中学生物理小论文

学人智库 时间:2018-01-15 我要投稿
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  物理学科自有其特点,它是以观察和实验为基础的科学。小编整理的中学生物理小论文,欢迎大家前来查阅。

  中学生物理小论文1

  摘要:物理教学总面临着冏境,教师努力学生吃力,学生的学习兴趣难以为继。物理课程的难度,让学生失去信心、态度消极被动,不能持之以恒地学习。教学质量难以提升,造成教学不能相长、师生不能互动。究其原因还是教师重在“传道解惑”,重在应付中高考而忽视学生正确的思维方法的培养,还是应试教育大环境作祟。高中物理新课程改革已经两年,实施新课程标准目的是让学生学会思考、学会学习、提高科学素养,把精英教育转变为大众教育。

  关键词:物理思维;思维能力培养;基础;方法;机会

  物理学科自有其特点,它是以观察和实验为基础的科学。在观察和实验的基础上,通过逻辑思维对物理现象抽象出本质,形成概念和规律。所谓物理思维就是对物理现象进行观察、分析比较、判断推理,并通过实验验证以揭示其本质属性和内部发展变化的心理过程。

  中学生的思维特点呈现出由具体的形象思维向抽象的逻辑思维转变,思维活动的组织性、独立性、创造性、批判性都有了显著提高,把握这一特点精心组织教学,是培养学生物理思维、发展思维能力的重要途径。本文从以下三个方面来阐述培养中学生物理思维的方法和途径。

  一、夯实基础是培养思维能力的基本途径

  1.立足观察和实验

  观察和实验是学习和研究物理的根本方法,也是培养学生思维能力的基础。物理概念的建立,定理、定律的发展和完善,大多是在科学实验中将观察获得的现象或事实经科学思维而形成的。

  2.形成概念,掌握规律

  形成概念是学生学好知识,进行思维的基本形式,那么怎样形成概念呢?

  (1)必须提供必要的感性材料。作为揭露物理现象或事实本质特征的基础,在教学中学生获得感性材料的来源主要有:感知教具模型、演示实验、多媒体情景再现或插图等;利用已有知识、生活经验,启发学生回忆和新概念有关的现象或事件,从而引起想象或课后体验,只有充分的感知,理性认识才能建立。

  (2)要充分揭露概念的本质属性。在概念教学中一定要讲透内涵,讲清外延。例如速度这一概念,其内涵是指质点的位移跟产生这段位移所用时间的比值,而它的外延则根据运动形式、性质、特点及选择的参考系不同,可分为瞬时速度和平均速度、线速度和解角速度、相对速度和绝对速度。

  (3)要讲清概念的基本结构。如讲解力矩时要讲清力和力臂,而讲解力时则要讲清力的大小、方向和作用点三要素,另外对于那些相邻概念,相互概念,并列概念,从属概念等概念体系,应当分类比较。

  二、教给学生正确的思维方法

  1.在概念指导下进行思维

  概念是从具体的有限的物理现象中抽象概括出来的,反映物理现象之间和知识之间存在的逻辑关系与相互依存关系,因而具有普遍意义。当我们分析一个具体的物理现象时,就应该在概念中寻找依据,利用已有概念分析判断它的内在属性。这样可以将原有概念把握得更准确,理解得更透彻,运用得更巧妙。

  2.根据因果关系进行思维

  自然现象虽然复杂,但却跳不出规律与现象之间的因果关系,物理现象也不例外。如果学生经常立足于寻找每一个物理现象的因果关系,就会促进他们思维和能力的发展和提高。

  3.指导方法,正确思维

  学生思考问题、解决问题往往不得其法。在物理思维中方法有很多,应当在教学中逐步渗透这些思维方法。

  4.打开思路,发散思维

  探究物理学现象的属性、本质的方案有若干,常是仁者见仁,智者见智。高考每年必考电学实验,实验原理虽忠实教材却非教材原实验方案,均是处理过的变式题型。

  5.建立物理模型解决题海式思维训练

  教学中为追求成绩的提高,常用大量题型进行思维训练,此种训练有利有弊,利在学生对同一类型的试题能熟练解答,甚至举一反三,弊在造成学生思维定式,局限于思维的某一特定时间和空间而难变通,抑制创造思维、发散思维能力的发展,同时也增加了学生学业负担,产生学习物理难的心理。

  6.体会研究思维,感悟思维过程

  真理总是在不断剔除谬误后才显露庐山真面目的,物理学的发展也是如此。如天体运动教学中,从地心说与日心说的论战到开普勒三大定律的发现,其中经历了第谷几十年对行星的观测,开普勒的质疑与思考分析及三年的数据运算;为解决行星运动的动力学原因,从哈雷到牛顿凝聚了数代人的智慧才发现了万有引力定律,才奠定了经典力学的基石。

  7.充分重视数学方法应用的思维

  物理学是一门精密定量的科学,许多概念有它质的规定性,用数学方法表示就体现出特定的可以测量与计算的物理量。物理学中的一些基本定律与公式,正是物理学量函数关系到在一定条件下的规律性反映。

  三、给学生思维的机会

  思维能力是智力的核心组成,思维需要训练,而练习就是训练思维、发散思维的一种重要方法,是教学中经常性的实践活动。在教学中,常有学生说,老师课堂上讲的能听懂,但自己做题时总出错,甚至无从下手。

  在中学阶段,学生的思维发展特征就是从具体形象思维逐步向抽象思维过渡,教学中只要遵循学生思维的发展规律,妥善安排教学内容和选择适当的教学方法,就能调动学生学习的积极性,为全面提高学生的科学素养成为可能。

  中学生物理小论文2

  【摘 要】物理建模能力是解决物理问题的基本能力之一。本文从建构实物模型、过程模型和问题模型三个方面论述了物理建模能力的培养。

  【关键词】物理模型;物理建模

  随着新一轮课程改革的不断深入,新教材的建设也取得了初步的成效。在新教材中,基础知识和基本规律没有减少,但增加了许多联系生产生活和高科技的内容,一改旧教材高度抽象和理想化的情景与问题,使物理知识更贴近实际。如何在这种新的形势下让学生有效地掌握更丰富的知识呢?物理建模教学不失为一种有效的方法。而这一切又离不开物理建模能力的培养。我们知道物理学的研究对象遍及整个物理世界,大至天体,小至基本粒子,面对复杂具体的物体,研究它的形形色色的运动,是中学物理教学的重要内容之一。如何帮助学生理解各种形形色色的运动,建立起物理模型,并能运用到解决实际问题中去,是中学物理教学重点,也是难点。抓住物理建模教学,可将最典型最基础的物理知识和物理问题介绍给学生,同时也将研究方法展示给学生,引导其思考、感悟以至升华。

  1.物理模型

  物理模型,即典型的物理问题,是基础知识的高度概括,它来源与实践,又反作用与实践,其功能可概括如下:

  1.1 物理模型的特点

  典型性是物理模型的首要特点。物理模型是从一类物理问题中抓住主要的本质问题,删除次要和干扰因素,集基础知识与基本技能于一体,具有代表性的结晶。方法性是物理模型的第二个特点。物理模型,除了加深对物理概念的理解之外,还可以从物理模型的建立,理解物理知识深刻的内涵和外延,体会将物理知识应用于解决实际问题的思路和逻辑方法。美学性是物理模型的第三个特点。物理模型能简明扼要的提示物理问题,体现了它的形式美,同时物理模型是知识与思维的产物,是知识与能力的完美结合,体现了它的和谐美。

  1.2 物理模型的分类

  物理模型一般可以分为三类:

  实物模型。这种模型在教材中较多见,一般用于建立某个物理概念,对理解概念起着不可估量的作用。如质点,理想气体,点光源,电场线,理想变压器,点电荷等。

  过程模型。这种模型一般用于分析物理事件的发生过程,建立物理图景。如自由落体运动,平抛运动,匀速圆周运动等。

  问题模型。这类模型以问题为核心,形成了解决问题的一般方法,可使问题化繁为简,化难为易,如“子弹打木块模型”,“人船模型”等。

  2.物理建模能力培养

  2.1 创设现实情境,建构实物模型

  情境是建构的第一要素,在建模教学中,现实情境对学生而言最有意义,因而最有利于学生进行意义建构,为此,教师应积极的为学生创设现实的情境,进而引导学生从中抽象,最终建立物理模型。

  例如浮在水面上的轮船,浮在海面上的冰山,这两个原始的问题在学生头脑在中的直接表象分别如图1中A、B所示,这只是两个现实情景,还不是需要形成的物理图景,教师可引导学生分析二者的共同特点:均浮在水面,受重力和浮力。经过抽象和概括,再与原有表象进行变换和改造后,将在学生头脑中形成一个共同的本质的物理模型(图C所示)。

  在抽象的过程中,也可鼓励学生展开想象。例如图通过引导学生夸张想象,使的一个本来比较复杂的问题简单化。

  2.2 巧设问题情境,建构过程模型

  物理中的实际问题往往参与了众多客体,影响因素复杂,故解决问题首先要对课题进行简化,抓住其主要特征,舍弃其次要因素,即建立物理模型。

  心理学研究表明,高中生乐于提出问题,并试图解决问题,喜欢讨论问题的发生及解释、论证事物发展的因果关系。因此创设问题情境,能激发学生主动探索的欲望,通过问题的讨论来分析各个对象之间的相互联系,找出关键的客体,从而确立正确的研究对象。

  例如图2,劲度系数为k的弹簧一端固定于墙壁,另一端连着质量为M的物体,物体静止在光滑水平面的O点上,现有一质量为m的子弹以水平速度v0射进并留在其中,试问最少需要多少时间物体再到达O点? 物体的最大位移是多少?

  此题物体比较多,有墙壁、弹簧、物体、子弹,应以什么

  物体为研究对象呢?可以通过以下的设问来启迪学生思维:

  (1)子弹进入物体的过程做什么运动?能否把子弹看成质点?为什么?

  (2)从子弹开始进入物体到停留在物体中这一过程时间如何?在此过程中,弹簧的形变怎样?

  (3)这一过程可以取什么为研究对象?建立怎样的物理模型?为什么?

  (4)以后应取什么为研究对象?此对象做什么运动?可以建立怎样的物理模型?为什么?

  通过问题的思考,使学生领悟到子弹进入物体的过程转动可以忽略,认为子弹进入物体的过程是平动,建立质点系统模型。

  子弹从开始进入物体到停留在物体中这一过程时间极短,,弹簧形变微小可以忽略,在此过程中,可取子弹和物体构成的系统为研究对象,沿水平方向系统所受合外力为零,系统的变化为完全非弹性碰撞,从而可建立完全非弹性碰撞过程模型。系统动量守恒,故有:(M+m)v=mv0。又系统获得速度v的过程极短,它们的位移微小到可以忽略,故可以认为系统虽已具有速度但还处在平衡位置O点处。

  此后,选取子弹、物体和弹簧组成的系统为研究对象,忽略弹簧质量、空气阻力与摩擦力,建立弹簧振子模型,振子从平衡位置O处以速度v向左运动的过程满足简谐运动模型。

  此题先后建立了两个研究对象的理想化模型(相互作用的质点和弹簧振子)和两个运动变化的理想化模型(完全非弹性碰撞及简谐运动),经过引导、启发、分析,学生自然而然会品味到其中思维过程的真正意义,从而培养学生正确的思维方法和建模能力。

  2.3 凸显“意义建构”,建立问题模型

  问题模型是以问题为核心而形成解决问题的方法,它可使问题化繁为简,化难为易。这种模型建构的前提是教师必须认真研究教材,吃透教材,将各章节知识系统化,在此基础上指导学生从当前学习内容所反映的问题的性质、规律以及内在联系上去分析,达到较深的理解,这个过程就是帮助学生进行问题模型的“意义建构”。

  如“万有引力定律”一章,主要介绍万有引力定律及其应用。在应用部分中,涉及的问题多,公式多,学生感到繁乱。通过引导学生分析,可将这部分知识归结为两个物理模型。一个是行星模型,其特点是有一中心天体M(如太阳,地球)和星体m(可以是行星或卫星),m绕M做圆周运动,其动力学特征是万有引力提供向心力,运动学特征是匀速圆周运动。另一个是球体模型,物体m在天体M的表面随其一起运动,当忽略天体M的自转时,m所受的万有引力等于自身所受重力。此时的行星模型得出的结论在此处对m不再适用,如转动周期T不与天体半径R成正比,而与M自转周期相同。

  建立起了这两个模型,学生就会感到物理情景清楚,不再乱用公式,从而不再感到混乱。

  物理建模的方法很多种,物理模型也有很多种,其中运动模型因为描述物体的运动过程和运动性质,同时又阐述了运动和力的关系,是一种最重要的模型,掌握正确的建模方法,培养学生物理建模能力,是高中物理教学所必须重视的问题,因为物理模型是对基础知识的高度概括。而且具有典型性、方法性等特点,它集基础知识与基本规律于一体。物理模型不仅仅是知识的结晶,还是思维的结晶,最能考查出一个学生对物理知识的理解深度和广度,以及思维品质和创新能力。因此我们在高中物理教学和高三物理复习中,特别要重视培养学生的物理建模能力,可以从引导学生抓住事物的本质,对复杂的事物简化出发,进一步理解物理知识深刻的内涵及外延,体会将物理知识应用于解决实际问题的思维和方法。

  参考文献

  [1] 高级中学教课书(必修加选修)物理第二册 人教社2008年版

  [2] 物理(必修)教参第二册2006年11月第二版

  [3] 《物理教学大纲》人教社2008版

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