已然晕菜
物理教学对策的论文
在个人成长的多个环节中,大家一定都接触过论文吧,论文是我们对某个问题进行深入研究的文章。那要怎么写好论文呢?下面是我为大家收集的物理教学对策的论文,希望对大家有所帮助。
一、对前概念的认识
如何看待学生头脑中业已形成的前概念呢?从人类认识的发展角度来看,前概念的产生是正常的、必然的,因为在科学发展史上这种前概念也屡见不鲜。前概念的产生正体现了人类认识发展的一般规律,我们应该把它作为物理含义可被转换的认知结构接受下来,这才是我们应该持有的指导思想。
二、前概念的特征
1.广泛性
由于儿童在初二学习物理之前已有了十多年的生活经验,接触了许多形形色色的物理现象,因而他们头脑中自发形成的前概念所涉及的范围也是相当广泛的。当然,这种广泛性是相对的,他们对能看得见、摸得着、日常生活经常接触到的事物形成了较多的前概念,而对那些比较抽象的物理知识,则很少有前概念。如学生对力学、热学和几何光学均有着较多的前概念,而对电学则很少有前概念。
2.自发性
儿童大脑中的前概念,缘起于儿童长期、大量的对日常生活的观察与感知,这些经验在其大脑中逐渐深化发展,经过感觉、知觉、表象阶段最终形成概念。儿童在其大脑里构建前概念时,完全是自发性的,没有人教他这个问题应该是这样、那个问题应该是那样,他完全是站在自己的立场上,凭自己的感性经验进行构建。因此,前概念是儿童自己的精神财富,而且这种精神财富是他们在现实生活中认识事物的一个有价值的工具。
3.顽固性
由于前概念是儿童大脑中业已形成的模式,且在长期的生活经验累积中又强化了这些观念,加之儿童的思维又具有自我中心性,因此儿童头脑中的前概念是极其顽固的。一些研究表明,一旦学生对某些物理现象形成了前概念,要想加以转变是相当困难的。如有位教师在讲清惯性概念之后,让学生回答并解释这样一个问题:一个人站在作匀速直线运动的火车里,如果面向前竖直跳起,是落回车厢原处,还是落到原处的后面?全班学生皆回答落到原处后面。原因在于学生的生活经验中已有了“力是维持运动原因”的前概念,由此可见学生头脑中的前概念是多么顽固。
4.隐蔽性
学生头脑中的前概念还具有隐蔽性。由于学生大脑中的前概念是潜移默化形成的,因此它以潜在形式存在,平时并不表现出来。然而在物理教学中讲授科学的物理概念时,儿童马上就会联想到他们头脑中的前概念。当让学生用物理概念去解释问题时,前概念就会马上表现出来。
三、前概念对物理教学的影响
前概念和科学的物理概念同是来源于人的实践活动,他们都是由认识主体的认识活动所产生。根据其是否易于转换成科学的物理概念,可将其分成两类,一类是虽然与科学的物理概念不一致,但在提供给学生一定的预备知识之后,再辅之以有关的实验引导,便不难使学生形成正确的物理概念,例如从不同物质轻重的概念转换成密度的概念。从结构上来说,这类概念在学生头脑里的形成并不涉及认知结构的转变,是属于认知同化过程。然而另一类前概念则与此大不一样,在学生的原有经验中,这些前概念在儿童的头脑中已经有了相当长的发展时间,且已形成了系统的却并非科学的概念。比如,学生在日常生活中经常看到铁块沉于水中的现象,于是就在头脑中形成了铁块可以沉没于任何液体中的前概念。当讲授阿基米德原理、演示铁块漂浮于水银面上时,许多学生根本不相信,认为这是教师在玩魔术。这就是前概念对物理概念教学的影响。在这种情况下,教师必须努力促使学生原有认知结构的解体和新认知结构的建立,以实现认知上的顺应。
四、针对前概念的教学策略
学生带着先入为主的前概念进入物理课堂,这是物理教学中的正常情况。基于前概念的特征和影响,关键是我们先要了解学生大脑中存在着哪些前科学概念,并努力把它们转换成科学的物理概念,从而也就能更成功地避免错误概念的产生。为此,教师在开始教有关的`物理内容之前,应通过一定的方式,如提问、问卷调查、试题测试等等,去深入了解学生大脑中前概念的存在情况。
知道了学生头脑中存在着哪些前概念,那么如何使这些前概念转换成科学的概念呢?首先,应有针对性地选择事例或现象,让学生用自己的前概念去对事例或现象进行解释,使他们产生认识上的冲突,即大脑中的原有概念与当前面临的现实产生无法调和的矛盾,从而感觉到有改变认知结构的需要。接着通过实验事例把科学的物理概念告诉学生,并把科学的物理概念应用到更为广泛更为深刻的现象中去,当学生在新的思维结构下有更多成功的时候,他们就会接受科学的物理概念。具体到实践中,可这样来进行教学:
(1)将小车轮子朝上放在桌上,问:“怎样才能使小车运动?”把小车推动,问:“持续推动小车,小车将会处于什么状态?”让学生提出看法:你认为物体运动的原因是什么?
(2)将小车正放在桌上,用手推动小车达到较大速度时,使手与小车脱离接触,问:“小车为什么仍然运动?”使学生产生认识上的矛盾。
(3)让小车从斜面上同一位置滑下并进入水平面,分别在水平面上垫粗毛巾、细棉布和玻璃板,观察现象,问:“假定小车与支撑面间没有任何阻力,小车将会处于什么状态?你又能得出什么结论?”
(4)引导学生分析足球运动员踢足球,球由静止变运动;守门员接球,球由运动变静止;足球运动员顶球,改变球运动的方向,问:“这能说明些什么?”由于前概念的根深蒂固性,我们不要期望通过粉笔和说教的简单方式就可使学生把前概念转换成科学概念,也不要抱有经过一两次纠正就可以使前概念销声匿迹的幻想。前概念向物理概念的转变是思维结构的转变,是在学生头脑中引发的一场革命,需要改变原有的认知结构,建立新的认知结构,需要克服旧模式的惯性,因而是一个充满艰辛的过程。
一、目前高中物理教学中存在主要问题
(一)学生缺乏学习的兴趣,课堂气氛低沉。
兴趣是引导学生学习物理的有效方法之一。但是在现阶段高中物理教学中,学生对物理似乎没有多大的兴趣,表现出一副漫不经心的样子。在物理教学课堂中,学生上了心不在焉,不管老师在课堂上讲什么物理教学内容,学生总是不去理会。老师在教学过程在中由于没有学生在课堂上的积极配合,导致物理教学效率低下,同时物理课堂教学气氛也死气沉沉。
(二)学生学习物理的方法不够恰当合理。
目前学生在学习物理方面有一个很大的缺陷,那就是无法掌握科学合理的学习方法。学生在学习物理的过程中,拿到物理题就开始急急忙忙的解题,表现出慌张凌乱的现象。而且学生在学习物理的时候,不懂的对物理题进行归类总结,找不到共同的规律,因此在以后出现类似的题学生还得重新开始。同时学生还存在机械性学习,不会灵活应用物理中的计算公式等。
(三)学生在物理实验中动手能力差。
物理教学中有一项非常重要的教学活动内容,那就是物理实验操作。物理实验操作关于着学生对每一个实验现象的了解知识,而且实验操作也代表着学生一定的实践动手操作能力。但是学生在物理实验过程中,对物理实验操作步骤十分生疏,不懂得如何应用实验器材,也不知道对一些实验步骤如何进行,动作笨拙,手忙脚乱。在实验结束后,学生对物理实验现象不知道该如何对照课本进行总结归纳,有时候还会因为实验操作的失误导致得出的结论也是不符合实际现象的。
二、提高高中物理教学的有效策略
高中物理教学中存在着的诸多问题严重制约着物理课堂的开展和构建,同时也对学生学习物理产生重大制约作用,这就迫切老师根据出现的问题采取相应有效的策略来解决。本文主要从以下几点来解决高中物理存在的问题,以此来提高物理课堂教学质量。
(一)提高学生学习兴趣,营造活跃课堂氛围。
兴趣是最好的老师。在物理课堂教学中老师同样要对学生以兴趣相引导,并以此来提高课堂教学气氛,活跃课堂。在物理课堂开设之前,老师提前对学生进行问题情境设置,对本节课的教学内容对学生提前进行有趣疑问,让学生带着疑问和浓厚的兴趣去探索问题,这样学生学习物理就会十分容易。其次,老师要对物理课堂教学内容进行合理的导入,这也是激发学生学习兴趣的重要因素之一。例如在讲到《力的和解与分解》的时候,老师形象地给学生说力的和解就好像两头牛从一个方向共同使力,那么他们的合力就是两头牛力量的相加之和;而力的分解好比两头牛在同一条线上,但是从两个不同的方向使劲使力,那么他的反向力量就是一头牛的力量减去另外一头牛的力量。老师以这样的教学方式将教学内容导入到课堂中,不但激发学生学习兴趣,而且学习效果事倍功半,还活跃了教学课堂。最后,老师和学生在教学课堂上有效的交流和协作,也能营造良好活跃的课堂气氛。以提高学生兴趣为基础,以活跃的课堂教学氛围为动力,在这两大智胜法宝的相助下,高中物理教学不断走向正规化,学生成绩不断上升。
(二)加强培养学生科学良好的学习方法。
物理教学,不仅仅给学生传授的是知识,更是传授的是学习方法和技能,让学生自己能够在物理教学的过程中独自学习,完成物理教学中的一些习题。物理学习方法不仅仅是老师一个人所该做的事情,这也是学生自己该做的事情。老师在教学过程中,要注重学生思维能力的培养,开拓学生的思辨能力和反应能力,注重科学方法的引导。对于相类似的题型,老师给学生总结出一半普遍规律,让学生结合例题领会其中的规律道理。此外,学生在学习过程中要善于发现自己的做题技巧,不能一味的总是依赖老师传授,只有自己领悟到的,学生才会感受深受,对此有深刻的记忆和理解。学生也不能再像初中那样,对一些题型进行死记硬背,毕竟物理是一门靠理解来学习的科目。
(三)强化学生实验动手操作能力。
物理实验在物理教学中占据着重要的地位,老师要在物理教学中,加强对学生的实验操作能力的训练强化,使学生在实验教学中能够独树一帜。物理实验教学前,老师先给学生进行一次实验示范,给学生讲清楚实验步骤,让学生对基本步骤有一定的了解。在老师实验示范结束后,在让学生亲自动手实践操作。学生在学习老师的实验步骤之后,对基本实验操作过程有一定的掌握,他们在做的过程中不会出现太大的问题。老师也可以让学生进行分组实验训练,这样学生在做实验中有其他学生的帮助和指点,他们的进步会更多,学习的也会更快。学生熟悉了实验操作程序,对学习物理有很大的帮助,更会容易让他们对物理有准确的认知。尽管高中物理教学存在着一些列的问题,但是在老师和学生的共同努力下,物理教学取得了很大的成效,学生的物理成绩也有了很大的提高和进步。相信在未来不断的探索努力下,物理教学会取得更大的成效。
摘要: 新课程背景下,初中物理呈现了新的知识体系和目标体系,于是转变教学方式成为新课程改革的重要任务之一。初中物理课堂力求实现以探究为主,多种教学方式相互融合的教学模式促进学生的全面发展。为了促进学生能够自主、合作、探究地学习,教师改变教学方式的是有效途径之一,目前初中物理教学方式的转变已取得了很大的成就,但是仍然存在许多不足之处。本文根据初中物理的教学目标,通过将探究式教学融入到初中物理课堂模式,提出相关对策进行说明及研究。
关键词: 初中;物理;探究式教学
科技在全球化的背景之下得到全面发展,这一因素的进步与发展,使我们生活的方方面面都得的了好处,教育也在全方面发展的情况下得到相应的改革。随着新课程改革的不断普及之下,教学方式也得到进一步重视,倡导教师在教学活动中增加学生主动参与、交流、合作及探究等学习活动,让学生成为学习的主人,通过教育培养出适应新时代发展的人才。初中是学生进入一个新的学习阶段,学习内容与小学相比较不仅是难度增系数加,而且也更加复杂化,学校给学生安排的课程也增多了不少,跟初中生的学习增添了不少压力。
初中物理跟高中不一样,它是囊括在自然科学这个大系统下的,物理学在各个方面都得到应用,是促进科技发展的重要基础之一,因此通过物理的学习,从小的层面来讲就是能够了解常见的自然现象,明白事物的原理,往大的层面来讲就是了解宇宙的产生、发展及结局,促进这方面领域的发展,可见学习初中物理对于人才的培养是极其重要的,因此初中物理的教学为了响应新课程改革要求融入探究式教学,所谓的探究式教学就是学生在学习概念和原理时,教师通过相应的指导,让学生自己通过阅读、观察、实验、思考、讨论、听讲等途径去独立探究,自行发现并掌握相应的原理和结论的一种方法。而目前初中物理的探究式教学中存在以下几个方面的问题:
第一,教师对于这一教学方式不够重视,仍然按照以往的教学模式进行教学;
第二,教师开展探究式教学活动只理解了它的表层含义,所运用的方法适得其反。因此针对上述存在的问题,提出如下策略进行讨论研究。
1.激发学生学习兴趣
兴趣是打开事件大门的关键钥匙,一件事情要想做成功必然有对这方面的兴趣,才能花心思在这方面。要想学好物理,就要使学生结合生活实际例子产生对物理的学习兴趣。物理与生活是紧紧相关,因此在物理课堂上可以使教学内容及教学方式生活化,教学内容的改变可从课本上看出,探讨的大部分都是和我们的生活相关的,与生活相关的部分更能体现出实际性,学生也愿意学这一方面的知识。物理课程难易结合,这就要求老师着重对难以理解部分知识点进行详讲,一些简单的课程可以要求学生先自己预习了解,通过老师课堂讲解加深影响,运用预习培养学生自主学习能力,老师要做的就是设计相关方案引导学生进行有目的的自主学习。
2.改进教学方式提高学生探究能力
要想提高学生的探究能力,首先要做的就是改进教学方式,课堂上所采取的以教师教课为主的方式是有一定的优势存在,在改进过程中不需要完全舍弃,正所谓事物都是具有两面性,有优点的同时也会存在缺点,讲授法的应用在一定程度上制约了学生主观能动性的发挥,因而在教学过程中应该以讲授法为基础,在此基础上增加探究的成分学生多接触探究式教学,教师要其中发挥指导作用,循序渐进的让学生应用探究能力。
比如在实验收集过程中,教师应作为一名指导者,对实验操作方法给予一定的指导,确保实验顺利进行,并引导学生收集到全面的数据,让学生小组归纳科学规律,然后小组轮流表述本组得出的结论互相指正后共同得出科学规律。例如在上到电流与电路这课时,通过教师在课上讲解有关电路图的原理知识后,学生进行电路模拟实验的时候,在理论知识的指导下进行探究。
3.通过实验操作加大知识的理解能力
在初中物理学习中,由于课业的紧张,无法做到每一次实验都能去实验室进行操作,因此就要求学生自己把握课本中的理论知识,在熟知基础理论的前提下,观看教师在课堂上的实验操作。同时教师在进行实验操作时,要尽量让学生参与进来,不能只抱着敷衍的态度走一遍过场就结束。基础理论的学习如同地基,只有地基打的坚固建筑才能屹立不倒,正如物理的学习,了解物理变化的基本规律,从而形成相关物理概念和思维。老师的课堂教学模式应适应这一发展而进行革新,纯理论知识讲解不仅无法加深学生对知识点的理解,也会导致上课易开小差,初中物理的学习是有很多实验包含在其中,老师可以再上课演练一些实验加深学生对这一知识点的印象。
比如在探究水的沸腾实验是,教师在课前准备好铁架台、酒精灯、石棉网、盛水的烧杯、温度计、带有小孔的纸板、秒表、(火柴)这些物品,用酒精灯给水加热至沸腾,可以观察到水沸腾前的现象是气泡上升,越来越小,当水沸腾时大量气泡上升,变大,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中,通过实验来引出相关知识。
参考文献:
[1]柴西琴.对探究教学的认识与思考.课程教材教法,2001
[2]徐学福.探究教学三题.教育研究与实验,2000
[3]王南.初中物理探究式教学的实践研究[D].长春:东北师范大学,2008
李出于蓝
其实高中物理考试常见的类型无非包括以下12种,这12种常见题型的解题方法和思维模板,还介绍了高考各类试题的解题方法和技巧,提供各类试题的答题模版,飞速提升你的解题能力,如何才能学好物理呢?我在这里整理了相关资料,快来学习学习吧!
高中物理12种解题方法与技巧
1直线运动问题
题型概述:直线运动问题是高考的热点,可以单独考查,也可以与其他知识综合考查.单独考查若出现在选择题中,则重在考查基本概念,且常与图像结合;在计算题中常出现在第一个小题,难度为中等,常见形式为单体多过程问题和追及相遇问题.
思维模板:解图像类问题关键在于将图像与物理过程对应起来,通过图像的坐标轴、关键点、斜率、面积等信息,对运动过程进行分析,从而解决问题;对单体多过程问题和追及相遇问题应按顺序逐步分析,再根据前后过程之间、两个物体之间的联系列出相应的方程,从而分析求解,前后过程的联系主要是速度关系,两个物体间的联系主要是位移关系.
2物体的动态平衡问题
题型概述:物体的动态平衡问题是指物体始终处于平衡状态,但受力不断发生变化的问题.物体的动态平衡问题一般是三个力作用下的平衡问题,但有时也可将分析三力平衡的方法推广到四个力作用下的动态平衡问题.
思维模板:常用的思维方法有两种
(1)解析法:解决此类问题可以根据平衡条件列出方程,由所列方程分析受力变化;
(2)图解法:根据平衡条件画出力的合成或分解图,根据图像分析力的变化.
3运动的合成与分解问题
题型概述:运动的合成与分解问题常见的模型有两类.一是绳(杆)末端速度分解的问题,二是小船过河的问题,两类问题的关键都在于速度的合成与分解.
思维模板:(1)在绳(杆)末端速度分解问题中,要注意物体的实际速度一定是合速度,分解时两个分速度的方向应取绳(杆)的方向和垂直绳(杆)的方向;如果有两个物体通过绳(杆)相连,则两个物体沿绳(杆)方向速度相等。
(2)小船过河时,同时参与两个运动,一是小船相对于水的运动,二是小船随着水一起运动,分析时可以用平行四边形定则,也可以用正交分解法,有些问题可以用解析法分析,有些问题则需要用图解法分析。
4抛体运动问题
题型概述:抛体运动包括平抛运动和斜抛运动,不管是平抛运动还是斜抛运动,研究方法都是采用正交分解法,一般是将速度分解到水平和竖直两个方向上.
思维模板:(1)平抛运动物体在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做匀加速直线运动,其位移满足x=v0t,y=gt2/2,速度满足vx=v0,vy=gt;
(2)斜抛运动物体在竖直方向上做上抛(或下抛)运动,在水平方向做匀速直线运动,在两个方向上分别列相应的运动方程求解
5圆周运动问题
题型概述:圆周运动问题按照受力情况可分为水平面内的圆周运动和竖直面内的圆周运动,按其运动性质可分为匀速圆周运动和变速圆周运动.水平面内的圆周运动多为匀速圆周运动,竖直面内的圆周运动一般为变速圆周运动.对水平面内的圆周运动重在考查向心力的供求关系及临界问题,而竖直面内的圆周运动则重在考查最高点的受力情况.
思维模板:
(1)对圆周运动,应先分析物体是否做匀速圆周运动,若是,则物体所受的合外力等于向心力,由F合=mv2/r=mrω2列方程求解即可;若物体的运动不是匀速圆周运动,则应将物体所受的力进行正交分解,物体在指向圆心方向上的合力等于向心力.
(2)竖直面内的圆周运动可以分为三个模型:①绳模型:只能对物体提供指向圆心的弹力,能通过最高点的临界态为重力等于向心力;②杆模型:可以提供指向圆心或背离圆心的力,能通过最高点的临界态是速度为零;③外轨模型:只能提供背离圆心方向的力,物体在最高点时,若v<(gR)1/2,沿轨道做圆周运动,若v≥(gR)1/2,离开轨道做抛体运动.
6牛顿运动定律的综合应用问题
题型概述:牛顿运动定律是高考重点考查的内容,每年在高考中都会出现,牛顿运动定律可将力学与运动学结合起来,与直线运动的综合应用问题常见的模型有连接体、传送带等,一般为多过程问题,也可以考查临界问题、周期性问题等内容,综合性较强.天体运动类题目是牛顿运动定律与万有引力定律及圆周运动的综合性题目,近几年来考查频率极高.
思维模板:以牛顿第二定律为桥梁,将力和运动联系起来,可以根据力来分析运动情况,也可以根据运动情况来分析力.对于多过程问题一般应根据物体的受力一步一步分析物体的运动情况,直到求出结果或找出规律.
对天体运动类问题,应紧抓两个公式:
GMm/r2=mv2/r=mrω2=mr4π2/T2 ①。GMm/R2=mg ②.对于做圆周运动的星体(包括双星、三星系统),可根据公式①分析;对于变轨类问题,则应根据向心力的供求关系分析轨道的变化,再根据轨道的变化分析其他各物理量的变化.
7机车的启动问题
题型概述:机车的启动方式常考查的有两种情况,一种是以恒定功率启动,一种是以恒定加速度启动,不管是哪一种启动方式,都是采用瞬时功率的公式P=Fv和牛顿第二定律的公式F-f=ma来分析.
思维模板:(1)机车以额定功率启动.机车的启动过程如图所示,由于功率P=Fv恒定,由公式P=Fv和F-f=ma知,随着速度v的增大,牵引力F必将减小,因此加速度a也必将减小,机车做加速度不断减小的加速运动,直到F=f,a=0,这时速度v达到最大值vm=P额定/F=P额定/f.
这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算,不能用W=Fs计算(因为F为变力).
(2)机车以恒定加速度启动.恒定加速度启动过程实际包括两个过程.如图所示,“过程1”是匀加速过程,由于a恒定,所以F恒定,由公式P=Fv知,随着v的增大,P也将不断增大,直到P达到额定功率P额定,功率不能再增大了;“过程2”就保持额定功率运动.过程1以“功率P达到最大,加速度开始变化”为结束标志.过程2以“速度最大”为结束标志.过程1发动机做的功只能用W=F·s计算,不能用W=P·t计算(因为P为变功率).
8以能量为核心的综合应用问题
题型概述:以能量为核心的综合应用问题一般分四类.第一类为单体机械能守恒问题,第二类为多体系统机械能守恒问题,第三类为单体动能定理问题,第四类为多体系统功能关系(能量守恒)问题.多体系统的组成模式:两个或多个叠放在一起的物体,用细线或轻杆等相连的两个或多个物体,直接接触的两个或多个物体.
思维模板:能量问题的解题工具一般有动能定理,能量守恒定律,机械能守恒定律.
(1)动能定理使用方法简单,只要选定物体和过程,直接列出方程即可,动能定理适用于所有过程;
(2)能量守恒定律同样适用于所有过程,分析时只要分析出哪些能量减少,哪些能量增加,根据减少的能量等于增加的能量列方程即可;
(3)机械能守恒定律只是能量守恒定律的一种特殊形式,但在力学中也非常重要.很多题目都可以用两种甚至三种方法求解,可根据题目情况灵活选取.
9力学实验中速度的测量问题
题型概述:速度的测量是很多力学实验的基础,通过速度的测量可研究加速度、动能等物理量的变化规律,因此在研究匀变速直线运动、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒等实验中都要进行速度的测量.速度的测量一般有两种方法:一种是通过打点计时器、频闪照片等方式获得几段连续相等时间内的位移从而研究速度;另一种是通过光电门等工具来测量速度.
思维模板:用第一种方法求速度和加速度通常要用到匀变速直线运动中的两个重要推论:①vt/2=v平均=(v0+v)/2,②Δx=aT2,为了尽量减小误差,求加速度时还要用到逐差法.用光电门测速度时测出挡光片通过光电门所用的时间,求出该段时间内的平均速度,则认为等于该点的瞬时速度,即:v=d/Δt.
10电容器问题
题型概述:电容器是一种重要的电学元件,在实际中有着广泛的应用,是历年高考常考的知识点之一,常以选择题形式出现,难度不大,主要考查电容器的电容概念的理解、平行板电容器电容的决定因素及电容器的动态分析三个方面.
思维模板:
(1)电容的概念:电容是用比值(C=Q/U)定义的一个物理量,表示电容器容纳电荷的多少,对任何电容器都适用.对于一个确定的电容器,其电容也是确定的(由电容器本身的介质特性及几何尺寸决定),与电容器是否带电、带电荷量的多少、板间电势差的大小等均无关
(2)平行板电容器的电容:平行板电容器的电容由两极板正对面积、两极板间距离、介质的相对介电常数决定,满足C=εS/(4πkd)
(3)电容器的动态分析:关键在于弄清哪些是变量,哪些是不变量,抓住三个公式[C=Q/U、C=εS/(4πkd)及E=U/d]并分析清楚两种情况:一是电容器所带电荷量Q保持不变(充电后断开电源),二是两极板间的电压U保持不变(始终与电源相连).
11带电粒子在电场中的运动问题
题型概述:带电粒子在电场中的运动问题本质上是一个综合了电场力、电势能的力学问题,研究方法与质点动力学一样,同样遵循运动的合成与分解、牛顿运动定律、功能关系等力学规律,高考中既有选择题,也有综合性较强的计?算题?.
思维模板:
(1)处理带电粒子在电场中的运动问题应从两种思路着手①动力学思路:重视带电粒子的受力分析和运动过程分析,然后运用牛顿第二定律并结合运动学规律求出位移、速度等物理量.②功能思路:根据电场力及其他作用力对带电粒子做功引起的能量变化或根据全过程的功能关系,确定粒子的运动情况(使用中优先选择).
(2)处理带电粒子在电场中的运动问题应注意是否考虑粒子的重力
①质子、α粒子、电子、离子等微观粒子一般不计重力;
②液滴、尘埃、小球等宏观带电粒子一般考虑重力;
③特殊情况要视具体情况,根据题中的隐含条件判断.
(3)处理带电粒子在电场中的运动问题应注意画好粒子运动轨迹示意图,在画图的基础上运用几何知识寻找关系往往是解题的突破口.
12带电粒子在磁场中的运动问题
题型概述:带电粒子在磁场中的运动问题在历年高考试题中考查较多,命题形式有较简单的选择题,也有综合性较强的计算题且难度较大,常见的命题形式有三种:
(1)突出对在洛伦兹力作用下带电粒子做圆周运动的运动学量(半径、速度、时间、周期等)的考查;
(2)突出对概念的深层次理解及与力学问题综合方法的考查,以对思维能力和综合能力的考查为主;
(3)突出本部分知识在实际生活中的应用的考查,以对思维能力和理论联系实际能力的考查为主.
思维模板:在处理此类运动问题时,着重把握“一找圆心,二找半径(R=mv/Bq),三找周期(T=2πm/Bq)或时间”的分析方法.
(1)圆心的确定:因为洛伦兹力f指向圆心,根据f⊥v,画出粒子运动轨迹中任意两点(一般是射入和射出磁场的两点)的f的方向,沿两个洛伦兹力f作出其延长线的交点即为圆心.另外,圆心位置必定在圆中任一根弦的中垂线上.
(2)半径的确定和计算:利用平面几何关系,求出该圆的半径(或运动圆弧对应的圆心角),并注意利用一个重要的几何特点,即粒子速度的偏向角(φ)等于圆心角(α),并等于弦AB与切线的夹角(弦切角θ)的2倍(如图所示),即?φ=α=2θ.
(3)运动时间的确定:t=φT/2π或t=s/v,其中φ为偏向角,T为周期,s为轨迹的弧长,v为线速度。
高中物理解题中的心理操作
一、物理解题概述
近年来解题研究指出:一个问题是指一个不能及时达到的目标,为求达到这个目标所作的体力或心理的行动叫做问题解决。解题时必须要遵从一定的法则。故一个问题应包括以下几个环节:(1)始态(initialstate)──问题所给予的已知情况,物理习题中的已知条件;(2)终态(goglstate) ──解题时要达到的最终目标,物理题中的所求;(3)操作法则(operator)──应用这些法则把问题由始态转变成终态,在物理解题中包括要符合的物理定律原理也要符合人们认识的规律。
在解题过程中,解题者要由始态开始,通过一系列的问题态,到达终态。由始态到终态的所有问题态构成了问题空间,而问题态的转变需要解题者作出某些心理操作,这样就构造了解题的心理图象。这心理图象是个人化的,它因人而异,它所包含的信息可以较问题本身的信息为多或为少,它是受解题者贮存在长期记忆里知识的影响。也就是说,解题者根据自己已有的知识来构造心理图象和寻找题解。许多时,问题空间很大,容许操作的法则也很多。就是一题多解;有时问题空间虽然很大,容许操作的法则却很有限,相应的问题解法也就较少。
解题过程也是一个非常复杂的信息处理过程,解题者则是一个信息处理系统,解题就是系统跟问题的相互作用。解题取决于这个信息处理系统的特性和问题结构。问题结构限制解题的过程,提供一些可行的行动;解题者的特性是指他短期记忆的容量,长期记忆贮存的知识和贮藏及提取这些知识所需的时间,贮藏的知识“模块”(基题)越多,提取这些“模块”的速度越快,解题的效率就越高。
二、物理解题中的心理操作
解题时,将题目所描述的物理现象译成物理图象输入大脑暂时储存,而后大脑将进行一系列复杂的心理操作,使问题得以解决。进行心理操作,一是要有操作对象,二是要有一定的操作规则(包括操作的先后次序)。物理解题中的心理操作对象是贮存于大脑长久记忆中物理知识的基本模块。而这些“模块”信息量的大小,集成化程度的高低,因人而异,各不相同。操作规则必须符合本门学科的原理和人们认识的规律。所谓心理操作是指对这些“模块”进行加工、组合、衔接、再造的心理过程。没有这些“模块”,心理操作就失去了原料。不能要求一个毫无物理知识的人去解物理题,不论他如何聪明,也不会解出物理题来,道理很简单,因为在他大脑的长久记忆里没有贮存加工的“模块”,巧妇难为无米之炊就是这个道理。
物理解题的心理操作一般分三个阶段进行:
第一阶段为检索提取阶段。当要解的习题输入大脑后,一旦被吸引去开始解决时,我们原有的知识经验和实践知觉就会向着一定问题的方向去变化、检索、识别而后提取贮存于大脑长期记忆里相近、相似的“模块”。这些“模块”可以是物理某部分、某单元的知识,也可以是同类型的基本习题。第一阶段的工作为第二阶段的加工提供了原料和必要的准备。当然,对于一个复杂的问题,不见得一次就能将“模块”提取的十分准确,有时在加工的过程中还可反复检索,反复提取。
第二阶段为沟通加工阶段。这一阶段是心理操作十分重要的阶段,它包括采纳、排除、分解、组合、迁移、选择、改造、衔接:沟通等操作环节。通过以上的操作,使问题空间逐步确定,逐步明朗。沟通思路,形成策略。在这了阶段要对原有的“模块”加工再造,重新进行组织,大脑皮层的暂时神经联系在有些部位出现新的开通,有些部位产生暂时关闭,进行新的改组,这时候新的创造思维就会产生。解题从某个角度讲就是一种创造,当解决别人从未解决的问题时更是如此。
在进行操作时,有时需要把整体“模块”分成元件,直至不能再分。把每一个“模块”所含的元素按需要排列,按需要将上述被分解的元素重新组合,依所提供的信息充分想象,还要克服思维定势的影响,使问题空间逐步确定,形成解题策略。
第三个阶段为反馈输出阶段,经过第二阶段的沟通加工,方案策略已经形成,再经过编辑、优化、计算、检验,使被加工的信息系统化、条理化,这就达到了问题的终态。这时将已加工完毕的信息分为两部分:一部分通过职能器官输出,一部分又回输(反馈)到大脑成为新的“模块”贮于长期记忆。我们将心理操作过程用框图示意如下:
心理操作是个人化的思维图式。有些人在问题空间中漫无边际的思索,但无法组织,终无所获。有些人却能在问题空间中用极为有限的搜寻来代替几乎无法穷尽的搜索,甚至有条不紊地走向目的,不出现任何尝试的错误。
三、解题实例分析
例1,一个质量为m,带有电荷为q的物件可在水平轨道ox运动,O端有一与轨道垂直的固定墙。轨道处于匀强电场中,场强的大小为E,h向沿ox是正向,如图二所示,小物体以初速vo从xo沿ox轨道运动,运动时受到大小不变的摩擦力f作用,且f
解:如果我们将上述问题所描述的物理现象进行分析,将会从大脑的长期记忆中提取“电势能”、“动能”、“摩擦力作功”、“功能原理”四个基本知识模块。而这四个模块间有什么联系,是怎样衔接起来的呢?下面我们分两种情况来讨论:如果没有摩擦力,由于物体与墙壁的碰撞井不损失能量,因此物体的功能和电势能可以互相转化,但功能和电势能的总和是守恒的;在有摩擦力的情况下,摩擦力的方向与小物体的运动方向相反,动能和电势能都会逐渐减少,最后将停在O点。这就是小物体克服摩擦力所做的功等于减少的动能和电势能之和。我们可以用框图表示如下:
“模块2”与“模块3”从不同的方面描写了物体状态的变化,“模块1”描写克服摩擦力作功的过程。物体状态的变化,显然是因摩擦力作功而引起,这样“模块1” 与“模块2、3”之间就有了困果联系,而二者的定量关系是由“模块4”(功能原理)衔接起来的。因为本问题所求物体的后路程是与过程量功密不可分的物理量,同样出现在作功的全过程中,所以提取摩擦力作功的模块是有道理的。依照图三列式计算并不困难,此处计算从略。
例2,如图所示,在水平光滑的桌面上放一个质量为M的玩具小车,和小车的平台(小车的一部分)上有一质量可以忽略的弹簧。一端固定在平台,另一端用质量为m的小球将弹簧压缩一定距离后用细线捆住,用手将小车固定在桌面上,然后烧断线,小球就被弹出,落在车上A点。如果小车不固定而烧断细线,球将落在车上何处?设小车足够长。球不致落在车外。(1987年高考题)
解:本题可以分小车动与不动两种情况,四个基本物理过程,即“小车不动时小球的平抛运动”,“小车动时小球与小车的相互作用”、“小球对小车的相对运动”,“小车动时小球的平抛运动”。每一个物理过程可以认为是储存了一定信息的模块。每个模块统摄了许多物理知识,为小球的乎抛运动,包括了平抛的运动学特性,重力作用的瞬时效应,空间积累效应,时间积累效应,小车动时情况更复杂。但是经过分解、筛选可以发现四个过程都与速度紧密相连,这就有可能通过速度将四个物理过程联系起来,如框图所示:
在图五中已图示了每一“模块”的从属关系,所应满足的物理规律以及它们之间相互联系的衔接条件。这样解题的思路已经沟通,再构造数学模型去解是并不难的。
例3,一根细绳跨过一定滑轮,两端分别有质量为m及M的物体,如图六,且
M>m,M静止在地面上,当m自由下落h距离后,绳子开始与m、M相互作用,在极短时间内绳子被拉紧,求绳子刚刚被拉紧时,M能上升的最大高度?
解:本题整个的物理过程可分为三个阶段。第一阶段:m作自由落体运动。第二阶段:绳子分别与物体相互作用。第三阶段:m及M分别作匀变速运动。三个阶段的联系是:第一阶段m作自由落体运动的末速度v恰是第二阶段m与绳相互作用前的初速度。第二阶段m、M与绳子相互作用后的速度V就是第三阶段M作变速运动的初速度。如图七所示。
从图七我们可以看出每一个阶段实质上就是一个知识“模块”,但每一“模块”所包含的知识容量并不相同,每一“模块”有各自的特点和应该满足的规律。这些规律就是操作规则。这三个“模块”自然地衔接起来就构成了一个完整清晰的图象,再计算是不难的。
人类认识的理论不仅要解释人怎样进行复杂的思维和解题工作,还要解释人是怎样学会这么作的。研究解题者对物理问题构造的心理图象,目的是了解他们对物理知识的组织和加工能力。在物理学习上重理解轻记忆的作法是不足取的,也是没有根据的。解题的成功者在于他们拥有高度组织的物理知识,并在记忆中贮藏了不少相类似问题的题解。在物理教学中只让学生盲目作题,不讲习题的沟通和演变、不引导学生作正确的定性分析也是不可取的。凡成功的解题者,解题策略好的,大都是先对问题作定性分析,探索到解题思路后,才作定量分析。
海上花的故事
初高中物理教学衔接问题探讨论文
新课改政策实施之后,初中物理的教材发生改变,由浅入深地将物理现象、力学概念和电能、光能、热能等基本知识编排在一起,先简后难,删去了部分知识点,对内容的要求也有所降低。而高中物理则是从物理学知识体系延伸,将力学、热能学、光学、电子学、原子物理等知识联系起来,无论是教学内容还是教学理念,初中物理和高中物理都存在较大差异,在知识要求和评价方面也有不同,加上高考对物理的要求较高,使得初中生进入高中之后,物理学科变成了让大多数学生和家长头疼的困难科目。学生在新课改之后由初中升入高中,要想顺利的完成从初中物理的形象思维过渡到高中物理的抽象思维,必须解决初中物理与高中物理之间的衔接问题。
一、充分了解初高中物理教材和教学内容的差异,有针对性地改进教学方法
1.初中物理与高中物理教材编写差异
初中物理知识相对简单,教材内容对初中生的年龄来说通俗易懂,物理现象也很直观生动,多与生活实际相联系,方便学生观察实验。多以初中生的认知角度出发,注重开发形象思维,无过于复杂的规律,只需运用简单的数学知识和公式计算。实验的原理也相对简单,便于操作。新课改的教材多采用简单有趣的故事和现象来解释说明物理概念,吸引学生的注意力,注重科学探究。以灵活的编排寓教于乐的激发学生兴趣,以简洁明快、浅显易懂的图画解释物理概念,以轻松愉快的学习方式讲述物理规律。高中物理教材的章节内容明显增多,常用较长的篇幅严谨的叙述物理概念和理论,抽象的物理知识比较难理解,需要学生多个角度思考,多方面动态的研究与生活实际切合的不是很紧密,抽象思维应用较多。对力学、电学、热能学、光学、原子物理等知识比初中物理更加深入,知识难点提高,相比初中物理内容枯燥,缺乏趣味性。常常需要用到复杂的文字、图像、图表、数学模型、力学模型、实验设备等综合解答物理现象。学生的学习难度加大,要求学生不仅能对物理概念和规律熟练掌握,还要会灵活运用。解答物理习题时,需要综合分析物理运动过程,建立正确的方程式求解。
2.初中物理与高中物理教学内容差异
初中物理教学内容并不多,以简单介绍常见物理现象和物理结论为主,各个章节之间的知识点联系不紧密,所研究的对象多以客观存在的物体为主,研究的过程也比较简单,所用到的物理知识相对容易理解,对物理概念和规律只要求定性理解即可,无需论证。学生学习初中物理只需要形象思维感性理解就可以轻松掌握。高中物理研究的内容较抽象,知识点复杂,旨在研究各种物理现象的本质,重视理论方面的分析推导,对数学知识的应用明显增多,系统化的学习物理体系,研究多维空间的物理状态,从宏观物理深入到微观、宇宙中,通过逻辑推理验证并得出物理规律。要求学生设计物理模型并定量描述,物理研究转变为复杂的动态过程,经常需要考虑到限定模式下的运行状态,甚至要求计算临界状态下的运行轨迹,计算难度大大增加,对学生来说理解难度很大。
3.充分了解教材差异,加强认识,提前打好基础
首先,初中物理教师适当了解高中物理内容,将基础知识深入透彻的传授给学生,适当的扩宽知识范围。高中物理是对初中物理知识的进一步学习和扩充,初中物理教师如果能提前了解到高中物理教材内容,提升知识水平,适当的将初高中物理之间的差异和联系渗透到教学内容中,对初高中物理之间的衔接会有很好的促进作用。其次,高中物理教师应研究初中物理教材,引导学生注意两者之间的知识衔接点。高中物理教学尤其是高一的物理,做好新旧知识之间划分,强调差异和区别,帮助学生改变初中物理学习中的思维定式,用旧知识同化新知识,对于容易混淆的物理概念和规律进行深入、系统、复杂的剖析,让学生明白其中的差异和联系。再次,适当加强初高中物理教师之间的`交流。如果可以适当的组织初中物理教师与高中物理教师之间的学习交流,将初中物理和高中物理的基础知识与内容差异做深刻对比,让初高中物理教师之间多一份理解和包容,对双方的学习和工作都大有益处。
二、做好物理教学方法与学生学习方法之间的衔接
1.初高中物理教学方法的差异
从教师方面分析,由于现在的初中高中大都是分开单设的,初中物理老师和高中物理老师之间几乎没有什么交集,相互的教学工作也了解不多。初中物理重点关注在升学率,学习的物理知识停留在应对中考层面上,一些公式定律都是靠死记硬背。而到了高中物理,同样的定律却有很多限定条件,学生容易混淆。高中物理老师更多关注高考,讲授知识点时忽视学生在初中阶段养成的一些根深蒂固的固定思维方式,同一物理概念和规律在不同的阶段定义不完全相同,教师如果不引导学生区分要素,学生就会不知所措,从而导致学生接受新知识时衔接不上。受到教师本身知识水平和教学能力的限制,初中物理教学以反复做题强化训练来提高分数,常常忽略学生思维能力的培养。进入高中之后,教师缺乏与学生之间的沟通交流,对学生初中时养成的学习方法和思维习惯不了解,使学生变得被动,一味听老师讲解,机械式的记忆并不利于学生学好高中物理,遇到题海战术对战高考,很容易使学生产生厌学情绪,导致学生对高中物理失去兴趣。从学生方面分析,初中物理无论是理论概念还是公式计算,都相对简单易懂,大部分学生都能轻松应对。学生只需记住公式,按部就班就能解决问题。这种机械式的学习方式并不适用于高中物理。初中物理简单无需预习和复习,听教师正常上课就能学会,使学生养成对物理教师的依赖性,很少主动独立思考。到了高中物理,抽象的概念和繁多复杂的知识点,单纯依靠课堂教师讲授的方式很难完全消化理解。
2.加强初高中物理课程标准的学习,调整初高中物理教学方式
要想更好的衔接初高中物理,就要按照新课改的理念和要求,彻底贯彻执行初高中物理的教学标准,有的放矢地调整好初高中物理教学方式,真正的将教师和学生联系起来。初中物理教学过程可以适当鼓励学生自学,拓宽知识面,提前为高中物理打好坚实基础,做好铺垫工作。高中物理教师尤其是高一教师,首先应充分了解学生在初中时学习物理的方法和状态,及时地调整教学方法,归正学生的学习方式,做好引路人,让学生顺利完成从初中到高中的转变过渡,养成正确的思维方式和学习习惯。教师在教学时,注重培养学生的逻辑推理分析能力,培养学生的自学能力,系统的引导学生分析解题,帮助学生掌握更多更有效的学习技巧。教师应与学生多沟通交流,及时了解学生的学习状态,根据学生的认知水平,及时帮助他们答疑解惑,尽可能地发挥每一个学生的潜力,让学生都能积极主动地学习物理,采用有效的学习方法学好物理。
三、结语
新课改下初高中物理之间的联系越来越紧密,做好衔接工作,及时解决相关的问题,不仅给初高中物理教师提供了更广阔的空间,扩宽了教师的教学思路和研究范围,还提高了学生独立学习的能力,引导学生对物理这门课程产生浓厚兴趣。教师需要不断改进教学方法,及时地沟通交流,根据不同阶段学生的基础知识和认知水平来施教,让学生发自内心地喜欢上物理课程,师生共同努力,提高物理教学质量。
参考文献:
[1]潘四军.建立初高中物理衔接教学的绿色通道[J].河南科技,2014,(01):281.
[2]吴炳光.初高中物理衔接教学策略初探[J].中国民族教育,2012,(05):30-32.
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