高中物理学史范文
时间:2023-04-03 07:31:27
导语:如何才能写好一篇高中物理学史,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
一、对高中教材中的物理学史资源进行整合
物理学史进入课堂,首要问题是内容的选择,并不是所有与教学内容有关的物理学史都有必要拿进课堂。在整合资源的时候要有针对性,明确该部分史学的教学目的、教学价值,针对某些物理概念的形成、物理规律的发现过程等,精心选择与其相关的物理学史。
1.物理规律的发现过程
将科学家发现某些物理规律的思想过程放在原有的历史背景中重现,通过历史上一些著名的论述、实验,向学生介绍科学的研究方法。
2.物理学家生平事迹
让学生正确了解科学家的形象,增强课堂的趣味性。
3.各物理学派、假说间的争议
如,力与运动关系的认识,行星的运动等,通过学派之间的争论让学生了解科学是在争论中不断发展的。
在整合出物理学史资源以后,集中对资源中所体现的科学精神、思想方法进行进一步的总结,以使学生能够真正从中有所收获。
二、对高中物理学史教学方式进行探索
将整合的学史资料融入课堂是最关键的,学生是否对该部分内容感兴趣,是否可以促进学生更好地理解物理知识,这些都是需要在实践中去探索的。为此,我确立了如下教学方式进行尝试:
1.课堂渗透方式
在规律教学中沿着科学家的认识过程,引导学生进行思考、分析、讨论。
2.专题讲座
既是对课堂内容的补充,又是活跃课堂氛围、激发学生学习兴趣的有效方式。
3.指导学生开展物理学史研究性学习课题
让学生带着问题去多渠道搜集资源,在分析和处理信息的过程中体验知识的产生过程。
以上三种方式相互配合,以期达到最有效的物理学史教育,在开展的过程也可以形成相应的教学案例,以供更多的人研究与探讨。
参考文献:
[1]郭奕玲,沈慧君.物理学史.清华大学出版社,1993.
[2]张主方.现代课堂实验教学启示录.上海教育出版社,2010-06.
篇2
【关键词】物理,教学,物理学史
物理学史集中体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程。任何一个具体的物理知识和理论体系都是汇集许多人的研究成果而建立起来的,常常是几十年、甚至上百年的努力才能迈出有意义的一步,它包含着认识论和方法论的因素,包含着探索者的艰辛与悲欢,又体现着认识过程中理论与实践、继承与突破、理性与非理性的辩证统一,因而也包含着丰富的“教书育人”的教育因素,因此,在高中物理教学中引入物理学史教育具有非常重要的意义。
1.有助于激发学生学习物理的兴趣,培养良好的学习习惯,树立勇于探索的献身精神
只有当学生对学习有了兴趣,才能表现出学习的自觉性、主动性,才能在学习中发扬开拓和探索精神,以顽强毅力去克服学习中遇到的困难。这就要求我们在教学中,不仅要把日常生活、生产劳动中发生的现象、问题与教材紧密联系起来,使学生认识到学习的现实意义。还须把历史引入教学中。把科学理论的建立,科学发现的过程,科技发明对人类社会发展的贡献用生动事例展示给学生。并通过了解物理学家的生平、各学派间的争端以及尚未解开的物理课题来激发学生学习物理的兴趣,让学生从中学习到物理学家严谨的科学态度和科学的思维方法,不断提高自身科学素质、养成良好的学习习惯,变被动学习为主动获取知识。例如,牛顿是举世公认的伟大科学家,在高一一开始以专题讲座的形式,介绍牛顿的生平及其科学研究历程,从而消除了科学研究的神秘感,拉近了科学家与学生的距离,激励他们把对科学家的崇拜转化为刻苦学习的动力。
同时,通过对物理学史的回顾,使学生消除对已有物理知识来源的神秘感,了解科学技术发展的过程,懂得任何一个定律的发现和理论的建立既与社会生产力密切相关也受到物理学发展内在规律的制约,任何一部分物理知识的获得都离不开实验,可靠的、精确的、可重复的实验是物理学中决定一切的基础。因此,了解物理学史可提高人们进行科学创造的自信心和自觉性,这对于培养学生实事求是的科学态度和创造力有着十分重要的意义。同时,物理学史中有许多科学家为真理献身的动人事迹,如伽利略为宣传哥白尼的日心说而被教会终身监禁,利赫曼为引雷电而捐躯,居里夫人为研究放射性而作出了巨大的牺牲,法拉第舍弃荣华富贵,几次拒绝接受封爵而甘作“平民法拉第”,亚里士多德富有批判和怀疑的精神等。这些科学家不畏艰险,不惜生命,不慕利禄,不怕权威,追求真理的高尚品质,有利于培养学生实事求是的科学态度、献身科学的探索精神,为以后的学习和研究打下良好的基础。
2.有助于对物理知识的理解和把握
根据教材编排特点,分单元讲解、分析发展史不仅有助于学生了解各概念、定理、定律的来龙去脉和科学知识的运动过程,而且有助于学生按固有的形式和体系来理解和把握物理知识,从而逐步掌握正确的科学思维方法。例如,在讲到力的概念时,从古希腊的亚里士多德,到伽利略、牛顿,循着伟人的研究历程,从而加深学生对力的概念的理解,在讲高二年级“电磁感应”的时候,以奥斯特发现电流的磁效应为线索,向学生介绍人类对磁及电和磁关系的认识过程。通过讲解安培、法拉弟、愣次和麦克韦等人在揭示电磁关系工作中的艰辛努力和所取得的成果,使学生在有了对电磁发展总体认识的基础上,加深对教材的理解和对左、右手定则、法拉弟电磁感应、愣次定律等关键点的把握。
3.有助于对学生进行爱国主义教育
我国是世界四大文明古国之一,对物理学的理论和实践有着辉煌的成就。例如,在理论著作方面,《墨经》中对力学、光学的论述;《天工开物》中关于简单机械的记述;《梦溪笔谈》对磁角的论述,《论衡》中关于简单电现象的记述,《考工记》中关于工程技术、声音传播的记载等,在当时都是遥遥领先于世界各国,就是在今天仍有参考价值。在实用技术方面,更是举不胜举。指南针、地球仪、浑天仪、船闸、石拱桥、火箭等,都是我国最早发明的。教学中结合教材内容,介绍我国在物理学方面对世界的杰出贡献,可以使学生了解祖国古代灿烂文化,激发他们的民族自尊心和自豪感。
4.有助于学生树立辩证唯物主义观点
篇3
1.1利用物理学史引入新课教学
(1)利用物理学史引入新的教学主题或新的一章
比如:鲁科版选修3-5除第一章外其它内容都是近代物理,为了让学生对即将要学习的知识有个整体了解,在这部分内容开始教学之前可以物理学史引入:
19世纪下半叶,科学家们开始研究阴极射线.伦琴在研究阴极射线时发现了X射线,J・J・汤姆孙从阴极射线证实了电子的存在.贝克勒尔在研究X射线时发现了放射性,居里夫妇发现并研究放射性元素钋和镭.在对放射性的进一步研究中,卢瑟福发现了α射线和β射线,维拉德发现了γ射线.
随着卢瑟福发现质子、查德威克l现了中子,原子核的结构被揭开;中子的发现还激发了一系列新课题的研究,引起一连串的新发现:人工放射性、慢中子和核裂变;并且打开了核能实际应用的大门.普朗克为了克服经典理论解释黑体辐射规律的困难提出了能量子假说,标志着量子力学的诞生;爱因斯坦针对光电效应实验与经典理论的矛盾提出了光量子假说和光电方程.玻尔将量子学说应用于卢瑟福的原子核式结构成功地解释了氢原子光谱.
爱因斯坦第一个肯定了光既有波动性又有粒子性,即波粒二象性;德布罗意把波粒二象性推广到微观粒子,提出了物质波的假说,论证了微观粒子也具有波动性,并得到了电子的衍射实验和双缝干涉实验的证实.
利用物理学史引入新的教学主题或新的一章时要尽可能把本主题或本章涉及到的物理学史有机的串起来,才能达到使学生对本主题或本章将要学到的知识有个框架上的了解的目的.
(2)利用物理学史引入新的一堂课
比如鲁科版必修1的第6章第1节《牛顿第一定律》可以用再现物理学史的方式引入新课:先给出马拉车的图(如图1所示),问学生看这个图能得出什么结论,然后根据学生的回答引出亚里士多德的观点:马不拉车,车就不动;这证明了有力才有运动,运动需要外力来维持.亚里士多德被奉为圣贤,他的观点人们相信了很长的时间,但慢慢的不断有人批驳,伽利略就是其中一个.伽利略利用如图2所示的光滑斜面实验进行批驳:假设沿斜面AB落下的物体,以B点得到的速度沿另一斜面BC向上运动,则物体不受BC倾斜的影响仍将达到和A点同样的高度,只是需要的时间不同而已.笛卡尔进一步完善了伽利略的结论:运动一旦加于物体,就会永远保持下去,除非受到某种外来手段的破坏.换言之,某一物体在真空中开始运动,将永远运动并保持同一速度.牛顿将前人的观点进行了大综合,提出了牛顿第一定律.
用物理学史引入新课教学可以增强学生对物理学的兴趣,可以很快就把学生的学习积极性调动起来,吸引学生的注意力.
1.2以物理学史为线索串讲一堂新课
比如鲁科版必修2第5章第1节《万有引力定律及引力常量的测定》,可以用天文学的进展为线索串起整堂课:托勒密的地心说哥白尼的日心说开普勒和伽利略捍卫哥白尼的日学说第谷的天文观测开普勒的贡献开普勒三定律牛顿对天体的研究牛顿发现万有引力定律发现万有引力定律的意义卡文迪许对引力常量的测量测出引力常量的意义.
再比如鲁科版选修3-5的第3章第1节《原子核结构》,也可以用原子核物理学的发展为线索串起整堂课:卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现质子(含布拉凯特的贡献)发现质子的意义卢瑟福的中子假说玻特、约里奥-居里夫妇双双错过发现中子的机会查德威克发现中子发现中子的意义.
以物理学史为线索串讲一堂课,可以使学生更加深刻地了解科学探索的过程,了解知识的形成过程,进一步理解所学的知识.
1.3在新课教学结束时补充本节相关物理学史
比如鲁科版必修2第3章第3节《匀变速直线运动实例――自由落体运动》,在教学什么是自由落体运动及自由落体运动的规律后可以补充历史上对于落体运动的研究:亚里士多德的错误观点伽利略对落体运动的猜想假说与逻辑推理伽利略的实验验证(斜面实验)合理外推至倾角为90°(即物体自由下落).
补充的目的是让学生了解物理学史上关于自由落体运动的研究发展过程,了解伽利略对物理学的贡献,同时让学生了解伽利略研究运动学的方法(如图3所示)是:把实验和数学结合在一起,既注重逻辑推理,又依靠实验检验.
对现象的一般观察提出假设运用数学和逻辑进行推理
实验检验
形成理论
图3
再比如鲁科版选修3-1第1章第2节《静电力 库仑定律》,在学习库仑定律时学生可能会有这样的想法:怎么库仑定律和万有引力定律这么像?二个定律间有什么关联吗?利用学生的疑惑,可以在课堂的最后几分钟补充库仑定律的发现过程:
1759年德国的爱皮努斯猜测电荷之间的斥力和吸力随物体的距离的减少而增大1760年瑞士的D・伯努利猜测电力会不会也跟万有引力一样,服从平方反比关系1767年英国化学家普利斯特利从富兰克林的空罐实验中得出:电的吸引与万有引力服从同一定律,即距离的平方1773年卡文迪许的同心球实验确定了电力服从平方反比定律,但没有及时发表而未对科学发展起到应有的推动作用1785年法国的库仑从电扭秤实验得出:带同号电的两球之间的斥力,与两球中心之间距离的平方成反比;库仑又从电摆实验得出:正电与负电的相互吸引力,也与距离的平方成反比.
可以看出科学家在研究电力的规律时都是按万有引力的模式来探讨电力的规律性,即应用了类比法,可见类比法在库仑定律的发现过程中起到重要的作用.
1.4针对新课教学过程中的某一知识点渗透相关物理学史
比如鲁科版选修3-4第4章第2节《光的全反射》,可以在全反射及其产生条件教学完后补充全反射现象的发现:1611年,开普勒系统研究光的折射现象,并在《折光学》一书中记载了他做的两个实验:一个是比较入射角和折射角的实验,另一个是圆柱玻璃实验,虽然开普勒没有从这两个实验中找到折射定律表达式,但他却通过这些实验利用光的可逆性应用反面倒推法发现了光的全反射现象.
再比如鲁科版选修3-4第5章第2节《光的衍射》中关于泊松亮斑可以补充:1818年,为鼓励对衍射现象的研究,法国科学院悬赏征集这方面的论文.菲涅耳以严密的数学推理定量地计算了圆孔、圆板等形状的障碍物所产生的衍射花纹,推出的结果与实验相符得很好.评审委员泊松在审查菲涅耳的理论时,运用菲涅耳方程推导圆盘衍射,得到一个令人稀奇的结果:在盘后方一定距离的屏幕上影子的中心应出现亮斑.泊松认为这是荒谬的,但阿拉果对泊松提出的问题进行了实验,结果实验中影子中心果然出现了一个亮斑.这一事实轰动了法国科学院,于是菲涅耳荣获了这一届的科学奖,而后人戏剧性地称这个亮斑为泊松亮斑.
针对新课教学过程中的某一知识点渗透相关物理学史,目的是让学生加深对这一知识点的理解,同时拓展学生的知识面,开拓学生的眼界.
2在实验课教学中渗透物理学史
物理学是一门实验学科,大量的物理规律是建立在实验基础之上.物理实验是高中物理教学的重要手段,实验教学是高中物理教学的有机组成部分.在实验课教学中也可适当地渗透相关的物理学史.
2.1在分组实验教学中渗透物理学史
比如鲁科版必修1第3章第2节《匀变速直线运动的实验探究》,在介绍打点计时器是个简便的计时仪器时,可以顺带给学生讲讲伽利略时代的计时方法:把一只盛水的大容器置于高处,在容器底部焊上一根口径很细的管子,用小杯子收集每次物体运动时由细管流出的水,用接收到的水的多少来代表物体运动时间的长短.这种方法不但麻烦还只能间接测量时间,可见当时的科学家要做研究是多么的困难.
再比如鲁科版选修3-4第5章第1节《光的干涉》,在“科学探究――测定光的波长”中学生发现将各光学元件在光具座上装配好后,要把双缝干涉仪调节到能观察到明显的实验现象有点难度,这时为了增加学生的信心,可以给学生讲讲18世纪初的英国医生托马斯・杨在没有这些先进的光学仪器的情况下是如何克服困难做出干涉实验的:在百叶窗上开了一个小洞,然后用厚纸片盖住,再在纸片上戳一个很小的洞.让光线透过,并用一面镜子反射透过的光线.然后再用一个厚约三十分之一英寸的纸片把这束光从中间分成两束.结果看到了相交的光线和阴影.
2.2在随堂演示实验教学中渗透物理学史
比如鲁科版必修2第3章第3节《匀变速直线运动实例――自由落体运动》,在演示完纸片和硬币在接近真空的玻璃管内下落的快慢后,可以补充伽利略著名的比萨斜塔实验:从斜塔上同时释放一轻一重的两个物体,结果两个物体几乎同时落地.
在实验课教学中适当地渗透相关物理学史,可以让学生体会科学上没有平坦的大道,科学家使用最简单的仪器和设备进行科学研究是多么不容易,让学生学会珍惜现在优越的学习条件勤奋学习.
3在复习课教学中渗透物理学史
复习课也是高中物理教学中常见的形式之一,特别是高三的总复习阶段更是以复习课为主.由于近年的高考中频现与物理学史相关的考题,因此在高三总复习阶段有必要把重点章节比如力学、电磁学、原子物理的物理学史再次渗透到相应的复习课中,但不能只是新课教学中已讲过的物理学史的简单再现,而是在广度和深度上要有所提高.
比如在复习电磁感应的探索历程时,可以在原来新课教学已讲过的基础上重点补充以下几点:
“跑失良机”的科拉顿:科拉顿的实验装置设计得完全正确,如果磁铁磁性足够强,导线电阻不大,电流计十分灵敏,那么在科拉顿将磁铁插入螺旋线圈时,电流计的指针确实会摆动.也就是说,产生了电磁感应现象.只不过科拉顿没有看见,他跑得还是“太慢”,连电流计指针往回摆也没看见.
阿拉果圆盘实验:1822年,阿拉果和德国科学家洪堡测量格林威治附近小山的磁场强度时,注意到磁针附近的金属物对磁针的振动有阻尼作用.1824年阿拉果把磁针当做单摆,让它在铜盘上方摆动,发现磁针的摆动会很快衰减;如果在磁针下面迅速转动铜盘,磁针也会跟着转动.当时,阿拉果无法解释这种现象,只是如实地向公众宣布了这个实验结果.阿拉果因此而获得1825年科普利奖,此盘也被命名为阿拉果盘.这个实验震动了欧洲的物理学家,毕奥认为铜盘在转动时产生了磁性,而安培提出~盘在运动中产生了电流,但都没有找到问题的实质.当时,这个现象谁也不能解释,历史上称之为阿拉果之迷.
篇4
【摘要】力学发展史引入高中物理教学,可以帮助学生把物理力学知识的逻辑发展与物理学认识的历史发展有机结合起来,让学生开阔眼界,增进对科学的认识,增进对科学家的认识,同时更是落实物理新课标“三维目标”的必然选择。
【关键词】力学发展史;高中物理力学教学;三维目标
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5071(2012)05-0265-01
力学发展史是科学史的一个分支,它记录了人类从自然现象和生产活动中认识和应用物体机械运动规律的历史。力学发展在历史年代顺序上和学科逻辑顺序上大体相同,反映出人类认识由简单到复杂逐步深化的过程。力学的发展是分析和综合相结合的过程。从总的发展趋势来看,牛顿运动定律建立以前力学研究的历史大致可分为两个时期:①古代,从远古到公元5世纪,对平衡和运动有初步的了解;②中世纪,从6世纪到16世纪,这个时期对力、运动以及它们之间的关系的认识已有进展,为牛顿运动定律的建立作了准备。牛顿运动定律的建立以后的力学研究大致可分为四个时期:①从17世纪初到18世纪末,经典力学的建立和完善化;②19世纪,力学各主要分支的建立;③从1900年到1960年,近代力学,它和工程技术特别是航空、航天技术密切联系;④1960年以后,现代力学,力学同计算技术和自然科学其他学科广泛结合。当然,各个时期的分界年代并不是绝对的。
从三维课程目标来看,物理教育不仅是知识和方法的传递,更是心灵的唤醒。物理课程不应该把人类认识自然的历史擦去,在高中物理教学中引入物理学史教育,展现历史上物理学家探索物理世界奥秘的艰辛历程,以其中的欢乐、困惑、惊奇和哲理去感染学生,让学生以物理学家认识世界的本来面目去认识世界,确立了物理学史对实现物理教学三维目标发挥着不可替代的功能。
1 对实现“知识与技能”目标的重要意义
1.1 帮助学生深入理解物理概念,纠正错误观念。在高中物理基本概念和规律的教学中,如果教师能在此基础上渗透一些概念建立的历史背景和过程,更有利于学生对知识全面正确的理解和建构。例如“惯性”这一物理基本概念,如果引导学生回顾从亚里士多德的“强迫运动定律”到伽利略的“斜面实验”,从笛卡儿的“惯性原理”到牛顿的“运动第一定律”,再到爱因斯坦的“惯性定律修正”,最后通过对日常生活实例的分析来展现惯性现象的无处不在和无所不有。这样设计能自然地引导学生在回顾历史的过程中对“惯性”的物理本质有较为明晰的认识,深刻地体会到“运动不需力来维持”的涵义。
1.2 提高学生认识物理实验在物理学习中的地位和作用。物理实验是归纳物理规律、产生物理假说的实践基础,是验证理论预言和物理假说的主要依据,是培养学生操作技能的主要途径,是发展学生非智力因素的重要环节。如通过介绍伽利略的斜面实验,使学生了解伽利略开创了把物理实验与科学思维相结合的物理学研究方法。
2 力学发展史对实现“过程与方法”目标的重要意义
2.1 对学生进行科学方法和科学思维的培养。在高中物理教学中巧妙结合物理学史,展现有代表性的科学家探索知识的思维过程,使学生了解前人是用什么样的方法研究和探索发现新的规律和理论的,从中领悟物理学的研究方法。例如,在讲授牛顿第一定律和行星的运动时可以通过:
提出问题引出观点学习历史探究和讨论总结规律
这样模式来学习。可见在物理教学中渗透物理学史,能使学生学到解决问题的种种方法,使学生认识到很多途径都可导致真理的发现。
2.2 让学生认识到知识的相对性和发展性。在物理教学中融合物理学史,让学生在历史背景或框架中学习物理知识,可以使学生在了解物理概念、定律和理论的发现和演变过程的基础上,更准确地理解物理知识和物理概念的相对性。如地心说和日心说之争等等,通过展现其认识和发展的历程能使学生体验到科学的相对性和发展性,从而激发学生在学习中敢于探索和发现,形成正确的知识相对观和发展观。
3 力学发展史对实现“情感态度与价值观”的重要意义
3.1 增强学生的怀疑和批判精神:力学发展史向我们显示了这样一条真理:力求以发展、变化、联系的思想为标准来裁决和审视一切科学假说与科学理论,不迷信权威,这是科学能不断向前发展的动力。如伽利略对亚里士多德的怀疑和批判,了错误的落体定律和强迫运动定律,得出了惯性定律,为牛顿力学的建立打下了理论基础。在物理教学中渗透这些物理学批判性发展的精彩事例,能促使学生养成独立思考的习惯,提高善于提出科学问题的灵性和聪慧。
篇5
>> 高中物理教学中如何实施情感教育 如何在高中物理教学中实施情感教育 高中物理教学中如何实施情感教学 浅谈在高中物理教学中实施情感教育 议高中物理教学如何实施美育教育 高中物理教学中如何实施素质教育 新时期高中物理教学如何实施美育教育 情感教育与高中物理教学 如何实施高中物理教学 试论高中物理情感教学法的实施 如何将情感教育在高中物理教学中渗透 浅析在高中物理教学中如何进行情感教育 浅析素质教育下如何在高中物理教学中实施分层教学 新课改下高中物理如何实施“STS”教育 高中物理教学中的情感教育 寓情感教育于高中物理教学之中 浅谈高中物理教学中的情感教育 浅谈高中物理教学的情感教育 高中物理教学中情感教育策略 在高中物理教学中施行情感教育 常见问题解答 当前所在位置:中国 > 教育 > 高中物理教学如何实施情感教育 高中物理教学如何实施情感教育 杂志之家、写作服务和杂志订阅支持对公帐户付款!安全又可靠! document.write("作者:未知 如您是作者,请告知我们")
申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 【摘要】在高中物理教学中实施情感教育有利于激发学生的学习兴趣、培养学生积极的情感,能有效的提高高中物理课程的教学质量。本文主要论述了高中物理教学中实施情感教育的必要性、实施情感教育的目标以及有效实施情感教育的方法策略。 【关键词】高中物理情感教育方法 一、高中物理教学中实施情感教育的必要性
众所周知,物理课程是一门以实验为基础的自然科学,作为一门自然科学学科,必然具备自然科学“严谨”、“周密”的特征,这种特征主要表现在概念得出和推理过程中,因此,在物理课程的学习中要求学生具备较强的思维能力、抽象能力、理解能力和推理能力。目前在高中物理教学中存在很多问题,其中学生缺乏学习兴趣是一个很主要的方面,高中物理课程被学生评为“最难学课程之一”。学生对物理学习不感兴趣,既跟物理课程学习内容有关,也跟老师教学方式方法有关,既跟学生的智力因素有关,其实也跟非智力因素有关。因此,在高中物理课程教学中,老师应该需要重视教学引导方法,重视在物理教学中的情感因素,重视情感教育的积极作用。情感教学有利于学生培养物理学习的兴趣,学生一旦培养起学习兴趣,便可以自发克服学习中遇到的困难,积极努力学习;在高中物理教学中注重情感教育,有利于营造和谐的课堂教学气氛,增加教师在学生心目中的亲和形象,对于提升师生之间的融侨关系有着重要的作用;在高中物理课程教学中注重情感教育,有利于学生培养良好的情感进而转变之前消极的学习态度,将物理学习看成一件很快乐的事情,能有效充盈学生物理知识储备,还能够提高教师的教学水平,有效提高高中物理课程的教学质量。二、高中物理教学中实施情感教育的目标
1、要培养学生物理学习的兴趣,“兴趣是行动的基础”,也是指导学生学习最好的老师。因此,在教学中应该将激发和培养学生的学习兴趣放在教学目标的首位。兴趣就是好奇心和求知欲,激发学生浓厚的物理学习兴趣,就是要让学生对物理科学产生好奇心和求知欲,进而转化为积极的学习态度,愿意主动认真地学习,并使学生在学习中体会到自然科学真理探索的辛苦和喜悦。
2、要培养学生形成大胆创新、敢于探索的科学精神,培养学生积极主动参与的意识。物理知识的学习不仅包括理论知识的学习,还要让学生主动参与实践活动,通过实践活动进一步深化知识、扩展知识,将理论知识与实践活动结合起来,将所学知识应用到实践当中,激发学生探索科学的热情。
3、要培养学生尊重科学、求真务实的科学精神。物理学科是一门自然科学,必然具备自然科学“严谨”“周密”“科学”的特征,学生通过物理学发展历史、物理科学知识的学习,能从中培养尊重科学、求真务实的科学精神。
4、要培养学生合作与交流的精神。随着经济和社会的发展,人类已经进入科技时代,任何成就的取得,凭借一己之力是远远不够的,肯定是通过很多人共同的努力和奋斗才能实现的。在高中物理教学中实施情感教育,要使学生明白合作与交流的重要性,使学生能够与人合作、善于与人合作、愿意与人交流、欣于与人分享,培养学生合作与交流的精神,培养学生积极的团队意识。三、高中物理教学中实施情感教育的方法1、创设物理教学情境,激发学生学习兴趣
“兴趣是行动的基础”,也是指导学生学习最好的老师。因此,在高中物理教学中应该将激发和培养学生的学习兴趣放在教学目标的首位。情境教学法是激发和培养学生学习兴趣行之有效的一种方法,通过情境教学法,可以很好的将课堂内容导入,为学生营造一种生动形象的问题情境,激发学生将强烈的求知欲转化为认真学习物理知识的动力。例如,笔者在课堂教学中曾演示过“带电鸟笼中的鸟安然无恙”实验,实践证明这类实验能引起学生浓厚的好奇心,激发学生学习物理的兴趣。2、注重物理学史教育,培养学生尊重科学、求真务实、敢于探索、不畏艰辛的精神
“教学永远具有教育性”,学生通过物理学发展历史的学习,能从中培养热爱科学、求真务实的科学精神,勇于坚持真理、实事求是的科学态度,敢于探索、不畏艰辛的理想信念。例如,在“电磁感应现象”这一内容的教学中,笔者向学生们介绍电磁感应现象发现者法拉第经过20多年的艰辛实验、探索科学的历程,才最终发现电磁感应现象,体现科学探究历程的艰辛,同时说明了他持之以恒的决心;在讲到“导弹”相关内容的时候,笔者会向学生们介绍中国物理学家的典范——“钱学森”老先生,钱老在明知有可能遭受美国政府迫害的情况下,依然选择放弃美国优厚的工作岗位,在经历艰辛的“回国”历程后,终于实现回祖国支援国家建设的愿望,他对航天技术、系统科学和系统工程做出了巨大的贡献,被誉为“中国导弹之父”。笔者认为通过物理学史教育这种方式,可以很好地培养学生尊重科学、坚持不懈、勇于探索的精神。3、在教学中注重为学生提供成功机会
篇6
微资源;高中物理;积木式应用
微信、微云、微言、微博、微课、微教案/微学案、微练习、微反思等“微”事物的出现,带来了“微视角”的时代。
高中物理课堂教学追求精细化,也要从微处放大去理解与掌握物理知识。“微资源”正是在精细化教学的要求下,从微处入手,建立微资源库,以便在课堂教学中随时提取或调用,解决课堂教学中的重点、难点和疑点,进行积木式应用,正如“哪里不懂点哪里”,哪里不懂就去找到相应的微资源,进行放大与透彻理解,从而更好更全面地掌握知识。
下面就高中物理教学中微资源的积木式应用作一些思考。
一、高中物理“微资源”的内涵与积木式微资源库的建立
1.高中物理教学“微资源”的内涵与界定
本文所说的高中物理教学“微资源”,是指在高中物理教学中,利用视频化、模拟化、情景化、游戏化的小录像、小动画、小图片、小器材、小制作、小实验、小游戏等微小资源。结合高中物理教学的趣味性、情景性、实验性学科特点,立足于学生的差异性,可对“微资源”进行积木式的应用。
2.教研集备中强化“微资源”意识
在教师教研与集备过程中,积极树立“微资源”意识。结合高中物理学科特点,以物理实验为依托,以学生学习基础知识与掌握各种能力的训练为导向,学习各种优秀微资源,定期不定期地组织学校教师对微资源进行展示、交流、研讨等活动,营造一个学习“微资源”、挖掘“微资源”、创作“微资源”的高中物理教研集备环境。
3.引导开发与创建积木式“微资源库”
为了更好地积木式应用微资源,各微资源要保持相对独立性、完整性,每个微资源都针对并解决一两个问题,能够帮助学生正确理解和掌握高中物理知识。
在高中物理教学中,教师要引导学生用好用活高中物理教材,让学生利用日常生活中的用品制作微资源,尽量挖掘教材中的高中物理教学微资源,并对微资源进行收集、分类与存放,把每个“微资源”看成一个“积木”,在高中物理教学中能够调动与组织课堂。
教育管理部门应根据高中物理新课程的具体要求,组织一线的教科研人员,合理规划出物理教学内容的微资源开发内容和项目,并且征求广大相关教师和学生代表的意见,共建共享高中物理的“微资源库”,以满足日常高中物理教学中对微资源利用的需求。
二、“微资源”在高中物理教学中积木式应用的实践
“微资源”按照其素材与形式的不同,可分为录像类、动画类、情景类、实验类、游戏类的“积木”。
不同的“微资源积木”应用到高中物理教学中,可以起到不同的教学效果,达成不同的教学目的。
1. “录像类微资源”积木,突破重点与难点
“录像类微资源”指的是通过录像机等摄像器材对教学中的一两个重难点,制作成的片段式、积木化的教学片段录像,并以重复展示的形式进入课堂,是积木化的微资源。
例如,高中物理人教版(选修3-1)第一章第7节《静电现象的应用》的教学,做好静电实验是本节课的关键,也是教学的重点,但是由于受课堂环境、天气等因素的影响,做静电实验的成功率很低。教师可以在课前用录像机把做成功的静电实验拍下来,并库存分类作为“微资源积木”,等教到这一知识点但又难于现场做成功实验时,就调用出“静电实验录像”的这个“微资源积木”,插入到课堂教学中,完成重难点的突破。
又如,《自由落体运动》的牛顿管实验。在演示快速翻转牛顿管的过程中,由于管的长度有限,管里的羽毛、软木、金属片三种物体也快速下落到管的底端,很难看清到底谁下落更快、谁下落得最慢或同时下落,并且无法快速重复在真空、有空气的两种状态下的前后对比实验。这时借助录像,既可重复又可慢放,其情景性、过程性得到充分的观察,能较好地引导学生掌握自由落体运动特点这个重点知识。
2. “动画类微资源”积木,模拟过程与细节
高中物理教学中,有许多物理现象或过程虽然可以演示,但难于用肉眼看清楚,而看清这些过程的细节对理解物理现象的本质是至关重要的。因此,教师可以把那些难以观察到的、较复杂的现象或过程通过计算机进行模拟,而且动画制作中可以设置播放快慢的模拟参数,用以调节动画进行的快慢。可见,在高中物理课堂教学中,动画模拟是一个必不可少的重要手段,可以像积木一样应用。这种动画类微资源积木可以展示直观过程,可以模拟物理现象的细节,对于学生理解和掌握物理概念或物理规律有很大的帮助。
例如,“布朗运动”难以利用高中教学实验器材看清现象,如果利用显微镜可以看到小颗粒的无规则运动。为了更好地让学生认识到小颗粒的运动反映了水分子的无规则运动,教师可用计算机制作形象逼真的动画来模拟,让学生清楚看到布朗运动的本质。
再如《原子的结构》的粒子散射实验。由于其实验器材与条件的限制,不可能在课堂上直接演示,但可以通过计算机制作交互式、参数化的实验模拟动画。这种动画类的“微课资源”克服了传统物理教学中无法实验、仅能通过图片介绍知识的不足,使抽象知识变得直观、形象、生动。
3. “情景类微资源”积木,增强直观与兴趣
微资源的最大优势在于其情景性,并且小巧可随时调用。在高中物理教学中主要有: 实图、实物、实例、实景及物理学史小故事等情景性微资源。它们可以把高中物理知识中的抽象内容和复杂过程简化分解,使物理学习更加直观和感兴趣,使知识建构具体化、突破重难点案例化、研究方法过程化。高中物理教学中渗透物理学史小故事,往往真实体现科学家们的研究方法与研究过程。由于在研究过程中经历了许多困难与挫折,学生在学习物理学史过程中,反思研究方法的科学性、正确性与可行性。
例如,《向心力》的教学中:①画实图。在黑板上用圆规画出物体做圆周运动的实图进行分析。②展实物。展示向心力演示仪、自制的可做匀速圆周运动的物块旋转平台等。③举实例。游乐园里转椅、双人花样滑冰旋转、过山车、圆锥摆运动、火车转弯等。④播实景。播放链球运动员在将链球抛掷出手之前,在加速转动几周时总要双手用力拉着链条的实景。可见,以实图代替文字,以实物代替口头,以实例代替描述,以实景代替虚拟,以实践代替展示,真正使教学资源直观化、具体化,使物理教学变得不再枯燥、无味。
又如,温度计的故事:300多年前,人们找到伟大的物理学家伽利略,请他帮助解决医生们无法准确测量病人体温的问题。伽利略凭着一股科学探索的勇气答应了,他一直苦苦思索着、探求着正确的解决办法。当时他正在威尼斯的一所大学任教,一天,他教学生实验课时,得到学生关于水热胀冷缩问题的启发,伽利略找到了发明温度计的理论依据,他立即跑到实验室做实验。但是,一次次实验失败又使伽利略陷入了困境。有一次实验,他用手握住试管底部一段时间后把试管上端倒插入水中,松开手后发现试管内的水被慢慢地吸上去并高于水面一截;当他再握住试管的时候,水又慢慢降了下去。伽利略经过多次改进实验,终于在1593年找到了解决办法:把一根很细的试管装了一些水排出管内空气,再把试管封住,并在试管外壁刻上刻度。这样,世界上第一个能测量体温的温度计就诞生了。
立足当时的社会环境及科学发现的情景,讲解科学家们的物理学史小故事。正是这样一种物理学史微资源,可以让学生在高中物理学习中,少走弯路,便于理解,易于掌握,激发兴趣。通过收集与整理这类物理学史微资源,随时把碎片化的微资源融入到平时的高中物理教学中,有利于学生对各种研究方法内涵的理解。
4. “实验类微资源”积木,加强思维与实践
这里的“实验类微资源”积木指的不是实验室里传统所用的实验器材资源,而是器材简单、随手易得、实验时短、贴近生活、启发教学、随时调用的积木式的小实验微资源。
美国学者、著名的学习专家爱德加・戴尔提出的学习金字塔告诉我们,通过说和做能记住信息的90%。因此通过做小实验,可以培养学生的观察能力、思维能力以及发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生良好的实验方法以及基本的实验能力和动手能力。
例如,在学习自由落体规律时,让一位学生上台和教师一起做个小实验(实验器材仅是一张笔直的新百元钞票),面向全班告诉这个学生:我这里有一张百元新钞,你拇指与食指先留一条缝,做好捏住钞票的准备。现在我准备让钞票自由下落,你要最快反应来捏住钞票,但我没有松手之前你不能捏,如果学生能捏住钞票,这百元钞票就归学生。这时,全班都兴奋起来,都想看教师是不是说大话。教师开始放手,钞票自由下落,结果该学生怎么努力都不能捏住钞票,全班同学都觉得不可思议。教师就在这里设疑,这是为什么呢?引出自由落体下落时间的计算规律的探究。
又如,在学习“惯性”时,把一个啤酒瓶倒立放在另一个正立的啤酒瓶上,中间夹一张较厚的白纸条,抓住白纸一端,用一把尺快速抽打白纸中间,发现两个啤酒瓶都没有倒下或打碎;在学习“机械能守恒定律”时,教师做单摆碰鼻小实验(器材仅为一根绳,一个球);在学习“弹力”时,让学生用力将气球压爆,感受弹力的存在等等。
可见,高中物理教学利用简易器材,如一根绳、一张纸、一把尺、一个球、一个盒子等日常生活用品,这些小实验器材积累成为实验微资源,有效地帮助学生形成概念,导出规律,掌握理论,正确而深刻地领会物理知识。同时,能促进学生的物理高阶思维能力和实践动手能力。
5. “游戏类微资源”积木,激发探究与体验
高中物理教学中开展趣味游戏,既能活跃课堂学习气氛,又能激发学生科学探究的欲望,通过参与性、知识性游戏,还能锻炼和提高学生的操作能力、思维能力及创新能力。
游戏类资源的运用要服务于高中物理教学内容,并在课堂内完成,因此这种小游戏要遵循知识性、简易性、安全性、教育性的原则。
例如,“倒杯运球”小游戏:水平桌面上放着一些乒乓球,不能用手拿,要求用一只较大直筒塑料杯倒扣将乒乓球移到另一个桌面上且不能落地,在规定时间内移球多者获胜。学生们经过探究,可以想到做法,即旋转杯子,让乒乓球在杯内作圆周运动并达到一定速度后,球就不会从杯子里掉下来,这时迅速把球搬到另一个桌 面上。
又如,“臂力拔河比赛”小游戏:同桌的两位同学为一组,两位同学各用一只手抓住较长铁棒一端(一端粗糙,另一端光滑),再各自靠臂力迎面拔河。让学生探究和体验“摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关”。
再如,“叉腰互拉”小游戏:同桌的两位同学为一组,甲同学一手叉腰,乙同学竖直下拉甲同学的肘部,然后交换角色,感受上臂被拉,下臂被压的两个分力作用效果。游戏后,学生对“力的分解”中有关轻支架下挂物体的重力分解的两个分力方向的有了真实的体验,也对力的作用效果有了更深刻的理解。
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关键词:高中物理;教学;科普知识;渗透
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)29-181-01
科学普及是提高公民科学素质的一项重要活动,科学普及的对象既可以面向全体国民又可以针对特定的群体。高中物理教学过程中,教师针对学生在课堂教学中渗透科普知识,有利于提高当代中学生的科普素养,从而为提高全民素质做良好的铺垫。中学生作为祖国的未来和希望,与国家、民族的命运紧相连。所以,在当今科学技术突飞猛进的知识经济时代,科学普及工作的成功与否关系到一个国家的兴旺和民族的强盛,关系到一个国家和民族的希望与未来。
一、科学普及的概念、内容及实施者
科普的基本理念是把人类已经掌握的科技知识和生产技能,以及从科学实验中升华出来的科学思想、科学精神,通过各种方式和途径传播到社会各个方面,使之为广大群。
众所了解、掌握,以增强人们认识自然和改造自然的能力,并帮助人们树立正确的世界观、人生观和价值观的科技传播活动。我国政府在2002年颁布的《中华人民共和国科学技术普及法》中把科普定义为:科普是国家和社会采取公众易于理解、接受、参与的方式进行普及科学知识,倡导科学方法,传播科学思想,弘扬科学精神的工作和活动。
科学普及的基本内容主要指科学知识、科学方法、科学思想、科学精神。针对科普的实施者而言,科普一般情况被认为是科学家和科技工作者的专利和义务。然而,青少年的早期教育,尤其是中小学阶段的教育在其个人的成长过程中占了非常大的比重,也是人们接受基本科学知识、科学思想、科学方法和科学精神的最重要的阶段,高中物理老师结合物理学科的特点,在高中课堂教学中渗透科普知识,将为提高中学生的科普素养,为提高中学生的整体素质做出巨大贡献。
二、高中物理课堂渗透科普知识的现状。
长期以来,受传统的教学观念和教学升学目标升学率的影响限制,中学里家长和学生都是围绕着升学率而展开工作。一切看似与做题和分数无关的教学都视为无用。学校的课堂教学也紧紧围绕课本知识的灌输和题海训练,而忽略了在课堂教学中渗透科学普及的工作。在保证正常课堂教学的质量下,在课堂教学中渗透科学普及的工作是一项十分重要的课题,其对提高学生的科学素养以及学科知识的掌握具有重要的意义。尤其是高中物理,因为学科特点。物理教学是以传授学生基本的物理学科知识为宗旨,以培养学生运用所学的物理知识去解决日常生活,生产以及科学研究的现象及问题,并为学生进入更高层次的科学教育打下坚实的基础"中学的物理课堂教学为学生的科学素养的培养与提高提供了良好的平台之一。
三、如何在高中物理教学中渗透科普知识策略
如何在高中物理的的学校课程教学中渗透科学普及,全面提高学生的科学素养?
1、高中物理教师更新教育观念,强化科普意识
新课程背景下,物理教师要更新教育观念,这是渗透科学普及的前提和基础,因为教师的知识观、课程观、教学观、师生观决定物理教学中渗透科学普及的深度和广度。除此以为,教师在自身科普素养方面需要终生学习和不断加强。教师可以多选一些科学素养类的课外读物对自己的知识体系进行补充。比如加强物理学史的学习,因为其中蕴涵了许多物理学家的探索方法、科学态度、遇到困难怎样迎难而上,直接或间接地处理问题的方法。
2、注意整合校内外物理课程资源,把高中物理课堂教学作为科普宣传的主阵地
课程资源是指形成课程的要素来源以及实施课程的必要而直接的条件。课程资源也称教学资源,指课程设置和教学信息来源,或者指所有的对课程和教学有用的物质和人力。课程资源的概念作为课程的重要组成部分是融合在课程内容,课程目标的完成和课程活动的实施之中的。按照课程资源的空间分布不同,可以把课程资源分为校内课程资源和校外课程资源。高中物理教学中渗透科学普及因为信息需求量较大,涉及的范围较广,所以单一的课程资源不够的,教师应该对多种课程资源的灵活开发和综合应用,除高中物理教材外,教师、学生、网络、科技馆、图书馆等都是很好的资源。
3、在物理实验中及时地向学生渗透科普知识
物理课堂教学中,会有很多实验课。传统的实验课教学总是为了得到结论而做实验。或者只做书上规定的实验。其实,在物理教师在进行实验时候,可以恰当地选择一下身边的小实验为教材的来源,重视拓宽学生的视野,满足不同学生差异性发展的需求,使激发学生的兴趣和求知欲,从而激发学生的学习兴趣和热情。渗透科学普及时要努力把深奥的物理学原理、复杂的实验装置采用简化的形式展现出来,将科学性、知识性与趣味性结合起来。例如:在物理课教学中,可以做一些简单的与生活相接近的实验:实验1:吹不大的气球:将气球口套在瓶口,气球放在一个较大的空的瓶中,向其中吹气,发现很难将它吹大。科普解释:因为瓶中气球外的气体体积减小,由玻意耳定律知压强增大,球内气体的压强很难超过球外气体的。实验2:瓶子吞蛋的实验:酒精棉燃烧使瓶内气体受热膨胀,部分气体被排出“当蛋堵住瓶口,火焰熄灭后,瓶内气体由于温度下降,压强变小,低于瓶外的大气压"在大气压作用下,有一定弹性的鸡蛋被压入瓶内”。
总之,科学普及的内容和高中物理课程目标所要求达到的目标相一致,都具有提高科学素养的总目标,而中学生科学素养的提高依赖于基础教育的各个学科,高中物理学科的特点决定了它是物理学学科自身发展的需要,是适应高中物理课程目标的需要。所以在高中物理中渗透科学普及是非常有必要的。
参考文献:
[1] 江西师范大学教育硕士学位论文.对高中物理新课程中渗透物理前沿教育的探讨.p11.
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关键词:高中物理;激发兴趣;教学艺术
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)22-0163-02
高中物理学科作为一门必修课程,其中所包含的知识与培养的能力对学生将来的生活与工作都具有重要的影响。所以,学好物理对高中生终身有益。要想让学生爱上学习物理,一定要激发学生的学习兴趣,会充分发挥学生的主动性。浓厚的兴趣是学生刻苦努力的强大动力源。爱因斯坦说:"兴趣是最好的教师。"只有让学生对物理学科产生浓厚的兴趣,才会使其想学物理,学会学习物理,迷上学习物理,从而达到学好物理的目的。那么,如何激发学生的学习兴趣呢?笔者认为可以从以下几方面入手。
一、教师的授课要具备良好的教学艺术
1.要富有哲理性的幽默,以此来感染和吸引学生,激发其学习兴趣。教师要想上出一堂精彩的物理课,在备课时要充分备好课上每一个精彩的环节,在进教室之前,要进行自我心理调整,暗示自己会有一堂出色的表现,从而带着一份愉悦的心情传授给学生知识。教师风趣的语言艺术,一定能够赢得学生的信赖和喜爱,让学生的学习兴趣更浓厚。
笔者在讲理想气体等温变化的解释时,拿本班学生作了一个生动的比喻:本班50人,坐在这间小教室里显得很挤,极容易产生碰撞;如果把本班的人放到可容纳500人的大礼堂时,碰撞的机会就会小之又小了。这样的比喻能够活跃课堂的气氛,并且让学生更易理解,也能加深学生对此知识的识记能力。教学语言生动风趣,还可以增强学生的自信心,教师可以运用手势语加上幽默的语言来把课堂教学活动推上。
2.要用丰富的情感来授课,以此来激励学生的学习情趣。学生都喜欢教态自然大方的教师,希望他们走进课堂时满脸笑容,每一句话都带着极大的热情。大多数能够在学习上取得进步的学生都是从授课教师那儿得到了期望。高中物理教师在授课的过程中,不仅要教给学生知识,还要跟学生进行情感交流。只有把两者很好地结合起来,才能激发其浓厚的学习兴趣,把学生引向积极的思考中。所以,师生之间一定要形成一种融洽、和谐而愉快的人际关系,以此来更好地调动学生的学习积极性,帮学生改进学习方法,让其在物理学习中由被动变为主动。
3.通过讲物理学家的故事或物理学史来激发学生的学习兴趣。榜样的力量是无穷的。笔者在授课时,总是会介绍一些物理学家的故事,对学生进行辩证唯物主义和爱国主义教育。每当讲到我国古代四大发明,师生都会产生很强的民族自信心。讲大发明家爱迪生的故事,让学生体会到科学家的成才之路也不是一帆风顺的,需要经过努力和挫折。教师在授课过程中适时地加入一些有趣的故事是激发学生学习兴趣的一种有效方式。
4.要引导学生观察生活中的物理现象,真正做到学物理、用物理。牛顿通过对苹果落地的思索,发现了伟大的万有引力定律,而瓦特发明蒸汽机也是善于观察生活现象而获得的,很多项发明都是从实际生活中产生的。比如在干燥的季节,黑夜里脱下化纤衣服时,往往能看到闪烁的火星,这就是静电。生活处处皆学问,只要学生有一颗善于观察的心,相信他们也能用自己的慧眼来发现新知。
二、通过实验教学来引发学生的学习热情
物理学科本身就是一门实验科学,物理规律的发现和概念的建立都是以实验为依据的,所以,学生只有通过实验观察物理事实,才能真正理解并掌握知识。
1.导入新课时,教师可以运用实验法来激发学生的学习兴趣。导入是一个收心激趣的环节,至关重要。导入调动得好,每节课的前二十分钟,学生的情绪都特别高昂,精神也比较旺盛,注意力集中,容易吸收新的知识。笔者在导入时通常会设置一至两个小实验,以此来激发学生的学习兴趣。如在讲动量和冲量一章时,笔者就拿出两支同样的粉笔,从同一个高度直接落到不同的受体上,结果截然不同,落到地面上的粉笔断了,而落到厚毛巾上的那支却很完好。这说明了什么呢?以此来点燃学生的探究热情。
2.用惊险且出乎学生意料之外的实验来激发学生的学习兴趣。好奇心是中学生的一大性格特点,培养学生好奇心的关键就是设置悬念,使结论出乎学生的意料之外,这样学生就会对物理学科产生浓厚的兴趣。如在讲机械守恒定律时,教师可以先将摆球拉到一个较大的角度,最好能贴近教师的眼睛,然后放手,这时单摆就会大幅度摆动起来,而教师的姿势保持不动,这时学生都会担心教师的眼睛会不会被碰到。结果却大大出乎学生的意料,这是为什么呢?把学生的胃口吊起来,他们一定会集中注意力,为下一步解开这个谜团而聚精会神地来听课。
三、给学生创新的机会,树立其自信心
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1 高中物理实验教学模式的现状与问题
现在高中物理实验教学中,经常可以看到一些见怪不怪的模式,具体表现为以下四种模式:
模式之一:“看实验”教学模式,老师往往会用“媒体实验”代替真实实验,“媒体实验”就是学生通过媒体“看实验”,现代技术落后时代的实验“看黑板”,如今的实验“看录像”、“看投影”,令人难以理解的是,一些原本可以让学生动手做的实验却用多媒体来展示,被称为是“现代技术的运用”。
模式之二:“程式化实验”教学模式,这种模式下的实验虽然学生动了手,但以单纯的机械操作为主,学生根据教师讲解的实验目的、器材、步骤,像做广播操那样,按照规定的程式进行操作,去获取教师(或书本)所要求得到的实验数据(或实验结果),而不需要去考虑实验为什么要这样做,怎样去做,更不必考虑实验中可能会存在什么问题,以及需要如何去解决。
模式之三:“试题实验”教学模式,就是老师要求学生“用笔做实验”,由教师编制的大量实验试题不仅增加了学生的学业负担,而且挫伤了学生动手实践的积极性,使实验教学在“应试”的泥潭里越陷越深。
模式之四:“应试式、齐步走实验”教学模式,这种模式的实验教学一方面仅重视高考实验,而不重视非高考要求的小实验及生活中的实验;另一方面又不能针对学生的实际和学生发展的差异因材施教、发展兴趣实验和创新实验,而是统一要求,这种实验教学模式会降低学生学习兴趣,扼杀学生的创造力。
上述物理实验教学模式从一定程度上反映了高中物理实验教学存在的问题,那就是“重知识、轻方法;重讲授、轻活动;重结论、轻过程;重机械训练、轻实质体验;重统一要求、轻个体差异”,长此以往,学生实验学习的积极性必然会受到压抑,实验教学也将流于形式,事倍功半甚至劳而无功。
2 高中物理实验教学模式的变革
新课改下的高中物理实验教学,应以学生自主实验为突破口,通过实验激发学生兴趣,提高学生的科学素质,使开放实验室成为培养学生创新能力的基地,为学生的终身发展提供动力,具体做到以下几点:
2.1利用趣味实验激发学生学习的兴趣
学习兴趣是一种能促进人的智力活动,调动学习积极性、自觉性和创新性的心理因素和内在动力,高中物理教学中要经常引人一些趣味性的实验来激发学生的学习兴趣,例如,学习静电屏蔽时,可做如下趣味实验:高压电网网外有放电火花,而网内小鸟却安然无恙;学习力学时,可做瓦碎蛋全的趣味实验,这样的趣味实验会强烈激发学生的好奇心和求知欲,进而强化学生学习的内部动机。
2.2利用典型物理学史实验渗透物理科学思想
物理学史中许多经典的实验是我们进行物理科学思想教育的宝贵资源,我们物理教师要善于选择改造合适的史学实验,利用这些实验渗透物理科学思想,例如:自由落体的实验研究、布朗运动现象的实验观察、电磁感应的实验、密立根油滴实验、泊松亮斑的演示实验等,这些实验体现了物理学中普遍的思想和特殊的方法,有助于提高学生的科学实验素养。
2.3关注体现探究的本质,改“验证性实验”为“探索性实验”
牛顿认为:“没有大胆的猜想,就做不出伟大的发现”,在物理实验教学中,要不断激励学生通过观察、比较、归纳、类比等探究手段,提出种种假设和猜想,激发探究欲望,部分验证性实验改为探索性实验,学习科学家的探秘思路和方法,使之达到不同层次的探究能力目标,验证性实验与探索性实验的教学模式的程序是不同的,验证性实验的程序是:问题——原理——结论——实验;探索性实验的程序是:问题——实验——讨论——结论,验证性实验往往是“教师做,学生看;教师讲,学生记”的方式,学生缺少主动性,谈不上探究能力的训练;而探索性实验让学生通过自己探索、观察分析,能使学生学习如何发现问题、观察实验、如何用学过的知识解决新问题或发现新规律,同时更能激发其学习动机,加强学生的探究能力,例如,新教材中将验证牛顿第二定律的实验改为探究加速度与力的关系、探究加速度与质量的关系;验证力的平行四边形定则学生实验也可以改为探究力的合成定则实验,这样,改“验证性实验”为“探索性实验”,通过一种探索的渠道,学生获得的就不仅仅是死记的使用仪器的方法和实验原理,学生实验的动机得到加强,探究能力也会有显著提高。
2.4关注实验的设计思想,改“测量性型实验”为“设计型实验”
关注实验的设计思想就是在实验教学中不仅仅让学生掌握如何去进行操作,还要让学生领会这个实验是如何进行设计的,有什么巧妙之处,如用单摆测定重力加速度、用油膜法估测分子的大小实验体现了放大的思想,伏安法测电阻、静电场等势线描绘实验体现了等效的思想,高中物理中许多实验都可以重新进行设计或创意,在教学中引导学生根据实验目的、原理自行设计实验方案,通过学生自行设计实验,可使学生的整体思维能力、知识运用能力、实验操作能力、以及探究能力得到全面提高,例如,测量电源的电动势和内阻实验本是“测量性型实验”,教材采用伏安法,我们教师可以把它改为“设计型实验”,通过指导学生理论探究让学生自己选择测量电路是电流表内接还是外接;探究交流不同电路产生的测量误差有何不同;同时也可以让学生自己探究设计出伏欧法电路和安欧法电路;并可以进一步指导学生先设计测量安培表电阻电路、然后可以准确测出电源电动势和内阻,这样把“测量性型实验”改为“设计型实验”,对扩展学生视野,活跃学生思维是很有益的,同时学生的探究能力也得到了训练和加强。
2.5关注实验的创新精神,把“演示实验”变为师生共同参与的“随堂实验”
物理演示实验具有形象真实、生动有趣的特点,能为学生在形成物理概念、得出物理规律前营造出活生生的物理情景,使学生感受倍深,心理学研究表明:人的动作记忆效率比语言文字记忆效率要高好几倍,“百闻不如一见,百看不如一做”说的就是这个道理,在教学中我们让学生参与到演示实验中,调动学生的积极性和注意力,先只让学生了解该实验的实验原理和实验的关键步骤等,对实验结论不作了解,这样由看老师做实验为自己动手做实验,变被动接受知识为主动探求知识,变限制性实验为开放性实验,既增加学生对物理规律的理解深度,又可以加强对演示实验的实验方案的设计,极大激发了学习和研究物理兴趣的积极性,培养学生发散性思维和创造性思维能力,培养了学生创新能力。
2.6开放物理实验室,促进物理实验教学模式变革
开放物理实验室首先是物理实验资源的开放,就是将有关实验器材摆放在实验室,供学生有选择地进行操作、探究,
学生实验中有解不开的疑惑、对某些现象有特别的兴趣,都可以在他们认为方便的时候,到实验室与老师一起探讨并动手做,这种开放实验室能够创造适合学生的学习环境,可以让不同层次、不同需要的学生各得其所,便于学生在宽松、自由的氛围中积极自由地动手和动脑,对促进学生学习方式的改变、开拓学生的视野和空间、实现学习的拓展和迁移具有重要的作用,同时学生的探究能力更能进一步得到发展。
开放物理实验室更重要的是教学观念和教学活动的全面变革,教学理念开放,更加注重学生差异发展和全面发展;组织形式开放,学习主体可以是师生组合、生生组合、师生加专家、生生加专门研究人员等构成的学习共同体;教学方式开放,自主、合作、探究的学习方式更加普及;实验类型开放,由验证型向探究型、设计型、综合型过渡;评价方式开放,既有过程性评价,又有结果性评价,既有教师评价,又有自我评价和学习伙伴的评价。
2.7开发高校和社会实验资源,构建家庭物理实验室,创造学习物理的空间
中学物理实验资源是非常有限的,我们可以充分利用高校实验室资源和社会实验资源,构建家庭物理实验室,大力培养实验特长生,利用寒暑假可以送学生去高等院校进行普通物理实验的学习和培训;利用周末带学生去工厂、企业和科研所,进行特色实验的学习;积极构建家庭物理实验室,鼓励学生自行设计家庭物理实验,定期检查学生完成家庭物理实验的情况,检查学生的实验报告,实验操作过程,对成功之处给予表扬,对不足之处帮助分析原因找出解决的方法;引导学生利用其学过的知识设计一些简易的实验来说明和验证一些原理和解决一些问题,培养学生的创造性思维能力。
2.8开展基于物理实验的研究性学习,提倡科技小制作、小发明
篇10
关键词:科学教育;优化概念教法;学法指导;激发兴趣
中图分类号:G633.7 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2016)01-0245-01
所谓科学方法,是研究自然科学和社会科学的一般规律性理论。在中学物理教学中,既应该让学生掌握物理学的概念和规律,更应该让学生重视科学的态度和科学的方法。物理教学科学方法教育的内容有:一是物理学的研究方法的教育;二是物理学习方法的教育。教师在完成传授知识的同时,有意识、有目的的进行科学方法教育和指导,有利于促进学生智能的发展,培养科学的态度,使学生在学习中不仅掌握了物理知识,而且掌握了研究和学习物理的方法,以及探索物理的精神。
1.以实验为基础,让学生从实验中掌握科学方法
物理学是一门以实验为基础的科学,在物理学的产生和发展过程中,物理实验自始至终都占有极其重要的地位。文艺复兴时期著名画家、科学家达?芬奇指出:"科学如果不是从实验中产生,并以一种清晰实验结束,便是毫无用处的,充满荒谬的,因为实验乃是确定性之母。"古希腊哲学家亚里士多德在物理学领域屡犯错误,提出了"力是使物体运动的原因"、"重物比轻物下落快"等错误观点,究其原因,亚里士多德用的是观察的方法,所以他只有一定的生活经验,但不是真正意义上的实验。物理学的发展正是基于突破亚里士多德的错误观点和经验方法的局限,以伽利略的科学实验方法为指导而走上真正的科学道路上的。纵观物理学发展的辉煌历史,实验起了决定性的作用,人们还从实验中总结出了众多研究问题的科学方法。因此,在平时的教学中要让学生多观察、多动手、多思考,要求他们在实验中掌握科学方法。如通过"验证牛顿第二定律"的实验让学生懂得蕴含其中的"控制变量法"、"用图像处理实验数据法"、"近似处理法"、"等效法"等科学实验方法。对物理学中众多重大的但限于中学实验条件而不能做的实验,教师可以利用现代教学媒体向学生展现或模拟,让他们从中体验和领会科学方法。
2.让科学方法教育显性化
科学方法教育的显性化是指进行科学方法教育时,明确指出这种科学方法的名称,传授有关该方法的知识,揭示该方法的形式、操作过程,说明原理,即教师公开宣称进行科学方法的教育。方法教育的教学形式是外显明朗的,这种教学的实质是知识技能和过程方法相结合的教育。
2.1 将教材中的科学方法显性化。科学的方法体现在具体科学知识的认知过程之中。把认知过程充分而合理地展示出来,学生才能看到科学问题是怎样提出的,并从什么角度、用什么方法去解决的,从而学到科学的方法。要强调认知过程的教学,不是把历史的过程作简单的浓缩或重复,而是根据今天我们所认识的科学方法和科学知识的内涵,按照学生的认知模式,去设计一个认知过程,进而引导学生去经历这一过程,使学生领略其中具体的科学方法。
2.2 从物理学史中挖掘科学方法教育的因子。物理学的发展史,实际上也是科学方法的发展史。每位物理学家都有其研究问题的独特的科学方法。
2.3 在概念和规律的教学中揭示科学方法。科学方法并不是直接由学科的知识内容来表达的,它往往藏在概念、规律的背后,支配着知识的获取和应用等等,既不易掌握,又容易为师生所忽视。作为教师,应站在更高的高度上,不仅看到作为认知活动的结果的知识,还要看清知识的来龙去脉和其中使用的方法,并且要善于用学生易于接受的方式和语言,把它展示给学生,或安排恰当的认知程序,让学生自己去领略科学方法。接着可向学生简述"不完全归纳"这种推理方法,指出物理概念、物理定律等,一般是根据一些个别情况在有限范围内建立的,所以大多数采用不完全归纳法。教师用较少的时间揭示了概念、规律建立过程中蕴含的科学方法,使科学方法显性化,使学生潜移默化地受到科学方法的熏陶。
2.4 在习题教学中渗透科学方法教育。在习题教学中进行科学方法教育主要是进行思维方法的训练,有助于学生提高思维能力和分析解决问题的能力。因此,我们设想在不改变现有教材编写体系的基础上,适当在教材中融入科学方法的内容,包括具体应用的科学方法的名称、实质及内涵等,以方框图形式穿插于教材中,类似于旁注,以这种方式来引起教师和学生对科学方法教学的重视。
3.通过知识教学渗透方法教育
方法和知识有着不可分割的联系。在教学过程中进行方法教学和培养学生的辩证唯物主义世界观和爱国主义思想一样,要有意识地引导学生从学习知识的过程中去体会。主要体现在以下几个方面:
3.1 抓住知识和方法的结合点。有些知识和方法的关系比较紧密,甚至知识本身就是方法。我们要抓住这些知识点进行方法教育。例如,高中物理涉及到质点、单摆、弹簧振子、点电荷等,通过这些知识的教学,能够让学生掌握理想化模型方法,使他们不但知道研究对象理想化的前提条件,而且知道如何把研究对象理想化,甚至能够根据实际情况知道如何找出理想化的模型的缺陷,如何修正。图象方法是教学方法的一种,在经典物理学中占有十分重要的地位。将利用图象不仅可以使物理规律看起来一目了然,而且用图象处理有些问题很形象直观。高中物理教材中匀变速直线运动的位移公式就是在学生没有学过微积分的情况下用图象分析得出的。
3.2 适时地进行方法小结。适时地进行方法小结,是指若某种方法在某一阶段地教学中出现过数次,教师就可以以这一阶段中的方法教学为基础进行方法小结,将方法进一步明确化、科学化。既可以讲方法的实施过程,也可以讲方法的定义和特点,甚至可以讲方法的局限性等,引导学生站在更高的角度上去审视这一物理方法,如讲完v-t、s-t、a-t图象后,可以总结图象方法;讲完分子电流假说和洛仑兹力后,可以总结假说方法等。