第一篇:浅谈高中物理教学中能力的培养
浅谈高中物理教学中能力的培养
“教学大纲”中明确指出:教学中要重视概念和规律的建立过程,要切实培养提高学生的理解能力。要通过观察现象,观看演示和学生自己做实验,培养学生的观察能力和实验能力。要通过概念的形成,规律的得出,模型的建立,知识的运用等,培养学生抽象和概括,分析和综合、推理和判断思维能力以及科学的语言文字表达能力和口头交流能力。要培养学生运用数学处理问题能力,以及获取新知识和创新能力等。
针对“教学大纲”中提出的学生这几方面能力培养的要求,在高中物理教学中应如何培养学生这几方面的能力呢?
1、客观对待学生实际情况,因才施教
学生的实际情况是已观存在的,教育的目的在于针对学生实际因才施教,不断提升学生水平以及学生间的差距,从而使所有学生的能力都得以培养和升。这就要求教师在教学中一方面要千方百计地努力使全体学生达到教学计划和教学大纲预定的最基本的教育目标和教学要求。
另一方面则应创造条件,调动学生的学习积极性和主动性,让学生自己积极主动地开动思维,通过自我开拓,举一反三,加深对学到的知识内容的理解。并在这种自我开拓的过程中,使自己的独立工作能力得到锻炼和提高。
如果老师把本应属于学生自我开拓的内容,即心得体会,经老师开拓后灌输给学生,尽管这些老师是想使学生学得更深入一些,完全出于好心,也非常辛苦,但结果往往事与愿违。基础差的学生反而会感到物理内容高深莫测,分不清主次,而处于被教师牵着走的被动状态。久而久之就会逐渐丧失了学习物理的兴趣与信心,觉得自己不是学习物理的料,处于一种“痛苦的学习”之中。而基础好的学生则由于失去了自我开拓、举一反三的机会,独立工作能力也得不到锻炼和提高。
所以教师在物理教学中应认真贯彻因才施教的原则,注意研究学生的学习基础、实际水平、心理特征和认知规律。从学生的实际水平出发,设法提高他们的自信心和学习物理的兴趣,调动学生学习物理的积极性和主动性,使他们能够积极地、主动地获得知识和提高能力。
如果学生没有了学习的积极性和主动性,失去了学习的信心和兴趣,那么无论老师如何努力,都无法使学生取得好成绩。在教学中,老师要注意启发学生积极开动思维,养成独立思考的习惯和能力,掌握正确的学习方法和养成良好的学习习惯。
在教学过程中,讲解不求过细,要留给学生充分的独立思考、独立钻研的空间。要鼓励学生独立地钻研问题和解决问题。要教育学生自己归纳所学到的知识和方法,经过独立思考,达到融会贯通,举一反三,形成正确的认知结构,并提高独立工作能力和自学能力。总之老师的责任是教会学生学习,而不是代替学生学习。
教学的要求不是封顶的,高中学生的好奇心和求知欲都很强,物理教学应激发学生对各种物理现象及问题的兴趣。教师不应因为学生所提的问题超出教学大纲或高考考纲的要求范围,便要求学生这也不要去想,那也不要去问,其结果就会使学生探求的欲望和创新的意识受到抑制,久而久之便会使学生陷入一种墨守成规,一切为了应试的“痛苦的学习”之中,这与素质教育背道而驰,对培养人才特别是优秀人才是十分有害的。
2、改进教学方法,提高课堂效率
课堂教学必须分清主次,突出重点。对重点的概念和规律要力求理解得更深一些,并充分发挥这些重点的概念和规律在发展智力、培养能力方面的作用。在课堂教学中一定要突出基本现象、基本概念和基本规律的教学。
老师在讲解物理概念时,一定要重视得出物理概念和物理规律的过程。要通过对实例、演示或实验的分析,或者理论的推导引出新的概念、定理和结论,使学生清楚地了解物理知识形成的过程。老师要注意通过对物理现象、物理概念和物理规律的讲解过程,来培养学生的思维能力和想象能力,发展他们的智力。
在教学过程中,老师应该注意贯彻循序渐进的原则。知识要逐步积累、扩展和加深,思维能力、自学能力等要逐步提高,不能要求过急过高。否则就可能挫伤学生的自信心和学习物理的兴趣。
课堂教学的重点必须放在对基本现象、基本概念和基本规律的讲解上。绝对不应该用讲解大量例题,来代替对基本现象、基本概念和基本规律的讲述。应该引导学生把注意力首先放在对概念和规律的理解上,而不应该急于做大量的习题。
学习物理的目的不是为了解题,决不能把老师讲例题,学生做习题作为课堂物理教学的核心或重点。当然,讲解适当数量的例题是必要的,但不是愈多愈好。同样在学生对基本现象、基本概念和基本规律等基本内容已有充分复习、理解的基础上,做一定数量的习题是必须的,但也不是愈多愈好。
学生做习题的目的,一是检查自己对物理概念和物理规律是否真的理解了,是否能够在实际问题中灵活地运用它们。二是通过做习题,锻炼并提高自己的理解能力、逻辑推理、分析综合等思维能力、运用数学解决物理问题的能力等等。
所以学生每做完一道习题,都应总结一下,看看通过做这道习题,自己对物理概念和规律的理解上有那些新的体会。检查自己是否能独立地对具体问题进行具体分析,对习题中所给的物理状态、物理过程和物理情景产生的原因和有关的条件等等是否能独立地弄明白,能否独立地进行逻辑推理。
所以每做一道习题,都要力求在能力上有所提高。学习是循序渐进的过程,是由易到难、由简单到复杂的过程。如果对学生的要求太高超出学生的实际能力,这样不但学生的能力得不到提高,反而会削弱学生对基本概念、基本规律的理解,使学生失去对学习物理的信心和兴趣。
目前在中学中普遍存在着所谓“题海”战术,目的是为了使学生尽量多熟悉一些题型和解法,以便日后在参加高考时能适应高考,取得好成绩。但是,就是从提高学生高考成绩来说,“题海”战术的收效甚微,而弊端甚多,它不仅浪费了学生大量的时间和精力,更不利于学生综合素质的提高。
从近些年来的全国高考物理试卷来看,特别是近几年高考模式的不断改变,高考物理对考生知识面的广度,考生的综合能力的要求明显提高。从使学生在高考中取得好成绩这一角度来看,采用符合教学规律的教与学的方法,其效果也应该比“题海”战术好。
3、注重实验,提升整体能力
物理学是一门以观察、实验为基础的科学,实验是物理教学的基础。在我国,随着新一轮基础教育课程改革的全面推进,新课程提倡在课程实施中引导学生质疑、探究,促进学生在教师指导下主动地、富有个性地学习。探究性学习作为与接受性学习相对应的一种学习方式,是进行创新教育的载体,是学习科学的核心方法。
探究教学实质是将科学领域的探究模式引入课堂,使学生通过类似科学家的探究过程理解科学概念和科学探究的本质,并培养科学探究能力的一种特殊的教学方法。利用物理实验开展探究教学有助于学生加深对知识的理解。
物理学是实验学科,通过观察自然现象、进行演示和学生实践使学生对物理知识获得具体的、明确的认识。这是理解物理概念和物理规律的必要基础。进行演示和学生实验对于培养学生的观察能力和实验能力,培养学生的实事求是的科学态度,和提高学生学习物理的兴趣以及学习的积极性和主动性,都具有不可替代的重要作用。因此,必须要大力加强演示和学生实验。
目前有的物理教学中存在对实验不够重视的倾向。每个学生实验都必须要由每个学生实际动手操作,演示实验也一定要做并且要求学生仔细观察现象,对观察到的现象进行认真的分析。只有这样,才能真正培养学生实验能力、观察能力。总之实验教学要落实到学生动脑动手上。
4、能力的培养是一个潜移默化的过程
能力的培养是一个潜移默化的过程,学生能力的培养是相当复杂的。有些人总希望能总结出一些很具体的几条内容,以为只要教了这几条很具体内容后,学生的能力就提高了。这种看法实际上是把能力“知识化”了,把能力的培养简化了。
关键是要使学生有正确的学习态度,良好的学习习惯,踏实的学习作风。老师在讲解物理概念和物理规律时,要思路清晰,使学生理解其中的道理,领会研究问题的方法。要重视物理概念和物理规律的应用,使学生学会运用物理知识解释物理现象、独立分析和解决实际问题的能力。只有真正地打好基础才能谈上全面提高能力。
第二篇:浅谈高中物理教学中如何培养学生能力
浅谈高中物理教学中如何培养学生能力
“教学大纲”中明确指出:教学中要重视概念和规律的建立过程,要切实培养提高学生的理解能力。要通过观察现象,观看演示和学生自己做实验,培养学生的观察能力和实验能力。要通过概念的形成,规律的得出,模型的建立,知识的运用等,培养学生抽象和概括,分析和综合、推理和判断思维能力以及科学的语言文字表达能力和口头交流能力。要培养学生运用数学处理问题能力,以及获取新知识和创新能力等。
针对“教学大纲”中提出的学生这几方面能力培养的要求,在高中物理教学中应如何培养学生这几方面的能力呢?
1、客观对待学生实际情况,因才施教
学生的实际情况是已观存在的,教育的目的在于针对学生实际因才施教,不断提升学生水平以及学生间的差距,从而使所有学生的能力都得以培养和升。这就要求教师在教学中一方面要千方百计地努力使全体学生达到教学计划和教学大纲预定的最基本的教育目标和教学要求。
另一方面则应创造条件,调动学生的学习积极性和主动性,让学生自己积极主动地开动思维,通过自我开拓,举一反三,加深对学到的知识内容的理解。并在这种自我开拓的过程中,使自己的独立工作能力得到锻炼和提高。
如果老师把本应属于学生自我开拓的内容,即心得体会,经老师开拓后灌输给学生,尽管这些老师是想使学生学得更深入一些,完全出于好心,也非常辛苦,但结果往往事与愿违。基础差的学生反而会感到物理内容高深莫测,分不清主次,而处于被教师牵着走的被动状态。久而久之就会逐渐丧失了学习物理的兴趣与信心,觉得自己不是学习物理的料,处于一种“痛苦的学习”之中。而基础好的学生则由于失去了自我开拓、举一反三的机会,独立工作能力也得不到锻炼和提高。
所以教师在物理教学中应认真贯彻因才施教的原则,注意研究学生的学习基础、实际水平、心理特征和认知规律。从学生的实际水平出发,设法提高他们的自信心和学习物理的兴趣,调动学生学习物理的积极性和主动性,使他们能够积极地、主动地获得知识和提高能力。
如果学生没有了学习的积极性和主动性,失去了学习的信心和兴趣,那么无论老师如何努力,都无法使学生取得好成绩。在教学中,老师要注意启发学生积极开动思维,养成独立思考的习惯和能力,掌握正确的学习方法和养成良好的学习习惯。
在教学过程中,讲解不求过细,要留给学生充分的独立思考、独立钻研的空间。要鼓励学生独立地钻研问题和解决问题。要教育学生自己归纳所学到的知识和方法,经过独立思考,达到融会贯通,举一反三,形成正确的认知结构,并提高独立工作能力和自学能力。总之老师的责任是教会学生学习,而不是代替学生学习。
教学的要求不是封顶的,高中学生的好奇心和求知欲都很强,物理教学应激发学生对各种物理现象及问题的兴趣。教师不应因为学生所提的问题超出教学大纲或高考考纲的要求范围,便要求学生这也不要去想,那也不要去问,其结果就会使学生探求的欲望和创新的意识受到抑制,久而久之便会使学生陷入一种墨守成规,一切为了应试的“痛苦的学习”之中,这与素质教育背道而驰,对培养人才特别是优秀人才是十分有害的。
2、改进教学方法,提高课堂效率
课堂教学必须分清主次,突出重点。对重点的概念和规律要力求理解得更深一些,并充分发挥这些重点的概念和规律在发展智力、培养能力方面的作用。在课堂教学中一定要突出基本现象、基本概念和基本规律的教学。
老师在讲解物理概念时,一定要重视得出物理概念和物理规律的过程。要通过对实例、演示或实验的分析,或者理论的推导引出新的概念、定理和结论,使学生清楚地了解物理知识形成的过程。老师要注意通过对物理现象、物理概念和物理规律的讲解过程,来培养学生的思维能力和想象能力,发展他们的智力。
在教学过程中,老师应该注意贯彻循序渐进的原则。知识要逐步积累、扩展和加深,思维能力、自学能力等要逐步提高,不能要求过急过高。否则就可能挫伤学生的自信心和学习物理的兴趣。
课堂教学的重点必须放在对基本现象、基本概念和基本规律的讲解上。绝对不应该用讲解大量例题,来代替对基本现象、基本概念和基本规律的讲述。应该引导学生把注意力首先放在对概念和规律的理解上,而不应该急于做大量的习题。
学习物理的目的不是为了解题,决不能把老师讲例题,学生做习题作为课堂物理教学的核心或重点。当然,讲解适当数量的例题是必要的,但不是愈多愈好。同样在学生对基本现象、基本概念和基本规律等基本内容已有充分复习、理解的基础上,做一定数量的习题是必须的,但也不是愈多愈好。
学生做习题的目的,一是检查自己对物理概念和物理规律是否真的理解了,是否能够在实际问题中灵活地运用它们。二是通过做习题,锻炼并提高自己的理解能力、逻辑推理、分析综合等思维能力、运用数学解决物理问题的能力等等。
所以学生每做完一道习题,都应总结一下,看看通过做这道习题,自己对物理概念和规律的理解上有那些新的体会。检查自己是否能独立地对具体问题进行具体分析,对习题中所给的物理状态、物理过程和物理情景产生的原因和有关的条件等等是否能独立地弄明白,能否独立地进行逻辑推理。
所以每做一道习题,都要力求在能力上有所提高。学习是循序渐进的过程,是由易到难、由简单到复杂的过程。如果对学生的要求太高超出学生的实际能力,这样不但学生的能力得不到提高,反而会削弱学生对基本概念、基本规律的理解,使学生失去对学习物理的信心和兴趣。
目前在中学中普遍存在着所谓“题海”战术,目的是为了使学生尽量多熟悉一些题型和解法,以便日后在参加高考时能适应高考,取得好成绩。但是,就是从提高学生高考成绩来说,“题海”战术的收效甚微,而弊端甚多,它不仅浪费了学生大量的时间和精力,更不利于学生综合素质的提高。
从近些年来的全国高考物理试卷来看,特别是近几年高考模式的不断改变,高考物理对考生知识面的广度,考生的综合能力的要求明显提高。从使学生在高考中取得好成绩这一角度来看,采用符合教学规律的教与学的方法,其效果也应该比“题海”战术好。
3、注重实验,提升整体能力
物理学是一门以观察、实验为基础的科学,实验是物理教学的基础。在我国,随着新一轮基础教育课程改革的全面推进,新课程提倡在课程实施中引导学生质疑、探究,促进学生在教师指导下主动地、富有个性地学习。探究性学习作为与接受性学习相对应的一种学习方式,是进行创新教育的载体,是学习科学的核心方法。
探究教学实质是将科学领域的探究模式引入课堂,使学生通过类似科学家的探究过程理解科学概念和科学探究的本质,并培养科学探究能力的一种特殊的教学方法。利用物理实验开展探究教学有助于学生加深对知识的理解。
物理学是实验学科,通过观察自然现象、进行演示和学生实践使学生对物理知识获得具体的、明确的认识。这是理解物理概念和物理规律的必要基础。进行演示和学生实验对于培养学生的观察能力和实验能力,培养学生的实事求是的科学态度,和提高学生学习物理的兴趣以及学习的积极性和主动性,都具有不可替代的重要作用。因此,必须要大力加强演示和学生实验。
目前有的物理教学中存在对实验不够重视的倾向。每个学生实验都必须要由每个学生实际动手操作,演示实验也一定要做并且要求学生仔细观察现象,对观察到的现象进行认真的分析。只有这样,才能真正培养学生实验能力、观察能力。总之实验教学要落实到学生动脑动手上。
4、能力的培养是一个潜移默化的过程
能力的培养是一个潜移默化的过程,学生能力的培养是相当复杂的。有些人总希望能总结出一些很具体的几条内容,以为只要教了这几条很具体内容后,学生的能力就提高了。这种看法实际上是把能力“知识化”了,把能力的培养简化了。
关键是要使学生有正确的学习态度,良好的学习习惯,踏实的学习作风。老师在讲解物理概念和物理规律时,要思路清晰,使学生理解其中的道理,领会研究问题的方法。要重视物理概念和物理规律的应用,使学生学会运用物理知识解释物理现象、独立分析和解决实际问题的能力。只有真正地打好基础才能谈上全面提高能力。
第三篇:高中物理能力培养教学探讨
一、划分能力培养阶段及目标根据目前高中物理课程的设置情况和物理课的教学特点,遵循由浅入深、循序渐近、个个击破的教学原则,整个高中物理能力培养可分为过渡阶段、正常阶段、提高阶段、完善阶段四个阶段完成。1过渡阶段。学生由初中进入高中,由于知识台阶较大,加之一开始就遇到受力分析、力的矢量运算运动规律、动力学等问题,学生会感到困难重重,束手无策。因此,在高一第一学期的教学中,教师除按要求培养学生的识记、理解和简单应用能力外,要着重在培养学生的学习兴趣和良好的学习习惯上下功夫。刚上高一的同学,自学能力较差,课前预习和课后复习的任务难以落实,可根据课文,每节课给学生适量的阅读时间,教师指导学生阅读课文,以培养学生的阅读理解能力;为减少课堂的单调呆板气氛,可采用启发、演示、讨论等多种方法教学,以调动思维,活跃气氛,激发兴趣;可将主要概念、定律、定理等内容通过听写方式让学生记录,既控制了学生的注意力,又培养了学生的手脑并用和速记能力;可设置一些课堂作业,让学生在限定时间内完成,以培养学生的独立思考和速算能力。
2正常阶段。通过第一学期的教学,大部分学生都应适应高中物理的教学特点,达到正常学习状态。这时,教师的重点要放在按教学大纲和会考大纲的要求实施教学方面来。吃透教材,把握重点、难点,在每节课中贯彻落实能力培养目标。通过第二学期和高二学年的教学,全面完成会考大纲中要求的能力培养目标任务,使学生达到会考的能力和水平要求,顺利通过会考关。
3提高阶段。会考是水平考试,高考是能力考试。进入高三后,由于理科学生要参加物理高考,而力学和电学部分又是高考的重点,所以,在选修课教学中,在重点提高力学和电学知识水平的同时,要着重开拓学生的智能,培养学生发现问题和解决问题的能力以及独立创新的能力。教师的精力应放在精选习题、优化和组合试题上来,通过高质量的习题和试题,加强对学生的训练,以提高学生的五大能力,使之接近高考的能力水平。
4完善阶段。根据近年来物理高考试题考查知识点多、覆盖面大、命题新颖、题型多样化、智能性强等特点,在总复习教学中,教师要确定好复习目标,制定出教学策略,处理好教师与教材、教师和学生、学生和教材之间的矛盾,把握好以下的原则:重点知识结构化———抓各部分知识的中心点,将知识以此中心组织起来,形成知识网络,找出各网络间物理量的相互关系。
基础知识系统化———打破原教材的排序结构,系统地划分、归类和排列基础知识。难点
知识问题化———以问题解决难点,精编一些含有难点知识的习题,让学生在解题过程中消化和理解知识,突破难点知识。
习题结构梯形化——基、中、难一起练,让学生做适量的习题,提高思路,强化联系,加深理解。
复习方法多样化———在研究知识、研究学生、精选习题及教学方法等方面多下功夫。
二、确定各能力的培养措施好的培养措施,既可达到培养目标,又可省时省力,起到事半功倍的作用。作为一个物理教师,应该因人、因材科学地确定每一能力的培养措施。如课堂以学生为主体,教师为主导,采用启发、讲解、指导、讨论等措施,激发学习兴趣,养成良好的学习习惯;恰当地安排习题,培养学生的解题能力;让学生自己动手动脑做实验,观察自然现象,用所学知识进行分析研究,得出正确的结论,培养其观察、实验能力;组织学生进行必要的讨论,发表自己的见解,通过对某一概念的形成、规律的得出、模型的建立、知识的应用的探讨,培养学生的分析、概括、抽象、推理、想象、判断等思维能力。
三、能力培养在教学中的具体落实各种能力的培养是贯穿于整个高中物理教学中自始至终的任务,大到三年的教学,小到每节课,甚至再小到一个概念的建立、一道题的解答,都牵扯到能力培养问题。而每一环节中,又有具体的能力培养目标。因此,教师在教学中,要根据教材内容及大纲要求,明确每课时中能力培养目标,结合学生情况,认真备课,确定完成方案,选用适当的教学方法,因人因材施教,完成培养方案。
四、检验能力培养结果,完善能力培养措施通过一个阶段的教学,用考试或考查的方法及时检验本阶段的能力培养结果。着重有针对性和有目的地命好考查试题,尽可能多地覆盖各知识点中的能力要求内容。可采用个别或部分抽查和全体考查的方法进行检验。这样既可以促进学生的学习,又可反映学生的能力水平,对学习和教学能够起到积极的促进作用。
根据抽查或考查结果,认真分析卷面,总结经验。对未达标的个别同学,可通过耐心细致地辅导达到能力要求。普遍问题,可通过评析卷面加以解决,使绝大部分同学达到本阶段的能力要求。对不完善的措施和方法,及时加以修正和完善。
第四篇:高中物理教学中如何培养学生的观察能力
高中物理教学中如何培养学生的观察能力
瞿慎龙
摘要:观察是一种有目的、有计划、比较持久的知觉,是知觉的高级形态,由观察获得的知觉映像更鲜明、更细致、更完整。人们认识事物,获得系统的知识都是从观察开始的。在人类的实践活动中观察具有极其重要的意义,是直接认识事物和获得有价值的第一手资料所必需的。在物理的学习过程中,观察能力是学生学习的重要组成部分,也是学生重要的心理特征之一,只有通过观察,对知识有了表象的认识,才能动手实践、自主探索与合作交流,草能学好物理知识。那么,如何在物理教学中培养学生良好的观察能力呢?本文就来粗略的分析一下。
关键词:物理教学;观察;观察能力;实践
从某种意义上说,没有观察就没有科学研究,要在科学研究上有所发现、有所创造,就必须掌握观察方法、发展观察能力,物理学是以实验为基础的科学,实验的基本任务是人为地创造条件进行观察。所以,怎样在中学物理教学中陪养学生的观察能力,是一个重要的研究课题。
一、观察能力在物理学习中的重要作用
观察力是人类重要的认知能力。观察力在人的认知能力中占有十分重要的地位。它既是认知活动的源泉,又是认识事物、掌握知识的重要途径。现代心理科学的研究表明,在人脑所获得的信息中,有80=90%是通过视觉获取的。所以,观察是人获得知识的主要途径。一个人只有勤于观察,外界的信息才能源源不断地进入大脑,才会增长知识,提高智能。如果一个人懒于观察,那么他的智力就会每况愈下。有人做过这样一个实验,遮断被试的触觉刺激,结果被试手指尖的灵巧性下降,感情冲动,智力迟钝,并出现离奇古怪的思维。可见人的认知能力的发展,离不开在感知基础上发展起来的观察能力。
古今中外的科学家、教育家都非常重视观察力的作用。达尔文说:“我没有突出的理解力,也没有过人的机智,只是在觉察那些稍纵即逝的事物并对其进行精细观察的能力上,我可能在中人之上。”俄国著名生理学家巴甫洛夫教育年轻人要“观察、观察、再观察”。英国细菌学家弗莱明,原来霸道还可以这么温暖在发明了青霉素之后说:“我唯一的功劳就是没有忽视观察。”教育心理学的研究和实践表明,观察能力强的学生一般都是优等生。因为他们善于观察,能够发现问题,找到学习的新方法,从而提高了学习效率。
物理是一个由实验和实践组成的学科,许许多多的物理知识都是从试验中得到的。物理学家丁肇中说:“自然科学不能离开实验的基础,特别是物理学,是从实验中产生的。”作为学生,要想继承这些自然科学的成果,要想真正学会它,同样要通过大量的实验观察,通过精心的实验,高效地重复前人所进行的通向成功的类似观察,再经过思考,可以迅速地得出结论。因此,实验观察在教材中占据着重要的地位。大致统计了一下:中学物理的演示实验有253个,学生动手的实验有49个;化学共有演示实验194个,学生实验35个。理化实验总计有531个之多。没有细心的观察,如何能发现物理中细微的现象,如何能做好一个实验,如何能得到一个正确的结论。比如在法拉第发现电磁感应之时,如果不是细心的观察,如何会发现电流表指针那一点点的偏转。比如,如果不是贝尔细心的观察,如何会发现一颗螺钉偏转1/4周后的变化。9世纪的英国物理学家瑞利正是从日常生活中观察到一个现象,他发现端茶时茶杯会在碟子里滑动和倾斜,有时茶杯里的茶水也会洒一些,但当茶水稍洒出一点弄湿了茶碟时会突然变得不易在碟上滑动了。瑞利对此做了进一步研究,做了许多相类 1 似的实验,结果得到一种计算摩擦力的方法——倾斜法;奥斯特因细心的观察而发现了电流的磁效应;贝克勒尔由于细心的观察而发现了天然放射性现象;伽利略由于观察研究吊灯摆动而发现了单摆振动的规律。物理学的发展史从另一个方面看,何尝不是一次次观察的结果。观察能力在物理学的学习中有着举足轻重的低位,只一点是无可置疑的。
二、物理学习中观察的基本素质的培养
1、激发学生进行物理观察兴趣
因为兴趣是最好的老师, 培养学生良好的观察能力,首先应该使学生对观察拥有浓厚的兴趣,愿意观察、乐于观察,这正如皮亚杰所说:一个人从来不想学习自己不感兴趣的东西,要调动学生的学习积极性,首先得引起学习的动机。观察也是如此,使学生感兴趣的观察活动往往是那些与学生头脑中已有定势相矛盾的观察现象。首先要让学生了解观察的重要意义,这可从教材中的序言,物理学家的故事,科学发现的生动史实,向学生介绍观察的意义,并可结合教学,布置观察任务,进行有关的竞赛等。在教学中教师要以身作则,以实验观察为基础进行物理教学,形成物理观察的气氛与环境,例如:在上第一节物理时,用鸡蛋做做“惯性定律”的实验;做做电学中“怒发冲冠”的实验等,都有利于激发学生的求知欲,促使他们带着好奇心去观察物理现象。又比如,学生知道会沉入水中,由此他们认为铁块会沉入任何液体中。如果将一块铁块漂浮于水银面上,许多学生都不相信,认为绝不可能。然而事实上又是真实的。类似这样新颖的物理现象,学生观察之后,往往会激发浓厚的观察兴趣,这对培养学生良好的观察能力具有重要的作用。
2、让思维积极参与观察
在教学中,让学生的思维积极参与观察,观察前,要确定对象、目的、计划和方法等。观察中多思考、多分析,观察后要分析处理、总结规律。只有在整个观察过程中引导学生去思考,学生的观察能力才能得到发展,正如俗话所说:“处处留心皆学问,勤察深思出真知。”例如,在观察水的沸腾实验中,为什么在开始沸腾时气泡在上升过程中变小并逐渐消失,而沸腾时上升过程中会变大,并在水面破裂。对于这些现象,只有积极去思考,才能加深对知识的理解,促进观察能力的培养。敏锐的观察能力和良好的思维是获得新知识的基础条件,如千百万人都见过苹果落地,唯有牛顿悟出万有引力定律;家家都有水壶,唯有瓦特发明了蒸汽机;看到过X射线的不乏其人,但唯有伦琴发现了它等等。这些科学家之所以能做出发现或发明,就是因为他们具备了超常的观察能力。
3、积极使用观察工具
由于人的感官有一定的阈值,超出一定的限度,观察对象的一些属性就不能在观察中被感知,如人眼看不见X射线、红外线、无线电波,人耳听不到超声波和次声波等等,所以要学会使用观察工具进行观察的基本素质。如望远镜、显微镜、天平、钟表、压力计、分光计等的使用,借助这些工具,我们才能更好地发现现象的真谤,激发我们探索自然的欲望,促使我们观察能力的提高。
4、学会做观察记录
对观察结果会准确地记录在表格中、并能逐步设计记录表格、自行填充,并能采用规定的术语、约定的符号、标准的计量单位并借助绘图、摄影、微机等手段,把观察结果正确记录下来、并进行整理,用文字和语言表达出来。要在观察中了解现象、分析总结掌握现象的规律,如在做牛顿第二定律实验中,总结出a分别与m和F的关系,这才是我们观察的最后目的。
5、养成实事求是的科学态度
观察记录的数据要真实、符合与不符合自己预想的结果都要如实记录、不要因为为了减小误差而涂改自己的数据。有些同学在观察中为应付老师的检查、去套数据、造数据、这不严重违反了实验的规则、得不出科学的结果来。
6、遵循物理观察的基本原则
在物理观察中、要遵循客观性、全面性、连续性、典型性、重复性等基本原则。因为物理现象是客观存在的事实,它揭示出事物多方面的本质、具有发展的周期性和典型性,为此我们领导学生在观察中要 遵循以上原则,才能揭示出现象中的本质规律。
三、在物理教学中,让学生学会和掌握正确的观察方法
观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表,用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象,从而获得资料的一种方法。掌握正确的观察方法才能从似乎平常的事物现象中找出有关方面的联系,从众多事物和现象中找出规律,所以要在科学上有所发现、有所创造,就要学会和掌握正确的观察方法。
1、有意观察法
有意观察法就是针对所要了解的问题,进行有的放矢的观察,在教学中观察的目的一般有两种:一是学生迄今未知或未加阐明的事实,让学生从观察中得到知识和发现问题。二是判断理论是否符合事实,让学生去证实理论或验证知识,例如领导学生观察日食、月食等自然现象。
2、长期观察方法
自然事物或现象的发展变化微妙曲折,周期长短不一,有时要进行长期观察,长能得到系统的资料。例如居里夫妇是经过长期的实验观察才发现了“钋”和“镭”。
3、细微观察方法
事物的变化有时是细微和偶然的,而细微的变化中却蕴藏着质的飞跃,偶然的变化中包含着必然性,所以对偶然观察到的异常现象也不能放过,许多重要发现常常在特定条件下带有偶然性,但在偶然观察中会发现必然的规律。例如伦琴发现X射线,贝克勒发现放射现象,奥期特发现电流的磁效应,无一不是从某种偶然开始的。
4、精确观察法
观察贵在精确,既要注意事物状态的变化,又要注意事物量的变化,这样才能更有效地提示事物的变化规律,例如:布拉凯特从40多万条粒子径迹照片中发现8条产生了分叉,从而发现了质子的存在。
5、归纳观察法
反映物质现象、物理过程的本质属性,总结物理现象和物理过程的一般规律,或研究变化因素较多的问题时,通常采用归纳观察法。例如:为了研究电流强度,电压和电阻三者之间的关系,然后在确定电压不变的情况下,观察电流强度和电阻之间的关系,然后在确定电阻不变的情况下,观察电流强度和电压之间的关系,最后归纳得出欧姆定律。又如:法拉弟电磁感应现象中,产生感应电流的条件也是从多个实验结果中总结而出。
6、对比观察法 对两个事物、两种现象进行对比,或对某一现象发生前后情况进行比较是人们认识物理世界的重要方法。例如在对水的沸腾现象进行观察时,前后比较发现:在沸腾前,水内部气泡在上升过程中逐渐变小,以至未达液面就消失;沸腾时,气泡上升时逐渐变大,达到液面后,突然破裂。通过对比,便会得出:沸腾是液体内部和表面同时进行剧烈汽化的现象。
7、系统观察法
它包括顺序观察法、分步观察法和角度观察法。
如对部分电路欧姆定律实验的观察就是这样。第一步先定性观察电阻变化或电压变化都能引起的电流变化。第二步固定电阻、定量观察电压变化对电流的影响。第三步固定电压、定量观察电阻变化对电流的影响。
四、培养学生良好的观察品质
1、培养学生观察的选择性
观察的选择性就是能在观察中明确观察的目标,能从自然现象中和实验所发生的现象中抓住最主要的方面,如在演示惯性现象时,应让学生重点观察作用力与速度变化的关系,而排除作用力与速度的关系。
2、培养学生观察的敏锐性
就是在教学中培养能在观察中迅速获得观察对象的有关信息,从平时不大引人注目的现象中发现新的线索,善于发现容易忽略或不易发现的东西,科学家、发明家的可贵之处就在于此。如苹果坠地,水蒸汽冲动壶盖、澡盆的水溢出盆外、吊灯随风摆动等司空见惯的现象没有引起人们的注意,但牛顿、瓦特、阿基米德、伽俐略却敏锐地观察到了这些现象,并由此为线索而发现了万有引力,发明了蒸汽机,发现了浮力定律和单摆的等时性原理。
3、培养学生观察的准确性 就是培养学生在观察中,能正确获得观察对象的有关信息和精确的结果。因为物学作为一门定量学科,在量的方面要求准确。例如在用分光镜观察光谱时,能分辨出吸收光谱线,从落体定律实验中落地的撞击声分辨其是否同时落地等。
4、培养学生观察的深刻性
就是在观察中,让学生不要停留在物理的表面现象上,要深刻到现象的本质。如观察用手推一物体使它运动,手离开不久,物体就会停下来,表面上看,好象“力是维持物体运动的原因”,但通过深入思考,最后会发现物体之所以停下来,是由于物体受到摩擦阻力的结果。这样就揭示出这一现象的本质--原来“力是改变物体运动状态的原因”,而不至于被表面现象所蒙蔽。
五、创造条件和环境,对学生进行观察能力的培养
1、实物观察和训练
自然界中的客体和现象,实验室中和各种仪器、模型、标本等都可以作为实物观察训练中观察对象,它鲜明、生动、真实,容易被感知。实物观察更能提高学生的观察兴趣。例如引导学生观察热机的“四冲程”工作过程,有利于学生加深对知识的理解。
2、实验仪器、仪表的观察训练
对于实验仪器,仪表主要从以下几方面指导学生进行观察:一是观察仪器,仪表的标志,明确该仪器,仪表的名称和用途;二是观察仪器 仪表的度量单位,刻度的最小值,测量范围;三是观察仪器,仪表的零刻度线位置,并注意使用前调零或正确的记录误差,以便读取数据时给以修正(例如在使用“万用电表”时,就要特别注意它的零刻度线位置和使用前的调零);四是观察仪器的构造,了解其工作原理(象中学中要求的游标卡尺和螺旋测微器的读数,就是一个典型要求细致观察的例子)。
3、物理图象、图表的观察训练
(1)对于物理常数、图表,可引导学生从以下几个方面进行:一是注意图表名称,物理量单位;二是数据的最大值、最小值、数值和数量;三是比较图表,得出结论。例如把课 4 本中的“玻璃对各色光的折射率表”里各色光在真空中的“波长频率表”、“电磁波谱”联系比较,就可以得出各色光的性质比较表。
(2)对于物理图象的观察,教师要从以下几个方面着手引导学生进行观察:一是图象坐标轴分别表示什么物理量及它们的单位分别是什么;二是根据图象得出两个量的关系;三是图线上各点的意义;四是斜率的意义;五是图象与轴围成面积的意义;六是截距的物理意义。例如:对运动学中的V-T图象和S-T图象的观察理解,对以后的学习就很重要。
(3)对于物理课本中示意图的观察,教师要从以下几个方面入手:一是图中装置的构造;二是各部分的功能作用;三是整个装置的基本原理。例如“打点计时器”就要求学生认真观察和学会使用。
4、实验观察的培养
一要让学生明确实验观察目的;二要让学生观察实验的装置;三要引导学生认真观察实验现象的发生变化过程;四要正确观测实验数据;五要观测与操作协调,手脑并用;六是要作详细的观察记录;七是从观测数据记录表总结出规律并得出结论。
5、对生活中物理现象的观察培养
在物理学中,可结合课堂教学的内容,有意识地布置学生观察大自然和生活中的物理现象,这有利于培养学生的物理观察能力。如结合惯性教学,让学生观察体会车轮的运动、突然开车和刹车时的倾倒情况;结合摩察教学,让学生观察鞋底、轮胎的花纹等等。
6、布置观察作业
例如下面一些题目,让学生进行观察和训练。(1)几乎每个人都有手表,如果要回答以下的问题,可能要有意总识的观察一下:每天24小时中,时针和分针有多少次重合?(22次)
(2)烟灰缸上横放着一支点燃的香烟,这支香烟的两端会冒出表烟,这青烟是上升还是下降?(从烟嘴一端冒出烟是向下沉的,从燃着一端冒出的青烟是上升的)
(3)一个筷子以水平状态横着落下,是大头先着地,还是小头先着地?(大头)
7、给学生提供尽量多的观察机会 在教学中培养学生的观察能力,主要是通过演示实验和分组实验。此外,物理学研究对象的广泛性,使得教师可以在日常生活、生产活动中找到可供观察的实例,引导学生去观察和思考。由于这种观察活动的对象是学生日常生活中常见的物理现象,并且由学生本人相对独立地进行观察,这不仅有利于培养学生观察的积极性、主动性,而且对于其他能力的发展也有着积极的作用。
六、充分发挥教师的指导作用
培养学生的观察能力,教师的指导是一个重要因素。恰当而适时的指导,将会对学生的观察起到积极的引导点拨作用。教师在指导学生观察时,还要注意引导学生开动脑筋、积极思考。物理学发展史上因观察不细致或观察未与思维结合而导致与重大科学发现失之交臂的事例不胜枚举。X射线的发现就是一个例证。1895年,德国物理学家伦琴有一次在研究阴极射线管的放电现象时,偶然发现放在旁边的一包密封于黑纸里的照相底片走了光。他分析可能有某种射线在起作用,并把它称为X射线。经过进一步实验后,这一设想被证实了,于是X射线被意外发现。伦琴也因此于1901年获得了首届诺贝尔奖金。然而事实上,在伦琴前面有不少人碰到这样的机遇,如1890年的美国人兹皮德以及1892年的德国另外一些物理学家都有过同样的机遇,但他们都把这一意外忽视了,因此错过了发现X射线的机遇。教师可用这些事例,结合观察练习,对学生进行观察品质的教育。
教师作为课堂的主导,学生学习方向的引导者,应该对学生强调观察时需要特别注意的问题
1、观察时要调动各种感官。观察事物时单靠用眼睛来感知是远远不够的,这样得到的印象往往是呆板的,片面的。我们只有调动多种感官参与活动,提倡眼脑并用,指导学生将观察和思维结合起来,才能从各方面了解事物的种种属性和不同特征,才能把握其实质。观察的目的就是探索和发现,达到对事物及其变化规律的认识。因此,教师在指导观察时,可根据不同事物的特点,引导学生仔细看,认真听,启发学生动手摸一摸,亲口尝一尝,用鼻闻一闻,以观其形、辩其色、闻其声、尝其味、嗅其气、触其质。这样才能有利于进行分析综合,从而更全面地把握事物的本质。教师也可以有意识的设置一些课题,引导学生将观察和思维紧密结合,使观察自然的成为认识事物过程的一个步骤,从而提高学生的观察能力。
2、改变片面性,启发学生有顺序的观察,学生观察的深刻程度是受学生的知识基础、技能和实验能力所制约的,面对变化多端的物理现象,学生往往凭兴趣、爱好及受性格和习惯等影响,在观察时带有很大的片面性,有时以局部代替整体,有时放过一些稍纵即逝的重要现象,对多种并存的现象,不能抓住本质现象。
3、克服表面性,要求学生做深层次的观察,不同的现象,对学生感觉器官的刺激产生印象不同,有的具有较强而突出的影响,它在感官中具有主导地位,有的则不然,现象常被遮盖,为学生所忽视,而且有些往往是反映物质本质属性的重要现象。这就应该要求学生提高观察的敏锐性,善于发现一般人不易发现或容易忽视的重要细节和特征。
4、具有高度自觉性,积极观察。观察是一个主客体相互作用的过程,观察的主题处于积极的准备状态,是获得良好观察结果和观察中有所发现的重要条件。在教学中,教师应联系物理学史,介绍一些科学家精细观察,注意捕捉一些蛛丝马迹而获得成果的例子,这将会有助于学生充分认识观察在学习中的作用和提高观察能力的意义,从而启发学生自觉的、有目的地观察,变“要我学”为“我要学”,提高观察的效率。同时,由于学生思维欠成熟,所以在学习过程中,一定要爱护学生的积极性,尊重他们的自尊心,鼓励他们认真观察、大胆发言,并且循循善诱,帮助他们分析产生错误的原因。
七、结论
通过本文的简单分析和说明,从老师和学生两方面分别谈论了观察的重要性和如何培养学生的观察能力。培养学生的观察能力不是靠一个两个的老师能实现的,要提高学生的观察能力,就要从学生生活的大环境出发,加强素质教育。总而言之,观察能力不管是对学生的学习还是以后的工作和生活,都有很重要的作用,所以提高学生的观察能力需要社会、学校、老师、家长和学生的不断努力,不懈坚持。
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IN THE SENIOR HIGH SCHOOL PHYSICS TEACHING HOW TO TRAIN THE STUDENTS' ABILITY
OF OBSERVATION
QU shen-long
Abstract: Observation is a purpose, in a planned way, more lasting consciousness, the perception is senior form, by observing the perception of bright image won and more careful, more complete.People get to know things, get all the knowledge system from observed began.In the human's practice observation has very important significance, is directly know things and get valuable first-hand material required..In the physical in the learning process, students' learning ability of observation is an important component of the students is one of the important psychological characteristics, only through the observation for knowledge representation of the understanding, to practice, independent exploration and cooperation and exchanges in the grass can learn physics knowledge.So, how to train students in physics teaching good observing ability? This paper is to analyze the rough..Key words: Physics teaching;observation;practice 8
第五篇:高中物理教学论文 浅谈物理教学中的能力培养问题
浅谈物理教学中的能力培养问题
内容提要:本文从培养学生用自己的语言描述物理概念、物理规律和方法,用分镜头图展示物理情境,用分析法理解题思路以及用物理模型联想法进行跳跃性思维等方面出发,阐明了物理教学中应遵循的原则,旨在培养学生的学习能力,提高学生学习的水平。
关键词:自己的语言 分镜头图 物理模型联想法
我们知道,我们教给学生的物理知识,对许多学生来说,在其今后的工作、生活中,可能派不上什么用场,但如果我们能注重科学思想方法内容的挖掘,并把它与我们所传授的物理知识有机地结合起来,形成一个可传输的系统展示给学生,帮助学生在头脑中逐渐形成一个合理的知识结构和思维结构,就能使学生逐渐形成在比较中求迁移、求创新的思维策略,从而提高举一反
三、触类旁通的能力。这样的教学,才能帮助学生形成一定的能力结构,提高综合素质,使其受益终年。可见,针对物理学科的特点和高中学生的心理水平与知识水平的现状以及社会对人才的素质要求,我们在教学中应坚持以下几个原则:
一、重视培养学生用自己的语言表达物理概念、物理规律和物理过程的能力
我们知道,学生所学的各门功课是相互关联的,与高中物理最相关的科目是语文,许多学生学不好物理的主要原因,在于缺乏语言基本功,不会用自己的语言描述物理概念和规律、展示清楚物理情境,从而使物理的学习变得机械、呆板。所以,我们要刻意培养学生的语言表达能力。
譬如,在“楞次定律”的教学中通过实验演示、理论分析,全面剖析了楞次定律的内涵后,学生最难把握的是“阻碍”两字的含义,这时,我们应该在引导学生分析该定律所包含的因关系的基础上,帮助学生用“增反、减同”的结论揭示感应电流磁场与原磁场方向间的关系,拌抓住“增反、减同”的实质引导学生用自己的语言编制判断感应电流方向的程序,再用相关的典型题帮助学生学会用所编程序处理问题的方法。从而,真正使学生的感性认识上升为理性认识。
学习物理规律时,要帮助学生明确;运用任何一个物理规律的基本思路,都应从规律本身中寻找。并帮助学生用自己的语言理清运用规律的思路。例如,对动能定理的运用,首先应理解它的物理意义:研究对象所受力的合功等于物体动能的增量。再引导学生剖析该定理所包含的因果关系,使学生明确要运用好动能定理就应该弄清楚“合功”与“动能的增量”,而要求“合功”,首先要明确对象的受力情况,就必然要进行受力分析;要求“动能的增量”,当然要知道初、末动能(或初、末速度),就应该进行运动情况的分析。可见,运用动能定理的基本思路是:(1)选择研究对象;(2)画出对象运动的情景图;(3)画出对象的受力图;(4)根据动能定理列出方程,统一单位后求解。
又例如,对这样一个问题:如图1所示,质量为m的物体A与倾斜角为中的斜面间的摩擦系数为u,力F拉着物体A从斜面底端匀速地运动到顶端,要使F作功最小,F与斜面的夹角a应是多少?.....................()
A、0 B、л/2 C、л/2-Ф D、Ф
该题,用常规方法求解时,一般是先找出所作的功与a的函数式wF(a),再讨论当a多大时,WF取得最小值。这样处理,比较繁琐,但若求解者对物理 规律的理解达到能用自己的语言运用物理规律思考问题的境界时,就会换个角
度去思考:通过F作功,能量发生了怎样的转化?从而迂回到能的转化与守恒定律的观点得出外力作功所消耗的其它形式的能的一部分转化成重力势能ΔEP(是定值),别一部分在克服摩擦力作功中转化为热能Q。要使外力作功最小,就应使Q等于零,即使物体与斜面间无摩擦力的作用。这样,只能是物体仅在重力和拉力作用下沿斜面缓慢地向上运动,F是重力的平衡力。所以,a=л/2-Ф,答案为(C)。
二、培养学生用分镜头图展示物理情境的能力
我们知道,物理解题的过程,实质上就是寻找物理量间数量关系的过程,物理公式(如牛顿第二定律、动能定理等等)就是各相关物理量在数量关系方面的经验性的总结。许多学生学不好物理的外倾性的表现是解题时死套公式、闭门造车,其根源在于不会展示物理情境,从而在解稍难一些的物理题时,思维混乱,甚至会在头脑中出现一片空白的现象,陷入解题的困境。事实上,许多物理公式是条件公式,离开了条件,公式就失去了效力。我们之所以要强调物理过程的分析,花大力气培养学生用分镜头图顺理成章的把一个复杂的物理情景用一系列彼此独立而又有联系的单一物理情境展示出来,就是为了把一个综合题分解为一个个简单题。在这个过程中,让各种情境中的物理条件充分地曝光,从而降低了运用物理规律的难度。可见,物理教学中,只要展示清楚物理情境,强制学生形成条件化了的知识,就能使学生在再次面临这些条件时,能迅问题和解决问题的能力。
速、准确地提取有关的知识,提高分析[例 1] 在光滑平直的轨道上有两个玩具小车A、B,它们的质量分别为mA=3kg,mB=6kg,它们间用一根轻绳相连,开始时绳子完全松弛,二车紧靠在一起,如图2示,现用3N的水平恒力F拉B时,使B先起动,绳绷紧后,再拖动A前进。在B车前进了0.75m时,二车共同速度为V=2/3m/s。求连接二车的绳长 L(不计阻力,车可视为质点)? 分析 :由题意可知,A、B二车运动的分镜头图如图3所示。其中,在图甲—乙过程中,小车B在外力作用下向右作匀加速直线运动,到乙图时绳子恰被拉直,而后在与乙—丙图对应的极短的时间内,A、B发生完全非弹性碰撞中动量近似守恒;丙—丁过程中,A、B在外力作用下,一起作匀加速运动,在上述各个阶段中由相应的物理规律可得;甲-乙:vB2=2aBL, F=mBaB 乙-丙:MBvB=(mA+mB)u1 丙-丁:U22=u12+2a(0.75-L)F=(mA+mB)a 联立以上方程,并代入数据得:L=0.25m 这样的分析,物体运动的整个过程中所包含的物理情境都展示地清清楚楚了:有些什么过程?各有什么特征?该用什么物理规律建立物理量间的数量关系等等,自然是一目了然的事。
三、帮助学生学会用分析法考虑问题
有些学生在分析物理问题时,往往会束手无策,从常规的物理解题经验方面看,当然是由于没有形成先从运动和力的关系入手分析、展示清楚物理情境,再选择合适的物理公式建立物理量间数量关系的思维定势的缘故,但从解题策略方面看,其根本原因在于缺乏良好的解题策略,没有形成良好的思维程序。我觉得,高中阶段,学生最容易掌握的就是“分析法”处理物理问题的策略。用分析法分析问题,不仅可以使学生形成清晰而完整的解题思路,更可以起到思路的自我提醒的作用,从而使学生避免解题中的盲目性,为顺利解题提供保证。
所谓“分析法”的推理过程是从问题的结论(或待求的结论)出发向已知条件逆推的过程,具体地说,是在认真审题、分析题意的基础上,首先找出能直接回答题目中问题的物理规律或公式,观察这个公式中包含哪些新的未知量(实际上是中间变量),再列出与这几个中间未知量有关的物理公式,如果这个式子仍然含有新的未知量,就再找出与这些新的未知量有关的公式,……按这样的逻辑思维顺序逐渐分析、推理下去,直到待求的物理量全部可以用已知量表示为止。
[例2]如图4示,长L=lm,质量m=lkg的木板A静止地放在光滑的水平面上,其左端上面放一个质量ml=lkg的小块B,现在B上作用20N的水平恒力F,使B由静止开始向右运动,直至滑离A止,已知A、B间的摩擦系数ц=0.5,求:(1)力F的冲量;(2)力F所作的功。
分析:B在F作用下由静止开始向右作匀加速运 动时,A也在B的摩擦力作用下向右作匀加速运动,直至A、B分离。这个过程中,A,B运动的分镜头圈如图5示。设A、B在这段时间t内的加速度和位移分别为按分析法的思路可依次列出以下等式: l=Ft,W=FSA,SA=1/2aAt2,SB=1/2aBt2,aA和aB、SA和SB,则 SB=SA+L,aA=цmg/M,aB=(F-цmg)/m
联立以上方程,并代入数据可得:W=30J,I=9NS。
本题,当然也可以由动量和机械能的知识入手求解。由分析法的思路可写出以下式子: I=ΔP=MVA,+mvB
W=1/2MvA2+l/2mvB2+цmgL
(F-цmg)SB=l/2mvB
2цmgSA=1/2mvA2
SB=SA+L(F-цmg)t=mvB
цmgt=MvA
联立以上方程,同样可得结果。
可见,一些综合题,由于物理情境比较复杂,已知条件多(有些已知条件还比较隐蔽)涉及到的物理知识也比较多,一个缺乏经验的学生往往会感到无从下手,因而,编制好运用各种知识的程序,并熟练掌握一些相关的典型题是十分必要的,但一个综合题中,“究竟要用到哪些知识?先用什么知识,后用什么知识?”许多学生则是不够明确的,而分析法从结论出发,3 目的明确,逻辑性强,有利于启发思维,便于学生掌握运用,它在解题中就像一台文艺晚会的导演一样,有效地调控着解题的思路。
四、提高学生对物理模型的联想能力与迁移能力
教学实践表明,落实了以上三个原则的内容后,学生完全可以具备一定的分析问题和解决问题的能力。但光这样还不够!教学中还得强化学生的模型意识,提高模型的联想能力和迁移能力;我觉得,我们平时所谓的“XX学生学得比较活”,实际上是指这个学生具有一定的分析问题和综合问题的能力与类比能力。亦即具有跳跃思维的本领,在考虑问题时,善于在不同的知识面上进行跳跃性思维,从而找到解题的捷径。显然,积累一定数量的物理模型(包括相关的典型题)是具备跳跃能力的根本保证。事实上,考试中光具备分析问题的能力是远远不够的,如果每个问题都按部就班的去分析一番,时间还够吗?只有帮助学先掌握一些基本的、典型的物理模型,考试时才会在头脑中不断出现“就是它”的闪念,而只需对极少数的问题才有从比较原始的起点入手分析的必要。这样,考试时才能思如泉涌、成竹在胸。
那么,应怎样培养学生的模型联想能力呢?
1、抓住模型的结构特点,合理联想,活跃解题思路
(例3] 把一根长为L的光滑钢丝均匀地绕成一个高h的弹簧。现把该弹簧竖直固定在地面上,让一个小环穿在钢丝上,并使其由静止开始下滑,假设整个过程中弹簧的形变可忽略,求环下滑过程所用的时间。
分析:小环下滑时,只受重力和钢丝对它的支持力。显然,支持力始终与速度方向垂直,只改变速度的方向,改变速度大小的力是重力沿钢丝切线方向的分力。因此,小环下滑过程所需的时间只决定于重力沿钢丝切线方向的分力。这样自然容易使我们联想到滑块沿光滑斜坡下滑的情境(一般的人也玩过将一个直角三角形纸片绕其一直角边卷起时其斜边形成一个螺旋线的游戏)。所以,我们将弹簧以其中心轴为轴展开成如图6所示的直角三角形ABC,其中AC=H,AB=L,从展开的过程可知,钢丝上各点的切线与水平面均成0角。故小环沿弹簧滑下的运动可等效于沿直角形斜边由顶开始的下滑运动。显然:
L=1/2at2, a=gsinθ,∴t=[2L2/(gh)]1/2 可见,借助模型的联想,在物理解题中可以发挥化繁为简、变难为易的作用。
2、挖掘模型中隐含的相关知识,把握特征,强化应变能
[例4] 如图7所示,ABC为全反射棱镜的主截面,一单色光射向全反射棱镜时,其入射光线与出射光线如图中的1、2所示,试完成光路图。
分析:本题中,光先被AB面折射后进入棱镜,而后分别经AC和BC面全反射和折射后出射,欲依照这样的物理过程直接作出光路图是不可能的。但若抓住光在AC面上发生全反射的特点,把平面镜成像的思路移植过来,就很容易画出题中要求的光路 图(如图8示)了。
3、紧扣模型的物理本质,抓住关键,活化知识结构
[例5] 边长为L的正方形导线水平地放在空间均匀分布的方向竖直、磁感应强度大小按B=Bosinωt规律变化的磁场中,如图9示,问线框中产生的感应电动势的最大值是多少? 分析:若直接用法拉第电磁感应定律求解,在高中阶段由于受数学知识的限制将陷入“山穷水尽”的困境,但若抓住“磁通量变化是产生感应电动势的根本原因”这一本质,就很容易使我们联想到这样的情景:如图10示,边长为L的正方形线框,在磁感应强度为BO的匀强磁场中绕轴00/由图中位置开始以ω的角速度匀速转动时,线框中产生的感应定律,线框中产生的感应电动势是多少?
显然,这两种情况中,通过线框的磁通量都按Φ=B0L2Sinωt的规律变化,由法拉第电磁感应定律,线框中产生的感应电动势也应相同,即;e=BoL2ωcosωt, 故εm=BoL2ω。
4、理清相关物理量的关系,合理取舍,揭露知识背景
[例6]真空中,速度v=6.4×107 m/s的电子束水平地射入两平行金属板间,如图11 示,极长L=8.0×10-2m,间距d=5.0×10-3m,极板不带电时,电子束沿两极板中线通过,若在两板间加上频率50HZ的交流电压u=Umsinωt,当所加电压的最大值Um超过某值Uo时,将开始出现以下现象:电子有时通过极板,有时间断(不能通过),求Uo的大小。
分析:该题,许多学生都感到茫然。究其原因,在于未能通过对有关物理量在数量分析的基础上,抓住主要矛盾,因而无法把握题设的物理模型。事实上,电子束所受的重力及电子间的作用力都可以忽略,更为重要的是:电子通过两极板的时间t=1/v=1.25×10-9s,而电压的变化周期T=2×10-2s,显然,t〈〈T,这表明在电子通过两极板的时间内电场强度的变化微乎其微,完全可以认为不变。因而,容易使我们联想到拟题者展示给我们的物理情景是:在电子通过极板的时间内,电子的运动可看出平抛运动。可见,学生头脑中一旦拥有“匀强电场”、“类平抛运动”这两个理想化的模型时,才会去分析题设中的数据,抓住主要矛盾进行思考,解题思路也就极其明显了。
5、建构合理的知识体系,巧用类比,触发顿悟性联想
[例7]一辆小车在轨道MN上行驶的速度v1可达到50km/h,在轨道外的平地上行驶速度v2可达到40km/h,与轨道的垂直距离为30km的B处有一基地,如图12示,问小车从基地出 5 发到离C点100km的A处的过程中最短需要多少时间(设小车在不同路面上的运动都是匀速运动,启动时的加速时间可忽略不计)?
分析:显然,用常规解法是相当繁琐的。我们知道,光在传播中“走”的是时间最短的路径。可见,我们可以把小车的运动类比于光的全反射现象(如图13示)。根据全反射知识得:sinA=v2/v1=4/5 由图13得:sinA=X/(X2+302)1/2 小车运动时间:t=(100-X)/v1+(X2+302)1/2/V2 由以上几式可得:X=40km,t=2.45h。
综上所述,我仅从老师教的角度阐述了物理教学中的几个原则,显然,这是很不够的。我们知道,课堂教学是一个典型的信息交流和反馈的过程。教学中,课堂内容所包含的各种信息是经过教师的精心组织、编排后,有计划、有目的、有意识地根据学生现有的心理水平和知识水平及教学所要达到的目标对学生实施调控的过程,学生获得这些信息后经过自身的加工、贮存后将输出的信息反馈给教师,使教师能及时检查、纠正或调控原来输出的控制信息,从而使教师传送给学生的信息更易被学生存贮、内化,也更有利于师生间发生信息的交互作用。教学是师生的双边活动过程,离开了学生的配合:既便有最好的教学内容和教学方法,也很难得到理想的实施。学习是一种艰苦的劳动,学生的学习需要聪明才智(即智力因素),但更需要正确的学习动机、浓厚的兴趣、饱满的热情和坚强的性格与毅力(即非智力因素)。我们在教学中,除了注重教法和学法的研究外,还应十分重视学生非智力因素的培养,努力创造一个良好的智能发展环境,使教学双方在和谐的信息交流中,创造性的完成教学任务。