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初中物理思想方法精选(十四篇)

发布时间:2023-09-20 09:48:19

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇初中物理思想方法,期待它们能激发您的灵感。

初中物理思想方法

篇1

2011年版《义务教育物理课程标准》在课程性质中明确提出:“义务教育物理课程应综合反映人类在探索物质,相互作用和运动规律等过程中的成果.物理学不仅含有人类探索大自然的知识成果,而且含有探索者的科学思想方法,科学态度和科学精神等.”联合国教科文组织总干事纳依曼阐述道:“今天教育内容的百分之八十以上都应该是方法……方法比事实更重要”.“物理教学必须从传统的‘学科教育’转向‘科学教育’,应该让学生掌握必要的科学知识,还要为他们的素质发展奠定必需的科学方法、科学能力和科学品质的基础”.

按广义的知识观,物理学思想、方法属于知识的范畴.科学知识分为:

事实性知识.包括自然科学领域的具体事实和科学技术史中的事实;

概念性知识.包括自然科学领域的基本概念、原理、规律和科学技术与社会关系的规律性知识;

程序性知R.科学研究的一般过程和具体实验与制作技术.

程序性知识的本质是方法与步骤的运用.

物理学思想、方法是指自然界中探索物质,相互作用和运动规律等过程,反映到人的意识中,经过思维活动而产生的结果;它是对物理事实与物理理论(概念、定理、定律、公式、法则等)的本质认识.在物理教学中,是指研究物理现象、描述物理现象、实施物理实验、总结物理规律、检验物理规律、分析、解决物理问题时所应用的各种手段与方法.物理思想比一般说的物理学概念具有更高的抽象和概括水平,物理概念比物理思想更具体、更丰富,物理思想比物理学概念更本质、更深刻.物理学思想、物理学方法二者密不可分.中学物理学中出现的科学方法,例如理想模型、理想实验、控制变量、等效替代和转换法等方法,都体现着一定的物理学思想.

2初中物理教学过程中物理学思想、方法的梳理

初中物理教学过程中蕴含的物理学思想、方法大致有:(1)观察和实验方法(包括观察的方法,实验设计、过程中的一些思想方法,实验数据处理的程序与方法,如猜想与假设法、控制变量法、放大法、等效法、转化法等);(2)比较和分类方法;(3)理想化方法(构建物理模型法、理想实验法);(4)分析和综合方法(包括定性分析、定量分析、因果分析、综合等);(5)数学方法(包括用比值定义物理量、图象法、极值思维方法、临界问题分析法、估算法、对称法、比例法、数形结合法、平均值法等);(6)分析和解决问题的具体方法(如等效替代法、近似处理方法、累积法、审题的方法、整体法、逆向思维法、符号化或抽象法等);(7)特殊化方法、非逻辑思维等方法.

初中物理的确蕴含了丰富的物理学思想方法内容,不但方法种类多,而且有些物理学思想方法出现的频率也相当高,这说明在初中物理教学中加强物理学思想方法教学不但具有重要意义,而且切实可行,是一个颇具开发价值的研究课题.

3渗透物理学思想方法的教学策略

在当前物理教学中,有些教师缺乏物理学思想、方法教学的意识,主要表现在制定教学目标时对具体知识、技能训练的目标比较明确,而忽视了物理学思想、方法的教学目标;在教学过程中,往往注重了知识的结论,削弱知识形成过程中思想、方法的训练;在知识应用过程中,又偏重于就题论题,忽视了物理学思想、方法的提炼;在小结时,注重了知识的系统的整理,忽视思想、方法的归纳提高等,致使物理教学停留在较低的层次上.

物理教学的目的不仅要求学生掌握好物理学的基础知识和基本技能,还要求发展学生的智能,培养他们良好的个性品质和学习习惯.从根本上说,就是要全面地提高学生的素质.在实现教学目的的过程中,物理学思想、方法的教学起着极为重要的作用.它是学生形成良好认知结构的纽带,是由知识转化为能力的桥梁,是培养学生物理学科意识(观念)、形成优良思维品质的关键.因此,加强物理学思想、方法的教学,是深化物理教学改革的突破口.

3.1在概念、规律教学中,有意识地进行物理学思想、方法的渗透

教师加强物理学思想、方法的教学,首先要有意识地从教学目标的确定、教学过程的实施、教学措施的落实等方面来体现.使每节课的教学目标和教育目的获得和谐的统一.在备课时必须把物理学思想、方法的教学从钻研教材内涵的层面加以挖掘,从物理学思想、方法的高度,深入钻研分析教材.通过概念、公式、定律、原理等的教学,渗透物理学思想方法的内容.物理概念作为观察、实验和科学思维相结合的产物,在应用中具有定性或定量的特性,要求表述科学准确;学习时需要层层深入,全面到位,由形象到抽象使认识螺旋上升.通过创设情境,引入概念,以生活中具体情境或实例为载体,强化对物理现象的实际感受.在思维加工的过程中引导学生抓住本质特征,形成概念.巩固深化,理解应用意义,在分析问题解决问题的过程中实现对概念的准确定位,达成认识的深度.

在构建物理概念的教学过程中使用隐性科学思想、方法,重在让学生感受科学思想、方法,受到科学思想、方法的启蒙和熏陶,初步体会科学探究涉及的思想、方法和策略.如在学习密度概念及密度应用等之类概念时,通过隐形渗透观察法及科学实验方法、步骤,让学生在使用天平测质量、量筒测体积的同时,分析实验数据,总结归纳,得出结论:同种物质的比值是一定的(有前提或控制条件),不同物质的比值一般不同的特征.形成密度的概念,突破重难点,达成教学目标.在初中阶段由比值法定义的概念贯穿于力、声、热、电各个部分;在学习牛顿第一定律等知识内容时,通过隐形渗透理想化方法及物理学家探究的过程.引导学生对比亚里士多德及伽利略的观点,引发学生积极讨论、交流、碰撞,体会理想实验、理想模型、科学推理的思想、方法在建构概念形成规律的过程中的应用.可以实现传递科学思想、培养严谨的科学态度和逻辑思维的教学目标;在概念、规律复习过程中,用显性比较和分类的方法,通过明晰的分类,帮助学生构建、形成系统、完整的知识结构.通过比较,异中求同、同中求异,辨析相似的知识,加深理解提升能力.

3.2在解决具体问题过程中,有意识地运用物理学思想、方法

适时地对某种物理学思想、方法的关键点或要素进行概括、强化和揭示,对它的名称、内容、规律和运用等有意识地适度点拨,不仅可以使学生从物理学思想、方法的高度把握知识的本质和内在规律,而且可使学生逐步体会物理学思想、方法的精神实质.学生在运用方法的过程中不断提高分析问题、解决问题的能力.

篇2

关键词:物理教学;习题课;教学探讨

物理是很重要的一门课程。从初中开始,一直到大学,物理学科是学生必学的一门重要的基础理论课。随着新课标的不断改进,如何在新课标下更好地进行初中物理教学,这是每一个物理教师必须思考的一个问题。当然,在物理教学过程中,讲清楚每一个知识点是必须的。然而在作者从事的物理教学生涯中,深知习题课教学在物理教学中显得尤为重要,它是物理教学过程中必不可少的一个重要教学环节。在物理教学活动中,习题课教学对于巩固课本内容分重要,一方面它延伸和提高了课堂教学,另一方面又为学习新的知识点打下了基础,起着承前启后的桥梁作用。本文将从物理教学中的习题课教学的组织、习题课的选题原则等方面给出物理教学中习题课的教学见解。

一、初中物理习题课的组织

初中物理习题课的教学以课堂教学为主,习题课应由四部分内容组成:(1)复习课本上对应的知识点;(2)重要例题的讲授;(3)课堂练习题的处理;(4)课堂小结。教师应该精心准备习题课的讲授,一堂好的习题课不仅能够强化重要知识点,而且有利于提高初中学生分析问题、解决问题的能力。所以,作为一名初中物理教师,要上好一堂习题课并不容易。从习题课的准备来说,教师所选选题要精,要有针对性、典型性,从习题课的组织而言,教师要尽可能多给学生时间,做到师生良好地互动,以便充分调动学生的积极性。

二、初中物理习题课的选题原则

1.习题的选择要有针对性。众所周知,习题课的讲授不同于新授课,在课堂教学中它主要以练习习题为主,以训练为主要教学手段,以便高效地巩固所学知识点。为此,教师在选择习题方面,要针对所学教学目标、所学章节的重要知识点、班级学生的学习现状,对于基础好的学生所选择的习题难度应该大一些,但学生普遍没有掌握的知识点应该反复强化,选择习题切忌随意性和盲目性。

2.习题的选择要以课本习题为主。物理课后习题都是经过物理专家们研究、选择的经典题目,教师在习题的选择上,理应优先考虑课本中例题与课后习题,当然作为老师也要适当将课本中例题与课后习题变更,一方面紧扣课本,另一方面又不拘泥于课本,教师尽量做到一题多解、一题多变、一题多用,以便使学生多层面、换位思考,真正使学生学会分析问题、解决问题,使得学生灵活掌握所学的知识点,培养他们的创新思维意识。

3.习题的选择要有研究性。在新课标的不断改革与创新下,教师的教与学生的学成为教育者的新课题。在物理习题课的讲授中,习题课的选择要有一定的研究性,并不是所有课后习题都给学生讲解,也不是题目选择越多、越难就是好的习题课,教师在选择习题时一定要做到心中有数,不贪图多,要有代表性,争取使一道题目的讲授就能囊括一节课的重要知识点,覆盖一个章节的重要解题方法。

三、初中物理习题课要突出物理学的思想方法

物理学中包含着许多重要的思想方法,如有限到无限的思想、归纳思想、类比思想等,某种程度上可以说都是创造性思维方法。因此,在习题课教学过程中,教师应注重这一点,积极培养学生创造性意识,要以体现物理思想方法为主要教学过程。初中物理教学中的思想方法是教学活动过程首要思考的问题,物理习题课的讲授要遵从这一观点。教师在进行物理思想方法教学时,必须以课本重要知识作为载体,但是应把知识点所体现的思想方法通过习题课的形式给学生讲授,使学生通过习题课真正领悟物理学的思想方法。

四、初中物理习题课的讲授应注重启发式教学

随着新课改的不断深入,过去的“填鸭式”教学已不再适应新的课堂,“启发式”教学是教师在教学活动中行之有效的教学方法。然而,所有的课程并不是运用同一种“启发式”教学。在物理习题课教学中,启发要适时、适度。既不能过早地启发,也不能深层次启发,启发应掌握分寸。另外,在习题课的启发中,教师还要分层次给学生启发,掌握学生认识事物的规律与原则,使学生由简单到复杂、由易到难领会教师所给予的启发。

五、初中物理习题课的教学过程应注重突出主体教学

既然是习题课教学,所以教师在习题课教学中,不能以教师为主体教学,教师不能“满堂灌”,教师应多角度给予学生活泼的思考氛围,把机会尽可能多地让给学生,尽量去调动学生的积极性,发挥学生的主体作用,让学生独立思考。教师在启发的基础上,让学生最大限度地进行想象思维。对于学生错误的解题思路,教师应给予学生耐心而又全面的指导。要让学生多练习所给定的题目,可以让个别学生上黑板板书做题,充分展示学生的主体作用。

六、小结

在物理教学中,一堂好的习题课既能巩固已学知识,又能启发学生深入思考,使学生开阔思路,这对教师也有很大的启示作用;在训练题目的过程中,以学生为主体,突出学生的主体作用,令学生产生浓厚兴趣,而这正是学生学习的主要动力。本文从初中物理习题课的教学过程入手,分别就物理习题课的组织、习题课的选题原则等方面结合自己的教学实践给出初中物理习题课的教学见解。

参考文献:

[1]许国梁.中学物理教学法[M].北京:高等教育出版社,1993.

篇3

1 进行物理学思想方法教育是学生学好物理的前提和基础

物理学由物理概念、物理规律、以及贯穿其中的物理学思想方法构成,这些都是学生学习的核心内容.九年义务教育物理教材循序渐进地将物理学思想方法植入到概念、规律的学习以及探究活动中,使学生在学习概念与规律中体验方法,实现物理学思想方法的感悟和内化,建构概念、规律、方法相互联系的知识体系.正如粤沪版九年义务教育物理教材所述“我们不仅要知道物理概念的来源,经历物理规律的探究过程,还要学习用科学的方法进行探究,在此基础上,进一步弄清楚概念和规律的含义,并会运用它解释和解决一些实际问题.”这一表述显现了物理学思想方法在物理学习中的基础性地位.

1.1 掌握物理学思想方法是学好物理的前提

物理学思想方法贯穿在学科知识体系的各个环节.不同的概念或不同的物理规律的产生可能源于相同的思想方法基础.可见,虽然有些概念和规律描述的对象不同,却有着共同的思维本质.这些共同的本质的东西可以将不同的内容联系起来,形成在共同思维框架下的知识体系.初中物理常用的方法,如观察法、实验法、比较法、类比法、等效法、转换法、控制变量法、模型法、科学推理法、比值定义法等融入在学生建构物理概念、物理规律及应用物理知识的每个过程.缺乏物理学思想方法的指导,就不能灵活应用物理知识解决实际问题,学好物理将无从谈起.

1.2 掌握物理学思想方法是建构物理知识体系的基础

物理概念的建立与物理规律的探究无不经历了科学的方法过程.物理概念与规律的学习无不建立在一定的思想方法基础之上.虽然学生学习的是前人的研究成果,但是学生对物理知识的学习不是被动地接受,还需利用前人的思想方法重复前人的探究活动,实现知识的自主建构.

比如建模思想.人们为了方便研究事物及其系统的本质而建立突出主要因素而忽略次要因素的模型.为了研究液体的压强,建立液柱模型;为了研究光的传播,建立光线模型;为了研究物体的运动,建立了匀速直线运动模型;为了研究磁场,建立了磁感线模型;为了研究力与运动的关系,建立了光滑表面模型等等.这些模型的建立,方便人们排除次要因素的干扰,深入探究事物的本质.又如教材中许多的探究实验,都建立在控制变量的思想方法基础之上.典型例子有:探究影响液体蒸发快慢的因素;探究影响滑动摩擦力大小的因素;探究影响压力的作用效果的因素;探究影响浮力大小的因素;探究欧姆定律;探究影响电磁铁的磁性强弱的因素等.如果没有控制变量的思想基础,就没有实验探究的意义,更无法得出正确结论.又如为了探究平面镜成像规律,采用等效替代的方法,用没有点燃的蜡烛去代替点燃的蜡烛去与点燃的蜡烛的像重合,从而确定像的位置和比较像与物的大小,最后得出正确的结论.如果没有等效替代法的巧妙运用就很难得出平面镜成像的规律.大量事实表明,物理知识建构在物理学思想方法基础之上.

2 进行物理学思想方法教育是培养和提高学生能力的有效途径

物理学科能力的形成源自对物理知识体系的深刻理解及对物理学思想方法的融会贯通.其中知识是能力基础,方法是能力的核心.物理思想方法是形成学生学科能力的必要因素之一.

2.1 学习物理学思想方法的过程其实就是能力生成的过程

物理知识和物理学思想方法是相辅相成、合为一体的.物理概念和规律是物理学的“躯体”,物理思想方法是物理学的“灵魂”,“灵魂”统领“躯体”.学生学习概念,进行探究活动及得出结论都要用到各种思想方法,如分析、综合、归纳、抽象、推理、假设、建模、控制变量、等效、转换、类比、比较等.学生对物理学思想方法的体验感悟和内化加工及应用,都要经历大脑的一系列思维过程,学生的思维活动促进能力的不断提高.

2.2 学习物理学思想方法是学生能力可持续发展的源泉

苏霍姆林斯基曾说过:“在我看来,教给学生能借助已有知识去获取知识,这是最高的教学技巧之所在.”而物理学思想方法就是获取物理知识的知识.学生掌握了物理学思想方法,并在具体的学习环境中应用它们去建构新的知识,这就是能力的形成过程.学生用正确的思想方法研究新的问题,取得研究成果,或在研究过程中感悟出新的正确的思维方法,这就是能力的发展.知识、方法、能力三者相互作用、相互促进.

3 进行物理学思想方法教育有助于培养和提高学生的科学素养

长期以来,部分老师重知识传授,轻科学素质培养,忽略了对学生进行物理学思想方法的教育,束缚了学生科学素养的提高及可持续发展的潜力.巴甫洛夫曾说过:“有了良好的思想方法,即使是没有多大才干的人也能做出许多成就.如果思想方法不好,即使有天才的人也将一事无成.”进行初中物理学思想方法教育,有利于学生了解人类认识物理世界的基本方法,并用物理学家的思想方法应用于今后的学习、发展、创新和创造中.

3.1 物理学思想方法是科学素养的重要内涵

教育部制定的《义务教育科学课程标准》(2011年版)认为“科学素养包含多方面的内容,一般指了解必要的科学技术知识,掌握基本的科学方法,树立科学思想,崇尚科学精神,并具备一定的应用它们处理实际问题,参与公共事务的能力.”科学素养包括三个基本维度: 科学知识与技能、科学思想方法、科学精神.物理学作为科学课程之一,其思想方法是科学方法的重要组成部分.物理学思想方法具有其它学科方法无法代替的特殊意义.可见,缺少物理学思想方法教育就无法实现学生科学素养的全面提高.

篇4

策略一:在知识的形成过程中巧妙渗透物理思想方法

物理知识的发生过程实际上也是物理思想方法的发生过程.任何一个概念,都经历着由感性到理性的抽象概括过程;任何一个规律,都经历着由特殊到一般的归纳过程.如果我们把这些认识过程返璞归真,在教师的引导下,让学生以探索者的姿态出现,去参与概念的形成和规律的揭示过程,学生获得的就不仅是物理概念、定理、法则,更重要的是发展了抽象概括的思维和归纳的思维,还可以养成良好的思维品质.因此,概念的形成过程、结论的推导过程、规律的被揭示过程都是渗透物理思想方法的极好机会和途径.

(1)展开概念――不要简单地给定义

概念是思维的细胞,是浓缩的知识点,是感性认识飞跃到理性认识的结果.而飞跃的实现要经过分析、综合、比较、抽象、概括等思维的逻辑加工,依据物理思想方法的指导.因此概念教学应当完整地体现这一生动的过程,引导学生揭示隐藏于知识之中的思维内核.心理学认为,人对事物的第一次接触是最敏感的,教学成功与否,关键是唤起对旧知识的回忆,探寻新知识的清澈的源头.并通过事物的发生和发展的教学,掌握活的物理概念.

例如,动能的概念学生在初中阶段就已经接触,但较完整的定义却在高中出现.如何在动能概念的教学中渗透动能思想呢?根据高一学生的认知水平,在动能概念教学时应该抓住动能是一种能量,可以通过丰富的实例,例如能吹毁一切的龙卷风和汽车与火车相撞的惊险视频,让学生体会这种能量的威力,提高学生的学习兴趣.

(2)延迟判断――不要过早地下结论

判断可以看作是压缩了的知识链.物理定理、定律、性质、法则、关系、规律等结论都是一个个具体的判断.教学中要引导学生积极参与这些结论的探索、发现、推导的过程,弄清每个结论的因果关系,使学生看到某个判断时,能像回忆自己参加有趣活动那样津津乐道.当然,延迟判断,必定拉长了教学时间,但磨刀不误砍柴工,以后应用就自如了.

(3)激活推理――不要呆板地找关联

激活推理就是要使判断上下贯通,前后迁移、左右逢源,尽可能从已有的判断生出众多的思维触角,促成思维链条的高效运转,不断在物理思想方法指导下推出一个个新的判断、新的思维结果.

如对于物理学的质量观,从对物质本原的认识追溯,我国古代的水、火、木、金、土的“五行说”、古希腊的土、水、气、火“四根说”,直到“原子说”的提出,人们对物质的认识在不断的深入.物质的可分〔各态物质分子原子核(电子)强子轻子夸克〕导致不连续的物质观的形成.物质的连续(电磁场)又导致了从不连续的物质观上升为连续的物质观,使人们的思想方法又上了一个新的台阶.然而微观世界的波和粒子的二象性又使人们从连续的物质观走向连续与不连续统一的更高层次的物质观.这样认识由低层次向高层次不断深化的过程,就是人们的思想观念变革的过程,也是物理思想方法不断更新的过程.

策略二:在解题探索过程中巧妙渗透物理思想方法

教学大纲明确指出:“要加强对解题的正确指导,引导学生从解题的思想方法上作必要的概括.”物理中的物理过程、图形结合等思想方法,既是解题思路分析中必不可少的思想方法,又是具有思维导向型的思想方法.如,学生一旦形成了物理过程,就能化未知为已知、化繁为简、化一般为特殊,优化解题方法;物理思想方法在解题思路探索中的渗透,可以使学生的思维品质更具合理性、条理性和敏捷性.

策略三:在问题的解决过程中巧妙渗透物理思想方法

问题解决,是以思考为内涵,以问题目标为定向的心理活动,是在新情景下通过思考去实现学习目标的活动,“思考活动”和“探索过程”是问题解决的内核.物理领域中的问题解决,与其他科学领域用物理去解决问题不同.物理领域里的问题解决,不仅关心问题的结果,而且关心求得结果的过程,即问题解决的整个思考过程.物理问题解决,是按照一定的思维对策进行的思维过程.

物理思想方法是物理问题的解决观念性成果,它存在于物理问题的解决之中.物理问题的步步转化,无不遵循物理思想方法指示的方向.因此,通过问题解决,可以培养物理意识,构造物理模型,提供物理想象;伴以实验操作,可以诱发创造动机,可以把物理嵌入活的思维活动之中,并不断在学物理、用物理的过程中,引导学生学习知识、掌握方法、形成思想,促进思维能力的发展.这样不仅可以加快和优化问题解决的过程,而且还可以达到会一题而明一路,通一类的效果.

策略四:在复习与小结中巧妙提炼、概括物理思想方法

小结与复习是物理教学的一个重要环节,揭示知识之间的内在联系以及归纳、提炼知识中蕴含的物理思想方法是小结与复习的功能之一.物理的小结与复习,不能仅停留在把已学的知识温习记忆一遍的要求上,而要去努力思考新知识是怎样产生、展开和证明的,其实质是什么?怎样应用它等.小结与复习是对知识进行深化、精炼和概括的过程,它需要通过手和脑积极主动地开展活动才能达到.因此,在这个过程中,提供了发展和提高能力的极好机会,也是渗透物理思想方法的极好机会与途径.

学生学完一个单元的内容,应该在整体上对该单元的内容有一个清晰、全面的认识.因此,在小结与复习时应该提炼、概括这一单元知识所涉及的物理思想方法;并从知识发展的过程来综观物理思想方法所起的作用,以新的更为全面的观点分析所学过的知识;从物理思想方法的角度进行提高与精练.由于同一内容可以体现不同的物理思想方法,而同一物理思想方法又常常蕴含在许多不同的知识点里,因此,在小结与复习时,还应该从纵横两方面整理出物理思想方法及其系统.

策略五:引导学生进行反思,巧妙领悟物理思想方法

篇5

1 物理方法

物理方法是根据物理学研究和教学自身特点而产生的,这些方法集中地体现了物理学研究方法的特色是中学物理学的重要内容之一。

1.1 观察、实验法

物理是一门以观察和实验为基础的学科,离开了观察和实验就失去了它的生命力。观察和实验是学习和掌握物理知识最基本最重要的方法。而新课程注重学生的发展,“从生活走向物理,从物理走向社会”的课程基本理念引导学生尽量亲身经历科学的探究过程。让学生观察生活中、大自然中的物理现象,观察物理课堂演示实验中的物理现象,观察学生分组探究实验中的物理现象,以及做好课后小实验,并观察这些实验现象,这样既培养学生的观察能力,又培养了学生的科学探究能力。

1.2 控制变量法

实验的精髓在于控制。控制变量法是在研究问题时,某一物理量与其它多个物理量有关系时,先研究两个量的变化关系,而控制其它的物理量保持不变,再逐一研究该物理量与其它物理量的关系,初中教材许多探究实验都贯穿了这种研究问题的方法。例如:探究“滑动摩擦力跟哪些因素有关”、“压力的作用效果跟哪些因素有关”等。

1.3 理想化法

对实际问题进行理想化处理,这是一种重要的物理思想,理想化法包括理想模型、理想过程和理想实验,例如:卢瑟福的原子核结构模型就是一种理想模型。匀速直线运动在实验生活中是不存在的,但我们用弹簧测力计拉着物体在水平桌面上作匀速直线运动来测滑动摩擦力,这个过程就是理想化的过程,得到的结果合理。而理想化实验又称假想实验,它是从科学的现实实验基

础上,通过严密的逻辑推理得到的新的认识过程。例如:阿基米德曾自豪地说:“给我一个支点,我就可以搬动整个地球”。再如,物体在水平面上作匀速圆周运动,当突然不受任何力时,该如何运动,这都是一些假想的理想化的实验。

1.4 等效法

在物理教学中,许多具体的物理过程不同,但最终结果是一样的。我们可以把其中一种形式等同于另一种形式,这就是等效法。如:一个物体受几个力时,引入了合力。在电学教学中,串联电路与并联电路,几个电阻串联或并联,引入了总电阻的概念。

2 数学方法

数学是研究物理问题的工具,正是因为有了数学介入物理问题的研究,才使得物理趋于精确和统一,使物理学成为一门科学。

2.1 比值法

这类问题直接利用物理公式或变形式,把已知中将要比的量分别表示出来,然后用比例形式解决。例如:质量相同甲乙两实心正方体的边长分别是2cm和3cm,则它们的密度之比是多少?

2.2 图示法

图示可以直观地帮助学生认清物理过程,分析、解决物理问题。例如:物体受力画受力分析图,电学中电路图,物质熔化及其凝固图象等。

2.3 方程思想

方程思想是解决一些较难物理计算题必备的重要思想,掌握这种思想,可以帮助我们理解物理知识,提高解决问题的能力。

当然,解决物理问题中的数学思想方法还很多,如极限法,对称法等。

3 逻辑方法

逻辑方法主要是指逻辑思维方法,这类方法在学习物理知识的过程中,无论是建立物理概念还是得出规律都是常常用到的,具体的方法有:

3.1 比较法

有一些物理量是由若干相关物理量综合确定的,例如,速度是表示物体运动快慢的物理量,如何比较两物体运动得快,还是慢呢?就要用到比较法:可采用在相同时间内比较运动的路程:可采用相同路程内比较运动的时间,也可采用比较单位时间内运动的路程。

3.2 类比法

有一些物理问题很抽象,同学们很难理解。为了把这些物理问题说得清楚明白,我们就应用具体的、有形的,大家都熟悉的事物来类比,例如,用水流类比电流,用水压来类比电压。

3.3 归纳法

归纳法是根据大量事例或实验事实逐个进行分析,比较,找出其中内在的联系,并做出合理的解释,然后概括、归纳出一般性结论和方法,例如“力”的概念的建立,就是在大量经验和事实的基础上通过比较、分析、归纳而得出的。

3.4 推理的方法

篇6

【关键词】概念;初高中物理教学街接;新课程;物理思想

1.正确认识物理概念在中学物理教学中的重要性

中学物理学习的中心问题就是物理概念和物理规律,从一定意义上说,两者相比,物理概念更为重要。因为,首先,像盖房子所需要的钢材、木料、水泥一样,物理概念是思考问题的基础,分析问题,选择定律、公式的过程,就是运用一系列概念在头脑中进行思考、判断、推理的过程。其次,物理定律与公式都是由概念出发,通过实验、经过思考而建立的,它反映的是物理过程中概念之间的内在联系。例如:部分电路的欧姆定律I=,它体现了一个电阻上的电流I与电阻R本身的大小以及加在它两端的电压U的大小之间的关系。如果电流、电阻、电压等概念不清楚就无法真正掌握欧姆定律及其公式。因此,学好概念是至关重要的。

2.如何有效进行高中物理概念的教与学

2.1联系日常生活现象,初步建立物理概念

物理概念绝不是哪位高明的物理学家凭空臆造出来的,而是以大量的日常生活现象和物理事实为基础,经过人们头脑的加工而形成的。例如,新高一第一章力的概念这样建立就比较好,我们经常观察到这样一些生活现象:人推车,牛拉犁,人提水桶,书压桌面,磁铁吸引铁钉等等。虽然这些现象千差万别、各式各样,但是,如果忽略现象中的一些非本质的东西,我们发现它们都有一个共同点:每种现象中至少都包括两个物体,而且一个物体对另一个物体正在施加推、拉、提、压、吸等动作,这些动作可以称为“作用”。人、牛、书、地球、磁铁等可以抽象概括为施加作用的物体,而车、犁、水桶、桌面、铁钉可以抽象概括为受到作用的物体,这样我们就可以丢开这些物体之间动作的具体形式,把物体对物体的作用称为力,或者说,“力就是物体对物体的作用”。再进一步分析,人推车向前,车必推人向后;牛向前拉犁,犁必向后拉牛;人提水桶向上,水桶必拉手向下;书向下压桌面,桌面必给书以向上的支持,这说明物体间的作用总是相互的。于是,我们就可初步形成“力”的概念,并且初步认识到“力就是物体间的相互作用”。

2.2注意初、高中物理知识的连接,进一步强化概念

高中教师应了解并认真分析学生在初中已有的知识。把高中教材研究的问题与初中教材研究的问题在文字表述、研究方法、思维特点等方面进行对比,明确新旧知识之间的联系与差异。选择恰当的教学方法,使学生顺利地利用旧知识来学习新知识。在高中力学教材一开始就谈到:力是物体对物体的作用,力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的。象人推车前进,这样一个物理过程,谁是受力物体,谁是施力物体?学生的结论是:人是施力物体,车是受力物体。物体间的作用是相互的,人给车施加了力的作用,车反过来对人也施加了力的作用,若以人为研究对象,人却成了受力物体,而车则成了施力物体。学生这种错误地思考、解决问题的方式与他们长期形成的“思维定势”的消极影响是分不开的。教师可以根据学生初中已形成的力的初步概念,进一步引导学生得出正确的结论,消除学生思维过程中存在的这些消极影响,更好地使学生掌握高中物理这一严密的逻辑体系,使学生的认知结构得到丰富和扩展,对物理概念的理解进一步内化。

2.3善于抓住物理概念的特性

物理概念建立以后,首先要揭示概念的本质特征。要充分运用各种直观手段观察事物,做好演示或联系生产生活实际,在头脑中对物理现象和事物构成一幅物理图象,抓住主要的本质特征,建立一个物理模型。如:对“电阻”概念的理解,由R=可知,对一个确定的导体而言,这个比值是个恒量,它表示导体的一种物理性质。那么表示导体的什么性质呢?通过实验可知:当电压U恒定时,R增大,I将减小。说明R可以表示导体对电流的阻碍作用的大小,从而得出结论:R是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。此时必须用实验证明导体的电阻跟电压和电流强度无关,而是由导体本身性质决定的,即:R=,在温度不变的条件下,对同一导体来说,不管电压和电流强度的数值如何,电阻的大小总是不变的,这就抓住了电阻概念的本质和特点。

2.4正确理解物理概念的物理意义

物理概念是由物理现象和事实中抽象出来的,是用来表征物质的属性和描述物质运动状态的。任何物理概念都建立在客观事实基础上,在建立物理概念的过程中,应尽可能从具体事物、事例或演示实验出发,使学生对物理现象获得清晰的印象,然后通过分析,抓住现象的本质,使学生从具体的感性认识上升到抽象的理性认识,从而形成物理概念,才能正确理解物理概念的物理意义。如:向心加速度的概念,历来是学生感到抽象难懂的概念。向心加速度只能改变线速度的方向,不能改变线速度的大小,是描述线速度方向变化快慢的物理量。有不少学生对向心加速度能改变线速度的方向,但不能改变线速度的大小这种特性不能理解。其原因还是对向心加速度的物理意义理解不透,此时应引导学生从向心加速度特点出发,认清向心加速度和线速度方向间的关系,即互相垂直,故向心加速度不能改变线速度的大小。

2.5在灵活运用物理概念的实践中体会其内涵

物理概念最终是为解决物理问题打基础的,掌握的如何,只有通过运用概念来解决具体问题来检验,因此,概念教学中要不断引导学生运用所学的物理概念来分析、解决有关的物理问题和生活中的物理现象、规律。在概念的运用中,又能加深对概念的理解,形成自然记忆,并借此促进学生思维的积极性,及时暴露概念学习中的问题,有利于对概念的进一步理解。

3.在物理概念的深化过程中有意渗透物理思想,是提高高中物理教学效果的有效途径

巴甫洛夫曾说过:“有了良好的思想方法,即使是没有多大才干的人也能做出许多成就。如果思想方法不好,即使有天才的人也将一事无成。”物理思想方法在学生的学习过程中起着举足轻重的作用。物理教材中的大多数规律都是由简单到复杂、从条件到结果、从现象到本质、从实际问题到理想化模型等等,在由浅人深的过程中处处闪耀着物理思想方法的火花。所以,在学习物理概念的过程中,不断地向学生渗透物理思想,才能更好地掌握物理规律。

这样的教学,更符合学生的认识规律,能使学生对物理知识的获得过程有切身的体验,从而对物理概念本身有扎实的理解,同时又受到物理思想方法的训练和培育。这就使学生不仅掌握物理概念,还明白这一知识是用了那些物理思想方法来获得的,即能在物理思想方法层面上理解和体验物理学习过程。这样,学生经过学习逐步地掌握了物理思想方法,进而形成自己的科学的物理学习方法,就会有效地提高学习效率。

综上所述,我们对物理概念教学进行了系统、全面、具体的分析与研究,总结出了物理概念教学的一般规律。但教学是一门科学,又是艺术,教无定法。因此在物理概念教学中,只有不断创新、不断改进教学方法,才能提高概念教学的水平。另外,高中的学习方法、学习习惯、学习心理以及物理这一学科对学生的思维能力、抽象能力、运用数学的解题能力都比初中有更高的要求,学生能否在尽量短的时间适应高中的学习,顺利地跨过这个学习台阶,是影响学生提高学习成绩的主要因素。

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【关键词】初中物理 有效课堂 策略

1 前言

素质教育的根本任务是促进学生的发展,培养具有实践能力和创新精神的人才。课堂教学是素质教育的主战场,传统的课堂教学主要关注教师的教,忽视学生的学,重视知识的传递,忽视能力的培养;有效课堂教学就是关注课堂的效率,实现既定的教学目标,重建课堂的魅力,让课堂成为教师和学生共同经营的知识、能力、情感、价值观的交流平台,让日常的课堂能够成为学生快乐生活和成长的场所。在新课程背景下如何提高课堂教学的有效性,提升学生积极建构知识的能力,重现课堂魅力的管理技巧,从而焕发出初中物理课堂的活力,下面就此问题作一些探讨。

2 现状分析

在传统课堂教学中,教师在课堂上讲得太多,使教师的主导地位错误地占据了课堂教学的主要位置,使学生处于被动地位,成为客体,不利于培养学生建构知识的能力,教师怎么教,学生就怎么学,教师存在日益严重的“教学倦息”,缺少寻求新方法、新思路的欲望,不能发挥学生的积极性和主动性,不利于学生个性特点的形成;在教学组织结构中,没有体现集体教学、小组教学和个别教学等多种教学组织形式的有机结合,没有构建多边互动的课堂教学结构;在教育资源的利用中,多媒体和网络没有完全成为学生的学习资源,学生获取信息、处理信息、利用信息的能力亟须加强,使学生们的学习兴趣逐步减退,没有积极思考、创造的热情。

3 初中有效课堂教学需要教师转变教学观念

有效课堂教学要求教师贯彻新的教学理念,由重视教师“教”变为重视学生“学”,由授受式教学变为鼓励学生开展探究式学习。在合作学习、自主学习中,教师的角色发生了转变,由知识的传授者变为学生发展的引导者,促进者;学生也由被灌输对象变为知识意义的主动建构者。教学的一切都是为了促进学生全面发展,教师在学生的成长中得到发展,达成共识、共享、共进,实现“教学相长”的共同目标。

3.1教师教育教学观念必须向促进学生全面发展转变

随着教师专业化发展对教师素质研究的不断深入,进行以教师专业化为核心的教师教育改革,已成为世界教育与社会发展的共同特征。素质教育的今天,教师除具备优秀的品格、过硬的业务水平和扎实的语言基本功外,更要端正教育观念,转化教育思想,正确认识素质教育的核心是培养学生全面发展的教育。这就要求教师关注每一位学生的发展,使每个学生都可以按照自己的水平参与,通过自身的努力,让学生在原有的基础上得到最好地发展。

3.2教学目标应注重培养学生的创新能力

在传统的教育教学中,学生对教师只能是服从,不能发挥自己的积极性和主动性。在社会发展、教育改革的今天,要培养21世纪所需要的具有创新精神和实践能力的建设者和接班人,首先的任务是培养人。这就需要把学生看作一个有需求、有情感、有理想、需要受到尊重的人。因此,实施新课程下的高效课堂要彻底改革以往课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生收集和处理信息的能力,获取新知识的能力,鼓励学生打破思维定式,大胆想象,在想象中提高自身创造力。

3.3课堂教学应转向“关注学生的进步与发展”

教学的目的就是要帮助每一个学生进行有效的学习,教师要引导和帮助学生改变以往呆板的学习方式,引导学生去观察、实践、收集资料、合作、探索、交流以及体验、感悟、反思等,从而实现学生学习方式的多样化,拓展他学习的时间和空间,促进学生生动、主动地发展。美国的著名心理学家,教育学家布鲁姆说:“有效的教学,始于期望达到的目标。”所以,课堂教学目标的确定、实施应以“关注学生得不与发展”为根本。在优化课堂教学中教师要做好这样几件事:①课堂上不要过分注重知识的传授,间接经验的死记硬背,而要保证学生在课堂上有充分的时间参与训练,使学生人人动脑、动口、动手,参与实质性的教学活动。②营造宽松愉悦的学习氛围,缓解学习的压力,激发学生内在的学习欲望和学习主动性。③教学活动要灵活多样。教师在教学中多融入学生发觉有趣的内容或令人愉快的活动,如探究性实验、动手操作、竞赛、合作学习等。

3.4课堂教学的师生关系应体现教师的课程观与学生观

现代教育的理念对教师提出了更高的要求,教师要将先进的教育理念内化为教育观念,具体化为教学的活动,可以从以下几个方面进行尝试:①根据课堂上学情的变化及时调整自己的教学;②巧妙将课堂还给学生,课堂教学中,教师不是机械地将课堂交给学生,而是需要教师认真的设计教学方法,通过主导作用的发挥,巧妙地将课堂还给学生;③教师要做一个倾听者。在课堂上,教师应关注学生的需要,组织引导学生互动交流,从学生身上寻觅新的教学资源,而且能使学生良好的个性心理品质得到潜移默化地培养。

4 实现有效课堂要求改变备课形式

改变备课形式,把原来单一的个人备课,改变为两种形式。首先是集体备课。集体备课可以使教师就某一教学内容进行讨论与研究,发挥集体的智慧,帮助教师加深对教材的理解,拓展教学思路。其次是个人备课。在集体备课的基础上归纳、提升和再创造,这样更能体现自己的教学个性,更好地适应自己学生的学情。个人备课,分为三步:一、学期备课,根据教材和学生掌握数学知识的状况研究制定提高教学质量的主要措施;二、单元备课,分析研究本单元、章节的教学任务、目标、重点、难点、基础知识和基本技能;三、课时备课,根据教材重点、难点、关键,确定主次、先后、详略,掌握重点。

5 有效课堂教学应重视物理思想方法

物理思想方法作为物理知识内容的精髓,它是处理物理问题的指导思想和基本策略。因此,引导学生理解和掌握以数学知识为载体的物理思想方法,是使学生提高思维水平,真正懂得物理的价值,建立科学的物理概念,提高解决物理问题的技能技巧。

可以说,物理思想方法是一堂物理课的本质所在。不管是新授课,还是复习课、练习课、实验课,也不管采用何种教学方式,是启发式还是讲练结合式,也不管是否有小组合作,不管是否使用了多媒体辅助教学。作为物理教师,一是要了解教材中蕴含的思想方法,如以人教版八年级下册为例,课堂中体现的数学思想方法应该有猜想与假设法、构建物理模型法、转化法、数形结合思想等;二是教学中充分挖掘教材中的物理思想方法,不仅要抓机会渗透,而且要抓渗透的机会,使学生灵活运用物理思想方法驾驭物理知识,提高解决物理问题的能力。

6 有效课堂中学生才是物理知识的建构者

课堂教学中的教师要精讲点拨。我们要做到“三讲三不讲”:“三讲”是指讲重点,讲难点,讲易错点、易混点、易漏点;“三不讲”是指学生已经学会了的不讲,学生通过自己学习能够学会的不讲,讲了也不会的不讲。课堂讲授是以合作互动为基础,教师应把发展学生的能力作为教学的最高目标,以构建知识为依托,以课堂教学为手段,重视学生知识建构的过程,以发现问题为出发点,以解决问题为中心组织教学,让学生经历提出问题,猜想和假设,设计实验,进行实验与收集证据,分析与论证,评估,交流与合作的过程,真正成为物理知识的建构者。

总之,在课堂教学中提高课堂教学的有效性,教师必须要改变旧的教学观念,教学目标应由以传授知识为中心向以能力发展为中心转变,师生关系应体现教师的课程观与学生观;教师要创设生动有趣的问题情境,唤起学生学习的欲望;重视培养学生物理思想方法,重视学生知识的建构过程,提高课堂教学效率,使学生成为课堂的真正主人。

【参考文献】

[1]马士君, 梁东莉.课程标准的特点及教师面临的挑战[N].教育时报,2002-11-28.

[2]黎奇.新课程背景下的有效课堂教学策略[M].北京:首都师范大学出版社,2006.

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【关键词】高中物理;理想化;理想化方法;物理思想方法

高中物理在义务教育阶段科学、物理学习的基础上,更重视物理知识之间内在逻辑关系的研究与发现,高中物理问题的解决相对于初中物理而言,也更注重基于逻辑的推理。这样的变化看似是内容变化引起的,实际上也是物理思想方法的变化引起的。近年来尤其是课程改革以来,物理教学高度重视思想方法的教学,更有学者提出基于知识教授方法的思路。那么,在高中物理教学中,有哪些方法需要重视?又应当如何实施科学思想方法的教学呢?笔者试以理想化方法为例,谈谈笔者的观点。

一、理想化方法是一种什么样的方法

谈到理想化方法,估计一线教师的反应常常是“注重主要因素,忽视次要因素”等,也有人给出了“理想化方法就是借助于抽象概括虚构出一些与问题相关的方面同现实物体结合,但又不是现实物体的其他各种复杂性的理想物体,并以它们来近似代替现实物体进行研究的科学方法”的理解。显然,无论是前者朴素的理解,还是后者带有学术定义式的理解,都在尝试从不同角度对理想化方法进行深度认识。

笔者以为,对理想化方法的理解决定着课堂上的教学效果,因为无论教师自己是否意识到,教师的教学行为必然是受自己的教学理解支配的,有什么样的理想化方法理解,就会有什么样的理想化方法教学行为(当然,也可能会出现基于学生生成而获得新的理解的可能,但那也是以教师自身的原有理解为基础的)。对“理想化方法”的基本理解应当是“‘理想化’方法”,一个实际的物理过程是如何被理想化的?有人认为,理想化方法就是一种简单化、粗糙化和近似化的方法,这样的理解能够描述理想化方法的一般特征,却没能指出其实质。笔者以为,包括理想化方法在内的所有科学方法,均是基于某个明确的目的而提出的,都是为了解决某些具体的问题而出现的。

二、理想化方法的教学应当如何实施

从学生知识建构的角度来认识理想化方法,是有效的科学方法教学的途径之一。从学生知识建构的角度来认识理想化方法,也可以让高中物理教学获得与传统教学不同的视角。那么,从学生知识建构的角度如何实现以理想化方法为线索的教学呢?这里就以“自由落体运动”的教学为例,作一些分析。

自由落体运动的关键在于物体只受重力(且默认为不变的重力)。作为物理教师应当知道这其中有两个变化因素:一是空气阻力;二是物体所受重力。前者上面已作分析,后者则是由于理论上物体与地心距离的变化导致的g值变化。由于这两个因素尤其是后者无法消除,因此,真正意义上的自由落体运动是不存在的,自由落体运动只可能是一个理想的运动。实际教学中可以遵循这样的教学顺序:

第一步,引导学生全面认识“落体运动”。这里的全面认识,主要就是从运动与受力两个方面进行分析。学生一般会认识到受两个力作用,但一般认识不到这两个力的变化情况,必要的时候教师可以作一些延伸,以促使学生生成全面的认识。第二步,引导学生认识分析“落体运动”的复杂性。由于力的变化,且是难以掌握其规律的变化,因此下抛物体的运动变化情况将十分复杂――这种复杂性可以通过阻力和重力的变化分析,以及力与运动之间的互相影响来体现(具体略)。第三步,对复杂问题进行抽象、简化。基于“能否简化认识落体运动”的问题去进行抽象与简化(这正是“理想化”方法运用的关键过程),即忽视阻力且默认为重力不变,那物体的运动就极为“自由”,于是就定义为其“自由落体运动”,此时的运动规律可以通过牛顿第二运动定律来进行简单描述,问题得到初步解决。第四步,评估。这样的简化有没有道理?这需要引导学生进行评估,教师可以通过资料的提供让学生认识到这样的理想化的结果,与实际运动的结果几乎没有任何的区别,这就说明理想化的方法是可行的(这正是判断理想化的关键因素)。因此,实际中的落体运动常常可以认为是自由落体运动。

三、理想化方法教学的思路发散延伸

基于以上教学过程进行反思,可以发现包括理想化方法在内的物理思想方法的教学,很多情况下必须坚持显性教学的思路,即将思想方法凸显出来,让学生认识到这些方法在具体的知识建构过程中所发挥的重要作用。也就是说,高中物理的思想方法教学尤其是基本的、常用的一些思想方法,必须坚持显性化教学的思路。

作出这一判断,是基于教学实际看到的一些情形,很多时候,含而不露的思想方法教学,常常会让学生的思维处于混沌的状态,他们不知道一些方法为什么适用。就拿本文主要论述的理想化方法来说,不少学生都会认为理想化方法存在不能描述客观事实的问题,这就意味着教师在教学过程中没有对该方法进行评估,而要想对该方法进行评估,就必须基于显性的方法教学,去判断理想化之后的结果与实际结果的差别。只有当学生看到理想化之后几乎不影响对实际情形的描述,且理想化之后分析思路与过程极为简化之后,才会认识到理想化方法存在的价值,而这恰恰是物理思想方法教学中的一大关键。

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1.教学要体现整体性和系统性

初高中数学课程的知识体系有所不同,但结构相似,都遵循了数学学科本身的逻辑顺序,这为整体把握初高中数学课程提供了客观条件。如初中“函数”的教学,不仅要把“函数”放在“数式方程不等式函数常见函数”的结构体系中,而且要把它放在高中课程以“函数”为核心的模块框架体系中,因为方程、不等式、线性规划、常见函数、解析几何和导数等都是围绕“函数”展开的。

2.教学要体现基础性、联系性、统一性、全局性和一致性

初中课程要做好对高中课程相关内容的基础性、联系性和全局性的前期工作,以实现前后内容的统一性和一致性。如初中“有理数”的教学,不仅要把它放在“自然数有理数实数复数(高中)……”的数域发展中,而且要将它的发生发展过程及其本质,以及所渗透的运算主线思想贯穿在整个数域的研究中。

3.教学要体现数学思想方法的统一性

初高中数学课程中许多的思想和方法,如初中的换元法、图形变换法以及高中的函数法、向量法、参数法等在思想方法上均属于关系映射反演方法。教学中要将初高中相关内容所渗透的统一的数学本质挖掘出来,上升为数学思想方法,提升对初高中数学课程的整体把握。

4.教学要体现核心概念所渗透的思想方法

以核心概念为纲,树立整体观和系统观思想。教学中,学生通过类比、推广、特殊化、化归等思想方法的迁移,体会知识之间的有机联系,树立起对知识的整体观和系统观,实现常用的逻辑思考方法:横向类比,纵向推广,学会数学地思考问题。

以点带面,加强渗透研究数学问题的一般方法。作为数学核心概念,应把研究数学问题的基本方法作为核心目标,加强渗透数学研究对象的基本方法、研究内容及其数学思想方法的教学,从而获得研究数学问题的一般方法,培养学生的理性精神和创新能力。如高中“向量数量积的物理背景与定义”的教学,学习的最好方法是经历数学建模的过程。另外,教学中渗透认识事物的一般方法:特殊一般特殊,即以“功”为特殊背景,通过类比概括出数学概念,再通过特殊化推出其一般性质,并能解决一些实际问题。

运用每一章的引言,整体把握核心概念的研究方法。对于每一章起始课,应介绍其数学发展史,了解数学对象产生的背景、必要性及其地位和作用,重点是核心概念所渗透的思想方法和研究数学对象的一般方法,形成对研究对象的统一性认识。如高中“解析几何”的起始课,可向学生介绍解析几何产生的历史背景,坐标法思想,初步感受解析几何的核心思想:几何问题代数化。同样,在初中教学中,凡涉及介绍一个新的数学对象时均可采用这种方法,从而整体把握一个数学对象的研究方法。

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一、初、高中物理教材的差别显著:

现行高中物理课本(必修本),与初中物理相比,初步分析有其以下显著特点:

1、 研究的对象和过程从直观到抽象:如对象模型——质点、过程模型——自由落体运动等。

2、研究的问题从单一到复杂:二力平衡——多力平衡;匀速运动——变速运动、圆周运动、简谐运动。

3、 运算的方法从标量到矢量:算术运算( 加减法)——几何运算(平行四边形法则)。

4、 解决的物理问题从浅显至严谨,从定性到定量。

初中物理教材的文字叙述通俗易懂,语法结构简单。所叙述的物理现象与日常生活联系紧密且比较表面。绝大部分与学生日常生活的感受或体验是吻合的、一致的。其规律不太复杂。运用的数学知识基本上是四则运算。且其公式参量也较少,实验原理简单,易于操作,因此,学生对初中物理并不感到太难。

高中物理每节的内容较多,语言叙述较为严谨、简练,叙述方式较为抽象、概括、理论性较强。描述方式较多:有文字法、公式法、图像法,它们互相补充,互相完善。对同一物理现象或规律从多侧面观察它、研究它。对学生的思维能力和方式的要求大大地提高和加宽了。初中学生进入高中学习,往往感到模型抽象,不可以想象。

5、从知识学习到物理思想、物理哲学的"应用"。

学习高中物理要涉及到一些物理思想和物理哲学问题,这在初中是没有的。而这些思想,在理解上似乎简单,但在应用上难度很大。

例如,牛顿第一定律,它不单单是知识性问题,而是物理哲学问题。"用不用力来维持物体的运动",涉及到人平时生活中的思想观念,甚至是人们生活中的哲学问题,统治着人们的灵魂。所以,牛顿第一定律的位置,要远远高于"单纯知识性"的牛顿第二定律的位置。学生学习牛顿第一定律,其实是灵魂深处思想观念上的"革命"。在初中,学生表面上似乎学会了,但总在解释问题时自相矛盾,其实就是物理哲学层面的问题没有解决。再如,"运动的独立性"、"力作用的相互性"、"机械功"、"守恒"、"平行四边形法则"、"物理规定"等等,都涉及到知识以外的物理哲学问题。物体的一个分运动不影响另一个分运动的效果、作用力与反作用力的平等性、力推着物体有了位移才说力做功了、矢量的运算遵循平行四边形法则、为处理问题方便需要人为主观规定一些东西等等,都是物理哲学层面上的问题,对学好物理有指导方向和理清思绪的作用,同时能大大提高人的思维品质。

关于"物理思想"的问题,也和"物理哲学"一样,它是需要"慢慢"的过程才能使学生建立起来的。例如"微元法"、"平均值"、"无穷小可忽略"、"隔离法选研究对象"、"比值定义法"、"变化率的应用"、"变化率的变化率的意义"、"正负量的意义"、"参考面意义"、"统一单位制"、"基本量与导出量"等等。这些也不是单纯的物理知识问题,而是思想方法问题。这些对于初中学生几乎是空白的,而建立起来这些思想,又是学好物理的关键。

二、学生学习方法上的不适应。

初中物理,由于涉及的问题简单,现象直观、生动、具体、形象,容易理解,篇幅少,概念、公式少,容易记住。题型简单,转弯少,数字小,易计算。因此,初中生的学习方法比较机械、简单。习惯于背,不习惯于推理、归纳、论证;习惯于简单的计算,不习惯于复杂计算( 如万有引力、人造卫星等题目);习惯于摸仿,不习惯于创新;习惯于课堂合唱,不习惯于独立思考;按学生的话说:" 只要记住了公式,把题中已知条件代进去就可得答案。"

进入高中后,由于定义、概念、规律、现象、公式多,叙述多,进度快,方法灵活,题型花样多,加之科目多,如果仍靠初中那种以机械记忆为主的学习方法,显然是无能为力了。由于理解能力差,即使背得到定义、公式,因不解其意,不注意适用条件,便往往乱代公式,乱用数据,而对万花筒式的题型变化,更是束手无策,望而生畏,失去了信心。而对一些形同质异、形异质同的问题,由于遇到一些似乎两个看起来一样的问题,但要用两个不同的物理规律来解;而两个看起来完全不同的问题,却可以用同一规律来解的情况,而觉得物理好像真是无章可循。

初中学生正处在"形式运算"阶段,主要思维特点是,在头脑中可以把事物的形式和内容分开,可以离开具体事物,根据假设来进行逻辑推演。他们思维的"片面性"和"表面性"还很明显。高中物理需要抽象和理性的思维形式,它是以"演绎推理"为主线的大量程序性知识的学习。高中物理的内容,很多是比较大块的知识体系,是很严谨的抽象思维的产物。如果说初中是"抽象思维形象化"降低难度,那么高中物理是"形象思维抽象化"的思想方法的学习。这"形象思维抽象化"是学好高中物理的工具,也是学生将来学习和工作的法宝。

因此高中物理的学习方法,必须在高一时,就应尽最大努力去培养他们。当然,整个的完善和提高,应贯穿于全高中阶段。

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【关键词】学科思想方法;物理模型;物理概念;心理素质

高中物理是中学阶段重要的基础学科,其中蕴涵着丰富的学科思想方法及物理基础知识。通过对它的学习,不仅可以让学生获得物理学的基础知识、提高认知自然界的能力,还可以有效地培养学生的逻辑思维能力,提高学生的科学素养和综合素质。

高中学生处于独立思考和创新意识快速发展阶段的,只要教师的教学方法及过程得当,能让学生把握好学习高中物理的技巧和要领,物理教学就会取得较好的效果,达到预定的教育功能。本文结合自己的教学实践,从下面“六个重视”方面谈谈对高中物理教学做法和体会:

1 重视学科思想方法的教学

我们知道,物理学是迄今为止自然科学界公认的物质成果和思想成果最丰富的学科。物理学的发展除了改变了我们的世界,也改变了我们的观念和生活模式。物理学的每一次重大发展和进步,都与物理学家们高超的智慧和思维的闪光点分不开,没有科学家们创造性的思维及科学的思想方法就没有物理学的重大进步。

“有了正确的方法作指导,可以增加自觉性,克服盲目性,促使早出成果、多出成果。”科学史家朱克曼曾走访41名诺贝尔奖获得者,发现其“科学鉴赏力”和“高超能力”最主要的是得益于从名师那里“学到一种发现科学真理的思想方法和工作方法”,而不是“从导师那儿获得的实际知识”。………物理学家玻恩曾说:“我荣获1954年的诺贝尔奖,与其说是因为我所发表的文章里包括了一个自然现象的发现,倒不如说是因为那里面包括一个关于自然现象的新思想方法的发现。”显然,从某种意义讲,他是把方法看得比知识还重要[1]。

由于物理思想方法的重要性,教师在教学过程中就应该结合相关的教学内容,不断地向学生渗透学科思想方法。例如:在力的合成与分解,平抛运动的分解教学过程中,我们不仅要告诉学生分解与合成的原则,更需要告诉学生通过这种“等效代替”的思想方法,用“虚拟的”代替“真实的”达到了“化繁为简”的目的。让学生自觉地运用“等效法”这个物理学中重要的思想方法去解决相关物理问题。学生也许会说:“等效法”在解物理习题时确实有用,但我以后的生活不是一辈子搞物理学。学生对学科思想方法没有足够的重视,自然也不会在解决物理问题中有强烈的运用意识。其实,物理思想方法来源于的物理问题的研究过程中,同样也应用于人们的工作和现实生活之中,为了使学生更好的感受物理思想方法在现实中的应用,并用发展自身素质的眼光重视物理方法,达到对物理学科思想方法的足够重视。也可在教学中列举现实生活中一些学科思想方法的应用。例:建筑设计师、机械设计师…,在设计图纸时,他们设计的图纸与未来的实物从某中意义上来讲就是“等效的”,我们的照片和本人在某些情况下也是“等效的”。可见,“等效法”其实也贯穿于人们的工作和生活。

我们不能奢望我们所教的大多数学生以后从事物理专业工作或者在生活中经常探讨物理问题和有意识的运用物理知识,但我们在物理教学过程中渗透给学生的学科思想方法可能是学生终身受用的。

2 重视物理概念的教学

学习高中物理过程中,很多同学最不适应的就是解答现在流行的混选型(不定项)选择题,每次考试得分率都不过半,或者得分率时高时底。选择题大多是对容易混淆的概念、规律进行真伪判别,也有少量题涉及简单运算。做不好选择题除了学生解题方法(排除法、极值法、对称法、图象法…)不灵活,思维不严密、发散思维能力差外,另外一个重要的原因是学生对物理概念掌握不到位。

物理学以物理概念和物理规律为主干构成一个完整的知识体系,它们有着相互依存又不可分割的关系,物理概念是物理学知识体系的基础,也是构成物理规律的基石,物理规律重要,物理概念也同样的重要。

在教学中教师应该重视物理感念的引入方式、形成过程,并且不失时机的进行适当的课堂及课外训练,让学生充分的深化、巩固和完善物理概念的理解,舍得用教学时间在物理概念的教学上。让学生体验到一个从感性到理性的完整思维过程,并从横行和纵向角度体会概念之间的联系和区别,把握好概念的内涵和外延,全面、深刻地理解概念的物理意义,进而得出物理量的量度式和决定式。

李政道博士于1979年在北京讲学时曾说过:“学习中一定要把基本概念搞清、记牢。”就是要求学生打好基础,对基本概念在深刻理解的基础上牢牢记住。…而不是上课时机械地抄笔记、课后死记硬背概念的文字叙述和数学表达式、做作业时套公式这种不科学的学习方法。换句话说,应该一改重公式、轻概念的坏习惯,把掌握好物理概念看作学好物理学的首要关键。[2]

上述引言也反映出概念教学的重要性,理解掌握不好概念,是无法真正的掌握物理规律的,结果会造成学生整个知识体系的不可靠,解决物理问题就会处于茫然的窘境。

3 重视物理模型的建立和应用

人们在认识自然界中的物质结构和不同层次的运动规律时,由于认知能力的限制,常常根据研究的问题抓住主要因素、忽略次要因素,对错综复杂的实际问题,进行分解、简化、科学抽象,实现一种定性或定量的简化描述,这样就建立了一个接近于真实的物理模型。

钱学森说,“模型就是通过我们对问题现象的分解,利用我们考究得来的机理,吸收一些主要因素,略去一切非主要因素所创造出来的一幅图画……是形象化了的自然现象。” [3]

“物理学研究中发展出一种十分成功的研究方法,叫做“模型”的研究方法。所谓模型,并不一定指看得见、摸得着的实体模型,而更广泛地指理论模型。……弄清楚主要矛盾后,再考虑次要矛盾,如此一级级作近似,就可能逼近实际,而在每一步上,都可以用数学方法尽可能精确地加以研究,所以模型方法是物理学为什么能够最成功和最大量地运用数学的本质原因。”[4]

从上面的引言,我们可以看出,物理模型是物理学家研究物理现象、普通人认识物现象、学习物理学的重要方法和手段。

我们常听学生说高中物理难学,对于很多学习用功而又没有好的物理成绩的学生,其中一个很重要的原因就是应用物理模型的意识不强,或者根本就没有应用物理模型来解决物理问题的意识。在高中物理的教学中,涉及到各种不同的物理模型,教师应该从高一阶段就不断的帮助学生建立各种物理模型,并引导学生应用好这些物理模型。对于学生遇到的常规习题,物理模型往往已经确定或基本确定,例如:物理在恒力作用下从静止开始运动……,由力和运动关系及初始条件可以确定物体的运动是一个初速度为零的匀加速运动模型;一个物体以水平初速度抛出…,忽略空气阻力,这是个平抛运动模型……,不同的运动模型有不同的运动规律和解题方法与技巧。在不同的物理问题中,结合物理状态或过程利用相关的模型,并能够通过相关模型的移植和类比来简化解题过程,物理习题就会有章可寻,并不难处理。

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【关键词】物理教学;衔接

很多学生觉得高中物理较初中物理,从学习内容、学习方式、思维方式上都存在着较大跨度。许多孩子在初中时物理成绩很好,而到了高中成绩却很一般。其实,初中物理到高中物理,不仅是教学内容上有较大拓宽和延伸,更多的是对学生的能力提出了更高要求,所以容易出现初、高中物理教学上的脱节。如何搞好初、高中物理教学的衔接,使学生尽快适应高中物理学习特点和教学特点,是物理教师的首要任务。要解决好这一问题,应该注意以下五方面:

一、初、高中教材的变化

初中教材难度小,趣味性浓,物理现象一般都是从实验或生产、生活中来,大多是“看得见,摸得着”的。学习过程中学生的思维活动,大多属于生动的自然现象和直观实验为数据的浅显形象思维,较少要求应用物理概念和原理进行深层次的逻辑思维和抽象思维;初中物理主要通过习题的重复训练来加深学生对一些简单自然现象的认识和物理规律的掌握,且要求学生以解说物理现象为主,要求学生进行深入思维活动的习题较少。高中物理所研究的物理现象和过程都比较复杂,并且与日常生活的联系不是很紧密;分析物理问题时要从多方面、多层次来探究分析,建立物理模型,从而解决问题;高中物理要求抽象思维多于形象思维,动态思维多于静态思维,需要学生掌握归纳推理、类比分析和演泽推理等多种物理思想认识方法,着重培养分析研究问题、解决问题的能力。

二、帮助学生克服学习物理的心理障碍

在初中,物理成绩优秀的学生在高一学习中遇到了困难,得不到教师的及时鼓励和帮助,甚至受到不公正的批评,便开始对物理学科产生反感(尤其是女生),产生自卑感和畏难情绪。经调查发现,学生在进入高中文理分科之间,认为“物理难学”的学生占60%以上。针对这种情况,教师要热爱学生,亲近学生,给学生尤其是物理成绩不理想的学生创设成功的机会,力求让学生在高中衔接期不断尝试“成功”的乐趣,这样既促使学生产生进步满足的愿望,又树立起学好物理的信心,同时又融洽了师生关系,为建立良好的物理教学环境铺平了道路。

三、教学中降低学生的思维台阶,注意学生新旧知识的衔接

高中教师应了解学生在初中已掌握了哪些知识,并认真分析学生已有的知识,把高中教材研究的问题与初中教材研究的问题在文字表述、研究方法、思维特点等方面进行对比,明确新旧知识之间的联系与差异。选择恰当的教学方法,使学生顺利地利用旧知识来同化新知识,这样就降低了高中物理学习台阶。例如,在学习“力的合成”时,应先复习初中学过的“在同一直线上的力的合成”的知识,再提出“合力、分力”的概念,进而提出“互成角度的力的合成”,从而引出“力的平行四边形定则”。由知之较少到知之较多,由此及彼、由表及里,由浅入深、循序淅进,这是我们课堂教学中应坚持的原则。

四、加强物理实验教学,激发学生学习物理的兴趣

做好物理实验。物理学是一门实验科学,在物理教学中教师尽量多安排些实验,并注意提高实验效果。一个完整的实验,包括提出问题、设计操作、数据分析和理论解释四个阶段。在整个过程中蕴含着丰富的物理学习方法,如比较、分类、分析、综合、推理、归纳、演绎等。教学中要注重把教材上的演示实验变为学生的探索实验,引导学生通过亲身实践去领会科学家研究问题的物理方法,并转化为自己的思维和行为方式,培养学生用物理方法主动探求新知识、研究新问题的习惯和能力。例如,在新教材中“探究弹性势能的表达式”时,可以让学生通过探究方法去解决“弹性势能的表达式”的导出问题,在整个过程中,让学生真正体会探究式学习的全过程,即提出问题、猜想、设计和进行实验、数据处理、分析和推理的过程。当我们最终得出弹性势能的表达式后,学生才真实地感受到探究式学习既坎坷又有趣,这为学生在今后的学习中对其他物理规律的探究打下良好的基础。

五、加强物理概念和规律讲解,逐步渗透物理思想方法

首先,要讲清讲透概念和规律。物理概念、规律是方法的载体,脱离了概念、规律,物理方法教育就成了空中楼阁。物理概念是从大量同类物理现象和物理过程中抽象出来的,是客观事物的共同性质和本质特征,是构成物理理论的细胞。物理概念的形成过程就是应用物理科学方法思维的过程,因此,教师在概念教学中要按照学生的认知规律教会学生形成概念的物理学方法。在概念教学中,教会学生形成概念的一般方法,即从提出问题到经过观察、实验(直接感官)、分析、比较(抽象思维),最后演绎出概念。

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物理课程教材在“观察与思考”“实验探究”“交流与讨论”等栏目中,安排了许多的演示实验、分组实验、探究实验。演示实验的作用是创设问题情境,展现物理现象,引导学生经历知识生成的过程,建立物理概念,理解物理概念的本质意义。探究实验的价值在于再现科学探索的过程,引领学生经过实验验证,发现物理规律,认识物理概念之间的内在联系,理解物理现象必然发生、发展、变化的条件和规律,为形成较完善的物理知识体系做好铺垫。

二、物理思想方法资源

初中物理课程中蕴含着丰富的思想方法,它们是连接物理现象、概念和物理规律之间的方法和纽带,学生只有掌握了物理思想方法,才能顺利地理解物理规律。例如,在用物理规律解决实际问题时,需要对问题进行简化,忽略次要因素,突出主要矛盾。用这种方法将实际问题进行简化,得到一系列的物理模型,称为建立模型法。教材中的典型模型有:液片模型、光线模型、磁感线模型、力的示意图或力的图示模型、电路图模型、杠杆模型、研究液体内部压强使用到的液柱模型等,都是解决实际问题的有效方法。

三、科学精神教育资源

科学精神是指在求知过程中表现出的求真务实、尚善爱美、敢于质疑、勇于创新的个性品质。教材中的科学精神教育资源蕴含在物理实验、物理学史料、科学家的故事中。

1.实验探究中的科学精神教育资源

实验探究既是学习物理课程的主要方法,实验探究是培养科学精神的主阵地。如,在实验开始时,设计了各种问题情境,使学生发现与已有经验和知识的矛盾冲突,使学生产生怀疑,进而提出自己的观点,培养学生的质疑与批判精神。提出假说后,引导学生动手动脑,设计实验,验证各种假设,培养学生的创新意识,受到科学实证精神的熏陶。在实验过程中,教育学生爱惜实验器材和实验装置,掌握正确的使用方法、规范的操作程序、准确的读数方法、科学的观察方法等,培养学生认真严谨的科学态度。在收集信息和记录数据时,要求学生如实观察、测量、记录,不能更改、编造现象,不能拼凑数据,一切活动行为都要实事求是,培养学生求真务实、一丝不苟的探索态度。

2.物理学史中的科学精神教育资源

在科学发展的历程中,出现过许多激烈的辩论,甚至残酷的斗争,也有许多感人至深的故事。例如,关于力和运动的关系,古希腊哲学家亚里士多德提出“力是维持运动的原因”的观点,在很长时期占据统治地位。后来亚里士多德的学生伽利略采用试验的方法,经过科学的分析、推理,得出“力是改变物体运动状态的原因”,驳斥了亚里士多德的错误观点,写下了“我爱我的老师,但我更爱真理”的至理名言。教育学生不要盲从权威,要善于思考、敢于质疑、敢于实践、勇于创新,才能获得真知灼见。

3.科学故事中的教育资源

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【关键词】物理学科核心素养;科学探究;思想方法;人文教育

【中图分类号】G633.7 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009(2016)38-0079-01

【作者简介】陆建隆,南京师范大学(南京,210097)教师教育学院教授,硕士生导师,教育硕士专业学科带头人。

《普通高中物理课程标准(实验)》开宗明义,在前言中明确提出物理课程“旨在进一步提高学生的科学素养”,而即将颁布的高中物理课程新标准,则提出了提升物理学科核心素养的总目标,这里物理核心素养包含物理观念、科学探究、科学思维以及科学态度与社会责任等四个要素。前后两个课程标准在物理教育的目标上的衔接是自然的。它包含了养成物理观念的物理基础与方法,通过物理实验与实践学会科学探究、体悟科学思维与思想,以及通过对科学本质、科学与社会关系的理解,体现科学人文精神。一线物理教师应在整个物理教育内容的选择和教学活动的设计中,同时注重探究式教学的质量、物理思想方法的渗透以及人文精神的培养,三者缺一不可。

王俊鹏老师不管在初中还是高中、不管是普通教员还是行政领导,一直坚持在物理教学实践、改革和研究的一线。他的教学主张和实践也如其性格一样,体现出了那种“求真”“求美”“求全”的风格。他主张物理教学就得遵循物理学科规律,适应学生内在需要,让学生切实理解“万物的道理”,同时提升学生社会责任感,培养学生爱岗敬业、无私奉献的精神,人际交流的能力和团结协作等人文精神与素养。教育教学和学校管理中,王俊鹏一直以培养掌握高新科技知识、具有道德和文化修养、思维活跃、技艺精湛、有创新意识和创造能力的高素质人才为己任和目标,用自己的行动和汗水培养出了一大批全面发展的优秀人才。