時間:2023-04-01 09:52:05
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇中學(xué)物理論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
物理學(xué)理論的研究是源于對實驗現(xiàn)象的觀察、總結(jié)和解釋,這也成為一種非常通用而有效的科學(xué)研究方法。物理教育教學(xué)要實現(xiàn)新課程目標(biāo)就必須要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中體會這一科學(xué)研究方法,能夠用準確簡要、邏輯清晰的物理語言來描述物理現(xiàn)象、闡述物理概念、陳述物理規(guī)律等。然而,在高考閱卷中發(fā)現(xiàn),很多學(xué)生的物理信息處理能力和物理表達能力不高;在教學(xué)中也發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生很難讀懂科技文章或者對此類文章和新聞毫無興趣,無法有效提取新聞報紙閱讀材料中包含的物理學(xué)信息,也不能夠?qū)⒖萍嘉恼潞推綍r所學(xué)的物理知識聯(lián)系起來。
物理中的科技寫作是指對某一物理現(xiàn)象或物理問題,學(xué)生通過閱讀文獻、觀察實驗等方式獲取信息,對信息進行分析篩選和邏輯推理,對所研究的物理現(xiàn)象或問題進行解釋,最后用簡明扼要的語言寫成報告或小論文[2]。通過這樣的方式,不僅可以提高學(xué)生的閱讀理解以及寫作能力,有助于培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新精神;同時對一部分有志于物理學(xué)研究的學(xué)生來說,還可以從中找到自己的興趣點,開始撰寫一些有創(chuàng)新性和學(xué)術(shù)性的科技論文。此處從以下三個方面來探討科技論文寫作的重要性。
第一,重視科技寫作可以加強學(xué)生對教材內(nèi)容的理解,應(yīng)該成為教材學(xué)習(xí)中的一部分。在這里先以美國流行的《物理:原理與問題》教材為例,該教材分為30章,在每一章節(jié)的課后測評都設(shè)有“科技寫作”欄目,至少一道題,多則三道題,從題目的分類情況來看,主要是以下這么幾個方面[3]:
1、物理學(xué)史:
1)實驗發(fā)展類:例如研究并描述人類測量太陽和地球之間距離的發(fā)展史。
2)物理學(xué)家的生平和影響:如研究并闡述伽利略對物理學(xué)的貢獻
這類型的科技寫作需要學(xué)生對物理學(xué)史的參考資料做調(diào)查研究并進行分析總結(jié),在此過程中,學(xué)生不僅可以充分了解物理理論建立的過程,從中體會物理學(xué)家們積極探索、勇于創(chuàng)新的科研精神,學(xué)習(xí)科學(xué)的思維方式和研究方法,同時也可以在研究中發(fā)現(xiàn)物理知識的突破和社會生產(chǎn)力以及經(jīng)濟發(fā)展的聯(lián)系。
2、生活中的物理學(xué):這類型的題目很多,例如要求用物理學(xué)原理解釋過山車豎直的環(huán)形滑道大多數(shù)并不具有圓環(huán)形狀的這種設(shè)計思想,還有研究體重計的工作原理、安全氣囊的作用等等。
學(xué)生通過對這些題目的研究,能夠真實體會到物理知識在實際生活中的應(yīng)用,對物理規(guī)律的理解也會更會深刻,增加對物理學(xué)習(xí)的興趣。
3、物理學(xué)與其他學(xué)科:
1)物理學(xué)與生物學(xué):研究一個人能夠無眩暈地忍受的最大加速度。
2)物理學(xué)與藝術(shù):研究某些樂器,如小提琴或者小號的構(gòu)造。
3)物理學(xué)與天文學(xué):研究多普勒效應(yīng)在天文學(xué)上的應(yīng)用。
4)物理學(xué)與醫(yī)學(xué):研究和解釋衍射在醫(yī)學(xué)和天文學(xué)中的作用。對每一種領(lǐng)域,至少描述兩種應(yīng)用。
這類型的題目可以讓學(xué)生進一步意識到物理學(xué)科不是一門孤立的學(xué)科,而是跟很多學(xué)科都有著千絲萬縷的聯(lián)系。從某種意義上說,物理是萬物之理并不是一句大話,特別是現(xiàn)在誕生了很多的交叉學(xué)科,如物理化學(xué)、生物物理學(xué)、天體物理等等。學(xué)生越能夠了解物理和其他學(xué)課的關(guān)系,就越能體會自然科學(xué)和諧統(tǒng)一的美感,同時也能發(fā)現(xiàn)物理作為自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科對其他學(xué)科的重大影響,從而對物理學(xué)科的學(xué)習(xí)也會更為重視。
4、物理學(xué)前沿:例如研究迄今所見的最大質(zhì)量的粒子的干涉效應(yīng),描述實驗過程,并說明干涉是怎樣產(chǎn)生的。
了解物理學(xué)發(fā)展前沿,對學(xué)生的物理學(xué)學(xué)習(xí)十分重要,通過對前沿的了解,學(xué)生不僅可以知道物理學(xué)在高新科技上已經(jīng)取得的成就,還能加深對這些成就中用到的物理學(xué)理論的了解。有時候,前沿科學(xué)中涉及到的物理學(xué)并不復(fù)雜,以中學(xué)的物理知識完全可以理解。而當(dāng)學(xué)生了解這一點以后不但能建立起學(xué)習(xí)物理的信心,減少對物理學(xué)科的畏難情緒,同時也會對當(dāng)前物理學(xué)的應(yīng)用產(chǎn)生興趣,增加學(xué)習(xí)物理的積極性。
第二,目前的高考試題越來越重視物理理解能力和表達能力。
現(xiàn)在高考題目的改革使得題目都會有一定的生活或科技發(fā)展背景。以近年各地高考試題為例,就能發(fā)現(xiàn)大量以實際生活為背景或者與科技前沿相聯(lián)系的題目。
如2015年北京卷的18題,以“蹦極”運動為背景,考查牛頓運動定律、動量定理以及功能關(guān)系。20題又以常用的一卡通(IC 卡)為研究對象考察電感和電容以及電磁波的相關(guān)知識。
又如2015年全國課標(biāo)卷II 中的第18題,是以指南針為載體考察磁學(xué)基礎(chǔ)知識;而在第25體總,以常見的地質(zhì)災(zāi)害滑坡和泥石流為背景,考察摩擦力、壓力等受力分析以及物體的運動等知識,可以說綜合應(yīng)用性很強。
尤其是2012年浙江卷的25題,是設(shè)計一種提高自行車夜間行駛安全性的“閃爍”裝置,在第四問中還要求對設(shè)計方案進行優(yōu)化和評價,這就直接考查了學(xué)生的學(xué)術(shù)表達能力和科技寫作能力。
其余各省的考題中這樣的題目屢見不鮮,如2015年四川省的物理部分第9題聯(lián)系到了目前人們關(guān)心的嚴重霧霾天氣,并從“鐵腕治污”出發(fā)討論地鐵的運動,并且計算燃油公交的氣體污染物,這就極大增加了物理學(xué)習(xí)的實際應(yīng)用價值??梢钥闯?,在平時的教學(xué)中如果能夠引導(dǎo)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)日常生活中蘊含的物理應(yīng)用,就能讓學(xué)生在高考考場上遇到這樣的題目心里有底,從容應(yīng)對。特別是在回答非選擇題時,能夠?qū)︻}目給出的材料細致分析,從而給出清晰的回答和明確的解釋。
第三,科技論文寫作有利于加強多學(xué)科聯(lián)系,對培養(yǎng)學(xué)生的綜合性能力有益。
關(guān)注物理學(xué)科和其他學(xué)科之間的聯(lián)系,并在物理學(xué)科中培養(yǎng)學(xué)生的人文素養(yǎng)和道德情操是符合新課標(biāo)的要求的。而且,在物理教學(xué)中加強學(xué)科聯(lián)系,不僅可以實現(xiàn)情感和價值觀的教學(xué)目標(biāo),同時也可以促進學(xué)生對各門學(xué)科的學(xué)習(xí)效果。
科技論文的寫作可以培養(yǎng)學(xué)生簡潔明朗的寫作風(fēng)格,提高學(xué)生的寫作水平和論證觀點的嚴密性。而在完成論文寫作中,學(xué)生不可避免的需要查詢資料并分析整理,這樣也會積累很多有用的科技素材,這不僅可以訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力,提高了閱讀能力和信息處理能力,同時也可以擴大學(xué)生的視野,對在語文課上的議論文寫作是很有幫助的。
學(xué)生在論述物理學(xué)史上的一些物理發(fā)現(xiàn)的地位、物理人物的成就時,會聯(lián)系當(dāng)時的歷史背景和社會形勢進行分析,并對科學(xué)家所處年代的政治經(jīng)濟情況有所了解,特別是物理學(xué)的發(fā)展常常會受到哲學(xué)宗教以及國家政局的影響,因此訓(xùn)練學(xué)生的科技論文寫作過程也潛移默化地影響了學(xué)生對政治歷史的理解。
如果讓學(xué)生分析獵豹適合奔跑、魚鷹能夠捕魚的物理原理,不僅能促進學(xué)生對物理理論的理解,學(xué)生還能對生物的生活習(xí)性和體態(tài)特征有更深的感受,對生物學(xué)的學(xué)習(xí)也會更感興趣。
物理和化學(xué)之間的聯(lián)系就更為緊密了,為何收集氫氣試管開口朝下、為何收集氯氣試管開口朝上,為何我們可以通過火焰的顏色或者液體的色彩來初步判斷化學(xué)實驗的產(chǎn)物,這里面都蘊含了大量的物理道理。
物理和體育就更有關(guān)系了,在投鉛球時為什么老師強調(diào)出手速度要快、角度要成45度左右,為何跑步時手臂要前后擺而不是左右擺,這些都是可以用物理知識來解釋的。所以學(xué)好了物理,對提高體育成績也有好處。
教師在物理教學(xué)中應(yīng)該有意識地布置一些與物理知識有關(guān)的科技論文寫作任務(wù),鼓勵學(xué)生多關(guān)注最近的物理進展、科技發(fā)明,引導(dǎo)學(xué)生自動發(fā)掘生活中的物理學(xué)應(yīng)用,從而真正提高學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣和思考能力。 高中物理新課程標(biāo)準要求學(xué)生能通過物理課程學(xué)習(xí)終身發(fā)展必備的物理基礎(chǔ)知識和技能,了解這些知識與技能在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用,關(guān)注科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。而科技論文寫作可以在教學(xué)中實現(xiàn)這一課程目標(biāo)。
5、總結(jié)
通過如上三點論述,可知在物理教學(xué)中重視物理科技論文寫作,不僅可以提高物理教學(xué)效果,增加學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣和積極性,幫助學(xué)生提高物理知識理解能力,還能夠提高學(xué)生的寫作水平,并讓學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)科間的聯(lián)系和影響,從而促進學(xué)生的全面發(fā)展。
學(xué)生生活在豐富多彩的物理世界中,有許多可供觀察的自然現(xiàn)象,有不少可供探索的物理技術(shù)問題,有各種各樣日常生活提供的訓(xùn)練課題和創(chuàng)造活動,同時中學(xué)物理教材中也設(shè)置了眾多的“小實驗”和“實踐性習(xí)題”等。它們?yōu)閷W(xué)生課外活動提供了大量的素材,通過組織學(xué)生課外物理實驗活動,對學(xué)生更好理解物理知識,增強物理學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力等都是非常有幫助的。物理教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)結(jié)合學(xué)生生活實際,組織學(xué)生開展物理課外實驗活動。
一、中學(xué)物理課外實驗活動作用具體表現(xiàn)在以下幾個方面:
1. 加強學(xué)生對課內(nèi)知識的理解和鞏固
學(xué)生通過課外實驗,可以大大豐富感性認識,深化與活化已掌握的物理知識,課外實驗與課堂教學(xué)的密切聯(lián)系,可以使課堂教學(xué)得到不斷的補充和延伸。
例1高中教材在研究自由落體運動后,設(shè)置這樣一個小實驗:請一位同學(xué)用兩個手指捏住木尺頂端,你拳起一只手的手指,在木尺下部,做握住木尺的準備,但手的任何部位都不要碰到木尺。當(dāng)看到那位同學(xué)放開手時,你立即握住木尺。測出木尺降落的高度,根據(jù)自由落體運動的知識,可以算出你的反應(yīng)時間。
通過此實驗,可以使學(xué)生弄清研究對象、研究過程、以及自由落體運動的規(guī)律。
2. 通過實踐活動培養(yǎng)學(xué)生觀察、動手、動腦的能力
學(xué)生學(xué)習(xí)物理感到困難,不感興趣,其重要原因之一,就是不會把所學(xué)的知識用來研究具體物理問題。通過課外實驗初中物理論文,可以把物理知識和生活實際緊密結(jié)合起來,使學(xué)生養(yǎng)成善于分析、善于總結(jié)的良好習(xí)慣,使學(xué)生感到物理知識親切,能解決生活中的具體問題,而不感到物理知識枯燥乏味。
例2在摩擦力教學(xué)后,讓學(xué)生觀察自行車運動過程中摩擦力應(yīng)用有哪些?哪些地方應(yīng)減少摩擦?哪些地方應(yīng)增大摩擦?
通過觀察、討論、分析,弄清滾動摩擦、滑動摩擦、靜摩擦的特點,使學(xué)生能自行解決自行車因摩擦引起的各種問題。
3. 提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,發(fā)展學(xué)生的個性
物理課外實驗以其小型、靈活、生動、多樣等特點,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的強烈興趣,有利于因材施教,發(fā)展學(xué)生個性,開發(fā)學(xué)生智力。
例3在振動和波教學(xué)中,在介紹空氣柱的振動之后,組織幾個學(xué)生用麥管作為樂曲。
4. 開闊學(xué)生視野,豐富學(xué)生知識
課外實驗內(nèi)容豐富,與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)密切聯(lián)系,學(xué)生可以迅速地接受新的信息,開闊眼界,活躍思想。
例4觀察激光的準直性以及用于光通訊的全反射。
從氦氖激光器發(fā)出一束激光以暗場(關(guān)燈)噴煙顯示激光束的徑跡表示它的準直性,隨后將激光束通過貯有水的玻璃容器,容器的側(cè)邊開一小孔,讓水釋放。激光束瞄準小孔,激光沿著水的拋物線徑跡傳輸。這就是利用全反射作為光波導(dǎo)通訊的原理。
5. 培養(yǎng)學(xué)生的勞動觀點和組織管理、經(jīng)營管理的能力
通過課外實驗實踐活動,不斷培養(yǎng)學(xué)生熱愛勞動,把知識傳授與思想教育有機結(jié)合起來了。課外實驗的一個重要特點,就是既經(jīng)濟又科學(xué),變廢物為器材,可以培養(yǎng)學(xué)生勤儉節(jié)約的優(yōu)良品質(zhì)。
例5隨手取材進行有趣實驗。
用塑料冷飲杯,在杯子下部鉆一個小孔,就可演示失重現(xiàn)象論文格式范文。
二、中學(xué)生課外實驗活動組織可以有下列三種形式
1. 家庭物理實驗
為了配合教學(xué),把實驗的內(nèi)容、要求、方法等由教師布置給學(xué)生,由學(xué)生自己創(chuàng)造實驗條件。包括選用日常生活中的一些物品當(dāng)作實驗器材,自制一些簡單的儀器或零件,自己動手獨立完成小實驗等。
2. 開放實驗室
充分利用實驗室的儀器設(shè)備,采用課外時間,教師有組織的指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案,安裝儀器,完成實驗。
3. 課外活動小組
對于比較復(fù)雜的實驗,組織課外活動小組,分工選購器材,自制儀器,創(chuàng)造實驗條件,進行實驗活動。并定期組織全體學(xué)生參觀課外活動小組的勞動成果。
三、中學(xué)物理課外實驗不同類型的具體要求
1. 觀察性實驗
大自然、日常生活和生產(chǎn)技術(shù)是學(xué)習(xí)物理的廣闊課堂。有意識地組織引導(dǎo)學(xué)生觀察,參與各種社會活動,有利于培養(yǎng)學(xué)生能力。例如:游樂園中的“翻滾列車”,雨后的彩虹,五彩晶瑩的薄膜等。在師生的相互啟發(fā)下,都將有新奇的發(fā)現(xiàn)。對這類活動,重點應(yīng)放在擴大觀察范圍和培養(yǎng)興趣上,布置觀察課題,鼓勵學(xué)生寫觀察周記;定期舉辦觀察發(fā)現(xiàn)匯報會,復(fù)制觀察到的自然現(xiàn)象。
2. 課外小實驗
通過小實驗觀察研究,使學(xué)生進一步理解物理概念和規(guī)律初中物理論文,靈活運用所學(xué)知識,訓(xùn)練實驗技能。例如:用各種不同的方法測重力加速度g,用各種不同方法測聲速,用各種不同的方法驗證機械能守恒等。對這類課外實驗,要求學(xué)生掌握實驗?zāi)康?、原理,自行設(shè)計實驗裝置進行實驗操作,有必要的實驗結(jié)論。
3. 課外小制作
讓學(xué)生自制一些簡單儀器。如彈簧秤、桿秤、小電動機,簡易萬用表等等。這類課外實驗,要求學(xué)生在自制過程中注意儀器的刻度、零點確定等,并在制作中有所創(chuàng)新、有所突破。
4. 課外小科研
在教師給出研究課題后,學(xué)生自行設(shè)計實驗方案,選擇實驗方法,設(shè)置實驗裝置。這類實驗,要求學(xué)生重點放在巧妙的設(shè)計思想上,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和研究問題的能力。
5. 課外科技活動
為使學(xué)生了解現(xiàn)代科技成就的發(fā)展和應(yīng)用,可以組織學(xué)生成立科技活動小組。例如,微機小組、無線電小組、航模小組等等。對這類課外活動,要求系統(tǒng)性強,有計劃、有組織地進行。
科學(xué)方法是連接知識和能力的紐帶。“掌握一種科學(xué)方法勝過解答十個問題。”對研究方法的學(xué)習(xí)和考查體現(xiàn)著一種新的教學(xué)理念,同學(xué)們只有真正掌握了研究方法,才能有效解決實際問題,真正提高自己的創(chuàng)新意識和能力。
《新課程標(biāo)準》要求,在突出科學(xué)探究內(nèi)容的同時,重視研究方法的指導(dǎo),使學(xué)生在進行科學(xué)探究、學(xué)習(xí)物理知識的過程中,逐漸拓寬視野,初步領(lǐng)悟到科學(xué)研究方法的真諦。因此初中物理論文初中物理論文,考查研究物理問題的方法,成為當(dāng)前和今后中考的熱點。
初中物理常用的研究方法有:控制變量法、等效替代法、轉(zhuǎn)換法、推理法、模型法、類比法等。
一、控制變量法
所謂控制變量法,就是在研究和解決問題的過程中,對影響事物變化規(guī)律的因素和條件加以人為控制,只改變某個變量的大小,而保證其它的變量不變,最終解決所研究的問題??刂谱兞糠ㄊ侵袑W(xué)物理中最常用的方法,也是中考出題最多的方法。
在初中物理課本中,應(yīng)用這種方法的實驗有:
理想斜面實驗、探究力與運動的關(guān)系、探究影響滑動摩擦力大小的因素、探究影響壓力的作用效果的因素、探究影響液體壓強大小的因素、探究影響浮力大小的因素、蒸發(fā)的快慢與哪些因素有關(guān)、探究影響滑輪組的機械效率的因素、探究影響動能大小的因素、探究影響重力勢能大小的因素、探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素、驗證歐姆定律、探究影響電流做功多少的因素、探究影響電流的熱效應(yīng)的因素、探究影響電磁鐵磁性強弱的因素、比熱容概念的引入等
二、等效替代法
在物理實驗中有許多物理特征、過程和物理量要想直接觀察和測量很困難,這時往往把所需觀測的變量換成其它間接的可觀察和測量的變量進行研究,這種研究方法就是等效法。
等效替代法是常用的科學(xué)思維方法。等效是指不同的物理現(xiàn)象、模型、過程等在物理意義、作用效果或物理規(guī)律方面是相同的。它們之間可以相互替代,而保證結(jié)論不變。等效的方法是指面對一個較為復(fù)雜的問題,提出一個簡單的方案或設(shè)想,而使它們的效果完全相同,從而將問題化難為易,求得解決。
初中物理課本中應(yīng)用這種方法的有:
1、探究平面鏡成像特點時用另一支蠟燭在玻璃板后面去等效像2、等效電路 3、串并聯(lián)總電阻 4、多個分力與合力等效 5、物體的重心等論文參考文獻格式。
三、轉(zhuǎn)換法
對于不易研究或不好直接研究的物理問題,而是通過研究其表現(xiàn)出來的現(xiàn)象、效應(yīng)、作用效果間接研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法。
初中物理中應(yīng)用了這種方法的有:
1.研究物體內(nèi)能與溫度的關(guān)系(我們無法直接感知內(nèi)能的變化,只能轉(zhuǎn)換成測出溫度的改變來說明內(nèi)能的變化);
2.在研究電熱與電流、電阻的關(guān)系時,將電熱的多少轉(zhuǎn)換成溫度計液柱上升的高度;
3.我們在研究電功與什么因素有關(guān)的時候,將電功轉(zhuǎn)換成砝碼上升的高度;
4.在我們回答動能與什么因素有關(guān)時,我們將動能轉(zhuǎn)化為小木塊在平面上被推動的距離,距離越遠則動能越大。
5.證明聲音是由振動產(chǎn)生的,敲擊音叉后放入水中,水花四濺。
注意:等效法與轉(zhuǎn)換法很相似,它們的區(qū)別是“等效替代法” 中相互替代的兩個量種類相同,大小相等 ,而“轉(zhuǎn)換法”中的兩個物理量有因果關(guān)系,并且性質(zhì)往往發(fā)生了改變?nèi)?/p>
轉(zhuǎn)換法: 電流大小用燈泡亮度體現(xiàn); 磁場的強弱用小磁針偏轉(zhuǎn)的幅度體現(xiàn)
等效替代法: 分力相疊加是合力 ;小石塊體積用排開水的體積代替
四、理想模型法
實際現(xiàn)象和過程一般都十分復(fù)雜,涉及到眾多因素,采用模型方法可起到簡化和純化的作用.忽略次要因素,從復(fù)雜事物中抽象出理想模型,合理近似的反應(yīng)所研究事物的本質(zhì)特征,這種研究問題的方法叫理想模型法.
在初中物理課本中,應(yīng)用這種方法的有
1.光線(光線是看不見的,我們使用一條看得見的實線來表示,就將問題簡化利用了理想化模型)
2.磁感線
3.電路圖是實物電路的模型
4.力的示意圖或力的圖示是實際物體和作用力的模型。
5.實驗室常用手搖交流發(fā)電機及掛圖來研究交流發(fā)電機的原理和工作過程
6.研究連通器原理時用到液片模型。
7.研究肉眼觀察不到的原子結(jié)構(gòu)時建立原子核式結(jié)構(gòu)模研究肉眼觀察不到的原子結(jié)構(gòu)時建立原子核式結(jié)構(gòu)模型。
五、科學(xué)推理法
推理法是根據(jù)已知物理現(xiàn)象和規(guī)律,通過想象和推理對未知的現(xiàn)象做出科學(xué)的推理和預(yù)見.推理法是在觀察實驗的基礎(chǔ)上,忽略次要因素初中物理論文初中物理論文,進行合理的推理,得出結(jié)論,達到認識事物本質(zhì)的目的。理想實驗是研究物理規(guī)律的一種重要的思想方法,它以大量的可靠的事實為基礎(chǔ),以真實的實驗為原形,通過合理的推理得出物理規(guī)律.
在初中物理課本中,應(yīng)用這種方法的有
1、聲音不能在真空中傳播用推理法得出
2、研究物體運動狀態(tài)與力的關(guān)系時,推理得出慣性定律。
六.類比法
類比法是指將兩個相似的事物做對比,從已知對象具有的某種性質(zhì)推出未知對象具有相應(yīng)性質(zhì)的方法.類比法在物理中有廣泛的應(yīng)用。所謂類比,實際上是一種從特殊到特殊或從一般到一般的推理。它是根據(jù)兩個(或兩類)對象之間在某些方面的相同或相似而推出它們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。在物理教學(xué)中,類比方法可以幫助理解較復(fù)雜的實驗和較難的物理知識。
在初中物理課本中,應(yīng)用這種方法的有
1、用水流類比電流 2、用水壓類比電壓 3、用水波類比聲波 4、用太陽系的結(jié)構(gòu)類比原子的結(jié)構(gòu)。
1、知識經(jīng)濟的時代要求
在即將到來的21世紀,以高新技術(shù)為核心的知識經(jīng)濟將占主導(dǎo)地位,國家的綜合國力和國際競爭能力將越來越取決于教育發(fā)展、科學(xué)技術(shù)和知識創(chuàng)新的水平。面對知識經(jīng)濟的挑戰(zhàn),現(xiàn)代教育的基礎(chǔ)化、綜合化、社會化、網(wǎng)絡(luò)化及國際化的程度將進一步提高,封閉式教學(xué)觀念將會被時代所淘汰。物理教學(xué)接觸現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)較緊密,先進教學(xué)手段的運用較迅速,因而,物理教學(xué)的開放性更強。
2、素質(zhì)教育的內(nèi)在要求
為迎接知識經(jīng)濟時代的到來,推進教學(xué)改革、實施素質(zhì)教育已成為廣大教育工作者的共識共舉。素質(zhì)教育要求面向全體學(xué)生、讓學(xué)生德、智、體、美全面發(fā)展、讓學(xué)生主動發(fā)展等這三個方面是一個很寬的領(lǐng)域,需要教育工作者用開放的眼光去探索教育教學(xué)規(guī)律,培養(yǎng)出社會需要的高質(zhì)量人才。當(dāng)今社會,由于職業(yè)崗位的裂變與重組,終身學(xué)習(xí)將是對人的生命質(zhì)量的補償和有限生命的延長,素質(zhì)教育的重心將是培養(yǎng)學(xué)生獲得、更新和應(yīng)用知識的資質(zhì)和能力,這便決定教學(xué)活動是在發(fā)展、開放的環(huán)境中進行的。物理教學(xué)是整個學(xué)校教育的有機組成部分,理應(yīng)實施開放性原則。
3、“3+X”高考制度的現(xiàn)實要求
教育部在高考改革方案中明確指出:近年內(nèi)在全國推行“3+X”的科目設(shè)置方案,X為包括物理在內(nèi)的6個科目或其不同層次的綜合,“3+X”的主體形式將是“3+綜合”。這種對學(xué)生綜合能力的測試,體現(xiàn)了知識經(jīng)濟時代對人才素質(zhì)的要求。因此,互不關(guān)聯(lián)的封閉式單一學(xué)科教育已不適應(yīng)現(xiàn)代社會的需要,代之而來的應(yīng)是滲透與綜合的開放式教學(xué)活動。
二、物理教學(xué)貫徹開放性原則的做法
教學(xué)開放性原則的基本精神是,將教學(xué)活動視為開放系統(tǒng),堅持教學(xué)活動系統(tǒng)對環(huán)境的開放和系統(tǒng)內(nèi)部的開放。下面就中學(xué)物理教學(xué)中教學(xué)要求的提出、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置、教學(xué)方法的運用、實驗室的開放等幾個方面闡述貫徹教學(xué)開放性原則的做法。
1、提出開放性的教學(xué)要求
教學(xué)的基本任務(wù)是完成教學(xué)大綱所規(guī)定的教學(xué)要求,而教學(xué)的對象是處于一定社會時期的人,社會對人才多方面素質(zhì)的要求及學(xué)生的個體差異,是提出開放性教學(xué)要求的根源,這也是與因材施教的教學(xué)原則相一致的。
物理教學(xué)的任務(wù)不只是傳授物理知識、解答物理問題,更重要的是通過學(xué)科教育,讓學(xué)生受到科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法的訓(xùn)練,以及受到思想教育,這是他們終身學(xué)習(xí)的必要基礎(chǔ)。因此,教學(xué)要求應(yīng)是包括科學(xué)知識、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法、思想教育等在內(nèi)的廣泛開放性內(nèi)容。
例如,人們對原子結(jié)構(gòu)的認識過程,可簡單表示為:德漠克利特提出“原子”不可分;湯姆生提出“棗糕模型”;盧瑟福提出核式結(jié)構(gòu)學(xué)說;玻爾模型;“電子云”模型。讓學(xué)生了解這些物理知識是教學(xué)的基本要求,而滲透在物理知識教學(xué)過程中的科學(xué)態(tài)度教育、科學(xué)方法熏陶等又是素質(zhì)教育的良好素材;上升到哲學(xué)角度看,上述認識過程還是“否定之否定”規(guī)律的生動例證。這樣,教學(xué)要求的開放性才得以體現(xiàn)。
教學(xué)要求的開放性另一方面體現(xiàn)在對不同學(xué)生的區(qū)別對待。由于環(huán)境、教育、學(xué)生本人的實踐、主觀努力和先天遺傳素質(zhì)等的不同,學(xué)生之間具有較大的個體差異,教學(xué)要求的提出不應(yīng)是一個層次,而應(yīng)是“劃定底線、上不封頂”的開放式?!皠澏ǖ拙€”是指按照大綱的規(guī)定,面向全體學(xué)生的教學(xué)要求必需扎實完成;“上不封頂”是指對于程度較好的學(xué)生,應(yīng)鼓勵他們在力所能及的條件下獨立鉆研、超前自學(xué),引導(dǎo)他們在廣闊的知識天地中過翔。例如,在圓周運動向心加速度的教學(xué)中,給出a=v2/r的公式,說明公式中v和r的含義以及在不同的具體運動情境中分析、比較、計算向心加速度的大小和變化,這是“劃定底線”的教學(xué)要求,僅此而已,對程度較好的學(xué)生顯然吃不飽。這里,可引導(dǎo)他們自學(xué)極限思想推導(dǎo)向心加速度公式,還可進一步引導(dǎo)他們涉獵取微元、求極限這種重要的物理學(xué)方法,讓他們較早一些認識變與不變的物理辯證邏輯。
2、設(shè)置開放性的教學(xué)內(nèi)容
物理教材是師生進行教學(xué)活動的重要媒體,是完成教學(xué)任務(wù)的必備資料。教材依據(jù)教學(xué)大綱編寫的教學(xué)內(nèi)容,不是呆板的教條,而是思路清晰、邏輯嚴密的完整體系。教學(xué)中對教材的把握不僅需要扣得準,而且需要放得開,即吃透教材。設(shè)置開放性的教學(xué)內(nèi)容是吃透教材、完善教材的重要途徑。
其一,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展為教學(xué)內(nèi)容的開放性提供了充分的物質(zhì)條件。為滿足現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對物理教學(xué)提出的新要求,美國、蘇聯(lián)、日本等一些發(fā)達國家早在五、六十年代就對物理教材進行了大膽的改革,把現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果和創(chuàng)造發(fā)明充實到教學(xué)內(nèi)容中。從目前的情況看,我國物理教材中約百分之九十的知識是五十年代以前獲得的。把握時代脈搏,將現(xiàn)代科技研究的開放性內(nèi)容納入物理教學(xué),是現(xiàn)代教育的重要特征。例如,在人造衛(wèi)星的教學(xué)中,可介紹“銥”星全球電話系統(tǒng),這在99年全國高考化學(xué)卷中已提及。
其二,對現(xiàn)有教材內(nèi)容的拓寬、深化,也是使得教學(xué)內(nèi)容具有開放性的重要方法。例如,對測量導(dǎo)體電阻的教學(xué)內(nèi)容,教材介紹了歐姆表和伏安法,教學(xué)中可以圍繞此內(nèi)容介紹替代法、比較法、補償法等,還可以引導(dǎo)程度較好的學(xué)生自學(xué)用電橋測電阻的方法。在97年的上海市高考卷和99年的全國高考卷中均有替代法、比較法測電阻的試題,充分說明了掌握以教材為核心的知識輻射的必要性,這也只有不斷設(shè)置開放性的教學(xué)內(nèi)容,才能奏效的。
其三,加強學(xué)科聯(lián)系“3+綜合”考試的“綜合”,并不是現(xiàn)有不同學(xué)科的拼湊,而是強調(diào)學(xué)科的滲透、交叉與綜合,強調(diào)理論和實際相結(jié)合、學(xué)以致用,強調(diào)人與自然、社會協(xié)調(diào)發(fā)展的現(xiàn)代意識。1998年普通高等學(xué)校招收保送生綜合能力測試題的第五大題將物理現(xiàn)象、地理知識、數(shù)學(xué)方法有機結(jié)合起來,確是考察學(xué)生綜合能力的優(yōu)秀試題,也為物理教學(xué)提供了正確的導(dǎo)向。
3、堅持教學(xué)方法的開放性
教學(xué)方法是以教學(xué)規(guī)律為依據(jù)、師生在教學(xué)過程中的活動方式。隨著教學(xué)改革的不斷深人,常規(guī)教學(xué)方法不斷完善,新型教學(xué)方法被不斷試驗。但不管哪種具體的教學(xué)方法,都需要貫徹開放性的原則。
其一,注意多種教學(xué)方法的合理配合。
例如,講授法是最常用的教學(xué)方法,這種方法的優(yōu)點是簡便易行、傳播的信息量大。能充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,但也存在師生交流較少的弊端。堅持教學(xué)方法的開放性,就需要揚長避短,采取多種教學(xué)方法的綜合運用。例如,在“機械波的生成”教學(xué)中,教師用準確、通俗的語言講解介質(zhì)間的彈力將探源的振動沿介質(zhì)傳播出去而形成機械波的難點,再結(jié)合演示(或模擬)裝置的慢鏡頭式操作加深學(xué)生的理解,然后再提出問題(如波傳播的是什么?),師生討論,這樣多種教學(xué)方法綜合運用,貫徹教學(xué)方法的開放性原則,才能取得良好的教學(xué)效果。
其二,借鑒發(fā)達國家教法改革的成功經(jīng)驗,這是堅持教學(xué)方法開放性的重要內(nèi)容。著名物理學(xué)家楊振寧教授講過,中美雙方教育方法的長短是互補的,若能將二者和諧地統(tǒng)一起來,在教育上將是一個有意義的突破,這是對教學(xué)方法打破封閉、堅持開放的忠心希望。又如,多年來日本始終提倡并實行探究式教學(xué)法,是日本教育成功的一個重要內(nèi)容,而現(xiàn)在,探究式教學(xué)法已被我國許多普通中學(xué)所借鑒,為培養(yǎng)創(chuàng)造型人才起了積極的作用。
4、開放實驗室
物理是一門實驗科學(xué)。通過演示和學(xué)生實驗,能夠使學(xué)生理解物理概念和規(guī)律的建立與實驗的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生一定的實驗?zāi)芰?,因此,實驗不僅是物理教學(xué)的重要內(nèi)容,也是物理教學(xué)的重要手段。但就目前情況看,演示和學(xué)生實驗均限制在課堂這有限的時空內(nèi),學(xué)生參與和投入的精力不多,而課外一些寶貴的時間卻花在了習(xí)題演算上,使得學(xué)生的實驗意識和實驗?zāi)芰ο鄬蟆S行W(xué)校在高三總復(fù)習(xí)的最后階段,采取開放實驗室、舉辦實驗展覽的做法,不失為明智之舉。但時間有限,只能治標(biāo)不治本,何不從教學(xué)之初就開放實驗室呢?例如,在高一物理教學(xué)中,可提出問題:除了課本上學(xué)習(xí)的“用單擺測定重力加速度”的方法外,你還可以用什么方法測定本地區(qū)的重力加速度?開放實驗室,讓學(xué)生去動手測量。學(xué)生會使用紙帶法、落球法、滴水法、斜面法、圓錐擺法等多種方法去實際操作,極大地鍛煉了學(xué)生的實驗?zāi)芰?。?dāng)然,實驗室的開放會帶來諸如儀器保護。實驗室管理等一系列的問題,但這也正是進行多方面素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。
三、物理教學(xué)貫徹開放性原則的不利因素
教學(xué)的開放性,是現(xiàn)代教育的重要特征,也是教育改革和發(fā)展的必然趨勢,但主、客觀條件的限制,卻成為貫徹這一原則的不利因素。
1、狹隘的教學(xué)觀
面對追求升學(xué)率這種狹隘的教學(xué)觀是貫徹教學(xué)開放性原則主觀上的不利因素。片面追求升學(xué)率的觀點是把升學(xué)作為衡量教學(xué)效果的唯一指標(biāo),反映在學(xué)科教學(xué)中,就是只注重應(yīng)付考試,不考慮學(xué)生的全面發(fā)展;只注重學(xué)科分數(shù),不考慮學(xué)生的個性發(fā)展;只注重灌輸知識,不考慮學(xué)生的能力培養(yǎng);等等。以這種教學(xué)觀指導(dǎo)的教學(xué),勢必是封閉性的書院式教育,必需摒棄。
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教師的課堂教學(xué)各環(huán)節(jié)要根據(jù)學(xué)情安排適當(dāng),特別要把握好教學(xué)節(jié)奏的快慢、教學(xué)內(nèi)容的詳略、教學(xué)的信度與效度、教師的親和度、對學(xué)生提問的度,以達到課堂教學(xué)的和諧統(tǒng)一。
2.教師介入要適度
新課標(biāo)強調(diào)讓學(xué)生自己通過的體驗、感知、實踐、參與和交流,來理解和形成知識。學(xué)生的問題、困惑、見解、感受等都是教學(xué)的生長點,是學(xué)生自己探究的切入點,在學(xué)生交流并探究結(jié)果的過程中,教師應(yīng)該做的就是傾聽和引導(dǎo),通過認真傾聽和引導(dǎo),來辨別不同學(xué)生的悟性和理解力,發(fā)現(xiàn)他們的偏差、疑惑。通過引導(dǎo),讓學(xué)生利用觀察、發(fā)現(xiàn)和歸納等學(xué)習(xí)方式,形成有效的學(xué)習(xí)策略。對于教師的引導(dǎo),要做到適時、謹慎、有效。整個指導(dǎo)過程要控制講話的時間,把更多的時間留給學(xué)生,并且要掌握好介入指導(dǎo)的時間,介入過早,會阻礙學(xué)生自主發(fā)現(xiàn),同時也會剝奪學(xué)生嘗試錯誤和從教訓(xùn)中學(xué)習(xí)的機會。學(xué)生自主學(xué)習(xí)的程度如何,教師把握介入度的合宜性怎樣,是教師實現(xiàn)有效課堂的關(guān)鍵。
3.把握好教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度
教材是依據(jù)課程標(biāo)準系統(tǒng)地闡述學(xué)科內(nèi)容的課程資源,是教學(xué)內(nèi)容的具體化,也是教與學(xué)的依據(jù)。因此,要把握好教學(xué)中的度,就必須對教材進行深入的研究。但在實踐中,對教學(xué)內(nèi)容深度廣度的把握上卻存在著兩種比較激化的傾向:
①深度上,對認知教學(xué)目標(biāo)的學(xué)習(xí)水平把握不準確,對學(xué)生的實際水平估計過高,只著眼于成績好的學(xué)生,忽視中下水平的學(xué)生,在教學(xué)中往往把簡單應(yīng)用的知識點提高到綜合應(yīng)用,嚴重造成班上學(xué)生成績的兩極分化。
②廣度上,有的教師把知識范圍任意擴大了。在目前使用的初中物理教材與過去相比,許多內(nèi)容已經(jīng)刪除掉了,有的老師還在給學(xué)生補充。
二、合理安排教學(xué)中的“量”
1.課堂教學(xué)的容量要適中
合適的課堂教學(xué)容量是有效教學(xué)的保證,課堂教學(xué)容量過小,學(xué)生就有了玩小動作、開小差的機會,尤其是優(yōu)生吃不飽,能力得不到提升;課堂內(nèi)容過多,學(xué)生對知識根本來不及梳理、鞏固,也難以掌握本節(jié)課的知識,吃的都是:“半生不熟的夾生飯”,長此下去,必然會加大差生面。所以課堂教學(xué)容量應(yīng)該具有辯證性、合理性,要科學(xué)安排,合理調(diào)整,切忌貪多求快,欲速不達。課堂教學(xué)容量安排應(yīng)考慮學(xué)生的年齡、心里特點和新課程標(biāo)準的要求,應(yīng)充分注意以下幾點:一是整體把握新課標(biāo)的知識點具體分布。心中有了數(shù),教學(xué)起來就會得心應(yīng)手,隨心所欲;二是弄清每課、每單元的重點、難點。有了明確的教學(xué)目標(biāo),主攻就有了明確的方向,就可以做到事半功倍;三是明了各相關(guān)單元,各課時知識的銜接與過度,避免重復(fù),以在有限的時間里獲得盡可能多的效益;四是要符合學(xué)情。一般而言,以大多數(shù)學(xué)生的水平為基準,偏高偏低的學(xué)生又能兼顧,這樣,整堂課就能調(diào)動所有學(xué)生的積極性了,也就有利于全體學(xué)生發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)。
(一)明確觀察的目的和任務(wù),突出觀察的重點
例如,在講“沸騰”時,觀察的目的是“弄清楚產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象的全過程,掌握蒸發(fā)和沸騰的異同”。觀察的重點是“水在沸騰前出現(xiàn)什么現(xiàn)象?沸騰時水面出現(xiàn)什么現(xiàn)象”等;又如在“機械能的轉(zhuǎn)化與守恒”的課題中,教師做滾擺演示實驗時,要讓學(xué)生觀察的重點是重力勢能(即主要看相對高度h)如何變化,動能(即主要看拋體的速率v)又如何變化,以及第2次升高的高度與原來的高度是否相等,等等。無論是在演示實驗還是學(xué)生實驗中,觀察的目的愈明確、重點愈突出、任務(wù)愈具體,實驗效果就越好!
(二)培養(yǎng)學(xué)生的觀察興趣和習(xí)慣
要培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,必須注重培養(yǎng)學(xué)生的觀察興趣和習(xí)慣,幫助他們養(yǎng)成較好的獨立觀察的能力,使其徹底擺脫處處依賴老師的思想和行為。培養(yǎng)觀察興趣的途
徑有:
①加強演示實驗和學(xué)生實驗,精心組織實驗,讓學(xué)生能清楚地、準確地觀察到成功的實驗現(xiàn)象,尤其是那些不顯著而又重要的屬性和特性。滿足學(xué)生的好奇心理,使其
產(chǎn)生并提高觀測興趣
②啟發(fā)學(xué)生對實驗多問幾個為什么,誘導(dǎo)學(xué)生積極觀測并探究物理知識。
③在實驗中介紹物理學(xué)家的觀測趣事。例如,1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng),在此之后許多物理學(xué)家都在想“反過來,磁能否生電呢?”法拉第以深邃的觀察力和高超的實驗?zāi)芰?,?jīng)過十年的艱辛努力終于獲得成功,從此人類進入電的光輝世界!其實,許多物理學(xué)家都有敏銳的觀察力,歷史上一些重大的發(fā)現(xiàn),如X射線、光電效應(yīng)的發(fā)現(xiàn),都是物理學(xué)家觀察、實驗的結(jié)果。在實驗教學(xué)中,適當(dāng)穿插一些物理學(xué)家的趣聞軼事,也能達到激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生濃厚的觀察興趣,并進一步促使學(xué)生自覺養(yǎng)成那種獨立觀察的好習(xí)慣。
(三)注重科學(xué)的觀察方法
一般在中學(xué)階段,我們要教給學(xué)生以下幾種觀察方法:
①連續(xù)觀察法。它不是一次性的,觀察隨時間而進行,觀察的目的在于發(fā)現(xiàn)某個物理過程各個階段的規(guī)律。如觀察“萘的熔解和凝固”要經(jīng)過一段時間,從萘的熔解和凝固過程中找規(guī)律,從而得到“萘的熔點和凝固點都是80℃”。
②對比觀察法。對比觀察,通過兩個現(xiàn)象、事物對比,或者通過將某個現(xiàn)象發(fā)生變化的前后情況進行對比來認識事物的目的。它有利于掌握事物的特征,以及它與其它類似現(xiàn)象的特征和區(qū)別。例如,將標(biāo)有“220v,10w”和“220v,40w”的兩個燈泡,串聯(lián)接到電路中,哪個更亮?顯然“10w”的更亮;若他們并聯(lián)時呢?顯然“40w”的更亮。這樣一對比,串、并聯(lián)電路的不同就顯現(xiàn)出來了。
③重點觀察法。它是對與實驗?zāi)康挠嘘P(guān)的事物和現(xiàn)象進行觀察。如在研究“電磁感應(yīng)實驗”中,我們應(yīng)該重點觀察“導(dǎo)體怎樣運動電流表指針才動?”“電流表指針動了”的現(xiàn)象特征,表明產(chǎn)生了電流;“導(dǎo)體作切割磁感線運動”是產(chǎn)生這種現(xiàn)象的條件等等。
④歸納觀察法。在研究一些涉及因素較多的問題,或總結(jié)一些現(xiàn)象規(guī)律時,通常采用“歸納觀察法”。通過個別現(xiàn)象進行觀察,得到一些個別結(jié)論,再通過歸納得出一般規(guī)律。例如研究電阻、電壓、電流(R、U、I)三者關(guān)系時,先使“R”不變,研究“U”、“I”關(guān)系,得到“I正比于U”的結(jié)論;然后,使“U”不變,研究“R”、“I”之間的關(guān)系,得到“I與R成反比”的結(jié)論。最后歸納得到“導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比”的結(jié)論。
另外,要培養(yǎng)學(xué)生觀察能力還要讓學(xué)生學(xué)會“在觀察中思維,在思維中觀察”,觀察與思維并重,通過積極的思維來提高觀察能力。
二、培養(yǎng)學(xué)生的操作能力
操作能力,是使實驗得以順利進行的一種動手能力,是實驗技能中的一項重要能力。培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力也是素質(zhì)教育的內(nèi)在要求。如何培養(yǎng)學(xué)生的操作能力呢?
可從以下幾點入手:
(一)規(guī)范課堂演示實驗
由于演示實驗具有很強的示范性,教師做演示實驗時的一舉一動,都將成為學(xué)生獨立操作時的依據(jù),對學(xué)生有耳濡目染的作用。教師要從實驗方法的設(shè)計、器材的選擇、操作的順序、觀察的方法、結(jié)論的歸納等方面精心備課,并在課前反復(fù)演練,力求操作演示規(guī)范、熟練。例如,在演示用安培表測電流強度時,提高操作要領(lǐng):“斷開電鍵,順序連接;電表串聯(lián),正進負出;檢查無誤,通電試觸;選定量程,接線讀數(shù)”、“先看量程后讀盤,大格小格算一算”。這一系列操作要求準確無誤,對培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力十分重要。
(二)強化學(xué)生實驗操作的基本訓(xùn)練
學(xué)生實驗操作能力的提高起始于實驗的基本操作。要嚴格按照教學(xué)大綱和教材內(nèi)容,依據(jù)實驗?zāi)繕?biāo),落實基本技能訓(xùn)練的要求。例如,對刻度尺、天平、彈簧秤、量筒、溫度計、安培表、伏特表、滑動變阻器等基本儀器要求做到“五會”即“會合理選擇、會調(diào)試校正、會正確使用、會準確讀數(shù)、會判斷故障”,這些要求需要在實驗教學(xué)中有計劃、有意識地落實。
(三)上好實驗課
實驗課是培養(yǎng)學(xué)生實驗操作能力的最直接、最重要的手段。要達到提高實驗課的教學(xué)效率的目標(biāo),必須注重以下幾個方面:第一,抓好實驗預(yù)習(xí)。課前要求學(xué)生認真預(yù)習(xí),弄清楚實驗原理、器材、步驟,設(shè)計好實驗表格。這樣可以避免實驗課上學(xué)生盲目動手,又可以保證學(xué)生有足夠時間操作;第二,加強實驗規(guī)則教育。向?qū)W生進行規(guī)則、紀律、作風(fēng)等方面的教育,這對好奇心較強的學(xué)生十分必要,以確保實驗順利進行,培養(yǎng)學(xué)生的優(yōu)秀品質(zhì)和良好習(xí)慣;第三,培養(yǎng)“小顧問”。課前組織實驗中心小組的學(xué)生進行培訓(xùn),讓他們獨立操作,總結(jié)經(jīng)驗。上實驗課時,這幾個人就是“小顧問”對其他學(xué)生的實驗操作進行指導(dǎo)。
(四)開展好第二課堂
第二課堂不僅能鞏固和深化課內(nèi)知識,而且有利于培養(yǎng)技能。將第二課堂納入教學(xué)計劃,注重通過第二課堂培養(yǎng)學(xué)生的動手能力可有以下幾個措施:第一,開放實驗室,多給學(xué)生實驗的機會;第二,開展“小制作、小實驗”活動,激發(fā)學(xué)生的動手興趣和能力。如:組織學(xué)生利用簡易器材制作“土天平”、“橡皮測力計”、“鉛筆變阻器”等,開展“筷子提米”、“紙鍋燒水”實驗等;第三,進行實驗操作競賽。寓能力培養(yǎng)于趣味活動之中。如:學(xué)完串、并聯(lián)電路后,進行“電路連接比賽”;上完天平一節(jié)后,進行“天平調(diào)節(jié)和稱量比賽”等。這些活動,學(xué)生參與面大,對培養(yǎng)學(xué)生興趣和能力有十分重要的意義。
三、培養(yǎng)學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)處理能力
實驗數(shù)據(jù)處理能力,是指通過對實驗測得的眾多數(shù)據(jù)進行分析處理,以獲得某些量的變化規(guī)律或量與量之間的函數(shù)關(guān)系的能力。在中學(xué)物理實驗中,分析、處理實驗數(shù)據(jù)常用的是“圖象法”,它的步驟是“建立直角坐標(biāo)系,描出實驗數(shù)據(jù)點,繪出圖象,總結(jié)規(guī)律”。例如:在直角坐標(biāo)系中用橫坐標(biāo)表示自變量,用縱坐標(biāo)表示應(yīng)變量。坐標(biāo)比例要適當(dāng),使得圖象在坐標(biāo)紙上大小合適、關(guān)系清晰,同時還要讓學(xué)生學(xué)會如何由這些數(shù)據(jù)點恰當(dāng)?shù)睦L出平滑的曲線(或直線)??偨Y(jié)物理規(guī)律,是要根據(jù)實驗數(shù)據(jù)處理所得函數(shù)圖象分析歸納出物理量之間的規(guī)律。如對牛頓第二定律研究:在合外力一定的情況下,研究“加速度(a)和質(zhì)量(m)之間的關(guān)系”,由于a和m之間的關(guān)系圖象是曲線,不宜判斷它們之間的關(guān)系,我們可以以“1/m”為橫軸,對“a”作圖。如此得到“1/m-a”關(guān)系圖象是通過原點的一條直線,于是可以比較容易的得到“在合外力一定的情況下,物體的加速度與其質(zhì)量成反比”的結(jié)論。
除了加強學(xué)生進行實驗數(shù)據(jù)圖表化訓(xùn)練外,提高學(xué)生實驗數(shù)據(jù)處理能力還要要求加強學(xué)生進行誤差分析、修正數(shù)據(jù)和總結(jié)分析實驗數(shù)據(jù)等等訓(xùn)練。通過加強訓(xùn)練達到提高學(xué)生實驗數(shù)據(jù)處理的能力,從而進一步提高實驗教學(xué)的效果。
四、培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計能力
實驗設(shè)計能力是實驗?zāi)芰χ幸蠼谈叩囊豁?,它是指在理解與掌握了實驗?zāi)康?、實驗原理和實驗方法等的基礎(chǔ)上,具體設(shè)計實施實驗的能力。在進行設(shè)計實驗時,必須把握好“安全性原則”、“可行性原則”、“精確性原則”、“方便性原則”和“經(jīng)濟性原則”等??蓮囊韵聨讉€方面培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力:
(一)掌握正確的實驗設(shè)計原理
例如,“驗證楞次定律”實驗,就是要在改變磁極、改變磁力線方向、改變導(dǎo)線切割磁力線的方向、改變線圈繞向、改變磁鐵運動方向及改變相對運動方向時,探討感生電流的產(chǎn)生及其變化規(guī)律。
(二)掌握實驗的基本方法
①實驗歸納法———通過實驗,歸納出物理概念和規(guī)律的方法;
②實驗驗證法———根據(jù)已有的知識、經(jīng)驗,經(jīng)過推理,提出假設(shè)和預(yù)見,然后在通過實驗來證實;
③理想實驗法———根據(jù)科學(xué)抽象的理想純化作用,有意識地突出研究的主要方面,排除次要因素和無關(guān)因素的干擾,在頭腦中構(gòu)成理想化實驗,用于代替難以實現(xiàn)的實驗進行研究。如伽利略理想斜面實驗等。
(三)教給學(xué)生設(shè)計實驗的基本思想方法
要設(shè)計實驗,就要首先對實驗進行構(gòu)思。實驗的設(shè)計與構(gòu)思大致有以下幾種:
①平衡法———利用偏離平衡因素的抵消效應(yīng),用已知的物理量去探測另外未知的物理量。如電橋測電阻;
②轉(zhuǎn)換法———利用力、熱、光、電、機械等方法之間相互轉(zhuǎn)換,依據(jù)“等效思想”,把一些不易于觀測的量轉(zhuǎn)化為可觀測的量。如“伏安法測電阻”,就是將測電阻R轉(zhuǎn)化為測電壓U和電流I;
③再現(xiàn)法———利用實驗?zāi)M自然現(xiàn)象。如,用棱鏡使太陽光發(fā)生色散等。
(四)注重節(jié)約
物理規(guī)律反映了各物理概念之間的相互制約關(guān)系,反映在一定條件下一定物理過程的必然性。它是中學(xué)物理基礎(chǔ)知識最重要的內(nèi)容,是物理知識結(jié)構(gòu)體系的樞紐.所以,物理規(guī)律教學(xué)是使學(xué)生掌握物理科學(xué)理論的中心環(huán)節(jié),是物理教學(xué)的核心之一。怎樣才能搞好規(guī)律教學(xué)呢?現(xiàn)結(jié)合本人多年的物理教學(xué)經(jīng)歷,淺談以下幾點看法:
一、創(chuàng)設(shè)發(fā)現(xiàn)問題、探索規(guī)律的物理環(huán)境
教師帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理規(guī)律,首先需要引導(dǎo)學(xué)生在物理世界中發(fā)現(xiàn)問題。因此,在教學(xué)的開始階段,要應(yīng)給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個便于發(fā)現(xiàn)問題的物理環(huán)境。在中學(xué)階段,主要是通過觀察、實驗發(fā)現(xiàn)問題,也可以從分析學(xué)生生活中熟知的典型事例中發(fā)現(xiàn)問題,有時也可以從對學(xué)生已有知識的分析展開中發(fā)現(xiàn)問題。另一方面,創(chuàng)設(shè)的物理環(huán)境要有利于引導(dǎo)學(xué)生探索規(guī)律。例如使學(xué)生獲得探索物理規(guī)律必要的感性知識和數(shù)據(jù);提供進一步思考問題的線索和依據(jù);為研究問題提供必要的知識準備等等。創(chuàng)設(shè)的物理環(huán)境還應(yīng)有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望.
二、帶領(lǐng)學(xué)生探索物理規(guī)律
在學(xué)生有一定的需要和積極的準備狀態(tài)下,教師要利用各種適宜的方法,如實驗探索、理論推導(dǎo)等,向?qū)W生闡明概念和規(guī)律的形成過程,建立新舊知識的鏈接。如在牛頓第二定律的教學(xué)中,讓學(xué)生通過實驗探索加速度與力的關(guān)系以及加速度與質(zhì)量的關(guān)系,得出在質(zhì)量一定的條件下加速度與外力成正比、在外力一定的條件下加速度與質(zhì)量成反比的結(jié)論。在此基礎(chǔ)上,教師指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)加速度、外力和質(zhì)量的關(guān)系,歸納出牛頓第二定律。這樣學(xué)生對該規(guī)律的建立就有了一個清晰的過程,才能較深刻地理解物理規(guī)律、領(lǐng)悟其物理含義。
另一方面,向?qū)W生呈現(xiàn)物理規(guī)律內(nèi)容時不但要準確,而且對一些關(guān)鍵字詞應(yīng)加以突出,給予適當(dāng)?shù)恼f明,以引導(dǎo)學(xué)生足夠的注意和正確理解,并與其他類似的或易混淆的概念和規(guī)律進行比較,建立類比聯(lián)系,加深對物理規(guī)律的理解。
三.要使學(xué)生深刻理解規(guī)律的物理意義
在規(guī)律的教學(xué)中,要引導(dǎo)學(xué)生深刻理解其物理意義,防止死記硬背。物理規(guī)律的表達形式主要有兩種:一種是文字語言,另一種是數(shù)學(xué)語言,即公式。對物理規(guī)律的文字表述,必須在學(xué)生對有關(guān)問題進行分析、研究、并對它的本質(zhì)有相當(dāng)認識的基礎(chǔ)上進行,切不可在學(xué)生毫無認識或認識不足的情況下“搬出來”,“灌”給學(xué)生,然后再逐字逐句解釋和說明。只有這樣,學(xué)生才能真正理解它的含義。例如,牛頓第一定律“一切物體在沒有受到外力作用的時候,總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)?!痹诶斫鈺r,要注意弄清定律的條件是“物體沒有受到外力作用”,還要理解“或”這個字的含義?!盎颉辈皇侵肝矬w有時保持勻速直線運動狀態(tài),有時保持靜止?fàn)顟B(tài),而是指如果物體原來是運動的,它就保持勻速直線運動狀態(tài);如果原來是靜止的,它就保持靜止?fàn)顟B(tài)。
對于用數(shù)學(xué)語言即公式表達的物理規(guī)律,應(yīng)使學(xué)生從物理意義上去理解公式中所表示的物理量之間的數(shù)量關(guān)系,而不能從純數(shù)學(xué)的角度加以理解。如,對電場中同一點而言,不能說場強E與電場力F成正比,與電量q成反比,因為場強E由電場和電場中該點的位置決定。
四要使學(xué)生明確物理規(guī)律的適用條件和范圍
物理規(guī)律往往都是在一定的條件下建立或推導(dǎo)出來的,只能在一定的范圍內(nèi)使用.超越這個范圍,物理規(guī)律則不成立,有時甚至?xí)贸鲥e誤結(jié)論.這一點往往易被學(xué)生忽視,他們一遇到具體問題,就亂套亂用物理規(guī)律,得出錯誤結(jié)論.因此,在物理規(guī)律教學(xué)中,要使學(xué)生明確物理規(guī)律的適用條件和范圍,正確地運用規(guī)律來研究和解決問題。例如動量守恒定律,它的成立條件是,所研究的系統(tǒng)不受外力或者所受外力的合力為零,這屬基準條件。如果系統(tǒng)受到外力F外或合力F合不為零,其動量是不守恒的,但可能有兩種情形:其一,系統(tǒng)中物體相互作用的內(nèi)力F內(nèi)遠大于F外(或F合),該系統(tǒng)的動量可看作是守恒的,其條件屬近似條件;其二,選定直角坐標(biāo)系后,將不在坐標(biāo)軸上的外力各自沿x軸和y軸進行正交分解,若沿某一坐標(biāo)軸(如x軸)的各個外力(含分力)的合力為零,則系統(tǒng)在該軸方向上的動量守恒,其條件屬分動量守恒條件。動量守恒定律是自然界普遍適用的基本定律之一,它適用于兩個物體或多個物體組成的系統(tǒng);它不但能解決低速運動問題,而且能解決高速運動問題;不但適用于宏觀物體,而且適用于電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子。此外,無論是什么性質(zhì)的相互作用,動量守恒定律都是適用的。
第五,加強應(yīng)用物理規(guī)律解決實際問題的訓(xùn)練和指導(dǎo)
物理規(guī)律來源于物理現(xiàn)象,反過來應(yīng)用于實際問題,學(xué)習(xí)物理規(guī)律的目的就在于能夠運用物理規(guī)律解決實際問題,同時,通過運用,還能檢驗學(xué)生對物理規(guī)律的掌握情況,加深對物理規(guī)律的理解。在規(guī)律教學(xué)中,一方面要選擇恰當(dāng)?shù)奈锢韱栴},有計劃、有目標(biāo)、由簡到繁、循序漸進、反復(fù)多次地進行訓(xùn)練,使學(xué)生結(jié)合對實際問題的討論,深化、活化對物理規(guī)律的理解,逐漸領(lǐng)會分析、處理和解決問題的思路和方法;另一方面,要引導(dǎo)和訓(xùn)練學(xué)生善于聯(lián)系日常生活中的實際問題學(xué)習(xí)物理規(guī)律,經(jīng)常用學(xué)過的規(guī)律科學(xué)地說明和解釋有關(guān)的現(xiàn)象,通過訓(xùn)練,使學(xué)生逐步學(xué)會邏輯地說理和表達.對于運用物理規(guī)律分析和解決實際問題,要逐步訓(xùn)練學(xué)生運用分析、解決問題的思路和方法,使學(xué)生學(xué)會正確地運用數(shù)學(xué)解決物理問題
最后指出,由于物理規(guī)律的復(fù)雜性,必須注意規(guī)律教學(xué)的階段性,使學(xué)生對規(guī)律的認識要有一個由淺入深,逐步深化、提高的過程。只有這樣,才能有效地指導(dǎo)學(xué)生掌握物理規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。
參考文獻
二、電磁案例教學(xué)課前設(shè)計
(一)課前分析
在高中物理教程中,“磁現(xiàn)象和磁場”是學(xué)習(xí)磁場知識的第一節(jié)課,也是磁場章節(jié)的預(yù)備階段,可以說是對以后學(xué)習(xí)磁場章節(jié)起著一個鋪墊作用,只有對磁現(xiàn)象有個正確、清晰的認識,才能學(xué)好本章知識。應(yīng)新課標(biāo)的要求,本節(jié)內(nèi)容側(cè)重于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活當(dāng)中的磁現(xiàn),培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,提出問題的能力。因此,本節(jié)內(nèi)容首先要讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的磁現(xiàn)象,了解磁現(xiàn)象發(fā)生的現(xiàn)象與原因,并通過對講述電流效應(yīng)現(xiàn)象以及磁場對通電導(dǎo)線的作用來幫助學(xué)生樹立起事物之間存在聯(lián)系的觀點。
(二)教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
本次的案例教學(xué),一是要讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)和總結(jié)生活中的磁現(xiàn)象,了解現(xiàn)實生活中磁現(xiàn)象的應(yīng)用,從而以培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力;二是通過實驗,讓學(xué)生了解磁與磁、電之間的相互作用,掌握電磁效應(yīng)的現(xiàn)象,以培養(yǎng)學(xué)生觀察實驗的能力以及分析問題的能力;三是通過借助多媒體手段,讓學(xué)生能夠更加直觀的了解到南北磁極以及漲潮退潮的自然現(xiàn)象。
2、過程與方法
本次案例教學(xué)的過程和方法比較簡單,首先是要求學(xué)生在課前做好本次課堂的準備工作,通過網(wǎng)絡(luò)等工具收集有關(guān)的磁現(xiàn)象及其應(yīng)用;其次是案例教學(xué)中所用的方法,采用了實驗加說明的方式,強調(diào)學(xué)生主動的參與到案例教學(xué)中;最后就是對所學(xué)知識的分析和總結(jié),并采用師生之間的雙向交流來認識物理規(guī)律之間的普遍聯(lián)系。
3、情感態(tài)度價值觀
培養(yǎng)學(xué)生正確的人生觀、價值觀也是新課標(biāo)對高中物理教學(xué)的要求,而本次的案例教學(xué),則希望通過對學(xué)生講述奧斯特發(fā)現(xiàn)電磁效應(yīng)的過程,使學(xué)生明白一個科學(xué)的發(fā)現(xiàn)需要堅持,需要保持樂觀的生活態(tài)度;其次是在教學(xué)過程中,不斷培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的精神,并通過對磁場知識的學(xué)習(xí),介紹我國古代對磁的應(yīng)用而加強學(xué)生的愛國精神。
三、電磁案例教學(xué)過程設(shè)計
(一)電磁案例教學(xué)設(shè)計思想
本次案例教學(xué)的設(shè)計思想,主要是遵循以下幾點考慮:一是因本節(jié)內(nèi)容是磁場章節(jié)的第一課,目的是要學(xué)生對磁場知識有一個清晰的認識,所以采取了以提問方式作為思維的切入點,以實驗為手段,以多媒體為輔助工具進行教學(xué);二是因為本節(jié)的主要內(nèi)容是電流磁效應(yīng),所以在整個設(shè)計當(dāng)中是以學(xué)生自主探索、研究為思想,并通過奧斯特對磁場的研究過程為導(dǎo)線,過渡到磁場對電流的作用;三是結(jié)合現(xiàn)實中的磁場現(xiàn)象,如天體磁場,利用多媒體將圖片、影視等資料傳遞給學(xué)生,同時增加對我國古代磁的利用的了解,提高本節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)的趣味性以及教學(xué)效果。
(二)電磁教學(xué)過程設(shè)計
1、課前調(diào)查
課前調(diào)查主要是以提問的方式,在課前給學(xué)生提出問題,即:你對現(xiàn)實生活當(dāng)中的磁現(xiàn)象和磁應(yīng)用了解多少?并要求學(xué)生通過諸如網(wǎng)絡(luò)等方式進行了解。
2、課堂導(dǎo)入
本節(jié)課時的課堂導(dǎo)入采用實驗的方式,在課前分別實施“磁鐵吸鐵”實驗和演示“磁懸浮”小實驗(圖1),并提出問題:以上兩個小實驗的現(xiàn)象是符合發(fā)生的,其奧秘在那里。從而以激發(fā)學(xué)生的求知欲和興趣。
3、探究實驗
通過小實驗順利將學(xué)生引入課程,此時開始課程。
主要分三步走:一是讓學(xué)生在課前進行準備,并要求學(xué)生討論生活中的磁現(xiàn)象,在進行了一定的討論之后,教師再借助多媒體播放影片、圖片進行補充說明,如我國司南的照片(圖2)、上海磁懸浮列車的影片(圖3)以及飛鴿靠地磁來識別路線的資料,然后從學(xué)生熟悉的磁鐵入手,引出磁的概念,即磁鐵能夠吸引鐵質(zhì)的物質(zhì),之后在引出鐵的概念之后,說明磁鐵吸引鐵質(zhì)物質(zhì)是因為具有磁性。
選八年級物理第八章第二節(jié)重力教學(xué)方法的論述,因為這一知識很重要,學(xué)生初中學(xué)習(xí),高中學(xué)習(xí),在大學(xué)也學(xué)習(xí),是跨學(xué)段多的知識。教學(xué)、實驗、學(xué)習(xí)都能反映出物理知識理解掌握的特點規(guī)律。對八年級學(xué)生來講理解重力是難點知識,學(xué)不好學(xué)生可能畏懼物理知識。對老師來說重力不易講好,學(xué)生有豐富的重力生活認知,卻不是知識化的,學(xué)生對重力好奇,生活在重力環(huán)境里不理解重力,老師教學(xué)取得良好效果會有力促進學(xué)生學(xué)習(xí),否則與之相反。實驗簡單也易做,要達到學(xué)生體驗重力特點的程度很難;講重力要聯(lián)系學(xué)生活,還要指出生活感知的誤解;講重力易擴大知識面和增加知識難度,能恰如其順講好重力,取得良好的教學(xué)效果,反映老師的知識淵博性,教材處理能力和教學(xué)能力的體現(xiàn)。
一教材分析
1、教材要求學(xué)生理解重力的概念,在知道物體質(zhì)量時會計算重力的大小;知道重力產(chǎn)生的原因和重力的方向,了解物體的重心。
2、重力是物理知識中常見的三種力之一,是八年級物理中的重點內(nèi)容。有定性理解,也定量運算。是學(xué)生必須理解掌握的知識。也是生活中經(jīng)常運用的知識。體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)理解能力運用知識解決實際問題的能力。
3、重力教學(xué)的重點是重力的大小和重力的方向。難點是重力方向和重力大小與質(zhì)量比的理解(g的意義)。
4、教材利用學(xué)生常見生活實例導(dǎo)入重力的存在,同時將重力和地球聯(lián)系起來。通過實驗探究重力大小、重力方向。舉例水力發(fā)電、建筑打樁機說明重力在生活中地應(yīng)用。
二、學(xué)生分析
1、學(xué)生生活在重力環(huán)境中,對重力有感知,是從物體的重量感受的。但是不理解重力,不知道重力產(chǎn)生原因和重力大小的計算。
2、重力的方向豎直向下,學(xué)生是聽老師講的,課本上是這樣描述的。生活中學(xué)生不太關(guān)注重力的方向。重力的方向不可人為改變,學(xué)生理解時會困惑。彈力、摩擦力的方向人為可以改變。
3、學(xué)生感知重力是表面化的。學(xué)生在理解重力時會有困難,不能做到比較的深刻。學(xué)生理解重力達到課本知識要求就行。
4、學(xué)生的理解能力是在成長。老師認為學(xué)生能理解重力,有時不真實,只要學(xué)生以后理解也可以的。
5、學(xué)生喜歡學(xué)習(xí)知識能和生活感知結(jié)合起來。但是區(qū)別課本知識與生活知識不同處是學(xué)生學(xué)習(xí)困難的地方。人習(xí)慣用已知知識理解未知知識。生活先于學(xué)習(xí)。
6、學(xué)生學(xué)習(xí)的方法聽課、做作業(yè)、不動腦思考知識,學(xué)習(xí)的知識用不起來,沒有成就感,學(xué)習(xí)積極性不高。老師教學(xué)形式多樣,但效果不理想。
三、教學(xué)設(shè)計
1、課堂教學(xué)(興趣教學(xué)和實驗教學(xué))
(1)重力重力普遍存在學(xué)生是知道的,學(xué)生不知道重力產(chǎn)生的原因。重力產(chǎn)生的原因課本也寫的很清楚??磿鴮W(xué)生能理解文字意義,學(xué)生疑問的是,為什么地球是重力產(chǎn)生的原因。解決這一點要講地球幾何度很大、地球質(zhì)量很大,這樣可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;同時講牛頓發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量的物體之都有吸引力的存在。所以重力是地球的吸引而產(chǎn)生的;學(xué)生這時會把重力和引力等同起來,這是不正確的。要講重力和引力不同??梢杂迷蚺c結(jié)果不同來比喻。學(xué)生要這樣理解重力產(chǎn)生的原因。
學(xué)生活動是列舉物體受到重力的事例,讓學(xué)生從知識角度感知重力是普遍存在的。
(2)重力的大小,從物體重量大小切入。物體的重量不同受到的重力大小也不同。學(xué)生對物體重量大小是有認識的。介紹彈簧測力計及使用方法,按照課本的表格老師做三次實驗,取250克、500克、1000克鉤碼,讓學(xué)生明白物體質(zhì)量已知;測量對應(yīng)重力2.45牛、4.9牛、9.8牛。通過學(xué)生計算重力和質(zhì)量的比,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)三次實驗的比都是9.8牛/千克。得出:
重力=質(zhì)量×9.8牛/千克,的邏輯關(guān)系,
如果用字母代表文字更方便好記:G=mg
g的理解,g是由實驗得出重力和質(zhì)量的比;在地球上不同的地點G/m的比可以不同;在地球同一地點G/m的比,對一切物體是相同的。從此以后我們用G=mg式計算已知質(zhì)量物體所受到的重力。反之,已知物體受到的重力也可以計算物體質(zhì)量。
從G=mg式可以得出,質(zhì)量大的物體受到重力也大,質(zhì)量小的物體受到重力也小。
學(xué)生活動,跟據(jù)自己體重計算受到的重力;計算0.5㎏蘋果受的重力;計算4.5噸大象受的重力。
第一節(jié)課就講到這里,過程要簡潔,語言簡練準確,實驗演示規(guī)范清晰,數(shù)據(jù)記錄真實。學(xué)生活動要到位。用時準確,核心是學(xué)生理解物體重力的計算。
(3)重力的方向,實驗演示重力的方向豎直向下。學(xué)生對豎直向下的表述不習(xí)慣,生活中學(xué)生對豎直、向下都選地面為參考,所以會有一些錯誤。老師只要堅持重力方向豎直向下就行。學(xué)生如果問為什么?回答實驗證明。重力的方向人為不能改變,也用實驗證明。讓學(xué)生在實驗中感到重力方向人不能改變就達到教學(xué)目的。關(guān)于重力的方向老師不要多講,更不要想給學(xué)生講清楚。否則,就越講越多,學(xué)生聽不懂,老師也講不清,教學(xué)就很失敗。讓學(xué)生通過實驗探究重力的方向,重力的方向不可人為改變。
學(xué)生活動,根據(jù)重力方向的特點,列舉重力方向在生活中的應(yīng)用事例。
(4)探究影響物體受到重力大小的因素
由G=mg式分析,物體受到重力的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)。質(zhì)量大的物體受到重力大,質(zhì)量小的物體受到重力小。與物體所在的環(huán)境有關(guān),舉例:同樣質(zhì)量物體在地球上受到的重力大,在月球上受到的重力小。這一點學(xué)生是知道的;如果學(xué)生問為什么,就說地球的質(zhì)量比月球的質(zhì)量大得多。學(xué)生就能明白。在G=mg式中由g來反映。這樣講是為了培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系數(shù)學(xué)知識在物理在的應(yīng)用,如果學(xué)生有了這樣的意識,對以后的物理學(xué)習(xí)幫助很大。同時也擴展了學(xué)生的想象空間。
物體受到重力大小與物體形狀沒有關(guān)系,通過演示實驗證明。
2、重力實驗教學(xué)
物理是以實驗為基礎(chǔ)學(xué)科,培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能很重要;能幫助學(xué)生學(xué)習(xí);能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;是科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。
(1) 實驗準備
在實驗室學(xué)生實驗,按姓名兩人一組,每個人具體分工明確。實驗所 用物品、器具、實驗表格、書寫工具等事先充分準備。
(2) 實驗過程
調(diào)試天平,測量所給三種不同物體的質(zhì)量,記入表格。
調(diào)試彈簧測力計,測量上述物體的重力,記入表格。
因為實驗物體質(zhì)量比較小,老師要強調(diào)質(zhì)量單位的換算。學(xué)生在計算上的錯誤,會影響學(xué)生的實驗情緒。
計算實驗數(shù)據(jù),記入表格。對比實驗結(jié)果。允許學(xué)生有不同的結(jié)果。對錯誤結(jié)果要讓學(xué)生找出原因。
(3) 實驗總結(jié)
表揚實驗認真細致,達到實驗?zāi)康膶W(xué)生。指出學(xué)生實驗出現(xiàn)錯誤的原因。強調(diào)物理實驗幫助理解物理知識的重要性。
學(xué)生物理實驗課比課堂教學(xué)難組織,學(xué)生活動容易混亂。學(xué)生沒有實驗的耐心和態(tài)度。不易取得預(yù)想的結(jié)果。實驗前分組明確,要有嚴格的紀律要求。要給學(xué)生講實驗的方法技巧。八年級學(xué)生很好動;也沒有實驗的方法和技巧。要充分了解掌握學(xué)生,保障實驗達到目的。