物理论文范文
时间:2023-03-16 09:52:35
导语:如何才能写好一篇物理论文,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
有人可能认为培养优秀学生主要靠课外小组和个别辅导,与课堂教学关系不大,这种看法是片面的,实际上课堂教学也是至关重要的.本文着重从高中物理课堂教学这一侧面来总结取得这些成果的经验.
我们十多年来的课堂教学经验可以总结成三句话:追根寻源真一点,实验研究多一点,能力要求高一点,简称“三点”教学法,因此我们称自己的教材为“三点”法教材.
我们的“三点”法教学完全是根据国家教委颁布的高中物理教学大纲编写的.因为我们面对的是全班学生,不可能而且也不应该把课堂教学变成物理竞赛辅导,我们确确实实通过课堂教学明显提高了学生的素质和能力,为学生在高考和物理竞赛中取得优异成绩打下了扎实的基础.
一、追根寻源真一点
一个学生学习物理,首先接触到的就是物理定律.因此,怎样搞好物理定律教学,必然是每个物理教师首先要考虑的问题.
在进行某一物理定律教学时,我们有意识补充了大量的与这一定律的建立过程有关的内容,这就是所谓的“溯源”教学.任何一个重要物理定律的建立,都有一个艰辛而漫长的过程.探索定律的工作只所以能成功,这个定律最后只所以能够确立起来,其中一定有很多科学的研究方法和正确的推理思维方式,这些内容毫无疑问是属于物理学科中最重要的东西,是人类一笔宝贵的知识财富,也是我们物理教学的宝贵财富.
在讲授牛顿万有引力定律时,我们从第谷对行星进行几十年的观测积累的大量第一手资料讲起,然后是开普勒在拥有这些数据的基础上,通过大量计算总结出描写天体运动的经验规律(开普勒三定律),最后才是牛顿用定量的动力学原理对这些规律予以解释,终于发现了对天上、地上的物体具有普遍意义的万有引力定律.在学习牛顿万有引力定律的过程中,我们还着重向学生介绍了“归纳法”、“理想化”和“间接验证”三种科学研究的重要方法.
在学习库仑定律的过程中,我们纠正了学生由于大多数教科书叙述笼统而形成的错误观念,使他们明白:1.库仑当年只用扭秤做了两个同种电荷互相排斥的实验,而未做两个异种电荷互相吸引的实验,因为在后一实验中的平衡有可能是不稳定的.库仑是用电摆来完成后一实验的;2.无论是扭秤还是电摆,精确度都是很有限的,根本无法确定两电荷之间的作用力与距离的平方成反比,更不是和距离的1.98次方或2.02次方成反比.当年的库仑(实际上还有更早的卡文迪许),以及后来的麦克斯韦、普林普顿等人都是用另一种实验方法将指数的精度逐渐提高,直至今天的2±3×10-16,终于使库仑定律成为当今物理学中最精确的定律之一.结合库仑定律的建立过程,我们还向学生介绍了“类比”和“演绎验证”的方法.
在学习欧姆定律的过程中,学生一开始都以为研究通过导体的电流和导体两端的电压之间的关系是不困难的,只要用电流表、电压表再加电源和可变电阻器等组成电路即可.可是我告诉他们,在欧姆那个年代,非但没有电流表、电压表等仪器,连电压、电流和电阻的定义和单位都没有,欧姆所面临的困难之大是可想而知的.他到底是怎样得到这个电学中最重要的定律的呢?学生顿时产生了浓厚的兴趣.在学习欧姆定律诞生过程的同时,我们还结合欧姆的实践,介绍了用图线探究新规律的方法.
此外,我们还结合牛顿运动定律介绍了“理想实验”、“推理”、“实验研究”等方法,结合气体定律介绍了“分析法”,结合能量的转化和守恒定律介绍了“综合法”.使学生比较系统地掌握了一些重要的科学研究方法.有的同学深有体会地说:物理定律是宝贵的,但研究物理定律的科学方法更宝贵.谁掌握了这些方法,谁就能不断地去探索大自然层出不穷的奥秘.
在物理定律的教学中,我们在课堂上经常采用设问的方法,不是直接告诉学生某个定律是怎样建立起来的,而是不断地提出问题让学生去思考,摆出困难让学生去克服,提出任务让学生去完成,制定目标让学生去实现.这样可以有效地发展学生的创造性思维和解决问题的能力.
我们要求学生在课外进行大量自学.早在公元前4世纪,古希腊苏格拉底明确强调过:“好的、正确的教学不是传递,而是对学生的自学辅导”.我一贯强调学生要学会自学、讨论、研究.我教的优秀学生,学得的物理知识,最多只有一半是在课堂上听我讲的,其它一概由他们自学.到一定阶段,我开始指定几个学得比较好的学生轮流给其他学生上课.每次课分两部分,前半部分由主讲同学讲,后半部分由全体同学提问、讨论.像王泰然和任宇翔在高二阶段就给其他同学作过二十几次讲座,杨亮、谢小林、陈汇钢等同学也不例外.
我们这种自学讨论式教学还延续到学生毕业以后.获金牌或学有所成的学生进了大学甚至出国留学后,有机会还回来给小同学谈自己的体会.例如1994年暑假任宇翔从美国回国探亲一个月,来学校给95、96届学生讲了10次课.他向小学友介绍物理学中一些新进展、中美物理教学中的差异以及他们当年学习过程中曾激烈争论过的问题,使听课的学生大受裨益.1996年暑假,谢小林和陈汇钢两位金牌获得者又为97、98届同学讲了十多天课.他们既讲物理知识,又讲国家集训队队员奋发学习的感人事迹,使小同学们大开眼界.
这样的训练方法也得到了权威人士的肯定.1992年10月,在上海召开的全国物理特级教师会议上,原中国物理学会副理事长、现全国中学物理竞赛委员会主任、北京大学沈克琦教授在他的题为“国际物理奥林匹克竞赛与中学物理教学”的报告中说:“我听到两名得金牌的上海学生讲他们的老师如何培养他们的情况,我认为这个经验倒很值得推广.他们说他们的老师不是采取灌输的办法,而是启发引导,要求他们给同学讲课,这对他们搞清概念原理和科学地进行表达都非常有帮助.我想这可能是提高优秀学生能力的有效方法之一.”
那么自学为什么会对提高学生的能力起这么大的作用呢?从心理学角度来看,自学与听课可能有以下两点不同:
(1)人类的思维活动表现为分析、综合、比较、抽象、概括等过程.一个学生在自学某一个新的物理内容时,少不了理解、思考、建立正确的物理模型等工作,这里面充满了分析、综合、比较等过程.因此相对听课而言,自学对学生的思维活动提出了更高的要求,从而使他们得到更大的锻炼.
(2)人们的注意可分为无意注意、有意注意和有意后注意三种.事先没有预定的目标,也不需要作意志努力的注意叫做无意注意;有预定的目标,在必要时还需作一定的意志努力的注意叫做有意注意.一个学生在自学的时候,他的目的一定是十分明确的,而且需要一定的意志努力(否则难以坚持),因此学生在自学时,可保证在绝大多时间内都处于有意注意的状态,这一点对提高学习效率和学习能力都是很有好处的.有的学生在自学中往往会十分投入,进入一种旁若无人的境地,而相对来说,这种情况在听课时就比较少.一个学生坚持自学一段时间之后,便能渐渐地从有意注意转化到有意后注意,即不需要意志努力也能够将自己的注意力长期保持在这项工作上.有意后注意是一种高级类型的注意,它既有明确的目的,又不需要用意志努力来维持,是人类从事创造性活动的必需条件.学生一旦进入这种状态,他们的物理学习效率就会大大提高,学习成绩就会有明显进步.
二、实验研究多一点
物理学是一门实验科学,物理学中的每一个概念、规律的发现和确立主要依赖于实验.因此,在高中物理教学中加强学生实验方面的训练,无疑是提高物理教学质量的一条必由之路.
目前中学物理教学大纲中安排了相对数量的学生实验和演示实验,不难发现,这些实验存在着某些不足,主要表现在下面几个方面:
第一,教材中几乎所有实验是为配合所学内容而安排的,目的是帮助学生加深对所学内容的理解,因此学生不易通过这些实验掌握一些重要的实验方法.
第二,课本中每个实验的实验原理及操作步骤都讲得十分清楚,学生只需按部就班地完成实验操作即可.这样的实验只能增加学生的感性认识,锻炼学生的动手操作能力,而对学生创造性思维的训练是不够的,也无法培养学生解决问题的能力.
第三,目前课本中的实验大多是验证性实验,学生只要学懂了书上的定律,一般都能轻而易举地完成实验.这种安排违反了教育应该走在学生智力发展前面的原则,对培养学生的能力是不利的.
针对以上不足,我们对实验教学内容和教学方法进行了改革,使实验教学为发展学生的智力,提高学生的素质服务.在实验内容的改革方面,我们主要采取了以下三条措施:
(1)增加实验数量.
不论是在课堂演示实验,还是在学生实验或小实验方面,平均增加了60%的实验.其中有一部分新实验,学校没有现成的仪器,安排学生自己制作,对学生有较高的要求.
(2)重视实验误差讨论.
物理实验离不开测量,测量是实验科学最本质的东西.从某种意义上讲,结果准确的实验就是成功的实验,反之就是不成功的实验.因此在培养优秀学生的过程中,应该让他们掌握一些必要的实验误差的基本知识.在设计实验方案时,要求学生们尽量消除实验的系统误差;在选择实验器材时要考虑它的精确程度;在处理实验数据时,要采用尽量科学的方法.
(3)加强重要实验方法教学.
在实验领域中有一些重要的方法,比如减小实验系统误差的方法、减小实验偶然误差的方法、实验探究规律的方法、迂回测量的方法等,这些方法不是在个别实验中,而是在许多实验中都有应用,因此具有一定的普遍意义,这些方法一定要让学生很好地掌握.在必要时,我们甚至根据实验方法来安排实验内容,集中安排几个某种方法体现比较典型的实验,这样便于学生深刻领会和熟练掌握某一种实验方法.
在实验教学方法改革方面,我们做了以下尝试:
(1)在课堂上创设一些实验问题让学生研究.
在高中阶段,每周至少有4节物理课,充分利用物理课中碰到的各种各样问题,可设计一些供学生讨论的实验题目,并引导他们一步一步地探索、解决.
我在讲功率一节时,设计了这样一个实验题目:要求测定一个人骑自行车的功率.在自行车由静止启动的过程中,人做的功除了增加人和车的动能之外,还要克服空气阻力和地面的摩擦力,其中哪些因素是主要的,哪些因素是次要的?学生根据自己骑自行车的经验,认为空气阻力是很明显的,不能忽略,而地面和车轮之间的滚动摩擦一般比较小,可以忽略.接下来的问题是怎样测量人克服空气阻力做的功?学生都有这样的体会:顶风骑车时,骑得越快风的阻力越大,因此可以设风的阻力和车的速度成正比.车的速度怎样测?风的阻力和车速成正比的比例因数是多少?问题一个接着一个地出现,被大家一个又一个地解决,终于找到了一个大家都比较满意的实验方案.接着全班同学兴高采烈地到操场上去做实验,最后再回到教室里,师生一起处理实验数据,作出图象,得出实验结果.在整个实验过程中,除了实验题目是由老师提出的外,实验方案和解决问题的途径都是由学生讨论研究出来的,因此他们都觉得很有意思,收获很大.
(2)对课本中一些重要实验进行深入研究.
物理课本中有大量现成的实验,有时可以对这些实验进行一些讨论和改进.
在做直流电路的实验时,我们让学生对伏安法测量导体的电阻这个实验进行了深入的研究.用简单的伏安法电路,不论是采用电流表内接还是电流表外接,都有系统误差.结合这个问题,我给学生介绍了补偿的思想,然后由学生自己设计了电流补偿和电压补偿两种线路.补偿法解决了由于实验电路不完善带来的系统误差,但这个矛盾解决了,电流表和电压表不够准确的问题上升为主要矛盾.怎么办?经过进一步研究改进,大家认为可以用准确度高得多的电阻箱来取代电压表和电流表,再辅以灵敏度很高的电流表,便可以明显提高实验结果的准确度,这就是常用的惠斯通电桥.接下来学生分别用简单伏安法、补偿伏安法和惠斯通电桥测量了同一个标准电阻,比较测量结果,可以证实先前的想法.在历史上,从伏安法到惠斯通电桥是有一个很长的过程的,而在我们这堂实验课中,学生经历了这么一个碰到问题、分析问题、解决问题的完整过程.这样的实验课对增强学生的能力是很有帮助的.
(1)和(2)实际上都是不断地给学生提出新的目标,诱导他们提高实验水平,我们有时称之为“目的诱导法”.
(3)给特优学生安排一些特殊实验.
我校有一批进口物理仪器,性能比较好,涉及的实验内容面也比较广.这批仪器的说明书是英文或日文的,我指定一名学生准备某一个实验,要求他先翻译好说明书,准备好器材,然后带领其他同学做实验.这个主讲的学生还要准备好一些讨论题,在实验后供同学们讨论.学生对这样的实验非常感兴趣.此类实验虽然有时和高考、竞赛没有直接的关系,但是这种带有研究性的实验对优秀学生很有好处.
三、能力要求高一点
物理习题教学是物理教学的重要组成部分.不论是教师还是学生,都在解习题上花费了大量的时间,因此,习题教学的改革是一个很重要的问题.
就本质来说,物理习题是人们编制的一些假想物理场景.毫无疑问,物理学家是不会去做物理习题的,而他们是在研究那些真实的、尚未发现的物理规律.同样,发明家也是不会去做物理习题的,他们是在力图应用已有的物理规律去解决一系列实际问题,那么我们为什么要让学生做那么多人为假想的物理习题?目的无非是要培养学生的理解、分析、推理等能力.所以物理习题教学应该围绕这个目标来进行.
我们常用以下两种方法来进行习题教学:
(1)按照解题方法组织习题教学
一般的习题都是按力、热、电、光的顺序来讲授的,但我们比较倾向于按照解题方法来讲解物理习题.例如理想化法、整体法和隔离法、等效替代法、小量分析法、叠加法、对称法、图象法等,这样比较有利于学生掌握一些重要的解题方法.到学习的某一阶段,集中将一批用解决方法相同的习题安排给学生练习,使他们由不会用到会用这种方法.在以后的学习中,每隔一定阶段让这种方法再出现一次,以加深这种解题方法在大脑中的印象,达到牢固掌握,应用自如的目的.
篇2
学生在练习中遇到新模型时感到陌生棘手,其思维障碍在于不善于把貌离神合的新模型与典型进行比较,去认识和把握新、旧模型物理本质上的共性,从而望题兴叹,无处下手。对此,教师应当通过组织有效的习题教学,帮助学生在形态各异的模型分析和对比中,抽象出共性,洞察共同的物理本质,从而跨越思维障碍,促进其创造性思维能力的发展,实现由知识到能力的质的飞跃。
譬如:在动量守恒定律的教学中,课本中的典型模型多是以两个相互作用的小球为例来展开讨论的,但在设计试题时,却在不改变系统物理本质——动量守恒适用的条件不变的前提下,把球魔术般地演变为各种形状的物体。请看
例1A、B两小车质量都为m,它们静止在光滑的水平轨道上,一质量为m的人先从A车跳到B车,而后又跳到A车,来回几次手,人又跳回A车,则此时
A.A车和人的动量大小等于B车动量大小。
B.A车和人的速率小于B车速率。
C.在此过程中,两车和人的总动量守恒。
D在此过程中,两车和人的总动能守恒。
在这里,习题所提供的模型与课本提出的典型小球相比,已面目全非。但我们若把题中A车与人视为甲球,把B车视为乙球后,就不难发现,人在两车之间尽管来回几次跳来跳去使人眼花缭乱,这不过是施行障眼法,借以扰乱你的视线,干扰你的定势思维。其物理本质是:人从两车间跳来跳去仍等效于两球的相互作用,仍未跳出动量守恒定律,照样适用这一物理本质上的共性。一旦明确了这一点,学生的思维就立即变得开朗流畅,其结论显而易见:A、B、C正确。
例2质量为m的光滑斜面静止在光滑的水平地面上,另一质量为m的滑快A以初速度V滑上斜面底端:
A.若能越过斜面,则它落地速度为V。
B.若B不能越过斜面,斜面速率小于V/2。
C.若A不能越过斜面,则它滑回到地面时速度与初速方向相反。
D.若A不能越过斜面,则它滑回到地面时,斜面速度为V。
对于此题,同样地,我们仍可以把滑块A和斜面B等效为两个质量相等的弹性球相作用,它们遵从的物理规律(动量、能量守恒)仍不变,即二者在相互作用中不断地传递着动量与动能,而系统总动量不变。由此,读者很快即能得到答案:B、D。
可以说,变式的运用几乎所有中学物理习题里都得到体现。如在电磁感应教学中,关于楞次定律的应用习题,其母式(典型模型)是以条磁铁与线圈的相互作用来展示其物理性质的。
例3如附图,闭合金属圆物从高为h曲面顶端自由滚下,又沿另一面滚上,非匀强磁场沿水平方向,环平面与运动方向均垂直于磁场,环在运动过程中磨擦阻力不计,则:
A.环滚上的高度小于h。
B.环滚上的高度等于h。
C.运动过程中环人有感应电动势,无感应电流。
D.运动过程中环内有感应电流。
上面例中,我们看不典型模型中的磁铁与线圈了,可谓面目全非。但我们把它与典型模型加以比较,对其进行去伪(表面形状)存真(物理本质)的分析,就不难看出其共同的物理属性而显示出其庐山真面目。在例3圆环从曲面自由滚下又沿另一曲面滚上的过程中,同样等效于一条形磁铁一端靠近或远离线圈的情形。根据楞次定律,感应电流的磁场择引起感应电流磁场变化的阻碍作用。当它滚至最低点时的速度必小于没有磁场时的速度;而在上升中同样受到阻碍作用,因而回升高度h′必小于h(若从能的转化与守恒定律考虑,其结果的产生更简捷,即mgh=mgh′+Q,所以h>h′)故正确答案是A、D。
限于篇幅,仅举以上几例。
篇3
(一)物理教学方法的改革
(1)比较式教学法。物理教学比较法是通过仔细的观察和分析,综合研究对象的各项特点,通过比较,得出其相同点和不同点,这也是一种重要的推理方法。比较法通过启发、探索和解决问题这一模式,根据已知事物,认识到未知事物,具有一定的创新性。教育工作者可合理采用比较法,将新旧知识进行对比,从而让学生在有效时间内提高学习效率。譬如,大学物理课本中,将稳恒磁场和静电场的公式、定律及其他都进行比较,分析其计算方法,为学生知识的学习提供一个纽带,使其更加形象的了解物理知识。(2)启发式教学。教师应正确的引导学生自主思考,并懂得举一反三,合理应用课堂上所学知识,突出学生的主体作用。在这一过程中,可采用讨论法和问题法。将学生分成小组,小组内进行讨论,总结出所在问题,并选出代表进行提问。这种方法有效调动了学生的学习积极性,将讨论法和问题法结合起来,提高学生的探索能力。
(二)物理教学手段的改革
(1)随着计算机信息技术的广泛应用,在大学物理教学中逐渐得到了认可。教育工作者应合理利用计算机网络技术辅助教学,不断加强优质教学资源的开发,积极引进数字化教学资源,为学生建立物理学习网站。物理学习网站的建立,使学生摆脱了物理学习中多种限制,学生可以随时随地的查阅和解惑。除了可以登陆网站进行自主学习以外,有效缓解了教学内容多但教学时间短的问题,为学生搭建了一个物理学习平台。(2)教育工作者应多进行演示实验,使教学内容更具有针对性。这一过程中,将复杂的定律和理论以简单的试验体现出来,以助于让学生通俗易懂地了解物理知识,从而有效培养学生实事求是的态度。
(三)改革考核制度
传统的考核方式即为闭卷、笔试及单一的期末考试,给学生综合素质的培养带来了不良影响。教师应改革考试制度,注重平时考核的成绩,将课堂提问、论文写作、课外活动等计入学生评分中,并制定合理的评分系统,将各项得分都纳入学生的测评中。从根本上避免了因过于注重期末考试形成的应试教育体质,促使学生更加全面的汲取新知识。
(四)结束语
篇4
论文关键词:两个演示实验的改进
“我看见了,我记住了;我动手做了,我懂了”。对实验教学而言,最好的效果就是让学生亲自动手去做实验。但条件不具备的学校,改进演示实验的也能收到较好的教学效果。下面对人教版初中物理教材中的几个实验稍做改进,可收到较好的效果。
1、九年级129页。
在甲图中,教材原来要求在空气压缩引火仪中,放入醮有乙醚的棉花,实验效果比原来用硝化棉成功率大了,效果也比原来更明显了。如果在放入完全去掉木屑的火柴头,成功率会更高初中物理论文,效果会更明显。
注意:1木屑要去干净,以免木屑弄坏了活塞。
2火柴头的数量要适宜,以1.5-2个为宜,不超过3个。
3用完后给活塞注油,保持湿润。
2、九年级129页
在乙图中,教材原要求使用大口玻璃瓶。大口玻璃瓶难找,且上面的塞子难配。如果换用打点滴用的吊瓶,用化学实验室里中心有孔的橡皮塞直接塞上即可。由于细口瓶开口小,与外界热交换慢,瓶中的雾可清晰地维持几分钟,效果好。
注意:1瓶中水不易太多,不超过1/5。实验前可多摇动几次,增加水蒸气的含量。
2塞子不易太紧。
篇5
论文关键词:U形管应用小结
U形管作为一个小型的实验用具,在化学实验教学过程中有很多用途,其经过少许合理、精巧的改装后组成的实验装置轻便简捷,操作方便,不但节省实验药品,有效减少有毒有害气体对环境的污染,而且促进了学生的创新精神和探究性学习的发展,充分体现了现代教学中提倡的微型实验、绿色实验的理念。笔者就U形管在化学实验中的使用归纳小结,以飨读者。
1.SO2的性质实验
1.1操作步骤及现象
向盛有15g的Na2SO3粉末的250ML广口瓶上加上橡胶塞,胶塞上安有装有15%的稀H2SO4的10ML注射器、装有H2O的20ML注射器和一个单孔导管,单孔导管分别于四个U形管依次串联,管内分别装有紫色石蕊试液、黄色的溴水、紫色的KMnO4溶液、无色的Na2S溶液,并分别在第一个和第二个U形管壁上贴一个干燥的品红试纸和一个湿润的品红试纸,在第四个U形管右侧管口处系上一个用于平衡气压的气球。
首先将稀H2SO4注入广口瓶中,反应产生的气体依次通过各个U形管,可见干品红试纸不褪色,紫色石蕊试液变红色,湿品红试纸褪色,黄色的溴水褪色、紫色的KMnO4溶液褪色、无色的Na2S溶液中有黄色浑浊出现,U形管内的气泡也依次从左向右使尾部的气球膨胀变大;这证明了SO2性质中的酸性、漂白性、还原性和氧化性。然后将另一个注射器内的H2O加入反应后的广口瓶中,可见U形管内的气泡又依次从右至左运动,尾部的气球逐渐变瘪,说明SO2易溶于水的性质。最后取下贴有湿润品红试纸的U形管,将试纸端在酒精灯上微微加热,褪为白色的品红试纸又返回红色。
1.2装置特点
该实验设计安全、科学、操作简单,实验现象明显,装置环保,而且实验过程中颜色的变化、气体的流动,充分激发了学生的好奇心,增强了实验的趣味性,把SO2的制取及各个性质在同一个仪器中进行对比和展示,教学效果非常好。
此套装置还可以用于Cl2、H2S、C2H2、NO2的气体制取及一些漂白性和还原性或溶解性实验小论文。
2.氢氧燃料电池
2.1操作步骤及现象
在管口Φ40的U形管的两端各插入一根较粗的多孔疏松的石墨电极初中物理论文,内装KOH电解质溶液,在电极两端通上电源,电解KOH溶液产生的H2和O2分别富集于两电极棒上,疏松多孔的的碳棒可以吸附大量的气体,通电约2—3min后,将一个安有1.5V小灯泡的灯座连在电极上,碳棒吸附的H2和O2形成氢氧燃料电池将化学能转化为电能,能使小灯泡发亮时间维持30S左右。
2.2装置特点
U形管在原电池和电解池中的应用比较广泛,可以做电解饱和食盐水、铜的精炼、电镀等,也可以做铜锌原电池;用U形管来进行氢氧燃料电池的实验不但可以简化教材中的实验装置,而且实现电能和化学能之间的相互转化,便于课堂讲授和开发知识点,一举两得。
3.铜和硝酸反应
3.1操作步骤及现象
将一不等高的U形管短端安上橡胶塞,胶塞上打孔插入一个旋塞和一个玻璃燃烧匙,将U形管内装满硝酸,燃烧匙内加入铜片。反应开始产生的气体聚集于U形管的短端处,当气体量超过燃烧匙的下端时,可以实现固液分离,此时不但可以观察到气体的颜色,还可以经旋塞排放进行气体性质的检验。
3.2装置特点
本装置类似一个简易的启普发生器,优点是密封性好,操作简单,可以随时制备气体和进行性质检验,如制取的H2可以在玻璃旋塞上点燃观察淡蓝色火焰,制备的无色的NO经旋塞排出后接触空气变成了红棕色的NO2.
此教具可用于Cu、Fe与浓、稀硝酸反应制取NO2和NO气体,Cu与浓硫酸反应制SO2、大理石和稀盐酸制CO2、锌粒和稀盐酸制H2、CaC2和饱和食盐水制C2H2、金属Na和H2O的反应等固液不加热制气实验。
4.气体除杂
U形管兼具干燥管和洗气瓶的功能,让气体通过加有试剂的U形管可以实现气体的检验和除杂。如气体通过无水CuSO4来检验水蒸气,如通过浓硫酸除去酸性气体中的水蒸气,通过CaO除去碱性气体中的水蒸气等等。
此外,U形管常用于做Fe(OH)3胶体的电泳实验,改进喷泉实验装置[1],可以用U形管设计Na2O2与CO2反应的简易实验装置,将U形管插入冰水,可以将通来的气体迅速冷却,比对U形管两侧液面的相对高低可以检验装置的气密性等等。
参考文献:
[1]刘新文,王灿,叶佩玉.化学教学,2010(10):12-13
篇6
我们的基础物理教育难道不应该在这些方面打下一点基础吗?
现在,在多数较发达国家中,中学物理教材包括了力学、刚体力学、热力学和分子物理学、振动和波、电荷和电尝电流和磁尝电磁波、量子物理、相对论和物质等内容。除第一、五、六部分外,我们与一些发达国家的差距都是很明显的。有些国家仅是以某一个中学的优秀学生组队参加国际奥林匹克学科竞赛,而我们则是在全国范围内选拔后再强化集训、补课后参加的。所以,尽管我们获得奖牌很多,但却不能认为我们就是教育强国了。而且,没有教育内容的现代化,就永远也不可能成为教育强国。
十多年来,我国基础物理教育在教学领域中的改革是有成绩的。但其弱点往往只是局限于教材的删删减减、修修补补,以及教学方法与手段上的一些革新。
说得苛刻一点,这不过是“删繁就简三秋树”,且有向阻力最小的方向前进之嫌。
如果要做到“领异标新二月花”,恐怕就要动一点大手术,在内容现代化上“动土”了。
诚然,教学内容的现代化不可能一蹴而就,没有十年功夫怕是不行的。惟其如此,我们才应该尽早认识并行动起来。等到下个世纪再搞,怕是太晚了。
基础物理教学内容改革的探索
受有关方面委托,在沈克琦先生的主持下,笔者正在参加为北京市重点学校编写高中物理教材的工作。实际上这是基础物理教学内容改革的一次探索。自然,教学内容现代化是这种探索的一个重要方面。因此,新编教材在内容的广度与深度上会有一定程度的扩展和提高。但这并不意味着教材内容的超常膨胀和不适当的“拔高”。我们力争做到的是教学内容的先进性与基础性的统一。为此,我们坚持编入高中学生能够掌握的物理学的核心内容,使他们能够学到比较有系统的、相互联系的、有生命力的知识。同时,对一些虽在高中阶段不宜展开或不能完全掌握的,但又是非常根本的、重要的,对开扩学生的科学视野、树立新的科学观念和思维方式极有好处的内容,也要开一个头,长一个芽。
基于以上的一些考虑,拟议中的教材在内容上与现行教材(甲种本)就有了一些区别。
1)?在讲授经典物理学内容时不回避它的局限性。例如在讲牛顿力学时指出物体的质量是可变的,并给出相对论质量与运动速度的关系。在讲授惯性力时,也讲解引力与加速度的等效性。
2)?在热学中专辟一章“热力学定律”。其中讲授热力学第零定律,以便对温度和温标进行再讨论,使学生对温度和温标的概念科学化。也讲自然过程的方向和热力学第二定律,以使学生对不可逆现象及其重要性有所了解,对于热力学第二定律的微观解释及其统计意义和它所反映的偶然与必然、量变到质变的辩证唯物主义观点加深认识。这对于破除学生头脑中“决定论因果性”是唯一的因果律的观念,树立“统计意义上的因果性”的观念大有好处。
又如,?在讲授气体时,增加了一节“真实气体范德瓦耳斯方程”。这不仅能使学生认识真实气体与理想气体的区别,体会从理想气体模型到较真实的模型的一种修正方法,而且正是因为范德瓦耳斯方程是非线性的,因而气体的液化即相变才是可能的,而理想气体无相变可言。这也就为讲授物态变化“长了一个芽”。
3)?在波动光学中,增加了双缝干涉条纹的分布规律和夫琅和费单缝衍射条纹的分布规律的讨论,以使学生通过对实例的分析,体会一下分析光的波动现象的方法,而不是仅仅停留在现象的观察上。这也算是“开了一个头”。
4)?“狭义相对论初步”作为一章准备编入教材之中,其目的是使学生的时空观念有所发展,并对狭义相对论产生的物理背景、爱因斯坦的思考及其方法论内容有所了解和体会,帮助学生增加一点科学发现的“悟性”。
5)?在讲述微观物理学中专设“波和粒子”一章。在这一章中,不仅通过黑体辐射规律的分析提出能量量子化的概念和观点,通过光电效应和康普顿效应提出和证实光子的概念和观点,而且通过光的波粒二象性的分析引出德·布罗意关于物质波的假设,使学生认识类比方法在科学探索中的作用。同时还在分析微观粒子可能显示波动性的条件后,以戴维逊一革末实验为例,介绍了物质波的实验验证,并顺带讨论一下“宏观物体是否也具有波动性”的问题。我以为这种讲述与讨论是非常基本的(应该指出,基本不等同于浅显),但又较以往的教材要先进些。
6)?拟议中的这套教材的最后一章是“基本粒子与宇宙”。如所周知,粒子物理学的研究对象是粒子,其尺度范围小于10的13次方厘米,质量小于10的-23次方克。天体物理学的研究对象是星体、星系乃至整个宇宙,其尺度范围大于10的19次方厘米,质量大于10的39次方克。然而,在今天这样两门研究对象迥异的学科却奇迹般地融为一体,成为物理科学体系中的一门新学科。简要介绍一下宇宙概观和宇宙的起源与演化,这对于处于花季般的青少年该是何等有益呀!
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1充分发挥学生在教学中的主体作用
由于受到传统的旧教育思想影响和束缚,不少教师存在这样一个心理状态:总怕漏讲什么问题,怕学生考试考不出责怪教师,于是越讲越多,越讲越细,抱着学生满堂灌,要扭转这种局面,首先教师要认真学习现代的教学思想,要认识到学生是教学活动中的主体,是生动活泼,具有独特个性,富于进取精神的知识探索者。学生学习成绩的提高,智力和能力的发展,主要是靠学生的学习主动性和积极性,教师只是起到引导和教育的作用。教师靠“灌”是教不好,教不活的,学生靠“逼”也是学不好,掌握不了的。
在教学中我的做法是:(1)改进教学方法,实行引导和启发式相结合的教学。根据学生现有的知识水平,智力能力,情感等个性因素,精心设计教学过程,从感性到理性,由浅入深,逐渐引导和启发学生思考问题和提出问题,尽量为学生创造研究问题的情景,以及独立思考,独立活动的条件和场所,为学生创造触景生情,触景生智的气氛,调动学生学习的积极性,使学生经自己努力能学懂,学会。(2)培养学生认真阅读课文的能力。课本是学生掌握知识的基本工具,也是教师进行教学的依据。我通过印发阅读提纲,引导学生推敲概念和定律中的重要字句,掌握课本中用什么物理现象及实例说明概念和规律。在讲评习题和试题时紧密结合课文内容,让学生在课文中找出解题的依据,使学生明白:习题和试题尽管千变万化,但都没有离开课本的基本知识,即“万变不离本”,只要认真阅读课文,弄懂、掌握好课文中的基本概念、基本规律和基本公式,学好物理是不难的。(3)培养学生独立能力,改变教师“满堂灌”的做法。凡教材中比较简单的问题,学生能通过自学掌握的知识,在课堂上让学生看书,讨论解决,演示实验,凡学生能操作的就让学生上讲台当“小老师”;学生提出的问题,凡能通过阅读教材解决的,就引导他们阅读课文有关内容自己解决。这样,不仅调动学生学习主动性和积极性,也增强了学生学好物理的信心。教师虽然在课堂上讲课时间相对少了,但学生阅读、讨论,动手的时间却增加了。更重要的是学生能高度集中精力,认真听教师讲课,把主要的知识掌握好。
2建立相互尊重,相互爱护的新型师生关系
良好的师生关系能使师生亲密合作,相互配合,情绪愉快,心情舒畅,这是调动教与学双方积极性的一种内驱力。它驱动教师满腔热情,专心致志地从事教学工作,千方百计为学生着想,为学生着急,为提高学生的学习成绩忘我工作。同时,也消除学生对老师恐惧、焦虑等心理负担,乐于接受教师的教育和影响,对教师所教的学科产生兴趣与爱好。良好的师生关系,很大程度上取决于教师对学生的态度。我的做法是:(1)给学生留下良好的第一印象。上第一节物理课,一定要给学生留下难忘的好印象。除了注意自己的衣着言行及有礼貌地向学生介绍自己的姓名,住址等情况外,还推心置腹地向学生宣布:无论学习好坏,只要是勤学好问的学生我都喜欢,特别喜欢勇于向老师提问题和问问题的同学,无论什么时候,我都乐意回答同学们提的问题。使学生感到任课教师平易近人,和蔼可亲,为建立良好的师生关系打好基矗(2)平等对待学习差的学生,并对他们取得的进步及时给予肯定和好评。初中学生处于半成熟半幼稚时期,可塑性较大,比较天真,淘气,不稳定。教师都较喜欢成绩好的,听话的学生,对学习差,淘气学生往往比较反感,容易造成学习差,淘气学生的失落感。另一方面,提高差生的学习成绩是我们提高全民族文化素质最关键,最主要的任务。因此,对待他们一定不能“歧视”,“挖苦”,不能打击他们的上进心,而是相信他们,帮助他们,给他们一份爱心,积极主动地深入到他们之中,及时了解他们的知识水平和心理状况,从实际出发进行因材施教。(3)严格要求学生,同时老师也要严以律己。从严要求学生是教师具有良好职业道德的体现。“严师出高徒”,但必须严而有度,严而有方,要掌握教育分寸,不能随心所欲,感情用事。要求学生做到的,老师首先要做到,在学生中树立威信。有威信的教师教的课,说的话,提的要求,学生容易接受,效果就好。
3加强学习方法指导,提高认识能力
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同学们应注意以下几点。
一、知道一些约定俗成的提法的含义
课本上经常用一些固定的提法来说明某些现象,这些提法中的某些词语由于已约定俗成,所以具有确定不变的含义,知道了这些提法的含义,就等于知道了隐含条件。
如“一物体在光滑面上运动……”,其中“光滑”的含义为不计摩擦,所以隐含条件为物体所受的摩擦力为零。
又如“一颗手榴弹在空中自由飞行……”,其中的“自由”的含义为手榴弹仅受重力作用,所以隐含条件为:手榴弹只受一个力--重力。
二、掌握一些物理现象的出现条件
一定的物理现象的出现,是以具备一定的条件为前提的,当知道什么条件具备时可出现什么现象后,一旦题目给出某种物理现象,马上便可以找出相应的隐含条件。
如“一个物体匀速运动……”,要出现这种现象,前提条件是物体必须不受力或受平衡力作用,所以隐含条件为:物体不受力或受的是平衡力。
再如,“一个物体漂浮在液面上……”,出现这种现象的条件是物体所受浮力等于物重,所以隐含条件是物体受到液体的浮力等于物重。
三、扩大知识面,记住一些有关数据之间的关系
同学们的知识面宜宽不宜窄。即使是一些仅需了解的知识也应给予足够的重视,同时对有些物理量的某些数据(比如物质的密度、比热等)之间的“大斜关系也应知道并记祝如“在照明电路中接了三盏灯……”,因为照明电路电压均为220V,且所有用电器除非特别声明外,牼⒘所以隐含条件为:三灯并联,其电压均为220V。
又如,“等质量的铁块和铝块哪个体积大?”显然,仅知道质量无法判断,还需知道密度,所以隐含条件为:铁的密度大于铝的密度。
四、熟练掌握概念和规律
物理概念和规律是在理论、实验的基础上总结、发现的,具有一定的普遍意义,掌握了它们,就能找出其中的隐含条件。
如,“两个用电器串联在某一电路中……”,由串联电路规律可知,电流强度处处相等,所以隐含条件为:流过两灯的电流强度相等。
又如,“两用电器并联在某一电路中……”,很显然,由并联电路规律可知,隐含条件为,两灯两端电压相等。
五、注意寻找一些物理量之间的外在关系
有些物理量,无任何内在联系,但人为附加一些条件后,便可使它们有一定的外在关系。找出这些关系,就找出了隐含条件。
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在新课标改革的大背景下,想要达到物理教学的最佳效果,我们必须要采取任务分析理论。例如,在学习功的物理含义阶段,可以进行适当的人物分析,根据老师的教学预期目标和学生对这一概念的理解学习能力进行分析。将教学的最终目标定为:学生可以理解掌握功的概念,能够熟练的运用功的计算公式判断实例中功的大小与正负,能够准确地画出功的图示。这样学生在实际学习的过程中就会明白教学的重难点在哪里,可以分清楚教学过程的主次问题。之后,教师需要通过学生在不同小组内的安排,来实现对学习内容的讨论,老师利用任务分析教学法来帮助学生理清学习目标与学习过程之间的关系。然后让学生能理解目标拆解教学方式的重要作用,利用每一个小知识点的突破学习来增加学生对于高中物理的学习兴趣,最终顺利完成所有的学习任务,并达到探究的目的。任务分析理论可以帮助同学们对问题探究过程有一个清晰的思路,对书本的理论可以充分的理解消化。
高中物理教学内容相较于初中更加的抽象及难以理解,因此,科学的教学方法尤为重要。任务分析教学法的科学性逐渐得到广大教师的认可。在课堂教学环节如果能够合理的运用人物分析教学法,将可以大幅改善教学环境,纠正学生不正确的物理逻辑思维。作者结合自身多年实际的教学经验,对任务分析理论提出了一些自己的看法,供大家参考。第一,我们在高中物理教学中应该采取分析教学目标,安排合理的教学顺序,使得高中物理教学变得更有层次感。教学目的的分析要以教材为主,老师在教材的讲解时,要对教学内容的重难点有所突出,然后逐步细化、分解教学大目标。例如,对摩擦力这一节教学内容进行任务分析理论。首先,应该明确摩擦力的定义;其次,能够分析出滑动摩擦与静摩擦的关系;最后,能够掌握滑动摩擦计算公式,并且能结合实际进行计算。像这样的细化教学目标,可以方便学生无遗漏的掌握所有的知识点,并且能帮助学生分清教学内容中的主次问题,还可以激发学生的学习兴趣。在实际的教学课堂,老师可以采取提问的方式来帮助同学巩固力的基本概念,为学习摩擦力打下基础。
在对摩擦力的讲解时,可以联系实际,加深同学对摩擦力概念的理解与掌握。最后由摩擦力的产生条件推导出滑动摩擦力公式。第二,高中物理老师必须针对不同的知识点采用不同的教学方式。想要上好高中物理课,不仅要细分教学目标,还要注意提高教学的效率。根据任务分析的相关理论,我们应该结合不同的教学体系,在实际教学中根据实际教学情况采取不同的教学方法。而程序型知识要求学生在掌握基本知识的同时,学会变通,在不断的练习中,达到对知识点的精确掌握。例如,在高中物理中对匀加速运动的介绍,最高效的教学方法就是采用肯定与否定的例子来帮助学生充分的理解匀变速运动概念的本质,然后运用各种联系来帮助学生加强对这个概念的掌握和吸收。
综上所诉,我国目前的高中物理教育还主要是依靠老师的个人教学经验,缺少一个科学的理论指导。如果老师在教学中能够合理的运用任务分析理论作为指导,可以大量减少教学的随意性,改善以老师个人教学经验的教学氛围,并完成高中物理的教学任务。同时对任务分析理论的应用也应该在教育改革的背景下,结合当下高中物理教学的实际情况,在高中物理的教学发展中,发挥出积极有效的作用,帮助老师完成教学目标,提高学生物理知识的掌握水平。
作者:黄柳华 单位:江苏省启东中学
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学习包括知识的获得、转化和评价三个阶段,评价是对知识的吸收转化的一种“查阅”。从调查结果可知,45.3%的学生面对物理学习评价时,更看重自己对自己的评价,47.2%的学生希望教师与学生是相互尊重平等的关系。这说明,一方面一年级本科生的自我意识较明显,他们随着年龄和阅历的增长,已经有自己的判断能力,不再一味听从父母和教师;另一方面表明,他们对当前的物理教学环境并不十分满意。
二、对实现大学物理有效学习的建议
1.加强物理学史教育。物理学史展现了物理学家探索和认识物理世界的现象、规律和本质的历程,它包含着深刻的物理思想和概念的变革,包含着探索者的思索、创造和艰辛。一方面,鲜活的历史事件能够增强物理学习的趣味性,有助于学生理解这门学科,进而对物理学习产生兴趣。另一方面,通过对物理学史的学习,学生真切地感知了物理规律被认知的过程,这对他们对物理思想和本质的理解大有裨益。与此同时,物理学家艰辛的探索历程也可以激发学生学习的积极性,激励学生养成求真、求实的科学学习态度。
2.加强课堂教学素材数据库建设。课堂教学是一个个性很强的教学环节,传统课堂教学往往以教师为主体,教师通过自己的自信和激情感染学生,从而吸引他们的注意力和激发他们的学习兴趣。随着多媒体技术的发展和普及,面向课堂的素材数据库建设显得尤为重要。所谓课堂素材数据库是指以物理知识点为依托,借助多媒体技术建设而成的独立文件单元,教师在讲解相关知识点时,只需要很短时间把它调出来使用即可。一幅画或者一段视频可以将枯燥的公式推导过程变得逼真生动,既活跃了课堂气氛,又增强了物理学习的趣味性。