初中物理浮力的定义范文
时间:2023-06-13 17:15:52
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篇1
物理课程重视科学方法,将科学方法纳入物理课程体系。进行科学方法教育,是新课程改革背景下物理教学的应有之意。本文提出以科学方法教育引领初中重点物理知识教学,采用知识与方法对应的方式,提炼教材中的方法因素,将科学方法作为知识的脉络去组织教学,进行显化科学方法教育。
一、回归“方法本质”,显化科学方法内在逻辑
科学方法具有把不同的物理知识联系起来从而形成知识结构的功能,它是理解知识的纲领和脉络。进行科学方法教育的前提,就是要探寻方法的内涵,理解方法的本质。以初中物理重点知识密度、功等为切入点,分别显化比值定义法和乘积定义法的内在逻辑,从而给初中物理科学教育以有益的启示。
1.密度――比值定义法
在初中物理教学中,比值定义法是定义物理概念常用的方法之一。它适用于物质属性或特征、物体运动特征的定义,利用一个只与物质或物体的某种属性特征有关的两个或多个可以测量的物理量的比值来确定一个表征此种属性特征的新物理量。
密度是初中物理的重点内容之一,通常的教学设计采取测量出几种不同物质的质量和体积,记录数值,然后分别计算出质量和体积的比值,最后分析数据得出“同种物质的质量和体积之间的比值是恒定的,不同物质的质量与体积之间的比值是不同的”的结论,从而引入密度的概念。但是这样的设计,忽视了比值定义法运用中的一个关键问题――为什么要用两个物理量相比来定义一个新的物理量。这一种处理的缺陷在于并没有揭示出比值定义法的本质。
实际上,比值定义法本质是比较的思想,这种思想在日常生活中早有体现,所以可结合生活实际,揭示比值定义法的实质。可以这样进行设计:“妈妈买了8斤苹果,花了17.6元钱;爸爸花了22.5元买了9斤香蕉,小明想知道是苹果还是香蕉贵?你会怎么办?”学生会直接想到计算出每斤的售价,即价钱与重量的比。而进一步思考,就是在相同的标准下再做比较。受到这样的启示,对于解决“不同物质的质量与体积的关系”问题就要选取相同的标准,自然想到要计算出质量与体积的比值,即比较单位体积的质量;计算后发现:不同物质,比值不等,相同物质比值相等。为描述物质的这种属性,引入了密度的概念。
2.功――乘积定义法
乘积定义法是用几个物理量的乘积定义一个新的物理量,其中相乘的几个物理量均为被定义物理量的决定因素,这种方法所定义的物理量与其他各物理量都有关系,并会随着其他各物理量的变化而变化。
功是乘积法定义的一个典型例子。多数教学往往从一些生活情景中找出具有共性的决定因素,发现如果在力的方向上有移动距离,这个力就对物体做功;而对于力和在力的方向上移动的距离这两个物理量,相加或相减显然量纲上不允许,相除与效果矛盾,所以就将力与距离的乘积定义为功。但对于为什么相乘,却欲言又止,说不清楚。
究其原因,是在教学中没有强调乘积定义法的内涵。追溯其本质,还要起源于数学上的乘法运算,相同的数据累加起来的和可以用这个数乘以出现的次数,乘积体现的是一种累积的思想,所以,乘积定义法本质上是一种积累效应,这种积累可以是任何物理量的积累,可以是其对时间的积累或是在空间上的积累,具体到功是力对空间的积累。这种积累效应,如果用数学来衡量,不只简单表现于宏观上看似一个物理量在另一个物理量上的直线变化,也不是坐标图上某一点的累计,而是它带动的整个平面面积的扩大。
力对空间的积累效应,从物理学的角度认识,是人们在认识能量的历史过程中,建立了“功”的概念,如果一个力对物体做了功,物体在力的作用下就会发生能量的变化。这种积累,也是能量的一种蓄积,是从量变到质变的过渡过程。
二、关注“知识生成”,显化知识获得路径
科学方法不仅是理解物理知识的纲领和脉络,而且它还是获取物理知识的途径和手段,根据科学方法中心的知能结构图,物理知识的获得途径为:实验事实科学方法物理知识(概念、定律等)。显然,只有通过科学方法的参与,才能使客观存在的物理知识上升为理论形态。科学方法的显性教育,更能揭示科学方法的本质与科学方法的操作过程。显化物理知识的形成过程,就是基于科学方法中介的认识路径。
1.液体内部压强规律――演绎推理法
所谓演绎推理法就是指人们以已知的客观规律为依据,推知未知规律的方法。是由一般到个别的认识方法。比如液体内部压强规律就是运用演绎推理方法推导得到的物理规律。取液体内一圆柱形液柱作为研究对象,当液柱静止时,由二力平衡得到,下表面受到的向上的压力F与液柱所受的重力G的大小相等,即F=G(大前提),又压力F=pS,重力G=ρgSh(小前提),得到p=ρgh,计算液体内部压强大小的计算公式(结论)。
在教学中可以采用如下的显化方式,让学生对知识和方法有较深刻的认识:理想液柱 二力平衡(F=G)演绎推理法(F=PS,G=ρgSh,等量代换)液体内部压强规律p=ρgh。
另外,教学方式要同学生的不同认知发展阶段恰当配合,才可收到较好的教学效果。根据皮亚杰的认知发展阶段论,初中学生处于具体运算阶段向形式运算阶段的过渡阶段,这个阶段的少年,能够借助具体形象进行逻辑推理,但还不能从逻辑上考虑现实情景,所以现阶段的演绎推理是在教师具体抽象的前提下进行的,如本例中的“取液体内一圆柱形液柱作为研究对象”。
2.阿基米德原理――猜想验证法
结合生活实际进行合理猜想,设计实验实施科学验证,再经分析最终得到科学结论,这种研究问题的方法就是猜想验证法,有些重点规律都是由猜想引起,并通过实验验证得出的。
浮力是初中物理力学中的重要概念,“阿基米德原理”是测定物体在液体中所受浮力大小的基本原理。下面以“阿基米德原理”为例,来谈学习猜想验证法的显化途径。
教师首先创造问题情景,并提出“浸入液体中的物体受到的浮力与哪些因素有关?”学生结合生活中的现象进行合理猜想:根据生活中游泳的经验,猜想浮力大小可能与物体的体积、物体浸没的深度、液体的密度有关;根据曹冲称象的故事猜想到可能与物体排开液体的体积有关;根据石头和木块一同落入水中时,常常见到石头沉底而木块漂浮,猜想浮力大小可能与物体的密度有关;又可以继续猜想到浮力大小是否与物体的形状有关等。
多个因素都可能对浮力大小有影响,就必须设法把其他的因素人为地控制起来,保持不变,只改变剩下的一个因素,从而知道浮力是否与所改变的因素有关,也就是所谓的“控制变量法”。经过验证,影响浮力大小的因素有液体的密度和物体排开液体的体积,而两者结合起来可以计算物体排开液体的质量(重力),进一步猜想到浮力的大小是否等于物体排开液体的重力,设计实验,收集物体排开的液体,经测量可发现:浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体所受的重力。教师继续揭示,这就是著名的阿基米德原理,也同样适用于气体。
三、注重“迁移应用”,显化科学方法教育功能
一个方法对应于很多知识的获得,那么,就可以应用已学习的科学方法去研究那些尚未研究过的事物,进行有效的迁移,即运用科学方法合乎逻辑地推导出新知识,彰显科学方法的教育功能。既让学生在运用中感受到科学方法的逻辑力量,也加强他们发展知识的能力,为提升科学素养和创新精神奠定基础。
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比值定义法:在压强、功率、电流等概念的建立中采取的都是这样的方法。应用比值法定义的物理量,依据其意义的不同,还有两种类型:一类是两物理量的比值是个常数,如电阻、密度等,比值反映的是物质的性质,与两个物理量都没有关系;另外一类基于控制变量的思想,如压强、速度、功率、电流等,比值反映的是效果,受两个物理量的影响。但无论哪一类,其本质都是取相同的标准进行比较。
乘积定义法:力在空间的积累被定义为功,在时间上的积累就是冲量;电功、电热、热量等概念采取的都是乘积定义法,是电流在时间积累的不同效应。但以上不同物理量的共同特点,都是过程量,本质上是一种积累效应。
演绎推理法:如在推导连通器原理时,取容器底部一理想液片,根据平衡分析左右两端压力相等F左=F右,利用F=pS,导出压强相等(P左=P右),再依据P=ρgh,得到“装有同种液体时液面总相平”的结论;再如,串、并联电路电阻关系,以并联为例,用如下的演绎过程更能显化演绎推理法的逻辑力量:
猜想验证法使用的频率更高一些,在探究影响串并联电路的电流、电压、电阻的关系;影响电磁铁磁性强弱的关系;液体压强的影响因素;杠杆平衡条件;影响蒸发的快慢的因素;影响动能、重力势能的因素都有体现。提出合理的猜想后,在验证过程中,常常体现出多种科学方法的交叉应用,如会用到控制变量法确定研究方案,对实验结果进行分析综合,利用归纳法得出结论,等等。
四、结束语
在课堂教学中,教师的教学重点应当是把握科学方法这条主线。不论是概念教学还是规律教学,都要牢牢抓住科学方法,以重点知识的教学为切入点,进行科学方法的显化教育,并在其他新知识的教学中有目的地实现科学方法的有效迁移,将科学方法的掌握植根于每一个物理知识的获得过程中,从而让学生感觉到科学方法教育的真实性和实在性,这样既能加深对物理知识的把握,又能落实科学方法教育。
参考文献
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[2]陈清梅,邢,李正福.论物理课程改革背景下的科学方法教育[J].课程•教材•教法,2009,8
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篇2
力学是初中物理的重要组成部分,是学习深层次物理知识的基础。教学中,作为教师的我们,应积极的从课程的导入入手,激发学生的学习兴趣,注重学生基础知识的传授,不断的通过问题引导,通过生活实际引导学生学习,全方位的去提高教学效率。本文笔者结合教学经验,对初中物理力学教学的策略进行了探析。
一、从新课的导入入手,激发学生的学习兴趣
兴趣是学生学习最好的老师,是学生积极参与学习的动力,是成功的源泉,什么事只有对它感兴趣了才有可能把它做成功。对于初中物理力学教学来说,既是学生新接触的知识,也使学生进一步学好物理知识的关键,因此,在物理力学教学过程中,应格外重视学生学习兴趣的培养,以此去带动学生学习的积极性和主动性,为学生学好力学知识提供动力保障。激发学生学习物理力学知识的方式方法有许多许多,但俗话说:“良好的开始是成功的一半。”这句话在告诉我们要开好头的同时,也告诉我们,在上课一开始时就激发学生的学习兴趣是最有效的。为此,教学中,教师应极其的注重课程导入,积极的运用如故事引入法、质疑引入发、实验引入法、讨论引入法等等方式去激发学生的学习兴趣,使其一开始时就饱含热情的投入教学,变“苦学”为“乐学”,变“要我学”为“我要学”,提高教学效率。例如,采用 故事引入法。对于力学的故事,其中经典的莫过于牛顿发现万有引力的故事。教师可以从“为什么我们身边的物体都是往下落而不是往上落”引发学生的思考,然后再引出牛顿在苹果树下发现万有引力的故事,从而激发学生对于“力”的好奇,同时,也要通过故事鼓励培养学生要像牛顿一样善于观察、善于思考。这样,通过故事的引导,使得学生全身心的都入到了学习中,在激发了学生学习兴趣的同时,学生学习的主动性也得到极大的调动,教学效率得到极大限度的提高。
二、注重学生基础知识的传授,为学生打好基础
在初中物理力学教学中,基本的理论、公式、概念,是学生进行物理力学知识系统学习的重要前提,他将陪伴学生一生,严重的影响着学生的后继学习。在初中物理力学教学过程中,帮助学生打下一个结实的基础,是教学的目标所在,现如今的很多初中生,由于没有系统的学习过相关物理知识,所以很多学生在学习物理的时候,都是夹杂着学生通过日常生活中与之相关的事物或者事件对物理知识总结的概念,这些概念都是没有经过科学验证而得来,或者仅凭直觉,没有经过科学的分析而得来。一学到新知识,学生就会混淆,无法做到高效的把握。为此,教学中,作为教师的我们,应充分的让学生与现实沟通,注重传授学生相关的概念和定义,使之能有效的和现实世界沟通,促使学生正确掌握物理知识的基本概念、基本定义等,提高学生学习的效率。例如,在学习浮力时,我们就要理解什么是浮力,浮力是怎样形成的,在实际生活中浮力体现在哪些方面,在解决哪些问题时要运用到浮力等等。这样,只有理解了原理,基础牢固了,才能有效的进一步加深学习,促使教学效率的不断提高。
三、注重课堂设计,引发学生思考
“学起于思,思源于疑,小疑则小进,大疑则大进。”问题是引发学生主动思考的前提因素,是积极诱导学生吸收知识,探究新知的关键所在,教学中,教师在激发学生学习兴趣,为学生打好基础的同时,教师还应积极的通过新颖的课堂提问设计,积极地给学生设置问题,让学生带着疑问去探究学习,促使学生不断提高。为此,教学中,教师应充分的结合课堂教学情况,积极地结合学生的实际学习情况,观察学生的各方面特点,积极的去设计课堂,为学生创设高效的课堂教学,让学生发现问题、提出问题、思考问题、解决问题,进一步促使学生对知识的理解更加深入和透彻。例如在学习“浮力”这一课程中,老师可以设计这一个实验,把一块橡皮泥丢入水中,让学生自己动手实验怎样才能让橡皮不下沉。这时,同学们都会积极的思考和动手,有些同学会把橡皮泥放在木板上,有的学生会把橡皮泥捏成片状或者豌豆状让它不下沉。这样,学生在动手的时候其实就是把浮力的相关知识进行了运用,教师在加以点拨,学生就能有效、全面的掌握。
四、充分结合现实生活,学以致用
篇3
【关键词】物理;实验;经验
教为主导,学生为主体的原则是我们每个老师必须坚持的,因为学生才是学习的真正主体,教师只能是他们学习路上的领路人(授业解惑者)。只要提高了学生的学习兴趣和主动性,那么教学就一定相当的精彩和有效。
一、实验促使学习兴趣的培养
认真做好学生分组实验是激发学生学习物理兴趣的较好手段,是初中物理教学中大面积提高教学质量很重要的一个环节。但是在我学习的过程中,我发现演示实验和学生分组实验都存在着一定的弊端。课堂中的演示实验是教师为学生提供感性认识材料的过程,它无法代替学生自身的学习活动,教学中如果把教师的演示实验改为学生的边学边实验,既能使学生对实验获得更加清晰的印象,学到物理知识,又能培养学生的实验能力,提高学生的学习兴趣和主动性,这是初中物理教学的一项重要改革。
同时,在学生物理分组实验中,常出现两种情况:一是学生多,仪器少,实验中常出现“男同学抢着做,女同学怕动手;成绩好的积极做,成绩差的旁边坐”的倾向;二是由于初中学生实验能力差,学生对实验的注意力常常集中在操作上,教师忙于协助学生排除故障,师生完全处于被动状态,以致无法达到获取知识、培养能力的目的。采用边学边实验的形式后,学生在教师的指导下边看书、边实验、边思考、边讨论,以物学理,能较快地掌握物理知识。
由于边学边实验课不同于学生分组实验课,其教学形式如上课,一般不允许随便走动,互相抄袭,每个桌上都有一套仪器,“逼”得学生人人动手、动脑学习,容易纠正学生实验中出现的不良倾向,有利于学生实验能力的培养。因此,从某种意义上讲,边学边实验起到了演示实验与学生分组实验的综合作用。例如:在学习“浮力”时,我根据教材的需要,设想将书上135页图6―1的教师演示实验改为学生边学边实验,每个桌上发了一块形状规则的正方体木块,将木块投入烧杯中。然后设法将木块按人水中,有意识地让学生感受“浸在水中的物体受到水的向上托的力”,这样,对课本关于“浮力”的定义就领会更深一了,再引导学生做图6―1的实验,并增加了在用弹簧秤称了物体在空气中的重量后,让学生用手向上托物体,观察弹簧秤读数也会减小的实验,使学生进一步体会到:不仅浮在水面上的物体受到浮力,浸没在水中的物体也受到浮力,对浮力产生的原因也更容易接受了,同时还领悟到浮力的大小可以用弹簧秤直接来测量,即F浮=G空-G水。这种类型的实验课起到了演示实验和学生分组实验起不到的作用。
二、实验促使学生能更好的学好物理
我们知道,许多物理概念和规律都是从大量的具体事例中抽象出来的,在教学中,必须重视感性认识,使学生通过物理现象、过程获得必要的感性认识,是形成概念,掌握规律的基础。
(1)实验能够展现典型的物理现象。实验能创造一个确实的,排除了干扰的环境,它对产生多种现象的条件进行了严格、精密的控制,排除了次要因素的影响,突出了现象的本质规律。如在课程中通过实验过程把阿基米德原理表达出来,参与实验过程的同学对原理内容的理解和记忆非常轻松。
(2)实验能根据需要重复的再现物理现象。实验能在相同的条件下进行多次的反复,以供学生反复观察。有些实验现象做一次学生观察现象不明显,可以重复做。如在讲大气压章节时候,我用纸片托住了一杯水,并且反复翻转杯子水不会漏出来,可以借助这个现象让学生自己就明白大气压是向各个方向都有的。
篇4
1要求每一个学生树立学习的责任意识,加强责任教育
教师应对学生的学习负责,但如果学生意识不到自己的学习责任,就不可能把学习与自己的生活、成长与将来的发展有机地联系起来,这种学习实质上就是被动学习,而不是主动去学习,两者的学习效果相差较大.我们在教学的过程中,学生违反了纪律、犯了错误,教师对他们进行批评教育以后,有的学生会把书一推,厌学情绪很严重,认为学习是为了别人,老师批评教育不应该,甚至以不学习来威胁老师,这样的学习就是严重缺乏责任意识.此时,我们教师要抓住教育机会,与学生进行交流和探讨学习的主要目的和意义,设法让学生明白自己那样做是错误的行为,让学生认识学习是自己的责任和义务,学习的目的最终还是为了满足自己将来的发展需要.只有解决了学生思想上的本质问题,学生才能变被动为主动的学习,才会去乐学,好学.也只有当学习的责任加强了,学生才能真正自觉地担负起学习的责任,学生的学习才是一种真正意义上的自主学习,才能有效地培养学生的自主学习能力.
2创设物理情境,激发学生的求知欲望,培养学生的自主学习能力
初中物理教师要结合教学具体内容和学生的感性认识,创设生动有趣的物理学习情境,引发所有学生的求知欲望,促使他们全身心地投入学习求知之中.比如笔者在讲“汽化和液化”时,让所有学生在手上擦一些酒精,感受一下汽化吸热,液态变为气态的过程.让学生来定义什么是汽化?了解汽化过程是吸热还是放热的,并举例日常生活中有哪些类似的汽化现象,什么时候应用了汽化,什么时候减少汽化,学生通过实验的体会,会努力寻找答案,变被动为主动,真正体会到物理来源于生活,又服务于生活,知道了物理知识的重要性,就会更加乐于学习物理知识.教师应多从生活中捕捉物理现象,拉近物理知识与学生日常生活的距离,在激发学生学习兴趣的同时,也体会到物理就在我们周围,理解物理知识的价值.
3努力培养正确的学习方法,提高学生的学习效率
“授之以鱼,不如授之以渔”.在物理教学活动中,教师一定要注重学习方法的引导,让学生根据自身的特点,选择好恰当的学习方法,因为在物理教学中,学生不仅要学好物理知识,也要学会如何更好地学习物理.因此,物理教师要有目的地指导学生参与物理教学活动,鼓励学生努力思考,积极参与实验探究,对物理实验实行创新设计,提高自身的学习效率.物理教师通过对教学过程的合理化改进创新,使学生独立地去思考和探究,使每个学生总结出适合自身的学习方法,提高自身的学习效率.
4努力开足开全实验,培养学生的实验探究能力
为了培养学生的实验探究能力,物理教师要做好创设问题情境.合理新颖的问题情境,能使学生有身临其境的感觉,有利于激发学生学习的兴趣,可以主动引导学生积极参与探究,通过学生合作自主探究、教师引导点拨会使探究课堂变得生动有趣.问题引导教学应不同于教学过程中常见的一问一答,应该改变这种方式,使问题教学进行创新,使问题教学在构建新旧知识的连接上,使学生在认知的基础上能够稍微努力就能达到探究的目的,通过学生的努力就能解决实际问题,从而激发学生的探究兴趣,笔者在教授“分子运动”这部分内容时,先指导学生进行实验探究,让学生从不同的实验角度进行分析,对看到的现象,进行实验分析,鼓励学生对实验进行探究,表扬激励探究成功的,鞭策不成功的.对于分析探究不正确的学生,教师要引导他们发现问题并及时纠正,笔者告诉学生要以科学严谨的态度进行探究,才能取得丰富的科学知识.这样做增强了学生的自主学习能力,使学生树立正确的科学观与世界观.
5强化学生思维训练,培养学生的创新意识
物理课堂教学中的提问应具有启发性,要善于启发学生的思维,并在教学过程中教给学生解决实际问题的方法,教师提出的问题要有极强的引导作用,要能激发学生的思维,要关注学生的感性知识,使学生在思考的基础上,加上实验探究会有所发现.初中物理教学大纲中规定:物理教学的目的就是为了培养学生的创新意识和创新能力.物理教师为了达到教学目的,就应该大胆地进行教学改革和创新.许多优秀的科学家们都非常重视质疑,伟大的教育家陶行知先生认为:“学贵知疑.”质疑是学生追求科学真理、勇于探究的理想方法.所以,在教育教学中不但要注重激发学生的学习兴趣,还要积极让所有学生大胆质疑,勇于开创探究,懂得质疑,懂得创新,只有这样学生的综合素质才得以提高.
6加强实验探究,提高学生的综合能力
初中物理实验在物理教学中占有十分重要的地位.教师在初中物理教学过程中,应该努力认识到实验教学的重要性,努力提高学生的探究,提高学生学习的有效性.将初中物理知识与努力培养学生的综合能力要紧密地联系起来,这不仅要努力帮助学生形成良好的思维和学习的习惯,而且还需要提高学生的综合思维能力.比如,笔者在讲解“浮力”的这一知识点的过程中,根据浮力的相关理论知识,应该先向学生讲解浮力产生的原因:在液体和气体中,液体和气体都能产生向上的托力,这个力才是浮力;浮力的方向与重力方向是相反的,浮力的方向竖直向上,浮力产生的原因是物体上下表面受到液体或气体的压力差.在实验探究的过程中,学生可以把将抽象的物理知识变得具体形象生动,在提高学生实验探究能力的同时,还能加深学生对于物理知识的理解,从而提高了学生的综合能力.
7.结语
篇5
关键词:二力平衡 抽象性思维 逻辑推理
“二力平衡”是八年级的教学内容,虽然教参中要求一节课学习,但是我以为它在八年级乃至整个初中物理中是非常重要的一节。
我们知道之所以在八年级以前没有开设物理课程,是和学生的身体成长以及学习的接受能力相关,也就是只有学生的学习能力达到一定程度,思维发展到一定阶段,足以承受这门抽象性、逻辑推理强的学科时,才可以学习它。
并且,若学生没有能很好地培养自己的抽象性思维,形成一定的逻辑推理能力。那么在九年级的电学,乃至高中的物理学习中就会遇到较大的困难。
因此,笔者以为八年级整个学年是以后学习物理这门学科的基础学年,而可以解决以上问题的重中之重就是力学中的“二力平衡”。
北师大版的八年级教材中,第七章第六节讲述了该节内容,教材中首先定义了平衡状态:物体保持静止或匀速直线运动的状态叫做平衡状态。一个物体保持平衡状态可能受几个力的作用,但鉴于八年级物理是新开设的课程,因此研究了最简单的力的平衡问题――“二力平衡”。其条件是作用在一个物体上的两个力大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上即合力为零。
二力平衡在解决物理相关问题中发挥了至关重要的作用,比如判断物体是否处于平衡状态,若是处于平衡状态,可利用二力平衡条件求出某个未知力。
例1:教材中第七章第三节,测空气中物体所受重力时,测量仪器是弹簧测力计,重力方向竖直向下,没有办法进行直接测量。笔者进行教学时一再强调,要测量物体重力,一定要求物体保持静止状态,当物体静止时,即处于平衡状态,物体所受两个力一拉力和重力,是一对平衡力,在数值上大小相等,这时重力在数值上等于弹簧测力计所示的拉力。因此重力得以测量。
例2:教材中第七章第四节:探究摩擦力的大小与什么有关时,研究了滑动摩擦力的影响因素。将木块分别放在粗糙程度不同的表面上,测其滑动摩擦力的大小,我们知道滑动摩擦力是发生在相互接触的两表面之间,用弹簧测力计是没有办法直接测量的,因此我们利用了二力平衡,让木块在弹簧测力计的拉动下必须做匀速直线运动(且注意实验桌面要水平,拉力必须沿水平方向),即木块已处于平衡状态,且在水平方向上木块所受的二力一滑动摩擦力和拉力是一对平衡力(大小相等,方向相反,作用在同一直线,同一物体上),滑动摩擦力等于拉力。拉力的具体数值可以直接由弹簧测力计示出。因此,滑动摩擦力就可以用弹簧测力计间接测量。从而实验才可以进行,得出正确的结论,这是利用二力平衡解决实际问题的又一个事例。
例1、例2是教材中实验部分对二力平衡的应用,遵循了以下的逻辑推理顺序:物体保持平衡状态(静止或匀速直线运动状态)一作用在物体上的二力满足二力平衡条件 二力在数值上大小相等,用此方法可以间接测量出难于直接测量的力。
再者,第八章压强与浮力部分是初中物理学习的重点和难点,学生很是头疼,原因是该章要求学生要有教强的抽象性思维和逻辑推理能力,对学生自身要求较高。但是若能很好地理解二力平衡的概念,掌握其应用,对解决该章某些问题将会起到事半功倍的效用。笔者近期出了一套测试题,其中涉及到了该问题。
例3:一艘轮船从河水中驶入到海水中,船受到的浮力将
( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
同样,学生首先考虑利用阿基米德原理解决此问题,经过分析可知轮船从河水行驶到海水中,液体密度必然变大,但此过程中船所排开的水的体积如何变化仍然无法得知,很明显,此思路是行不通的。可利用二力平衡解决此问题,无论轮船是在河水中还是在海水中,它都处于漂浮、是静止的,处于平衡状态,在竖直方向上所受二力一重力和浮力满足二力平衡条件,是一对平衡力,浮力在数值上大小等于重力,因为是同一艘轮船,质量不变,所受重力也是定值,浮力因此也没有发生变化,所以应是C选项。
例3题目尽管是压强与浮力章节中的典型习题,但却利用了二力平衡知识。因此,该章中若能很好地利用二力平衡,许多题目都大大地简化。若在教学过程中逐步向学生灌输此方法,学生定会逐渐形成自己的抽象性思维和逻辑推理能力,为以后的物理学习打下良好的基础。
小结:二力平衡在初中物理中主要有两方面的应用
(1)判断物体是否处于平衡状态,若是处于平衡状态,可利用二力平衡条件(主要是二力在数值上大小相等)求出某个未知力。如前面所述的重力、滑动摩擦力、浮力等。
(2)若物体受到的二力满足二力平衡条件,则该物体定处于静止状态或匀速直线运动状态,(因为该方面的应用,在初中物理中不常见,就不在此赘述)。
纵观初中物理力学部分,在运动受力分析中讲述了最简单的问题:匀速直线运动状态或静止状态。所以,笔者以为二力平衡方面的知识涵盖了初中物理力学的主要内容,是学好力学部分知识、学好物理这门课程的法宝。且该部分知识是八年级教材的内容,是起始学年,对于培养学生的抽象性思维和逻辑推理能力有着很好的切合点。
总之,若在学力平衡以及力学的相关知识时,教师能强调其重要性,旁征博引,前后引证。引导学生一步一步地利用该知识解决相关问题。同时,回忆联想前面的相关实验及习题,能加深学生对二力平衡知识的理解,更能培养学生的抽象性思维和逻辑推理能力,更好地激发学生学习物理的兴趣,促进其更好地学习。
参考文献:
篇6
1. 注重演示实验之前的准备工作,确保演示实验的成功
实验仪器都是学生首次接触,如刻度尺、天平、电压表等,教师要着重指导学生识别仪器的规格和性能,看说明书。弄清:测量范围;最小刻度;零点及其调节方法;使用方法。只有掌握以上四点,才能保证实验精确的完成和仪器、人身的安全。
演示实验作为一种教学手段,是教师备课的重要内容,需要我们认真研究和准备。有个别教师轻视课前准备工作,结果造成演示失败或出现意想不到的情况,以致在课堂上手忙脚乱,再“强行”让学生接受结论,这样不仅教学效果不理想,还使学生不能形成正确的结论,所以教师在课前首先要准备好与实验有关的全部仪器、材料,在课前反复操作,直到熟练地步;对于在实验中可能出现的故障做到心中有数,并能及时排除。
2. 注重演示实验的规范性
在演示实验过程中,给学生正确示范、巧妙引导、认真观看、细心讲解非常重要。
(1)演示实验中操作的规范
操作规范是指教师在使用仪器、连接和装配仪器及演示现象时要准确。例如,在使用托盘天平时,取用砝码、移动游码必须用镊子夹取而不能用手拿;电路的连接应先接线路后接电源,拆卸时先断电源后拆线路等。教师的一举一动都会给学生起到潜移默化的作用,教师的规范操作,不仅是实验成功的前提,还能使学生养成严谨求实的良好习惯。
(2)演示实验中语言的准确
教师在介绍实验仪器,阐述实验过程和总结实验结论时,语言必须准确。否则,会对学生正确认识仪器、形成概念产生不良影响。随意更改仪器名称,如将滑动变阻器称为电阻器。将类似仪器混淆,如将弹簧测力计称为弹簧称等。
(3)演示实验中让学生参与进来
为了充分发挥学生的主体作用,在设计演示实验教学的过程中,可让部分学生配合教师一起完成实验,条件许可时,将演示实验改为学生实验;课外小实验更是学生操作的天地,如在学习量筒、弹簧秤、天平等知识后,可布置小实验自制量筒、橡皮测力计、天平等,学生的积极性一定会很高。将某些课堂演示实验改为让学生配合演示或边学边实验,效果一定会更好。 转贴于 例如,在学习“浮力”内容时,我将教材上的演示实验改为学生边学边实验,每个桌上发了一块形状规则的正方体木块,让学生将木块投入烧杯中,然后设法将木块按入水中,有意识让学生感受“浸在水中的物体受到水的向上托的力”,这样,对教材关于“浮力”的定义就领会更深刻了。再引导学生做其他实验,并增加了“用弹簧秤称物体在空气中的重量后,让学生用手向上托物体,观察弹簧秤读数也会减小”的实验,使学生进一步体会到:不仅浮在水面上的物体受到浮力,浸没在水中的物体也受到浮力,对浮力产生的原因更容易接受了,同时还领悟到浮力的大小可以用弹簧秤直接来测量,即F浮=G空-G水。因此在教学设计中就应该思考哪些演示环节可以由学生参与,由哪些学生演示,培养学生哪方面能力,学生的参与可以提供给其他学生哪些有用信息,通过这种合作化教学理念的设计,使某些物理现象、物理公式、定义在教师的指导下自己建构出来,充分调动全班学生积极思维和对所学知识的理解。
(4)做演示实验时,要注意引导学生分析实验
有些问题,即使教师从理论上说明了,学生也难以接受。教师可以先演示,再分析。例如,把船上的石块放入水中,液面如何变化?教师可先通过演示实验让学生一眼就看出“液面下降了”这一现象,然后再让学生从理论上阐述“下降”的原因,会收到事半功倍的效果。在学生获得感性知识的基础上进行理论分析,这样就顺理成章地达到一定理性认识的高度,从而取得比较理想的教学效果。
3. 注重变验证性实验为探究性实验
初中物理演示实验可分为验证性实验和探究性实验。验证性实验是对知识的正确与否加以验证,巩固和加深对基本规律和基本原理的认识。但学生的思维能力和创新能力得不到锻炼和提高,也不利于培养学生主动探索物理规律的能力,而探究性实验对培养学生思维能力、创新能力有独到的作用。正如爱因斯坦所说:“对真理的探索比占有更加宝贵。”因此,在教学中可把一些验证性实验变为探究性实验,引导和启发学生参与到演示实验的全过程,让学生亲身经历和体验丰富的探究活动,逐步领悟科学探究的基本思想和方法,从而使学生由学知识变为探索自然规律,变被动学习为主动获取知识的目的。
4. 注重合理运用多媒体,优化演示实验教学
有些实验是科学家在特定条件下完成的,教师不可能在课堂上进行演示,只能借助图片、文字来表述,让学生通过想象在头脑中再现,如原子弹爆炸、“神舟七号”飞天等场面。但是,若用多媒体,则可顺利再现其壮观场面,让学生获得更多的感官刺激。学生仿佛身临其境,从而激发爱科学、爱祖国的热情。又如应用多媒体展示课堂实验无法演示的宏观的、微观的、极快的、极慢的物理过程,从而突破时间和空间的束缚,进行逼真的模拟,灵活放大或缩小物理场景,将物理过程生动形象地展现于学生眼前,使学生加强认识,理解透彻。
5. 注重演示实验后的反思
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一、概念与公式同类归纳总结
在初中物理当中,一些物理概念和公式,可以把它们归纳在一起,帮助学生理解和记忆,以便学生对物理概念和公式的理解和掌握。例如速度的定义:单位时间内通过的距离,叫速度,即公式v=s/t。密度的定义:单位体积内某种物质的质量,叫密度,即ρ=m/V。压强的定义:单位面积上受到的压力,叫压强,即公式p=F/s。功率的定义:单位时间完成的功,叫功率,即公式p=w/t。它们的概念相似,公式都是由定义得到的,所以在物理学当中把它们叫做定义式,这类知识可以归纳在一起记忆。对于公式,某些物理量是物质的一种特性,把这类公式归纳在一起,可以加深学生对公式和概念的理解。例如:ρ=m/V、c=Q/mt、q=Q/m、I=U/R,在匀速直线运动中v=s/t,这些公式的理解,它只是一个数学表达式,知道公式后边的物理量,可以根据公式求前面相应的物理量,千万不能说它们有正比和反比关系。若ρ=m/V,ρ是物质的一种特性,只与物质的总类和状态有关,与物质的质量和体积无关,其它几个公式的理解也是如此。
二、推导记忆法
由一些熟悉的物理公式出发,经过简单的数学推理,并可以推导得出其它一个或几个物理公式,这样记住了一个公式就记住了其它一连串的物理公式。
例如,由功率公式可以这样去记忆这一连串的公式,首先记住p=w/t,由电功公式w=UIT,可以推导得出P=UI,再由欧姆定律I=U/R结合出发,可以推导得出P=U2/R,由电压公式U=IR,可以得到P=I2R,由此得出P=W/t=UI=U2/R=I2R,都是计算纯电阻的公式。在初中阶段遇到的电路都是纯电阻,多数都能用。一般情况下,P=I2R用于串联电路较为简便,P=U2/R用于并联电路较为简便,因为串联电路当中电流处处相等,并联电路当中各支路的电压相等,等于两端的总电压。
再如,在电学中消耗的电能完全转换成热量,不考虑热量的损失(或电流所做的功)W=Q,即由电功公式和欧姆定律的公式和电功率的公式,结合可以推导出Q=W=UIT=U2t/R=I2Rt=Pt,同们这些公式只适合纯电阻。在这些公式当中,P=W/t(W=Pt)各物理量分别有两个单位可用,如W的单位是千瓦时,t的单位是小时,P的单位是千瓦,W的单位是焦,t的单位是秒,P的单位是瓦,单位之间一定要注意匹配,而其它公式都一律用国际单位。
三、对比复习法
将相近或类似的概念或公式进行对比,搞清它们之间的区别或联系,从而加深学生的理解和记忆。例如:计算物体所受重力公式G=ρgv,计算物体所受的浮力公式F浮=ρgv,两个公式的物理量相同,但含义不同,前者的ρv分别表示物体的密度和体积,后者的ρv分别表示液体的密度和排开液体的体积。再如,浮力公式F浮=ρgv,液体内部的压强公式P=ρgh,比较它们的相同之处和不同之处,这样一对比,加深学生对公式的应用和理解、区别与联系,使学生不容易混淆和遗忘。
四、网络归纳复习法
把分散的物理知识通过总结归纳形成网络,使知识结构化、系统化。例如:物态变化的归纳和温度、内能、热量的归纳。
五、以水为线索的“一线串珠”复习法
在初中物理教学中并没有系统地研究过水,但在力、热、声、光、电各部分中却都有涉及到水。同时,水在生产和生活中又十分重要,很多物理量又都是以水为基准来规定的,如密度、比热容、摄氏温度等。因此,在总复习中有必要以水为线索把关于水的知识系统化,也就是说以水为线索进行穿线和综合,对知识的巩固和脉络衔接将起到很好的效果。
1.力学与水的关系。水是无色、无味、透明的液体,密度为1000kg/立方米。
(1)已知水的体积可以计算它的质量和重力。
(2)利用水可以计算容器的容积。
(3)人的密度和水的密度差不多,根据人的质量可以计算人的体积。
(4)水的压强随着水的深度增加而增大,所以拦河坝设计成上窄下宽。
2.水与热学的关系
(1)水的比热容最大,所有其它的物质的比热容都小于它,利用这一特点在生活当中,自然界当中有着重大的作用。
(2)生活中的雾、露、白气都是水蒸气液化成的小水珠。霜、雪、冰花都是水蒸气凝华的结果。
(3)一标准大气压下,水的沸点和凝固点。
3.水与声的关系。水能传播声音,声音在水中的传播速度为1500米/秒左右。水面也能够反射声音。
4.水与光学的关系
(1)平静的水面可当作平面镜,能成虚像。
(2)光从空气斜射到水面,要发生折射和反射,且折射角小于入射角,所以看到清澈的池水池底变浅了。
5.水与电学的关系
(1)纯水不导电,普通的水也是电的不良导体,但潮湿带水的物体导电,生活中不能用湿手按开关,绝缘体要保持干燥。
(2)坝高,水的势能增大,流动的水具有动能,水力发电就是由机械能转化为电能。
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一、知识准备不足
学习新知识时要有许多基础知识的,可是有些基础知识学生从来没有学过,例如初二学生在学习电压时,由于学生没有基础,很难理解。很多学生会提出到底什么是电压的问题,在学生中会形成难学的印象,这样就形成了教学的难点。针对知识准备不足造成的难点,我们要结合学生的实际情况,适当地讲一些有关的预备知识,用最易于学生接受的方式传授,切忌不要生搬硬套,使学生心理上产生负担,例如学习电压时采用类比的方法,用水压来类比电压,这样学生会由水压联想到电压,就不再会有难学、难于接受的感觉。
二、日常形成的思维定势带来的影响
学生在日常生活中有许多生活经验和体验,在学习物理时会产生负面的影响,对于所讲的知识会感到难于理解,简直不可思议。例如:人提着一桶水沿水平路面行走200米时,人不做功。生活经验表明,提着一桶水走路会累得筋疲力尽,但从物理角度表明这种情况,根本不做功,学生很难理解;再如:人用力推大木箱,虽然很用力,但没推动,多数学生会认为是推力小于阻力造成的,但是实际情况却是推力等于阻力的,这样的情形很多,学生理解的不好,便会产生物理太难的感觉。
针对这样的情况,我们老师在讲解知识时,要注意分析学生的心理特征和学生的思维规律,用适当的教学方法来突破这些难点。例如在讲人提着一桶水沿水平路面行走时不做功之前,对功要严格定义,关键词要重点突出,强调功等于作用在物体上的力跟物体在力的方向上通过距离的乘积。而提着水桶沿水平路面行走,这种情况虽然有作用在物体上的力,但物体在力的方向上没有通过距离,所以人无论走多远都不做功;在讲人推木箱没有推动时,多数学生都会有推力小于阻力的错误结论,这种情况教师可以从平衡状态的物体受力情况来分析,木箱没推动说明处于静止状态,即平衡状态,而平衡状态的物体受到平衡力的作用,推力和阻力一定大小相等;如果学生还不能理解,也可以逆向思考,如果推力小于阻力,木箱在水平方向受到不平衡力的作用,假如推力向东,由于阻力大于推力,那么木箱将会向西运动,这时我们不用再讲,学生自己也会认识到真的错了。
三、概念相似,形式相似,会让学生产生模糊的认识
例如:液体压强公式P=ρgh和浮力公式F=ρgv,两个公式形式相似,不易区分;压强公式P=F/S 与功的公式W=F.S ,两个公式字母相同,容易混淆;像热能与热量等,概念非常相似,意义不同,这些形式相似的公式和概念,对于刚学物理的学生来说,难度较大,总是容易弄错。针对这种概念相似,形式相似形成的难点,教师讲解时要进行透彻的分析,重点讲清每一个公式的物理意义和使用条件。(1)相似的公式要理解意义,每一个物理公式表示一个物理概念或物理规律,不仅仅是字母的单纯关系,如:P=ρ1gh 表示密度为ρ1,深度为h的液体产生的压强;F=ρ2gV则表示物体浸在密度为ρ2 的液体中,排开液体体积为V时,物体受到的浮力。 P=P/S表示物体单位面积上受到的压力,即压强;而W=F.S 则表示力和物体在力的方向上通过距离的乘积,即力对物体所做的功。这样才能使学生在理解含义的基础上,记住公式,不再混淆。(2)相通的概念要注意区别:像热能和热量这两个概念,要分清它们,就要明确指出它们的区别,热能即内能,是指物体内部所有分子的分子动能和分子势能的总和;而热量是在热传递的过程中,转移的内能的多少,也就是说在热传递的过程中,高温物体放出热量,内能减少;低温物体吸收热量,内能增加,这样对概念指出了区别,才能突破知识的难点,使学生更好地理解概念。
四、物理概念和规律的直观性较差,思维过程复杂,学生又缺乏感性认识造成的难点
物理中有些概念和规律,学生往往缺乏“亲身体验”和“亲眼所见”而持怀疑态度,这样就会形成知识难点。如在讲电磁学时,对于磁场的存在,讲电学时电流的存在,由于看不见、摸不着,学生对其存在持怀疑态度。针对这种情形,我们可以利用实验的直观性,来增强规律和概念的可信度。看不见、摸不着的磁场是否真正存在,通过一个实验,可以解决这个问题。把几个能自由转动的小磁针,放在条形磁体的周围,让小磁针在水平面内自由转动后,便会看到小磁针静止时,南北极方向发生偏转,不再指向原来的南北方向,而且有一定的规则。学生看后,再引导学生分析,没有条形磁体时,小磁针自由转动以后,总是南极指南,北极指北,现在情况不同,说明小磁针一定受到了力的作用,这一定是条形磁体产生的作用,它们之间的作用便是通过磁场产生的。这样学生才会打消怀疑,这样用实验的直观性可以突破知识的难点。
五、教学方法不适合,教学要求的不当,同样会增加物理知识的难点
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兴趣是最好的老师。在物理学科中兴趣的确是非常重要的一个因素,初中生学习积极性往往是随他们自己的学习兴趣为转移的,所以,培养和激发学生学习物理的兴趣是初中物理教学的重要环节。(1)处理好师生关系是培养学生学习兴趣的前提。学生在学习物理知识的同时,应与教师进行感情交流。如果增进了老师和学生之间的感情,拉近了师生间的距离,教师能跟学生打成一片,那对培养学生学习物理的兴趣一定有意想不到的效果。如果教师经常批评学生,不尊重学生,这样就会在师生间产生对立情绪,自然学生就不会对物理学科有兴趣了。因此,建立平等、和谐、融洽的师生关系至关重要。(2)成功的体验也会增强学生学习的信心和兴趣。成功和失败的心理会引起不同的情绪体验。有些学生不喜欢物理,并不是他们从来对物理不感兴趣,也不是从没认真去学习物理,而是因为他们过去只有失败的经历,没有成功的体验。因此,教师要对每一个学生寄予希望,创造条件让学生都有成功的机会和体验,最终达到提高学习物理的兴趣的目的。
二、提高物理学科教学质量,指导学生做好预习是重要的一环
“好的预习是课堂教学成功的一半”,教师讲课要备课,学生上课更要备学,这就是预习。预习是求知过程的一个良好开端,是学生自觉运用所学知识和能力解决实际问题的过程。同时,组织学生课前预习也是一种非常有效的教学组织形式,其核心价值是培养学生自学的能力,有效地提高课堂教学质量,所以养成课前预习的习惯是教师在长期教学中的期望。如果教师注重学生课前的有效预习,就能更好地提高课堂教学效率,还能不断提高学习能力,让学生终生受益。
1.预习目标要明确
教学都是有目标的,预习也不例外,预习目标是预习的前提。如果教师在布置课前预习内容时,没有提出具体的问题和要求,而是笼统地要求学生梳理本节知识,目的不明确,造成学生的预习成了随便翻翻看看,起不到预习的作用。因此,在预习目标的设计方面,教师必须清楚让学生预习什么,如何去预习,预习成果如何检测等问题。例如,在预习浮力时,教师的基本预习目标是搜集生活中关于浮力的例子或演示关于浮力的现象,感受物体漂浮在液体上和浸入液体及浸没液体是一种什么状态。预习设计最重要的是对学生能促进其思维发展。在让学生充分观察感知的基础上,及时地提出任务,以完成从感性认识到理性认识的飞跃,培养学生的观察能力、学习能力、提取信息、分析信息的能力等。
2.指导预习方法
有的学生预习了,但就是没有效果,这主要是方法不对。教师一定要加强方法的指导,不要使之流于形式,也不要让学生无目的或放任自流,要教给他们预习的方法。在教学中,教师常用的预习方法有标记预习法、提纲预习法、尝试预习法、浏览预习法、笔记预习法等。教师在指导学生预习时,应对重点内容画线、圈点,让学生摘抄在预习本上。如概念课着重预习意义、定义、公式、单位、计算等;找出关键字句的含义与作用。例如,“重力的方向是竖直向下的”关键词是“竖直”他描述了重力的具体方向。预习有没有效果,最重要的标准是看学生能否提出问题。在学习中,教师诱导学生思考问题并产生质疑,同时要想办法让学生说出疑问的产生过程。而这一方法的指引或累积,不但能提高学生的能力,还会为学生的终身学习打下基础。
三、加强物理实验教学
物理是一门以实验为基础的学科,教师必须增强责任感,利用现有器材做好演示实验和学生分组实验,师生共同探究实验现象的道理,通过物理实验增强对物理知识的掌握,提升物理的趣味性,让无味枯燥的物理知识通过实验变得更易接受,更能引起学生的兴趣,从而达到教学目的。
这里,本人只从以上几个方面谈了提高物理教学质量的几点想法,希望和同行相互交流,共同提高,实现提高物理教学质量这一目标。
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【关键词】物理教学;概念;知识;方法;比较法
在实际工作和生活中,人们常常通过比较来认识事物。要认识一件事物的本质,只是从这件事情本身来考察是不够的,还必须把这件事情和其分相关联的事情诉在一起比较。比较就是根据一定的标准,把彼此相关的事物联系起来进行考察,确定其异同。只有比较,才能有鉴别:只有鉴别,才能有认识。物理学中有许多物理思维和物理规律具有可比性。教材中很多概念,如速度、惯性、比热、密度、压强等等,都是用比较法引出的。在物理教学中应重视使用比较法,用比较法可帮助学生接受新概念并加深对概念的理解,尤其在复习课上运用,能使知识融会贯通,开拓学生的思维,并培养学生的知识迁移能力,有利于知识网络的形成,激发学生的创新思维。比较法在物理教学中的应用范围非常广泛,它可以在异类对象之间进行,也可以在同类对象之间进行,还可以在同一对象的不同方面、不同部分之间进行,比较的内容也极其广泛,可以是概念、规律的定义、公式的表示,也可以是物体间作用方式、作用效果、物体运动状态和运动过程等各个方面。
一、概念的比较
1.比较容易混淆的物理概念
物理概念和规律是物理知识的核心内容。如果没有物理概念作为基础。就无法形成物理学的体系。物理概念是对物理现象、过程等感性材料进行科学抽象的产物。物理概念的教学还是培养学生能力、开发智力的重要途径。因此,在物理教学中,教师教好概念,学生学好概念,对于实现中学物理教学的目的任务,提高物理教学质量是至关重要的。初中学生学习物理概念中常见的问题有:经验中形成的不正确、不科学概念的干扰。感性认识不足或已在物理中,有些物理概念看来很相似,但其物理意义却不相同,这就要学生弄清它们之间的区别与联系。例如,重力和压力,是学生极易混淆的概念,一些学生常将压力和重力间的某些非凡情况下的关系一般化,往往认为“压力的大小总等于重力的大小”甚至认为“压力就是重力”。如果将两个力加对比进行理解,学生就很容易理解了。另外,初中学生对质量和重量,压力与压强,热量与热能等等也常常分辨不清。对于这些易混淆的概念加以对比、辨析、明确它们之间的区别与联系是帮助学生纠正错误概念,理解、巩固、深化概念最有力的措施。
2.比较法可使学生真正理解概念,灵活运用概念
一个物理概念的表达式中,包含了定义方式、物理意义、及单位等内涵。将表达式间进行横向比较,能促使学生记忆概念、活化概念和深化概念。有些物理概念间有许多相似之处,从相似概念的比同中,让学生了解和学会形成概念的某些方法。例如,速度概念的表达式V=S/t和功率的表达式P=W/t相比较,它们都反映了另一物理量变化快慢的共同特征;它们的单位都是由另外两个物理量的单位复合而成。另外,象密度、电阻、比热等概念,从公式上都可看出,对同一物质来说,它们的比值都一个“常数”,反映着物质本身的属性。这可消除诸如“电压为零时,导体的电阻为零”、“一杯水比热(密度)比半杯水的比热(密度)大”等之类的错误。
3.用“比较”可以深化概念。加强知识联系,使之系统化
在上新课时,知识往往比较分散,复习课上教师要帮助学生通过比较,把一些有内在联系的知识串联起来,可使学生灵活运用概念以深化概念。如复习串联电路和并联电路的特点时,可通过对两种电路中电流的路径、电流特点、电压特点和电阻特点等加以比较,加深学生对知识的理解和深化。经过比较,学生加深了对串联电路和并联电路的理解,解决相关问题就会更加得心应手。
二、知识内容的比较
通过这样的比较分类,有利于提高学生的概括、归纳能力和对知识内容的整体把握。如:晶体与非晶体;蒸发与沸腾;凸透镜与凹透镜;汽油机与柴油机;浮力与压强;功率与机械效率;定滑轮与动滑轮;电流表与电压表;电动机与发电机;用电流表、电压表测电阻与用电流表、电压表测小灯泡的电功率等等。
三、物理研究方法的比较
在物理教学中我们不仅要重视物理概念和规律的教学,而且要重视有关物理学研究和处理问题方法的教学,以提高学生的思维能力。巴甫洛夫认为:“重要的是科学方法、科学思想的总结,认识一个科学家的方法远比认识他的成果价值更大。”
初中物理的主要研究方法有:等效(替代法)、建立理想模型法、控制变量法、实验推理法、转换法、类比法等。如:
1.等效(替代法)
在电路中,若干个电阻,可以等效为一个合适的电阻,在研究平面镜成像实验中,用两根完全相同的蜡烛,其中一根等效另一根的像等
2.建立理想模型法
通过磁感线研究磁场的分布,通过光线研究光的传播路径和方向等。
3.控制变量法
探究影响滑动摩擦力大小的因素;探究影响压力作用大小的因素等
4.实验推理法
研究牛顿第一定律;人们认识自然界只有两种电荷等。
5.转换法
电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光来确定,即根据电流产生的效应来判断等。
6.类比法
电流、电压类比水路、水圧等。
四、不同解决方法的比较
比较同一问题的不同解决方法,将会提高学生运用物理知识综合分析问题和解决问题的能力,同时加深对物理过程的理解,培养学生发散性思维的能力。例如:用不同方法测量固体密度。规则外形的固体密度的测量(天平和刻度尺法,弹簧称和刻度尺法),不规则外形固体密度的测量:天平、量筒法:无天平(弹簧秤)、有量筒方法;有天平(弹簧秤)、无量筒法。又如:不同方法测量定值电阻的阻值,用不同的方法计算物体所受的浮力等。
综上所述,初中物理教学中灵活、准确地运用比较法,不仅可以密切物理知识和物理规律的内在联系,而且可以使学生在比较中去伪存真,由此及彼,将知识和方法融会贯通,对教学难点的突破和教学重点的突出,对启发学生的思维,培养学生的创新能力,有着非常重要的作用。
【参考文献】
[1]初中物理教师之友
[2]教育科研研究