高中生物理建模能力的培養(yǎng)論文
摘 要 在物理知識(shí)體系中,物理建模的思想與方法貫穿于其各類分支,具備物理建模能力是幫助學(xué)生構(gòu)建物理學(xué)體系最直接有效的方法。本文就高中生物理建模能力的培養(yǎng)提出幾點(diǎn)想法與建議。
關(guān)鍵詞 物理建模 教師 學(xué)生
一、要有建立物理模型的意識(shí)
高中階段的物理模型有很多,一般可分三類:物質(zhì)模型(質(zhì)點(diǎn)、輕彈簧、理想氣體等)、狀態(tài)模型(氣體的平衡態(tài)、原子所處的基態(tài)和激發(fā)態(tài)等)、過程模型(勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)等),而物理題目的設(shè)置均是圍繞著這些物理模型展開的。在教學(xué)過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生樹立物理模型的意識(shí),讓學(xué)生逐步認(rèn)識(shí)到華麗包裝的題目后就是赤裸裸的常見的物理模型,做題時(shí)要?jiǎng)冸x出題目本質(zhì),聯(lián)系舊有知識(shí),促進(jìn)知識(shí)遷移。也就是說,要有把問題轉(zhuǎn)化成為物理模型來研究的意識(shí)和習(xí)慣。例如關(guān)于摩擦力有這樣幾個(gè)常見判斷題:滑動(dòng)摩擦力(靜摩擦力)的方向可以與物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向相同嗎?相反嗎?能成任意角度嗎?運(yùn)動(dòng)(靜止)的物體可以受靜(滑動(dòng))摩擦力嗎?很多學(xué)生迷惑在這些概念題中不能自拔。但當(dāng)學(xué)生心中有了擦黑板、走路、傳送帶、手握瓶子任意方向運(yùn)動(dòng)等情境時(shí),這些問題便極易解決了。打個(gè)不是很恰當(dāng)?shù)谋扔鳎咧形锢韺W(xué)什么?無非是彈簧彈來彈去,滑塊在斜面上滑來滑去,子彈與木塊碰來碰去,帶電粒子在電磁場(chǎng)中飛來飛去。
二、及時(shí)對(duì)已學(xué)過的物理模型歸納與總結(jié)
教師要善于為學(xué)生對(duì)已學(xué)物理模型進(jìn)行歸納與總結(jié),更要善于引導(dǎo)學(xué)生自己進(jìn)行這項(xiàng)工作。例如我們?cè)谥v《功》這一節(jié),必然要講到摩擦力做功的問題:滑動(dòng)摩擦力能做正功嗎?負(fù)功呢?能不做功嗎?靜摩擦力呢?雖說這是功的`內(nèi)容,實(shí)際上如果學(xué)生對(duì)關(guān)于摩擦力的相應(yīng)物理模型很熟悉的話(擦黑板、走路、傳送帶、手握瓶子任意方向運(yùn)動(dòng)等),這個(gè)問題會(huì)很容易被解決,而我們很自然地就把重難點(diǎn)轉(zhuǎn)移到一對(duì)兒滑動(dòng)摩擦力或靜摩擦力做功代數(shù)和為何值這個(gè)問題上?偨Y(jié)知識(shí),積累經(jīng)驗(yàn)是必要且重要的!
三、怎樣培養(yǎng)物理建模能力
(一)多媒體的應(yīng)用。
隨著信息技術(shù)與多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展,教師利用多媒體課件上課已經(jīng)成為一種常規(guī)的教學(xué)方式。事實(shí)說明,多媒體技術(shù)的應(yīng)用在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)教學(xué)的直觀生動(dòng)性、方便知識(shí)復(fù)習(xí)、習(xí)題練習(xí)等很多方面都發(fā)揮著巨大的作用,也給我們的物理學(xué)科教學(xué)帶來了極大的方便。我們用flash可以更加直觀生動(dòng)地展現(xiàn)那些抽象的無法用手工教具展現(xiàn)的物理模型,從而加深學(xué)生的印象與理解。
。ǘ┪锢韺W(xué)史的幫助。
了解物理學(xué)史是學(xué)習(xí)物理課程的一項(xiàng)重要內(nèi)容。它不僅能提淺談高中生物理建模能力的培養(yǎng)蘆 斌(開封市第二十五中學(xué) 河南省 475000)摘 要 在物理知識(shí)體系中,物理建模的思想與方法貫穿于其各類分支,具備物理建模能力是幫助學(xué)生構(gòu)建物理學(xué)體系最直接有效的方法。本文就高中生物理建模能力的培養(yǎng)提出幾點(diǎn)想法與建議。
關(guān)鍵詞 物理建模 教師 學(xué)生
高學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)熱情,更是培養(yǎng)學(xué)生物理建模能力的一種有效手段。例如在《萬有引力》的學(xué)習(xí)中,從古埃及的托勒密,到意大利的伽利略,到第谷開普勒,波蘭人哥白尼,再到牛頓,科學(xué)家們?cè)趯?duì)宇宙的研究過程中都是提出各自的物理模型來比對(duì)現(xiàn)實(shí)中的現(xiàn)象,從而確立距離實(shí)際最接近的理論。牛頓為什么能夠解決困擾科學(xué)家們的三大問題從而得出萬有引力定律?正是由于他抓住了事物的主要因素,忽略次要因素,對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行科學(xué)抽象化處理,得出一種能反映原物體本質(zhì)特征的理想物質(zhì)、過程或假設(shè)結(jié)構(gòu),而這種理想物質(zhì)、過程、假設(shè)結(jié)構(gòu)就叫做物理模型。
(三)利用好實(shí)驗(yàn)室。
物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。做實(shí)驗(yàn)是檢查學(xué)生是否真正掌握某一物理模型規(guī)律的重要手段,是培養(yǎng)物理建模能力的有效途徑。沒有清晰的物理模型概念學(xué)生就不會(huì)開展實(shí)驗(yàn)過程;沒有習(xí)慣性的建模意識(shí)和正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的科學(xué)指導(dǎo)思想,學(xué)生就不能通過實(shí)驗(yàn)來培養(yǎng)自己的思維能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力。讓學(xué)生帶著物理建模的意識(shí)走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,多進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,才能讓學(xué)生真正走進(jìn)物理學(xué)的精妙之門!(四)培養(yǎng)熱愛生活與觀察的情感態(tài)度。
新課標(biāo)中,情感態(tài)度與價(jià)值觀的培養(yǎng)是一項(xiàng)很重要的內(nèi)容。
教師要善于利用機(jī)會(huì)引導(dǎo)學(xué)生熱愛生活,熱愛觀察。知識(shí)來源于生活,觀察取決于興趣。一個(gè)熱愛生活與觀察的人必然精力充沛,富有生機(jī)與創(chuàng)造力。伽利略看見吊燈的晃動(dòng)而發(fā)現(xiàn)單擺的等時(shí)性、阿基米德因洗澡時(shí)水的溢出而發(fā)現(xiàn)浮力定律、奧斯特因小磁針的偏轉(zhuǎn)而發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)……物理模型正是來自于生活。ㄎ澹┪锢斫處熞粩嗵嵘约骸
社會(huì)在進(jìn)步,科技在發(fā)展。從光電管到磁流體發(fā)電機(jī),從宇宙飛船到粒子物理……現(xiàn)在每年高考題幾乎都會(huì)有關(guān)于新技術(shù)應(yīng)用方面的題目出現(xiàn)。這就要求教師也要不斷進(jìn)行學(xué)習(xí)。三尺講臺(tái)是教師展示魅力的地方,優(yōu)秀的教師能夠用自己的人格魅力、文化魅力、道德魅力征服學(xué)生,抓住學(xué)生的眼球與思維,從而潤物無聲、水到渠成。正所謂“親其師,信其道”,只有“征服”學(xué)生才能有效地在工作中貫徹落實(shí)我們的想法。
從伽利略開創(chuàng)近代物理先河開始,實(shí)驗(yàn)觀察加科學(xué)推理的研究方法一直是物理學(xué)發(fā)展中的指導(dǎo)思想。而理想化模型即物理建模正是為適應(yīng)這樣的研究方法而提出來的。具有物理建模意識(shí),具備物理建模能力,是每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的目的之一,也是高中物理教師必須完成的非常重要的一項(xiàng)工作!
參考文獻(xiàn):
[1]物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))解讀[M].廖伯琴,張大昌.湖北教育出版社,2004.
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