時間:2023-05-29 18:02:39
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇物理教材,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1.概念型教材分析方法
物理學科中有著前人豐富的研究理論,比如力學、電磁學、熱力學、相對論、量子力學等。每種物理學內容都有著不同的概念,盡管概念不相同,但概念的引入、建立、應用以及發展等環節都十分相似。因此針對概念建立的教材,其分析方法應在生活實例和實驗的基礎上,對其共性及本質抽象化地給予科學概括及表述。
2.規律型教材分析方法
物理學科中展示無數物理量之間必然存在外在聯系及內在聯系,因此規律型教材必須使用實驗歸納法、演繹推理法、假說法、理想實驗法等進行分析。其中實驗歸納法即從物理相關實驗的觀察和測量的基礎上使用邏輯和數學對其進行分析和歸納,以此重現物理規律的建立過程;而演繹推理法則是以已知物理知識為出發點,演繹物理現象和過程,在原有基礎上得到新的物理規律。
3.實驗型教材分析方法
實驗型教材側重于實驗過程,并從結果中得出物理科學方法。其過程首先是觀察教材所敘述的實驗方法,分析其如何根據實驗目的設計構思思路和具體實驗操作,再歸納和整理出實驗結果的方法。
4.應用型教材分析方法
應用型教材較為側重利用現今已得出的物理理論知識來解釋和說明問題。應用型物理教材較常使用的物理科學方法主要有假設物理情境下建立物理模型的方法、數學方法、分析及綜合方法等。
二、深入挖掘物理教材,優化教學過程
物理新教材相對于老教材而言,它使抽象的問題更加具象化,物理教材主要的教學內容包含力學、電磁學、熱學、光學、原子物理以及運動學,每個知識點都有相匹配的插圖,每一課內容后都有新增的“做一做”“思考與討論”“閱讀教材”“旁批”等。“做一做”主要集中于物理實驗,以鍛煉學生的動手能力,從實驗過程中掌握具體細節,在教學過程中應積極組織學生觀察、理解物理實驗,以讓學生對知識點理解得更加深入。“思考與討論”部分主要集中于對知識點的基本理論進行梳理,學生在思考教材所提出問題時在腦中回想了一遍剛剛課上的知識點內容,并將知識點內容和已經掌握的知識相聯系,使學生通過“思考與討論”W會分析、討論問題。“閱讀材料”則為延伸至實際和相關方法等。“旁批”則提示教材中知識點的相關方法、補充、資料以及解題指導等。教師應在講解完知識點后,重點分析相關例題和課后習題,提出適當的問題引起學生的思考和討論,在討論的過程中將問題逐漸深入,提高學生對知識的理解程度,并引導學生在潛意識里自行去探究相關物理問題。
三、深入結合物理教材設計物理題
高中物理題應把握教材的科學方法脈絡,根據物理知識的方法論特點來設計題目;題目模擬相關情境,探討如何解決某種物理問題,由認知沖突中考查相關物理知識點,讓學生如科學家探索一般自主突破問題;以物理習題教學及復習為目的設計物理題。習題教學可設計具有代表性的某個知識點的物理習題,著重于教材中物理學習方法的設計。復習習題則是將教材中的知識點進行綜合運用;實驗題則是根據教材中的物理實驗方法,設計物理實驗題,重點側重于物理理論的形成。物理教材在物理題設計方面必須全面結合重要知識點,且符合學生所掌握的知識背景、思想現狀以及思維特點。問題的設計必須非常明確,使內涵外延精要,使題目所考范圍盡量小而精準,讓學生在做題的過程中深入知識點,做到對物理題的舉一反三和觸類旁通。
參考文獻:
關鍵詞:教材 物理思維方法 物理教學
全日制義務教育《物理課程標準》指出“通過科學想象與科學推理方法的結合,發展學生的想象力和分析概括能力,使學生養成良好的思維習慣,敢于質疑,勇于創新。”因此重視思維能力的培養是物理教學的重要目標之一;另一方面,物理思維方法也是人們對物理研究和實踐中采取的思考方式和科學方法的總結與概括。不僅可以提高物理學習效率、促進物理知識的學習,還可以培養科學的世界觀、發展學生獨立思考問題和解決問題的能力。筆者在多年的物理教學工作中發現,教材中蘊含的物理思維方法很多,可以充分利用教材來開展物理教學活動,滲透物理思維方法教育。
一、教材中蘊含的主要物理思維方法
1.物理模型思維法
物理模型思維方法是指在學習物理的過程中,充分利用物理模型進行分析綜合的思維方法。所謂模型,就是為便于專注本質,解決問題,把復雜的物理過程與研究對象取其枝干,歸結為一些簡單的模型進行研究。物理模型有兩類:一類是把研究對象看作抽象的理想模型。這類模型有質點、理想氣體、彈簧振子、單擺、點電荷、點光源等;另一類是把物理過程抽象為理想模型。此類模型有勻速直線運動、完全彈性碰撞、穩恒電流等。同一物體可以分成好幾種物理模型。例如太陽,研究它與其他天體之間的引力時看作質點;研究其轉動時看作剛體;研究其照射地球表面時,看作平行光源。
對同一問題,取用不同的物理模型,會得到不同結論。選取模型的原則是,按照所給條件,盡可能簡單。各類物理教材中,有時明確說明討論的是哪一種模型,如質點、光線。但是多數場合不加說明,需要教師自己來思考。如力學范圍內,石頭、小球、子彈等不言而喻作為質點。在轉動部分,杠桿、飛輪等應看作剛體。高中必修1第10頁:“在物理學中,突出問題的主要方面,忽略次要因素,建立理想化的物理模型,并將其作為研究對象,是經常采用的一種科學研究方法,質點就是這種物理模型之一。”3-2冊第41頁也說明理想變壓器也是一個理想化模型。
2.物理演繹思維法
物理演繹思維法是歸納和演繹思想在物理學研究中的運用。比如將萬有引力導出過程中,講到海王星的發現。19世紀40年代,法國天文學家研究天王星的觀察資料時,發現它的位置與天文學計算的結果不一樣。他就用萬有引力定律這個一般規律,進行演繹推理,推測出這種偏離現象,是由于有一顆未知的行星在吸引著天王星。他把推算出未知行星的軌道和預測的位置告訴了柏林天文臺。后來,德國天文學家加勒觀察到這個行星,就是海王星。
3.物理類比思維法
物理學研究過程中,許多結論的得出都是依據物理學家的類比思維。在講到這些地方時,可以結合教材中的事例進行講解。例如,在講到單擺的時候,知道在擺角小于5度條件下,擺長一定的單擺震動周期與振幅和擺球無關。這叫做單擺振動的等時性,擺的等時性是伽利略通過類比的方法得出的結論。青年時代的伽利略,觀察教堂懸掛的油燈在擺動,發現吊燈的擺動幅度盡管越來越小,但那時每一次所擺的時間似乎是相等的。當時還沒有鐘表,伽利略就用他的脈搏跳動一般是有規律的特征,他一面按照自己的脈搏,一面注視著吊燈的擺動,應用類比推理,觀察的結果是正確的。
4.等效原理思維法
高一物理中知道了勻速直線運動。但在討論變速運動時,運動的快慢不均勻了。引入平均速度時,一個變速運動,在一段時間里,經歷了一段位移,跟一個同樣的時間通過相同的位移的勻速直線運動效果相當,粗略地描述變速運動快慢,還是用位移跟時間的比值。不過,這不叫速度而是平均速度。因此,在討論平均速度時,一定要闡明哪一段時間,哪段距離效果才算數。換另一段距離,另一段時間,就可能不是等效的。
5.量綱驗證思維法
基本量和導出量。事先選定幾個物理量作為基本量。由于基本量根據物理公式導出其他物理量的單位,叫做導出單位。國際上制定的一種通用的適合一切計量領域的單位量叫做國際單位制。力學范圍內,國際單位制規定長度、質量和時間為三個基本量,它們用米、千克、秒作為基本單位。速度、加速度、力、動量、功都是導出量。它們的單位米/秒、米/秒、牛頓、千克·米/秒、焦耳都為導出單位。筆者認為量綱驗證思維法常常不被部分教師和學生重視,而事實上其在物理學習和解題過程中起到重要作用。
6.科學猜想思維法
把日常生活經驗跟探索物理規律結合起來,進行科學猜想。例如,學習阿基米德定律時,聯系到井里提水。水桶離開水面過程中,感到桶逐漸變重,可以推出浮力大小可能與物體浸入液體里的體積大小有關。還可以聯系在河水中游泳和海水中游泳有何不同。猜想浮力大小可能和液體密度有關。觀察探索性實驗,獲得定性的認識后,進行科學猜想。例如,初中物理做研究液體的壓強與深度的關系探索實驗時,首先獲得液體內部同一深度,向各個方向的壓強都相等。然后,認識到液體的內部壓強隨深度而增大,科學猜想液體的壓強可能與深度的關系。
7.比值法和反證法
教材中多次體現了比值法和反證法在物理學科中的運用。高中教材必修1中15頁:在這里,我們用兩個物理量(位移和時間)的比值定義了一個新的物理量(速度),它的物理意義與原來的兩個物理量完全不同。在物理學中,常常用比值定義物理量來研究對象的某種新知,例如物質的密度、運動速度、壓強等。事實上這個方法在其他領域也經常使用,例如人均耕地面積、人均收入、貨物的單價等等。高中物理3-1冊19頁討論等勢面與電場線的關系時用到了反證法,反證法是科學研究中重要的邏輯方法。
二、結合教材滲透物理思維方法教育的途徑和方法
高職教育目的是培養專業技術較強綜合素質性的人才。高職學生所學專業都不相同,并且都具有較強的專業性,要將所學的知識運用于實際中。但目前高職物理教師往往不理解學生的學習能力和專業學科,只是將書本教材上的知識講解一遍,并不能幫助學生將理論運用于所學專業中。
將理工類的基礎物理學科與專業學科分離,這不僅僅導致學生的科學素質降低,更是影響到學生的專業學科學習。在物理學科的學習中,教師必須理解學生學習的專業科學,并將教學內容與專業知識完成具體科學的統一,使物理知識真正成為學生學習專業知識的基石。
二、改革的思路理念和解決辦法
改革的思路可以從以下幾個方面考慮:
①從高職教育的物理課程安排入手,保證學生所學的物理知識可以真正運用到實際專業學科。
②從教材編排入手:加強對教材編排的改進,聽取專業學科教師的意見。對教材內容進行創新,不能僅僅局限于原有的體系。
③從物理學科教師入手:教師在授課中應加強實踐應用和對學習的專業知識融入。具體可以從以下幾個方面著手:
(一)改變物理教材課程設計體系
現行的物理教程無論從內容還是結構來說,都不符合現有的高職教育體系。想要使教材與教育體系實現統一,第一必須先從教材編排者入手,在教材編排過程中,物理教師雖然是編排主體,但各專業學科的教師也要參與其中,保證教材的實際應用價值;第二從課程設計進行改革,在課程設計過程中,要保證學生在教材中學習到的知識與實際應用相結合,使物理教學內容和專業教學內容建立有效統一的有機聯系;第三從教師的授課方式進行改革,教師必須了解學生所學專業,進行對現有教學計劃的完善與修改,對不同專業進行設計不同的授課方式和方法,不能拘泥于一種授課體系。
(二)學校應對基礎科學素質教育的重視程度
造成現在高職教育目前狀況的原因之一就是高職學校對基礎科學素質教育的不重視。現在大部分高職學校都注重專業課,輕視了基礎科學素質教育。學校必須保證基礎科學素質教育的學習時間、教學條件、學習內容等,不能以犧牲基礎科學素質教育為前提來保護專業課。只有學好了基礎的科學知識,學生才能更輕松容易的學習專業課。反之則是事半功倍,不僅沒有學習好基礎科學,而且專業課的知識也沒有精通。所以,高職學校必須保證學生的基礎科學素質教育。
三、結語
一、利用物理實驗激發學生的學習興趣
興趣是自信與勇氣的源泉,是創造的基礎。任何創造和發明往往都來源于對問題的濃厚興趣,有了興趣,學生的學習積極性就會更高,學習的效果就會更好。Physics principle and problem一書中為了使學生學好基礎知識,培養探究能力,達到良好的教學效果,引入了一些生動刺激的小實驗,以激發學生的學習興趣,吸引學生的注意力,使學生產生強烈的求知欲。
例如,本書第8章介紹“質心與穩定性”這一知識點時,就引入了一個旋轉陀螺的迷你小實驗。先用硬紙板剪兩個圓,直徑分別為10 cm和15 cm。取一支帶有橡皮頭的鉛筆,橡皮頭為支點,轉動鉛筆。重復幾次,記錄結果。然后小心地將鉛筆插入半徑為10 cm的圓紙板中心,仍舊以橡皮頭為支點轉動裝有圓紙板的鉛筆。將圓紙板固定于鉛筆的不同位置上轉動并記錄觀察結果。再用半徑為15 cm的圓形重復以上步驟。通過該小實驗學生能夠自行分析出圓紙板所在位置對鉛筆轉動的穩定性的影響。通過這些有趣生動的小實驗課堂會充分活躍起來,學生們想得到理論解釋的欲望難以壓制,于是就進入主動要求探求新知識的境界。原本枯燥無味的教學內容會變得妙趣橫生。
二、利用理論聯系實際的教學內容激勵學生
Physics principle and problem一書為了激勵學生對物理科學的熱愛,盡可能地做到理論聯系實際,開發與教學內容相關的各種教學資源,用于教學情景的創造。例如,本書的第28章“原子的量子模型”一節中,就介紹了物理學激光技術在眼部外科手術中的應用。當學生了解到身邊的很多同學通過準分子激光手術治愈近視眼原來其原理是來源于物理學中光子的能量時,不得不感慨物理學對于人類的健康是多么重要。再比如,本書第11章談到“能量守恒和動量守恒”問題時,就引入跑鞋進行分析。當學生了解到原來小小的跑鞋竟然凝結了如此多的物理原理,才能既保護趾骨又提高成績時,不禁要感謝物理學理論和研究者。其崇敬之心也會激勵學生努力學習物理知識,并應用于生活。
與此同時,教材中引入大量的互聯網鏈接,引導學生通過互聯網,拓展學習資源和知識面。據不完全統計,僅僅在物理實驗方面就引入了18個網絡鏈接的地址,以幫助學生更好地了解生活中的物理現象及原理。這些網絡資源同時又是對課本理論的一個補充,激勵學生通過各種途徑獲取知識。
正是因為教材堅持盡量選取與所學內容密切相關的,理論聯系實際的素材,展示應用物理知識的情境,促使學生對所學的內容產生興趣和親切感,從而激勵了學生的物理學習動機和行為。
三、利用物理學前沿技術激勵學生
Physics principle and problem這一教材相比較于國內教材最大的特點是引入大量篇幅,設計專欄介紹物理學前沿技術。例如,該書第3章介紹了“高速下的時間膨脹”,第7章介紹了“黑洞的直接和間接證據”,第13章介紹了“世間的第五種物態玻色——愛因斯坦凝聚”,第15章介紹了“太陽的超低頻聲波及測量”,第18章描繪了“引力透鏡”,第29章介紹了“人工智能”,等等。這其中很多都是我們物理專業教師大學時期所學的內容。該書運用了深入淺出的語言帶高中生進入了神秘的物理世界,帶他們感受物理學科的博大精深。這些物理學前沿技術的魅力使得美國高中生對物理學產生了崇敬和向往之心,也是激勵他們學習物理知識和理論的力量源泉。
1建構主義強調學習的自主性
建構主義認為,學生獲得知識應當有一個過程,這個過程猶如他的機體吸收營養,只有他自己才能完成,別人是不可能替代的.別的學生能幫他做習題、寫作文,但他本人不會因此而獲得知識;教師可以講解、答疑和指導,但也必須通過學生有意義的自我活動,才能完成獲得知識過程.
建構主義的這個觀點確定了學生在教學過程中的地位,學生是主體.教師在教學中只能起指導和組織作用.教學的過程不應當是學生跟著老師轉,而應當是教師如何在教學上調動和發揮學生的主動性,創造條件做好服務工作.教育從本質上講是認知個體在一定環境中的自我發展,真正意義上的教育是“自我”教育,是最終只決定一個自變量的函數.
普通高中《物理課程標準》的課程基本理念中就明確提出:“應促進學生自主學習,讓學生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考”,“幫助學生學習物理知識與技能”.這里的“促進自主學習”,表明了學生是學習的主體,教材、教師等只能對“主體”起到“促進”的作用,只有主體能“積極”、“樂于”、“勇于”和“勤于”進行有意義的活動,才能獲得“知識與技能”.
《物理通報》編寫的物理教材中,精心設計了觀察、思考、推理、猜想、測量、計算、制作、上網和社會調查等多種學生的自主性活動,從教材的結構就促使學生處于自主學習的地位而成為學習的主體.在初中教材中,就有“我的設計”、“我的制作”、“自我評價”等多種自主性活動;在高中教材的第一個模塊的第一章中就有學生要參與的各種活動30多個.
2建構主義認為主體的認知過程是一個新知識結構的構建過程
建構主義認為,在基礎教育中,認知主體在獲得新知識前,已有的經驗和知識就構成了學生自己原有的認知結構,這是他能獲得新知識的基礎.當他遇到新的情況時,會用這個認知結構與新情況發生聯系,用這個結構去認同(應順、適應、平衡)新的知識,逐步建構新的認知結構.這是建構主義確認的主體的認知過程,這就是所謂的“建構”.
按照這種觀點,學生原有的認知結構對于他學習新東西是非常重要的,影響學生學習最重要的因素就是學生已經知道了什么.每個人的知識,都是在自己原有的知識、經驗的基礎上慢慢地構建起來的,無論是正確的還是錯誤的,都只有這樣一個途徑.
因此,學生具備一個好的認知結構對于他獲得新知識是非常重要的.一個良好的認知結構應當具備三個條件:存儲的信息量大;有序化程度高;開放性好.一個學生在學習某一物理教材之前,他腦子里原有的物理知識內容及其組合,就構成了關于物理的認知結構,是學習這本新教材的起點,也是他個人認知結構的一部分.
中學物理普遍反映難學,一方面可能是學科本身的原因,它不會像小說、電影那樣直接對人的情感和感官產生共鳴或沖擊,很快把人吸引住.因為物理學的魅力和美麗要通過學習者的努力(對有些人可能是煩惱)才能看到.另一方面是教材的原因,傳統的教材普遍缺乏學生的活動.老師講,學生記,單一的教學方法,扼殺了學生學習的主動性.還有一個重要原因是教師在教學活動中忽視了對學生原有的物理認知結構的研究,未把這個結構作為教學的起點,而這個結構恰恰是決定學生學習效率最直接和最重要的因素.
《物理課程標準》的基本理念第二條中就指出“應重視全體學生的共同基礎,同時應針對學生的興趣、發展潛能和今后的職業需求,設計供學生選擇的物理課程模塊,以滿足不同學生的學習需求,促進學生自覺地、富有個性地學習.”這條基本理念首先就注意到了全體學生的共同的認知結構;其次是考慮到不同類型的學生由于各種不同原因而形成的不同認知結構,可以選擇不同的物理模塊進行學習.在內容的選擇上,提出了“要精選學生終身學習必備的基礎知識與技能”,就是為了給學生構建一個良好的物理認知結構.
《物理通報》編寫的物理教材中,非常重視學生原有的物理認知結構,強調初、高中物理知識的銜接.差不多在每節教材的開始,精心設計了各種情景,這些情景通過一些現象和提問,來激活學生已經具備的知識和經歷,引起學生的好奇心和求知欲,并把它與即將要學的新知識聯系起來.
在教材編寫中,為滿足不同學生的學習要求,除了考慮各模塊應有的不同特點外,在同一模塊中,還設有“小資料”、“課外閱覽”、“物理在線”、“發展空間”等學生活動欄目,充分滿足具有不同認知結構的各類學生富有個性的學習.
3建構主義認為學習是主體主動的探究過程
建構主義認為,學生的學習不應當是單純的輸入和接收,而應當是從他原有的認知結構出發,先是對新知識發生質疑,進而產生猜測、思考、觀察、測量、分析等一系列有意義的活動,然后到理解和認同.這個過程是對原有認知結構的調整和改變,是新、舊知識之間雙向互動的相互作用的過程.
這個過程不僅使學生獲得了知識,而且能使學生獲得能力和方法.這對于學生走進現代社會、對于學生的今后發展將是非常重要的.因為學生有了這種能力和方法,就可以按照自己的需要,有了繼續擴充知識的本領,并有可能進行各種創造性的活動.所以建構主義認為,探究問題的過程,要比知道問題的答案重要得多.
一個學生在學校里應當掌握多少知識?一個教師應當教給學生多少知識?這是一個很難確定的數量.科技的發展和進步讓我們越來越看到,某些知識會過時,某些知識有局限性,有的專業知識在面世后的頭三年,一半都變了樣.現代科技知識的更新更快,計算機的書籍二三年就更新換代了.經驗表明,任何一個人不可能記住他在學校學過的全部概念、定理、公式等知識.因此,建構主義認為對速變化著的現代社會來說,人的能力往往比他存儲的知識重要得多.
學生在經歷獲得知識的過程中,新、舊知識之間的相互作用的強度會決定認知主體獲得知識的質量.我們可以舉一個例子來說明這個問題.比如,先在一個盒子里裝上東西,不告訴學生裝的是什么,而是讓學生通過掂量、晃動、聽聲、測量等各種方法,經歷一個過程,再說出盒子里可能裝的是什么東西,并說明他猜測的理由.這個過程對學生會有深刻印象,他對盒子里究竟裝著什么,會念念不忘,總要想方設法把這個結論找出來.但如把盒子里裝了什么直接告訴學生,學生會覺得意思不大,不會引起他多大的興趣,他的好奇心、探索精神、探究的能力都一概被扼殺了.主體的主動性沒有了,他不能體驗和了解真實世界的豐富與刺激,他不可能進入知識探索者的角色,不能體驗到獲得成功的愉悅.他很快就會忘記盒子里裝的是什么.如把盒子里裝的“東西”當作是“知識”,由于上述兩種情況相互作用過程的強度不同,學生獲取知識的質量顯然有很大的差異.我們也一定會有這樣的經驗:對于某件事情的認識,聽到的不如看到的,而看到的總不如親身經歷的.傳統的教育觀念,主張記憶和背誦,注重的是知識的量.而建構主義教育理念,主張學生經歷過程來獲得知識,重視的是知識的質.學生在學校學習的有限時間里,不是記住的知識越多越好,而是獲得能從教材上、從老師那兒通過自己的努力,獲得屬于自己的能帶得走的知識.
《物理課程標準》在教科書編寫建議中就明確提出:“高中階段的物理課程要給學生提供必要的科學探究機會,讓學生通過自己的思維、動手實驗、查閱文獻等,體驗探究過程的曲折和樂趣,發展科學探究能力,增強對科學探究的理解.”并提出了“在知識技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個維度上……來構思教學內容和教學活動的安排”.在教材的編寫上又指出“在內容選擇、呈現方式等方面為科學探究活動的實施創造機會和條件.”
《物理通報》編寫的物理教材,以《物理課程標準》提出的三維教學目標為基礎,確定教材基本結構和內容,重視過程與方法,突出了實驗探究這個欄目,它包括“提出問題、對問題進行猜想、設計實驗方案、選定實驗器材、進行實驗、立表作圖、寫出實驗結論、對實驗結論進行分析”等完整的探索過程.這種探究幾乎每章都有,具有探究性質的各式活動,幾乎每節都有.
4建構主義強調學生之間的合作、交流,調整個人的認識偏差
建構主義認為,雖然建構知識是由認知個體來完成的,但由于認知的經驗和對外部世界理解的不同,原有的認知結構會因人而異,所以必須在建構知識的同時,要與別人討論、協商、合作、競爭,進行多方面的接觸,從而使自己的認識更為準確,更加全面.因此在進行教學設計時要采取多種形式的學習方式,使學生之間發生認知上的接觸和碰撞.在老師的引導下,在對某一問題的探究中,相互交流、討論,促進學生與學生之間、學生與老師之間的合作互動.這樣做,能超越一個學生自我的認識,獲得更準確的理解.這種互助交流的學習,比學生封閉學習,然后進行單一的書面考試重要得多.
在《物理課程標準》教學建議中,就提出“根據內容選擇恰當的形式,進行交流”,并提出“教學中要提供學生當眾交流的機會”,在教學案例的分析中,提倡“集體智慧是學習的共同財富”,而不提倡“學生封閉式地學習”.
1 控制變量法
在研究物理問題時,某一物理量往往受幾個不同物理量的影響,為了確定各個不同物理量之間的關系,就需要控制某些量,使其固定不變,只改變某一個量,看所研究的物理量與該物理量之間的關系.在教材中運用控制變量法有11處:
(1)研究弦樂器的音調與弦的松緊、長短和粗細的關系.
(2)研究蒸發快慢與液體溫度、液體的表面積和液體上方空氣的流動快慢的關系.
(3)研究導體電阻大小跟導體的材料、長度、橫截面積的關系.
(4)研究電流與電阻、電壓之間的關系即歐姆定律.
(5)研究電流產生的熱量與電流、電阻和通電時間的關系.
(6)研究電磁鐵的磁性與線圈的匝數和電流的大小的關系.
(7)研究滑動摩擦力與壓力和接觸面之間粗糙程度的關系.
(8)研究壓力的作用效果(壓強)與壓力和受力面積的關系.
(9)研究液體的壓強與液體的密度和深度的關系.
(10)研究物體的動能與質量和速度的關系.
(11)研究物體的重力勢能與質量和高度的關系.
要注意在很多探究性實驗中經常用到此法.
2 建立理想模型法
把復雜問題簡單化,摒棄次要因素,抓住主要因素,對實際問題進行理想化處理,構建理想化的物理模型,這是一種重要的物理思想.在教材中運用建立理想模型法有4處:
(1)勻速直線運動,就是一種理想模型.在生活實際中嚴格的勻速直線運動是無法找到的,但有很多的運動情形都近似于勻速直線運動,按勻速直線運動來處理,大大簡化了難度,得出的結果又具有極高的精度,在允許的誤差范圍內與實際相吻合.
(2)杠桿也是一種理想模型,杠桿在實際使用時,由于受力的作用,都會引起或大或小的形變,可忽略不計,因此,我們就把杠桿理想化,認為它無形變.
(3)汛期,江河中的水有時會透過大壩下的底層從壩外的地面冒出來,形成“管涌”,“管涌”的物理模型是連通器.
(4)光線、磁感線都是虛擬假定出來的,但它們卻直觀、形象地表述物理情境與事實,方便地解決問題.通過磁感線研究磁場的分布,通過光線研究光的傳播路徑和方向.
理想模型分為:對象模型,如杠桿、連通器和光線;過程模型,如勻速直線運動,勻速圓周運動;另外還有環境模型,如勻強磁場.
3 等效(替代)法
在物理學中,將一個或多個物理量、一種物理裝置、一個物理狀態或過程用另一個物理量、一種物理裝置、一個物理狀態或過程來替代,得到同樣的結論,這樣的方法稱為等效(替代)法,運用這樣的方法可以使所要研究的問題得到方便地解決.在教材中的運用等效(替代)法有4處:
(1)在力的合成中,若干個共同作用的分力就可以等同于作用效果相同的一個合力;相反,一個力也可以分解為作用效果相同的若干分力.
(2)在電路中,若干個電阻,可以等效為一個合適的電阻;反之亦可,如串聯電路的總電阻、并聯電路的總電阻都利用了等效的思想.
(3)在“曹沖稱象”中用石子等效替換大象,效果相同.
(4)在研究平面鏡成像實驗中,用兩根完全相同的蠟燭.
4 轉換法
有些物理現象和物理量,不便于直接觀察和測量,通過轉換為其他方式來確定和認識所研究的問題.在教材中運用轉換法有5處:
(1)電流看不見、摸不著,判斷電路中是否有電流時,我們可以通過電路中的燈泡是否發光去確定.即根據電流產生的效應來判斷.
(2)分子運動看不見、摸不著,不好研究,但可以通過研究擴散現象認識它.
(3)磁場運動看不見、摸不著,判斷磁場是否存在時,用小磁針放在其中看是否轉動來確定.
(4)判斷電磁鐵的磁性強弱時,用電磁鐵吸引大頭針的多少來確定.
(5)用手捏一個厚玻璃瓶,判斷玻璃瓶發生彈性形變,就是瓶中灌滿水,把細玻璃管通過帶孔的橡皮塞插入玻璃瓶中,用手輕捏厚玻璃瓶,觀察細管中水面的高度變化,就能知道厚玻璃瓶是否發生了形變.
5 類比法
為了把要表述的物理問題說得清楚明白,往往用具體的、有形的、人們所熟知的事物來類比那些抽象的、無形的、陌生的事物.通過類比,使人們對所要揭示的事物有一個直接的、具體的形象的認識,再逐步達到從理論上認識的高度.在教材中運用類比法有3處:
(1)研究電流時用水流類比作電流.
(2)用“水壓”類比“電壓”.
(3)用抽水機類比電源.
要注意類比的兩個或兩類對象要有相同或相似處.
6 實驗推理法
實驗推理法是以大量的可靠的事實為基礎,以真實的實驗為原形,通過合理的推理得出結論,深刻地揭示物理規律的本質,是物理學研究的一種重要的思想方法.在教材中運用實驗推理法有3處:
(1)研究牛頓第一定律.
(2)研究真空中能否傳聲.
【關鍵詞】初中物理 教材 深度挖掘
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2017)03A-0086-01
一、類比相似,區別相異
物理學科的特點是以實驗為基礎,是緊密聯系生活生產實際的綜合性較強的學科。教師在引入新課的階段,需要注重知識點之間的銜接,可以“類比相似,區別相異”――通過比較異同的方法,讓學生深刻地掌握一個知識點。初中階段的學生,他們的“可塑性”強,對世界充滿好奇,教師要加強引導,盡最大可能提起學生的學習興趣。
例如在學習《電流和電路》這一章節的時候,這節課的教學重點就是區別串、并聯電路的特點并能將串、并聯電路熟練應用。教師在上這幾節內容的時候,首先可以有意地引導學生回憶以前學過的電學知識,為新知識的教學做好準備,激發學生的求知欲。其次,教師可以引導學生結合課本及課件,認識串、并聯電路,并積極主動地找出串、并聯電路的特點及識別方法,并聯系生活中的串、并聯電路感受物理電學知識在生活中的價值。在此期間,教師可以讓學生分組進行實驗:通過使用兩節干電池及電池夾、兩個小燈泡及燈泡座、三個開關、導線若干等實驗器材,在動手實驗中探究串、并聯電路的特點。教師再提問:有一個電源和兩個燈泡,要使兩個燈泡同時發光,有幾種接法?教師變換條件讓學生進行實驗,讓學生在實驗中發現不同。最后,學生就會得出并牢固掌握“兩個燈泡首尾連接叫串聯,兩個燈泡并列接入叫并聯”等串、并聯電路的知識。通過類比、區別知識點,提高了課堂效率。
二、注重教學方法的選擇與使用
問題導入是教師在教學過程中常用的導入方式,教師可根據不同的教學內容,提出不同的問題導入課堂。例如,在學習《機械運動》這一章節的時候,第一節學習的是長度和時間的測量,第三節學習的是運動的快慢。在學習第一節時,教師通過問題導入新課:速度的計算公式是怎樣的?要計算速度必須知道什么量?怎樣利用公路上的里程碑大致測出汽車的速度?師生在經過討論后得出答案:必須要測出相應的時間,看來測量時間對于生活和科學研究非常重要。于是,教師開始測量時間的教學。問題導入的方式既能幫助學生回憶以前學過的知識內容,又能提高學生學習的積極性,讓學生的注意力高度集中,提高課堂效率。在運動快慢一節的學習導入時,教師可以提問:運動有快有慢,怎樣來描述物體運動的快慢呢?若路程不相同,時間也不相同時,如何去比較運動的快慢呢?面對這一系列的問題,學生的注意力會高度的集中。
三、橫向拓展,縱向延伸
在物理的教學過程中,教師不能簡單地以教會學生課本內容為教學目標,而應該立足于學生,依據學生的認知特點和思維發展過程,創造學生所能理解、接受的學習情境,在課本原有的內容上拓展相應的知識,引導學生探究解決問題的方法、途徑,讓學生在探究的過程中掌握知識。
在教學牛頓第一定律時,教師可以將牛頓在蘋果樹下被蘋果砸中的故事講給學生聽,目的不是要讓學生覺得牛頓發現“萬有引力定律”靠的是運氣,而是鼓勵學生有一雙善于發現的眼睛,善于思考、探索,物理學習,不能局限于課本的公式,而是應該了解更多更廣的知識,拓展自己的視野。
在教學“牛頓第一定律”的時候,教師還可以以一個問題導入:運動需要靠力來維持嗎?在不斷學習的過程中,學生總結出結論:物體的運動不需要靠力來維持,小車會停下來是因為受到了阻力的作用。教師可以適時補充一些物理歷史的知識,從伽利略到笛卡爾,從笛卡爾到牛頓,偉人們不斷地完善,概括出了一條重要的物理規律――一切物體在沒有受到力的作用時,總是保持靜止或勻速直線運動狀態。在此基礎上,教師對這一定律進行深化:在這個規律中,“一切”適用于所有物體;“沒有受到力的作用”是定律成立的條件;“牛頓第一定律”是在大量經驗事實的基礎上,用推理的方法概括出來的。通過教師對知識的解讀,學生對這一定律成立的條件有了一個更深刻的理解,也對這一定律的歷史背景有了更充分的了解,知識網絡構建得更加全面。
關鍵詞:高中物理 教材特點 教學策略
一、 高中物理教材特點概述
高中生對物理的學習與所用教材直接相關,在對物理教學策略進行分析之前,本文首先對物理教材的特點進行說明,如此以來,才能夠更好地利用物理課本深刻地、有效地學習物理知識。
教材引入了生活中大量的實例作為物理教學的導學部分,并以圖片或漫畫的方式呈現出來,不僅使學生在學習物理時有更加形象的認識,而且激起了學生學習物理的興趣,讓學生感受到物理知識實際應用性的強大。更加地注重物理基礎的教學,結合專題進行透徹地分析,并給出了實踐探究活動,理論與實踐的完美結合使得學生不僅在學習時印象深刻,理解充分到位,而且培養了自主學習能力,激發學習潛能。
整體來說,人教版高中物理教材具有以下特點:
1.更加地貼近生活實例,直觀易懂,體現出時代性。生活中處處伴隨著超重與失重的現象,人們在做蹲起運動、乘坐電梯時,都會有身體有超重和失重的感覺;關于彈性勢能的導學部分,給出一個人在拉弓箭,另一個人在拉橡皮繩的圖畫;圓周運動中引入火車轉彎時脫軌的現象等,使得學生迅速地聯系實際生活中現象,形象具體,生動有趣。
2.物理知識呈現方式多,圖文并茂,激發學習興趣。插圖是表達規律的重要方式之一,諸如坐標圖、結構圖、示意圖等。如圖1所示,“磁感線的分布”安培定則,用其來表示安培定則簡明扼要,令人印象深刻。
圖1
3.注重基礎知識的教學,難易結合,提高物理理解。在進行拋體運動的學習時,先進行了平拋運動規律的講解,后對斜拋運動進行了分析。體現出物理教學由易到難,互相結合的特點,對物理規律的理解會更上一層樓。
4.專題研究實驗和習題,滲透性強,優化教學過程。在探究向心力與半徑的關系時,進行了如圖2所示的實驗,實驗時,令rB=2rA,操作一:手握A,每秒1周;操作二:手握B,每秒1周;操作三:手握A,每秒2周;通過三個操作之間的兩兩比較,可以得到角速度相同時,向心力與半徑成正比,線速度相同時,向心力與半徑成反比的關系。
圖2
5.重視科學探究的活動,形式多樣,提升物理能力。例如:一人想一次攜帶三個相同質量的鐵球過獨木橋,可是獨木橋的最大承受力,只有人和一個鐵球的重力之和。他靈機一動,用如圖3的方法過橋,使任意時刻手上只有一個鐵球,你認為可以嗎?
圖3
二、高中物理教學策略
結合上述的教材特點,筆者認為高中物理教學策略應從采取以下幾個方面的措施。
1. 提高學生對物理的認知
物理學主要研究力學、光學、電學等,其研究的內容與人們的生活密切相關,能夠引導人們對生活中的基本現象進行分析,理解,判斷;能夠推動人類科學的進步;能夠更好地為人們的生活服務,可以說,一切都離不開物理學。教師在課堂教學過程中,應該著重強調物理學在生活中的實際應用性,應將實際生活中物理基本現象融入課堂,以此使得學生在學習物理的過程中深刻感受到物理的實際應用價值,從而重視物理的學習,并因此而產生濃厚的學習興趣。
2. 注重物理概念教學
概念是學習物理的基礎,教師在課堂教學中應結合教材特點引入生活中的現象對注重物理概念的解釋,強調學生在學習物理時進行課前的預習,課前預習能夠提高聽課的針對性,提前發現難點,重點,帶著疑問進行課堂聽講的效率更高。課堂中教師應主動提問學生對于物理概念的理解,使學生能夠正確地表述物理的概念,并舉例分析,將易混淆的概念進行類比,幫助學生鞏固學習物理概念,同時與學生做好互動工作,促進相互間的學習。
例如:在學習加速度的概念時,對以下描述進行判斷。
(1)加速度是增加出來的速度。
(2)速度越大,加速度越大;速度增大,加速度增大。
(3)速度的大小不變,加速度為零。
分析:此類問題主要對物理基本概念的考察,需要學生理解基本知識規律,并對相互概念類比。加速度的概念為:加速度是表示速度改變快慢的物理量,數值上等于單位時間內速度改變的大小,用符號a表示。通過此概念,我們應該認識到加速度a是矢量,既有大小又有方向,且a=(vt-vo)/t。那么,判斷(1)、(2)、(3)的表述全部錯誤。除此之外,對于本題還應該對與加速相關的諸如勻速直線運動、勻變速直線運動、自由落體運動等的加速度規律進行總結分析,不能只就體做題,應該從題中獲取更多的知識,對其相關的概念規律等進行類比理解,將更多的知識概念比較總結,做到物理知識更上一層樓。教師在教學中尤其要注意知識的總結與類比,在課堂上,課后習題練習中幫助學生夯實基礎。
3. 實驗是物理教學的靈魂
物理學是建立在實驗的基礎上的,物理的教學離不開實驗,實驗是物理學的靈魂。實驗能夠夯實基礎知識,能夠激發學生學習物理的興趣,能夠培養學生自主探究的能力,增強學習物理的意識,能夠得到綜合運用知識能力的提升。那么教師在教學中,不僅要通過實驗演示解釋物理現象,而且更多地讓學生們親自動手進行實驗,讓學生從中體會并總結,可成立討論小組,進行實驗的探究活動。
4.教學中合理應用激勵策略
物理的往往具有抽象性,枯燥性,據相關統計,高中生在學習物理時普遍感到乏味、困難,因而導致學生學習的主動性差,基礎不扎實,不注重知識的積累以及方法的提煉和總結,形成不良的學習習慣,甚至形成心理障礙。教師在課堂教學時應適時地活躍課堂氛圍,調動學生學習的學習主動性、積極性。可采取以下激勵策略。
(1)對學生的進步及時地表揚和鼓勵。
(2)對待學生應揚長促短,實現學科間的相互促進。
(3)適當地給學生們出一些生活中的物理趣味問題,激發其學習興趣,引導其自主地學習物理。
(4)講授一些物理趣史,讓學生們感受到學習物理知識的樂趣,培養良好的學習精神。
教師在處理教材當中的這部分內容時,不要覺得因為是閱讀性的材料而忽略了它的價值性,物理學史中的重要事件和重要人物事跡往往是我們對學生思想道德和價值觀教育很好的事例,同時它還可以調劑學生課堂氛圍,感受物理學的發展以及人類認識自然界規律的曲曲折折的過程,身臨其境般的感受物理的偉大之處。比如我們書上在講到人造衛星時,對人類認識天體運行的發展過程當中的時間年代,人物事跡,幾十年觀察實驗的艱辛,卡文迪許測引力常量的實驗的巧妙等都能讓學生感受到物理學的魅力之處。
摘要:新教材中種類繁多,生動活潑的插圖不只是用來美化教材。這些插圖中,有些形象生動地講述教學內容,有些本身包含著重要的知識點,有些則能拓寬學生的視野。新課程理念下的初中物理教學中,應該充分利用好教材中的插圖來服務于物理教學,以吸引學生注意力并激發其學習積極性。
關鍵詞:新課程 物理教學 插圖
隨著新一輪基礎教育課程改革的逐漸深入,我們成都地區的初中物理教材從人教版到北師大版,再到滬科版。但是,無論是哪個版本,在實際的教學中,我們越來越明顯地感覺到:新教材中增加了大量插圖,也增加了諸如“加油站”“信息窗”等小欄目;每一章節從文字方面看,學生可以自行通過閱讀學到并鞏固的的東西越來越少。美國現代心理學家布魯納曾說過:“學習最好的刺激,乃是對所學材料的興趣。”因此,利用好教材中種類繁多,生動活潑的插圖能夠為我們的教學提供很大的幫助。如何在教學過程中充分挖掘教材,利用好教材中的插圖服務于初中物理教學成為我一直以來都在思考的問題。經過這幾年的不斷嘗試,我就自身的實踐與認識,談談插圖在教學中利用,以饗同行。
一、在課題的引入中充分利用一些章節的插圖,激發學生學習知識的興趣。我們知道:“興趣是最好的老師”。一旦學生對物理知識產生了濃厚的興趣,他就會積極進入學習互動環節。物理這門學科,以它特有是方式展現著物理情景。如在《探究聲音的產生與傳播》中,通過P34的4幅插圖給學生展現了這樣的情景:潺潺的流水把我們帶到了美麗的大自然中,聆聽到了自然和諧的聲音;而悠揚的琴聲又將我們帶入了美麗的音樂世界。在我們感受著美妙與和諧的時候,忽然被飛機的轟鳴聲和建筑工地的吵雜聲打擾,而進入一種煩躁的狀態。學生因此進入了聲音的世界,有了探究聲音是怎么產生與傳播的興趣。再如,在研究光的傳播中,映入同學們眼簾的有美妙的山水畫,陽光透過樹林圖,五光十色的夜燈裝點的城市畫面, X光下的手指圖。光的神奇自然而然的吸引著學生,同時也深切體會到光是大自然化妝師!同時,老師也可以給學生介紹,人類由感覺器官接收到的信息中有百分之九十以上是眼睛獲得的。這樣,學生求知欲很容易就被調動起來。
二、在某些原理教學時充分利用插圖,加深學生對知識的記憶。如果你給學生描述一幢樓是如何如何美妙,即使這幢樓真正出現在他們面前,他們也不一定認識。但是,如果你把圖片給他們看,再次看見這幢樓房時,他們自然就認出了它。所以,學生對圖片的記憶往往深于對文字的記憶。對于一些物理原理,如果單一的記憶,學生很容易遺忘,我們可以利用插圖,讓學生一想到這個知識點就能聯想到這組插圖,從而清晰的回憶出相關的想物理知識。例如,在汽油機工作原理講解中,可以充分利用插圖12-22,并配合汽油機模型的工作來介紹其四沖程工作循環過程,這樣,可以給學生留下比較深刻的印象。再比如,在講解發電機原理時,利用好17-19展現發電機的工作工程,并分析每個特殊位置有無感應電流和電流方向問題。這樣,枯燥的原理學習會因為有了插圖而形象起來,也更容易被學生理解和掌握。
三、在強化教學知識的理解上充分利用插圖,從視覺上刺激學生,加強學生對知識點的理解。例如,在講述“力的作用是相互的”時,教材78頁的插圖足以說明問題。“運動員用力舉杠鈴”的插圖充分表現出了運動員吃力的模樣,“漁翁用力拉起魚網”的插圖中,表現出老漁翁向后用力的場面。老師若能指導學生仔細觀察學生這些圖,學生獲得的知識比老師直接講述來得更輕松,也理解得更到位。再比如,在壓強的增大與減小中,可以通過140頁的圖8-16讓學生痛心的感覺到路面的破壞原因是汽車超載增大了對地壓力,從而增大了對大壓強,導致路面損壞;而圖8-6則告訴學生笨重的坦克能夠在沙丘地帶如履平地,是因為它的兩條履帶增大了受力面積,從而減小了對地壓強。為此,加強了學生對影響壓強大小因素的理解。
四、在某些實驗講解過程中充分利用教材中的插圖,為后面的物理教學做好鋪墊。如,在講解氣體對浸在其中的物體也有浮力時,如果沒有條件演示,可以引導學生觀察圖7-19。(a)(b)圖中杠桿兩邊物體的質量均不變,但(b)中氣球中充入較多空氣,氣球在空氣中受到向上的浮力,所以導致杠桿不再在水平位置平衡。再比如,在機械效率一節中,研究機械效率時,可以引導學生觀察圖9-30,并配合旁邊的內容,體會出研究機械效率時必須“勻速”向上提升重物。另外,介紹伽利略理想實驗時,圖6-5就用極其簡單的線條勾勒出不同的斜面,并以等高線告知學生在沒有阻力作用下,小球在不同斜面上會運動到與原來等高的地方,從而順理成章的推出如果斜面變為平面,小球永遠達不到原來的高度,所以會一直運動下去,從而為學生正確理解力和運動的關系做好鋪墊。
五、利用“迷你實驗室中”的插圖鼓勵學生動手做實驗,通過動手、動腦參與實驗,將知識應用于實踐,在實踐中感受物理學習的樂趣,并體會成功的喜悅。比如,利用圖3-22學做橡皮筋吉他;利用圖4-38做水三棱鏡;利用圖9-46制作拋擲裝置;利用圖5-17制作橡皮筋測力計等等。
六、利用“信息窗”的插圖增強情感教育,拓展學生視野。新課改下,學校對學生的教育不單是知識上的傳授,而且還要注重對學生進行人文教育和情感教育。因此,教學中可通過我國古代大型編組樂器――編鐘的展現,葛洲壩泄洪插圖,我國“神舟五號”載人飛船升空等圖片,讓學生產生民族自豪感,深切感受到祖國的強大,從而激發學生的愛國熱情。同時有的插圖又能拓展視野,如圖14-27,14-28告訴學生熒光燈組成及工作原理,體育場出現的新型節能燈――高壓氣體放電燈等。
總之,在教學中靈活運用 “插圖”,可以使初中物理課堂教學錦上添花,提高課堂教學效率,同時也能為教師省時、省力,從而起到事半功倍的效果。但是如何更加充分利用插圖幫助我們教學還有待我們共同去探究。
“探究前置,教材后移”的物理教學模式,就是讓探究實驗前置,教材后移,使教材居于探究的其次地位,重心在于探究的過程和方法,這樣才能真正鍛煉學生探究能力.下面以筆者設計的蘇科版物理八年級第二章第4節《升華和凝華》研討課為例,拋磚引玉,以期與同行共同探討.
1.預習
(1)猜想一下日常生活中見到的露、霧、冰、雪、霜各是怎樣形成的?
(2)在表演文藝節目的舞臺上,經常可以看到“白霧”,猜想它是怎樣形成的?
2交流預習成果,并用視頻展示臺展示
3奇事激趣引入
4活動
學生動手探究,觀察碘的物態變化. (將演示實驗改為學生實驗)
(1)猜想:碘微微受熱,會發生怎樣的物態變化?
(2)實驗過程中給碘微微加熱,然后使其冷卻,分別觀察到什么現象?
(3)實驗中產生的現象是怎樣形成的?
(4)本實驗說明固態和液態能否直接轉化?
學生仿照前面所學的汽化、液化、熔化、凝固給升華、凝華概念下定義.
5活動
列舉生活中冰發生升華凝華現象的例子
6生活•物理•社會
(1)應用實例:冷藏食物、舞臺煙霧、人工降雨
(2)閱讀課本:(p43)人工降雨
7討論
8課堂鞏固
在整個教學設計和教學過程中,始終堅持“先動手實驗探究,后使用教材”,弱化教材的知識體系的引領和依托,拋棄形式主義的“偽探究”,運用“實驗前置,教材后移”的物理課堂教學模式,實現真探究.
關鍵詞:物理教學 德育 滲透 二次開發
在初中物理教學中加強德育滲透,是物理教育改革和發展的需要,也是促進學生全面發展的需要。根據中學物理新課標的要求,中學物理的教學一方面要使學生比較系統地掌握物理學的基礎知識,了解這些知識的應用,培養學生的能力和智力;另一方面要根據物理學科的特點,對教材二次開發時結合教材中的思想教育因素,對學生進行思想教育。將物理課程目標的智育目標和德育目標相互滲透,實現和諧統一。因此,物理教師在教學工作中要樹立德育觀念,注意捕捉物理教學中的德育因素,并將其融入物理備課教學中。
一、在二次開發教材過程中提高教師自身道德修養,為學生樹立良好榜樣
教師作為教育的實施者、課堂教學的組織者、學生學習的合作者,其自身的道德品質對學生有著最直接而重要的影響作用。因此,在物理教學中對學生進行德育教育的首要條件就是提高教師自身道德品質,使老師成為學生學習的榜樣、效仿的楷模,真正做到教書育人。著名教育家蘇霍姆林斯基說過:“理想、原則、信念、興致、趣味、好惡、倫理、道德等方面的準則在教師言行上到得一致、和諧,這就是吸引青少年心靈中的火花。”這指出了教師道德品質對學生道德品質形成的重要影響作用。作為教師要不斷提高自身道德修養,既要言傳又要身教,真正做到教書育人。教師要熱愛教育工作,奉獻自己的一片愛心,具有“鞠躬盡瘁,死而后已”的決心,想學生之所想,以更大的工作熱情與激情參與到教育教學工作中來,為學生的發展、教育事業的發展貢獻自己的力量。教師還要有認真踏實的求實精神。光是工作的熱情是不夠的,還需要有踏實的求實精神,不斷學習,緊跟時代步伐,做到專業基礎知識扎實,認真求知,不斷探索,不畏艱險,勇攀知識高峰。同時既要做到專又要博,認真學習其他領域的知識,做一個創新型、求知型的現代教師。總之,教師是人類靈魂的工程師,是學生心靈的塑造者,我們要不斷提高道德品質,真正做到為人師表,贏得學生的尊重,成為學生學習的榜樣。
二、二次開發實驗,培養學生科學嚴謹的求學態度
物理是一門以實驗為基礎的自然學科,實驗對實驗步驟、實驗數據等方面都有著嚴格的要求,其中一個環節出現錯誤,哪怕是一個數據的不準確都會造成實驗現象不明顯,結果不準確,因此我們要充分利用實驗來培養學生科學嚴謹的求學態度。任何一個成功的實驗都不是偶然的,都是科學家經過無數的實踐與探索,在經歷無數次的失敗后才成功的。如英國著名的物理學家,自學成長的科學家法拉第經過十年的不懈努力在經歷了無數次的失敗后,最終得出電磁感應的條件。
物理史就是一部科學家探索自然,追求真理的求學史,我們要向學生講述科學家為求得真理所作出的努力與犧牲,學習他們捍衛真理、不懈努力、嚴謹認真、無私奉獻的科學精神。如十八世紀美國最偉大的科學家和發明家本杰明?富蘭克林在電學方面成就卓越,他曾嘗試用幾個萊頓瓶電死一只火雞,但不慎他自己碰及瓶子,被電流擊昏。他不但沒有被困難嚇倒而放棄研究,相反他冒著生命危險進行了空前的“風箏試驗”。他風趣地說:“當時,我本想電死一只火雞,結果差點電死一個傻瓜。”在他的不懈努力下最終發明了避雷針,并獲得了英國皇家協會科普利獎章。這樣的實例還有許多,從中我們可以看到科學家們不屈不撓的高尚品質,不畏艱險、奮不顧身的精神及嚴謹的求學態度,從而使學生受到良好的德育教育,激起學生追求真理的精神。
三、二次開發教材中體現物理方法和辯證唯物主義思想
自然科學是哲學的基礎。物理學是研究自然界中物質的結構,以及物質最普遍、最基本的運動形式及其規律的科學。物理學研究的內容可以用兩個字概括,即“物”和“理”。“物”即物質,是物理學研究對象。物質存在的形態是多種多樣的,可以歸結為實體物質和場兩種形態。結合教材內容,使學生懂得判斷物質客觀存在的根據,明確物質和運動是不可分割的,世界是由物質構成的,就為學生形成唯物主義的認識論打下了基礎。“理”是指物質運動和變化的規律,物理學中大量的實驗和研究,說明物質的運動和變化遵循一定的客觀規律。這些規律是符合辯證法的觀點的。因此只要教師在物理教學中把教材中的科學內容與思想內容有機結合起來,運用辯證唯物主義觀點去分析、闡述物理現象和規律,注意將哲學思想運用于物理教學之中,就不僅能使學生正確而深刻地理解物理知識,而且對科學世界觀的形成,方法論的掌握都有積極作用。例如,在講授牛頓第一運動定律時,可概述亞里士多德差不多二千年來一直得到人們公認的說法被伽利略的小車實驗所否定,以后科學家又進一步發展了伽利略的思想,最后由牛頓概括了伽利略等人的研究成果,總結出了牛頓第一運動定律的過程,通過這一規律得到逐步認識過程的教學,向學生滲透實踐和認識的辯證關系,使學生認識到,實踐是認識的來源,認識又必須回到實踐中去,才能得到檢驗和發展,實踐、認識、再實踐、再認識,循環往復,以至無窮,而實踐和認識的每一循環,其內容都將進到高一級的程度。
在物理教學的二次開發中德育因素的深入挖掘和契機的隨時捕捉,是一種 創造性的勞動,也是一種藝術。在教學中滲透德育內容,從局部看是細微的,一個概念,一道習題、一個探究活動,都能啟發學生情感,啟迪學生思維。只要在教學中我們注意德育滲透的相關原則,在教學中充分吃透教材,實行德育的有機滲透和目標控制,做到優化教材中的思想因素,使一個觀點、一種思想在學生的心靈中逐步培養和建立起來,就會獲得良好的整體效應,真正做到德育與智育的有機融合。
參考文獻:
一、 控制變量法
控制變量法――就是把多因素影響某一物理量的問題,通過控制其他因素不變,只讓其中一個因素改變,從而轉化為多個單一因素影響某一物理量的研究方法。這種方法在實驗數據的表格上反映為:某兩次實驗只有一個條件不相同,若兩次實驗結果不同,則與該條件有關,否則無關。反過來,若要研究的物理量與某一因素是否有關,只讓該因素不同,而其他因素都相同。控制變量法是中學物理中最常用的方法,教材中涉及這種方法的內容較多。例如,根據生活經驗分析影響蒸發快慢的幾個因素;實驗研究電流與電壓、電阻的關系等。在教材中還有:(1)探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關。(2)研究液體內部壓強的規律。(3)探究壓力作用效果與哪些因素有關。(4)研究通電導體在磁場中受力與哪些因素有關。(5)研究電流做功多少與哪些因素有關。
二、轉換法
從效果相當的角度,借助于力、熱、光、電、機械等方法之間的轉換,對一些看不見、摸不著的現象或不易直接測量的物理量,轉換成看得見、摸得著、便于研究的現象或問題,實現可觀察、易觀察或觀察效果明顯的目的。這種研究方法叫做轉換法。例如,微小壓強計是把壓強的變化轉換為連通器中兩邊液面高度差的變化;電流表測電流、電壓表測電壓以及盒式氣壓計等,都是把電學量、力學量轉換為指針的偏轉來進行觀察的。
三、等效替代法
等效是指不同的物理現象、模型、條件或過程等在物理意義、作用效果或物理規律方面是相同的,它們之間可以相互替代,而效果、結論不變。這種研究方法主要是針對一些較為復雜的問題,用一個化繁為簡的替代思路,使它們的效果完全相同,從而將問題化難為易,得到解決。例如,曹沖稱象的方法,把不可分割的大象,用可以加減變化的石塊來替代,大象重就等于等效時(同船同水印)船中石塊總重;托里拆利實驗的原理是:大氣壓強等于它支持的水銀柱的壓強,計算出水銀柱的壓強就知道了當時的大氣壓強。用等效替代法使托里拆利成為最早測出大氣壓強的科學家。這種方法在教材中還有一些:(1)平面鏡成像實驗。(2)引入“合力”概念的實驗。(3)“撈鐵牛”的故事中,鐵牛替代船中扔出的部分沙子。(4)推導串、并聯電路中等效電阻。(5)做功與熱傳遞在改變內能上是等效的。
四、類比法
類比就是根據兩個(或兩類)對象之間在某些方面的相同或相似而推理它們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。在建立概念時常用這種方法。例如,用水流類比電流、水壓類比電壓。這種方法教材中還有:(1)以運動快慢(速度)類比做功快慢(功率)。(2)用水波類比電磁波。(3)液體壓強類比大氣壓強。(4)用水流做功類比電流做功。
五、理想模型法
通過建立模型來揭示事物本質或主要特征的研究方法。把研究對象具有的特征理想化,突出研究對象主要特征或某些方面特征,忽略其他方面特征或次要特征。目的在于集中研究對象某些方面本質特征或運動規律。例如,光線、力的圖示、電路圖、手搖發電機、分析浮力產生的原因、牛頓第一定律實驗條件等。
六、比較法
通過對實驗條件、過程、現象、結論等進行觀察、對比、分析,找出研究對象的相同點和不同點,是初中物理的常用方法,凡是觀察或實驗,都要用比較法。例如,研究物體浮沉條件時,用重力相同的鉛盒與鉛團作比較;研究物體吸熱本領時,用形狀相同的黑白物體作比較。