设计思想
本次案例教学的设计思想,主要是遵循以下几点考虑:一是因本节内容是磁场章节的第一课,目的是要学生对磁场知识有一个清晰的认识,所以采取了以提问方式作为思维的切入点,以实验为手段,以多媒体为辅助工具进行教学;二是因为本节的主要内容是电流磁效应,所以在整个设计当中是以学生自主探索、研究为思想,并通过奥斯特对磁场的研究过程为导线,过渡到磁场对电流的作用;三是结合现实中的磁场现象,如天体磁场,利用多媒体将图片、影视等资料传递给学生,同时增加对我国古代磁的利用的了解,提高本节内容学习的趣味性以及教学效果。
(二)电磁教学过程设计
1、课前调查
课前调查主要是以提问的方式,在课前给学生提出问题,即:你对现实生活当中的磁现象和磁应用了解多少?并要求学生通过诸如网络等方式进行了解。
2、课堂导入
本节课时的课堂导入采用实验的方式,在课前分别实施“磁铁吸铁”实验和演示“磁悬浮”小实验(图1),并提出问题:以上两个小实验的现象是符合发生的,其奥秘在那里。从而以激发学生的求知欲和兴趣。
3、探究实验
通过小实验顺利将学生引入课程,此时开始课程。
主要分三步走:一是让学生在课前进行准备,并要求学生讨论生活中的磁现象,在进行了一定的讨论之后,教师再借助多媒体播放影片、图片进行补充说明,如我国司南的照片(图2)、上海磁悬浮列车的影片(图3)以及飞鸽靠地磁来识别路线的资料,然后从学生熟悉的磁铁入手,引出磁的概念,即磁铁能够吸引铁质的物质,之后在引出铁的概念之后,说明磁铁吸引铁质物质是因为具有磁性。
选八年级物理第八章第二节重力教学方法的论述,因为这一知识很重要,学生初中学习,高中学习,在大学也学习,是跨学段多的知识。教学、实验、学习都能反映出物理知识理解掌握的特点规律。对八年级学生来讲理解重力是难点知识,学不好学生可能畏惧物理知识。对老师来说重力不易讲好,学生有丰富的重力生活认知,却不是知识化的,学生对重力好奇,生活在重力环境里不理解重力,老师教学取得良好效果会有力促进学生学习,否则与之相反。实验简单也易做,要达到学生体验重力特点的程度很难;讲重力要联系学生活,还要指出生活感知的误解;讲重力易扩大知识面和增加知识难度,能恰如其顺讲好重力,取得良好的教学效果,反映老师的知识渊博性,教材处理能力和教学能力的体现。
一教材分析
1、教材要求学生理解重力的概念,在知道物体质量时会计算重力的大小;知道重力产生的原因和重力的方向,了解物体的重心。
2、重力是物理知识中常见的三种力之一,是八年级物理中的重点内容。有定性理解,也定量运算。是学生必须理解掌握的知识。也是生活中经常运用的知识。体现学生学习理解能力运用知识解决实际问题的能力。
3、重力教学的重点是重力的大小和重力的方向。难点是重力方向和重力大小与质量比的理解(g的意义)。
4、教材利用学生常见生活实例导入重力的存在,同时将重力和地球联系起来。通过实验探究重力大小、重力方向。举例水力发电、建筑打桩机说明重力在生活中地应用。
二、学生分析
1、学生生活在重力环境中,对重力有感知,是从物体的重量感受的。但是不理解重力,不知道重力产生原因和重力大小的计算。
2、重力的方向竖直向下,学生是听老师讲的,课本上是这样描述的。生活中学生不太关注重力的方向。重力的方向不可人为改变,学生理解时会困惑。弹力、摩擦力的方向人为可以改变。
3、学生感知重力是表面化的。学生在理解重力时会有困难,不能做到比较的深刻。学生理解重力达到课本知识要求就行。
4、学生的理解能力是在成长。老师认为学生能理解重力,有时不真实,只要学生以后理解也可以的。
5、学生喜欢学习知识能和生活感知结合起来。但是区别课本知识与生活知识不同处是学生学习困难的地方。人习惯用已知知识理解未知知识。生活先于学习。
6、学生学习的方法听课、做作业、不动脑思考知识,学习的知识用不起来,没有成就感,学习积极性不高。老师教学形式多样,但效果不理想。
三、教学设计
1、课堂教学(兴趣教学和实验教学)
(1)重力重力普遍存在学生是知道的,学生不知道重力产生的原因。重力产生的原因课本也写的很清楚。看书学生能理解文字意义,学生疑问的是,为什么地球是重力产生的原因。解决这一点要讲地球几何度很大、地球质量很大,这样可以激发学生学习兴趣;同时讲牛顿发现有质量的物体之都有吸引力的存在。所以重力是地球的吸引而产生的;学生这时会把重力和引力等同起来,这是不正确的。要讲重力和引力不同。可以用原因与结果不同来比喻。学生要这样理解重力产生的原因。
学生活动是列举物体受到重力的事例,让学生从知识角度感知重力是普遍存在的。
(2)重力的大小,从物体重量大小切入。物体的重量不同受到的重力大小也不同。学生对物体重量大小是有认识的。介绍弹簧测力计及使用方法,按照课本的表格老师做三次实验,取250克、500克、1000克钩码,让学生明白物体质量已知;测量对应重力2.45牛、4.9牛、9.8牛。通过学生计算重力和质量的比,让学生发现三次实验的比都是9.8牛/千克。得出:
重力=质量×9.8牛/千克,的逻辑关系,
如果用字母代表文字更方便好记:G=mg
g的理解,g是由实验得出重力和质量的比;在地球上不同的地点G/m的比可以不同;在地球同一地点G/m的比,对一切物体是相同的。从此以后我们用G=mg式计算已知质量物体所受到的重力。反之,已知物体受到的重力也可以计算物体质量。
从G=mg式可以得出,质量大的物体受到重力也大,质量小的物体受到重力也小。
学生活动,跟据自己体重计算受到的重力;计算0.5㎏苹果受的重力;计算4.5吨大象受的重力。
第一节课就讲到这里,过程要简洁,语言简练准确,实验演示规范清晰,数据记录真实。学生活动要到位。用时准确,核心是学生理解物体重力的计算。
(3)重力的方向,实验演示重力的方向竖直向下。学生对竖直向下的表述不习惯,生活中学生对竖直、向下都选地面为参考,所以会有一些错误。老师只要坚持重力方向竖直向下就行。学生如果问为什么?回答实验证明。重力的方向人为不能改变,也用实验证明。让学生在实验中感到重力方向人不能改变就达到教学目的。关于重力的方向老师不要多讲,更不要想给学生讲清楚。否则,就越讲越多,学生听不懂,老师也讲不清,教学就很失败。让学生通过实验探究重力的方向,重力的方向不可人为改变。
学生活动,根据重力方向的特点,列举重力方向在生活中的应用事例。
(4)探究影响物体受到重力大小的因素
由G=mg式分析,物体受到重力的大小与物体的质量有关。质量大的物体受到重力大,质量小的物体受到重力小。与物体所在的环境有关,举例:同样质量物体在地球上受到的重力大,在月球上受到的重力小。这一点学生是知道的;如果学生问为什么,就说地球的质量比月球的质量大得多。学生就能明白。在G=mg式中由g来反映。这样讲是为了培养学生联系数学知识在物理在的应用,如果学生有了这样的意识,对以后的物理学习帮助很大。同时也扩展了学生的想象空间。
物体受到重力大小与物体形状没有关系,通过演示实验证明。
2、重力实验教学
物理是以实验为基础学科,培养学生的实验技能很重要;能帮助学生学习;能激发学生的学习兴趣;是科学的学习方法。
(1) 实验准备
在实验室学生实验,按姓名两人一组,每个人具体分工明确。实验所 用物品、器具、实验表格、书写工具等事先充分准备。
(2) 实验过程
调试天平,测量所给三种不同物体的质量,记入表格。
调试弹簧测力计,测量上述物体的重力,记入表格。
因为实验物体质量比较小,老师要强调质量单位的换算。学生在计算上的错误,会影响学生的实验情绪。
计算实验数据,记入表格。对比实验结果。允许学生有不同的结果。对错误结果要让学生找出原因。
(3) 实验总结
表扬实验认真细致,达到实验目的学生。指出学生实验出现错误的原因。强调物理实验帮助理解物理知识的重要性。
学生物理实验课比课堂教学难组织,学生活动容易混乱。学生没有实验的耐心和态度。不易取得预想的结果。实验前分组明确,要有严格的纪律要求。要给学生讲实验的方法技巧。八年级学生很好动;也没有实验的方法和技巧。要充分了解掌握学生,保障实验达到目的。