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篇1
基金項目:本文系中國礦業大學青年教師教學改革資助項目(項目編號:2001207)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)22-0087-02
“工程熱力學”為能源工程、機械工程、化學工程、材料工程以及航空航天工程等多門學科的發展奠定了基礎,熱工理論的研究與應用直接決定能源轉化效率、節能技術及環境保護實施的成效,對于人類社會的可持續發展具有重大意義。因此,作為高校工科專業的重要基礎課,加強“工程熱力學”的教學效果就尤為重要。我國近兩百所高校開設建筑環境與能源應用工程專業,全部將“工程熱力學”課程設置為主干專業基礎課之一。“工程熱力學”課程不僅是后續專業課程學習的理論基礎,同時直接為學生今后的科研和工作實踐提供理論指導,具有重要的學習意義和實際應用價值。[1]
筆者根據自身在“工程熱力學”課程教學過程中的切身體會和經驗,指出應注重將基礎數學、物理理論知識融會于“工程熱力學”課程講授過程中,促進學生對熱力學中抽象概念和過程的深入理解,達到提高和改善教學效果的重要作用和目的。
一、基礎數學物理知識在熱力學理論中的體現
熱力學的先修課程主要有高等數學和普通物理等課程,在教學中發現許多學生高等數學知識薄弱,需要在課堂教學中講解大量的高等數學知識,才能使課堂教學質量得到保證,然而卻浪費了“工程熱力學”課程自身的教學時數,因此探索基礎數學、物理知識體系與熱力學之間合理的聯系以及有機過渡的教學方法成為熱力學教學中必須重視的問題之一。
熱力學作為一門非常系統且抽象的學科,其科學性、嚴謹性主要是通過各個章節中貫穿其中的數學體系來構建而成的。如何科學、深入理解這些繁雜這些概念和數學結論,成為課堂教學活動中非常關鍵的一環。以下我們將例舉熱力學中非常重要的一些基于數理知識的基本概念和理論推導過程。
1.狀態參數
在熱力學的教學過程中,我們把系統中瞬間表現的工質熱力性質的總狀況,稱為工質的熱力狀態,簡稱為狀態。[2]熱力狀態反映了工質大量分子熱運動的平均特性,描述工質狀態特性的各種物理量稱為工質的狀態參數。而狀態參數是熱力系統狀態的單值函數,與熱力過程無關,狀態參數的這一特性的數學特征為點函數,表示為:
(1)
循環積分為:
(2)
在教學活動中,應將微分的理念融入到狀態參數概念的講解中,并通過全微分將熱力系統狀態參數為點函數的特性進一步闡述,使學生深入理解熱力狀態參數的特殊性。
2.微變量dh與變化量h的區別
在熱力學第一定律的學習過程中,對于焓有兩個非常相似的公式:
(3)
(4)
上式(3)和(4),從外形來看,非常相似,且學生在學習過程中,也容易忽視其細微差別。從數學角度來看,在教學過程中應對其進行區分。式(3)為焓的微分計算表達式,dh為焓的微變量值;式(4)為焓的改變量計算表達式,h為焓的變化量,即式(4)是通過對式(3)進行積分后得到的。這些細微概念上的差別,帶來完全不同的熱力學分析。通過上述的詳細講解和區別,可以加深學生對熱力學中相關公式和計算過程的理解。
3.卡諾循環與極限的概念
卡諾循環解決了在一定的高溫熱源T1和低溫熱源T2間,熱功轉換最大效率的問題。由于卡諾循環是典型的可逆循環,在整個熱力轉換過程中,沒有熵產,即沒有不可逆因素所引起的做功能力的損失,因此,該循環熱效率ηtc=1-T2/T1成為兩熱源T1、T2之間工作熱機的最大循環熱效率。
在課堂講解中,聯系實際工業生產和生活中的熱力機械,指出實際熱力機械的熱功轉換效率都低于卡諾循環熱效率ηtc,原因在于卡諾循環作為可逆循環,是一理想熱力循環,其熱效率為實際生產、生活中熱力循環效率的極限。[3]因此,實際生產和生活中的熱力循環效率只能小于卡諾循環的熱效率,不可能大于卡諾循環的熱效率。這樣從數學極限的角度也解釋了為什么卡諾循環效率是一定高、低溫熱源間工作熱機的最大效率的問題,使學生更加容易理解卡諾循環這節的相關概念和理論。
4.音速
研究流體在管道內流動時,我們提出了音速α,并且對定熵流動中音速用下面的公式進行計算:
(5)
在得到音速與溫度之間的函數關系時,指出理想氣體定熵過程方程式:
(6)
對式(6)進行變形,得到 (7)
在將式(7)代入式(5)時,遇到與是否等效的問題,從形式看,一為偏微分關系,另一為全微分關系。但從變量與因變量的角度來看,同樣反映出變量與因變量間的函數變化關系,在課堂教學過程中,需要對這一細微差別進行講解,以促進學生對物理過程以及數學關系的理解,不可一帶而過,從而造成學生概念以及數學關系理解上的斷層和缺失。
二、構筑基礎數理知識與“工程熱力學”課程有機結合的教學方法
“工程熱力學”課程的一個重要特點是基本理論多,基本概念抽象。為此,在課堂教學中針對基本理論部分,把講解重點放在基本理論和基本概念的深入理解上,如狀態參數、可逆過程、熱功轉換、熱力學第一、二定律、卡諾循環、卡諾定律、熵等,這些一定要詳細講解、分析透徹。特別是熱力學第二定律的課堂教學中,因為該部分內容概念抽象、原理費解,又不能用實驗來演示,所以學生學習非常困難,但熱力學第二定律作為“工程熱力學”課程的核心內容之一,非常重要。凡此種種,筆者作為“工程熱力學”課程的講授教師,在教學活動中,認為通過將基礎數理知識與“工程熱力學”課程有機結合的教學方法,可以提高和改善課堂教學效果,促進學生對“工程熱力學”課程內容的掌握和理解。教學活動中可以采取以下的方法,以實現將基礎數理知識與“工程熱力學”課程結合的教學:
1.課程準備階段
在“工程熱力學”課程的備課階段,先將本章節內容難以理解的概念、定理以及公式推導過程摘出來,同時考慮這些部分與哪些基礎數學、物理知識相關,并將這部分數理知識作為課堂講授內容的鋪墊部分準備到“工程熱力學”課程的課堂教學活動中,即將這部分基礎數理知識寫入課堂講義、PPT教學幻燈片中。
2.課堂講授階段
在“工程熱力學”課程的課堂講授過程中,將熱力學基本概念、原理和公式的推導與基礎數理知識結合起來,在講授過程中,實現熱力學本身內容與基礎數學、物理知識的互動講解,從而達到改善教學效果、使學生易于理解和掌握的教學目的,實現學生對復雜、難懂內容的系統把握和理解。
3.課后反饋階段
課后可以與學生圍繞課程教學內容進行溝通,對課堂教學不足之處進行查漏補缺,一方面可以掌握學生的掌握情況,另一方面可以對教學方法不斷改進,起到再次升華的作用。
三、結論
“工程熱力學”作為能源、機械和化工等眾多學科領域方面的一門基礎專業課,其重要性不言而喻。如何改進已有的教學方法,改善和提高現有的課堂教學效果,成為各高校“工程熱力學”課程教師所共同關注的關鍵問題之一。本文從筆者自身的教學體會出發,根據“工程熱力學”課程內容的特點,提出將基礎數理知識融入到“工程熱力學”的教學活動中,并給出了實現將基礎數理知識與“工程熱力學”課程結合的教學方法和途徑,為“工程熱力學”課程的講授提供了新的思路和方法,對其他課程的教學改革也有一定的借鑒意義。
參考文獻:
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初中物理在初二和初三時開課,內容涉及簡單的聲學、光學、熱學、電學以及力學等知識。初中物理教學大綱要求學生在學習物理基礎知識的同時,進行一些簡單的物理實踐活動和物理實驗,理解物理科學現象產生的原理,鼓勵同學們發揮自己的動手操作能力。總體上看,由于素質教育和新課改的要求,初中物理的教學方法發生了很多變化。如:課本內容精簡了許多,標準教材也更加規范,教學方法也變得多樣化。但是,初中物理的教學方面還存在許多問題。一方面是由于部分老師的教學方法過于陳舊單一,都是照本宣科和填鴨式的教學方法。這樣雖然保證了上課的進度,但是由于學生沒有吃透,使得學生難以理解課程的內容;另一方面是由于學生初次接觸初中物理,其中的定義公式較為繁多,一時無法適應。
二、初中物理教學過程中面臨的困境
1.老師的教學方法不當。部分老師仍然只使用黑板教學,對科技的利用較少,而不利用多媒體教學,學生在學習的過程中不能形象地體會物理規律,難以理解物理現象;同時,初中時期所學的內容較多,語文、數學、英語都需要背誦和理解。初中生本就學業繁雜,填鴨式和照本宣科的教學方法,使得學生的學習能力難以負荷。在這種情況下,對于物理的學習熱情就更低了;老師在講課的過程中不能積極地引導學生參與其中,沒有建立良好的互動,不符合初中物理的教學方法。2.老師對學生有偏頗。雖然素質教育早已開始實行,但是由于多年的應試教育留下的影響,不少教師和學校對于分數還是較為看中。而學校的學習分數僅能代表學生對于校內各個科目的學習能力,不能在總體上評價和定義學生的優劣。部分教師對于學習成績較差的學生過于忽視或輕視。這樣就對初中整個階段學生的學習熱情有著很大的影響。3.學生對初中物理不感興趣。如上述所說,初中物理的內容涉及簡單的聲學、光學、熱學、電學以及力學等知識。學生以前沒有接觸過此類知識,學的時候不免吃力。且其中理論知識較多,老師在上課時提及的問題、答案也較為固定。課程內容不夠吸引人,學生自然對物理的興趣大大減低。4.學校的實驗器材不足。據調查,我國中學的實驗器材較少,特別是初中學校。因為初中知識大部分都是理論基礎,學校對于實驗教學方面沒有比高中學校重視,實驗器材明顯不足。學校既沒有專業的實驗人員,也沒有足夠的經費支出。5.學校太少舉辦物理實踐活動。學校和教師過于重視考試成績分數,對于實踐教學方面的關注度不夠。沒有意識到培養學生動手操作實踐能力的重要性。這種能力在高中以及大學的學習生涯中至關重要。
三、提高學生學習初中物理效率的方法
1.老師要制定新型的學生評價標準。
每一個學生都有自尊心,老師在教學過程中不應該給學生劃分等級,區別對待成績好和成績差的學生。在教學中,老師制定相應的計劃,根據每個人的基礎,讓學生查漏補缺;同時在學習過程中經常鼓勵學生,讓其有成就感和信心,不再害怕學習的困難。在課外時間,老師應該關心學生的學習情況和心理健康,以平等的姿態適時和學生聊天,了解他們的想法。和學生建立平等的朋友關系,消除學生對老師的敬畏感。同時,作為一個老師,除了教學之外,也應該學會發現學生的長處,鼓勵學生學習之外的技能的發展。
2.政府加大對部分學校的扶持力度。
當今社會,不光要求學生掌握基礎知識,還要求學生有相應的實踐能力。動手操作的實踐能力要從小培養。因此,政府應該調動一部分資金,供給各個學校一部分實驗器材。特別是農村學校,應該加大扶持力度,為我國實踐人才的培育奠定基礎。
3.教師要學會教學方面的科學技術。
據統計,目前我國大部分中小學都還在使用黑板教學。由于黑板和書本教學的局限性,學生在學習物理、化學、數學等具有空間性質的課程時,不能完全理解其原理。隨著科技的發展,多媒體等教學方法慢慢普及,教師應該學會操作。這樣不僅可以方便教學,還能吸引學生的注意力,讓學生深刻理解老師所講的內容。
4.教師在教學時可引入適當的情景。
初中物理的內容大多為文字定義、公式以及圖片,學生在學習過程中不能理解其物理原理和物理現象。老師要將教學的內容變得更加貼近現實生活,讓學生明白這些公式、這些原理并不是那么遙不可及。如:在講解物質液態和氣態的關系時,就可以問同學們為什么冬天從寒冷的室外走進教室時,眼鏡片會出現小水珠?這就是把現實情境和物理原理結合起來的教學方式。在新課改的要求下,初中物理的教學內容變得精簡了很多。隨著科技的發展,多媒體教學也帶來了很大的方便,但是老師們仍然面臨很多挑戰。如何把握教學的深度、如何平衡多媒體教學的時間等等,需要老師們繼續努力探索。
參考文獻:
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[2]王春暉、鐘永江、張語函.初中物理智能學習系統的設計研究[J].中國電化教育.2014.10:90-95
[3]王潤蘭、白然、黃金輝、陳麗.信息技術環境下初中物理實驗探究教學模式研究[J].中國電化教育.2007.03:84-88
篇3
1.2電磁學部分
初中物理的電磁學部分主要涉及兩種電荷,摩擦起電、電荷間的作用規律及靜電的應用;串并聯電路及連接、開路、通路、短路的概念與識別、電流表、電壓表、滑動變阻器的應用與注意事項、電阻的概念及電阻的大小與哪些因素有關、串并聯電路的電流與電壓及電阻特點、歐姆定律、電功、電功率、焦耳定律、家庭電路與電能表及測電筆的使用,家庭安全用電知識.磁體的性質、磁極間的作用規律、磁場的概念、磁感應線、電流的磁效應、右手螺旋定則、磁場對電流的作用、電動機、電磁感應現象、發電機、電磁鐵.高中電磁學在初中的基礎上還增加了電阻定律、閉合電路歐姆定律和多個重要的學生分組實驗,增加了安培力、電流表的工作原理、洛倫茲力、質譜儀、回旋加速器、安培分子電流假說、法拉第電磁感應定律、楞次定律、自感現象、日光燈原理、表征交流電的物理量、電感和電容對交流電的影響、變壓器、電能的輸送等內容.另外,增加了有關電場的知識,使高中的電學部分基本能夠自成體系,更好地建構了高中學生的知識結構.
1.3熱學部分
初中的熱學部分主要是物態變化、分子運動、熱量與內能及熱機.涉及的知識點有溫度、熔化、凝固、晶體、非晶體、熔點、凝固點、汽化、沸點、液化、升華、凝華、物態變化中的吸放熱、分子運動論、內能、改變內能的方式、熱量、熱值、燃料放熱公式、比熱容、物質吸放熱公式、熱機的四沖程及能量轉化、熱機效率.涉及到的實驗計算極其簡單,基本上是記憶內容,對理解能力的要求不高.高中熱學部分深化了分子動論、分子力的內容,推出了熱力學第一定律、熱力學第二定律、熱力學第三定律、氣體的性質等內容,同時深化了氣體壓強、溫度(溫標)等概念.對學生的空間想象力、圖像表達能力、物理過程理解能力、運用公式計算能力、數學工具的運用能力都有很大的提高.1.4光學部分初中光學知識主要是光的直線傳播、光的反射、光的折射、光的色散、透鏡對光的作用、凸透鏡成像、眼睛與眼鏡.主要規律是反射定律、折射規律、凸透鏡成像規律.高中光學增加了全反射、光導纖維(光纖通信),光譜分析、光的干涉、衍射、偏振、光電效應等內容.還涉及折射率的計算與圖像的運用.對學生分析問題、解決問題的能力有較大的提高.
1.5聲學部分
初中聲學部分只學習聲音的概念,聲音的傳播、認識簡單波形的振幅與頻率,知道音調由什么決定、響度與哪些因素有關.知道超聲與次聲的概念,了解超聲與次聲的應用.知道噪聲的危害與控制環節.高中增加了機械波(水波、彈簧波、繩波)、電磁波、物質波、波的圖像、波長頻率、波速、惠更斯原理、波的反射、折射、干涉、衍射、偏振、多普勒效應、超聲波、次聲波等內容.
2初、高中物理認識層次的梯度
2.1知識更系統化、全面化、深度化
初中的力學只介紹幾個生活中常見的力、勻速直線運動,了解變速度直線運動,而且側重于現象與定性描述,高中由初中的標量過渡到矢量,而且深入到本質,每種量對應的變化規律都以公式的形式出現,由定性描述過渡到定量描述.
2.2突出物理量與物理過程的分解與合成
初中只涉及簡單的物理量及物理過程,高中將知識系統化、全面化,所以它突出物理量的分解與合成.例如,初中關于合力問題只涉及到同一條直線上二力合成,關于等效電阻,常描述為總電阻,對合成思維提得很少,更不用說將一物理量如何分解了,高中則注重合成與分解.
2.3注重物理模型的建立
初中物理知識可以說是很淺的,它用模糊描述,而高中更注重精細,常建立物理模型.初中只講物體、杠桿、滑輪、滑輪組,好象這些簡單機械沒有質量或存在摩擦,電流表、電壓表都沒有內阻,電源也無內阻,電源輸出的電壓是恒定不變的.而高中則給出模型,如質點、輕繩、輕桿、光滑面、分子模型、理想氣體、絕熱材料、點電荷、電場線、等勢面、理想伏特表、理想安培表、磁感線、分子電流、光子、薄透鏡、盧瑟福模型等.
2.4注重準確,講究嚴密性
初中物理往往是大致的描述問題,對物理概念也是這樣,往往近似地研究問題,對有些次要的量或因素總是忽略不計.而高中則注意準確性與嚴密性.例如,初中講產生感應電流的條件是:閉合回路中一部分導體切割磁感應線運動.很顯然它不全面.而高中講產生感應電流的條件是:只要穿過閉合導體回路中磁通量發生變化,閉合回路中就有感應電流.這一描述適應所有情況,準確到位.
3初、高中物理思維能力上的梯度
3.1形象思維建構知識與抽象思維建構知識間的梯度
初中知識往往是很膚淺的、單一的、靜態的、最簡單的知識.只要觀察一些現象,簡單分析,就能歸納出結論.學生在舊知基礎上同化新知,往往只用形象思維就能達到結果.而高中知識往往是復雜的、合成的、立體的、動態的.要利用舊知來同化新知,達到知識的遷移,是不能直接觀察,而是利用圖像分析、數學函數分析、結合分解法將復雜知識分解成幾個簡單知識才能認識它們,最終才能找到物理現象中的本質與規律.所以用形象思維來建構知識是不夠的,往往都是用抽象思維來建構知識.顯然,從形象思維到抽象思維的過渡,它們之間還有一段距離.例如,在初中我們建構速度這一概念,我們用某一確定的路程與對應時間的比值來建構它,這是很形象的思維過程.而在高中我們要建構瞬時速度,要模仿初中的思維方法,是不夠的,還要用到極限的數學方法,同時還不能忘記高中的速度是矢量.
3.2指導記憶型學習與獨立理解型學習間的梯度
初中學生由于年齡小,智力水平還不高,自主獨立性很差,學習也是一樣,往往要老師來引領,指導他們學什么,怎樣去學,學生在教師的指導下往往是記憶型的學習.進入高中階段的學生,在小學與初中已有一定的知識積累與學習經驗基礎上,知識量的增多,全靠教師指導來學習,在時間與精力上是不允許的,教師只有培養學生自主學習、獨立學習.很顯然這兩種學習能力的層次不同.例如在初中,學習測量,教師往往指導學習觀察什么,怎樣使用刻度尺,會出什么錯誤,然后指導學生練習哪些題目,教師再逐一訂正講解.而高中學習階段由于時間關系,對游標卡尺與螺旋測微器的使用相對高中知識來說已是非常簡單的內容,不可能做到每個環節都來指導,讓學生去記憶.只能作介紹使用方法,最后舉幾個例子,布置幾道作業.其它的事都是靠學生自己去完成.這就要靠學生自主學習,許多地方只能獨立理解了.
3.3用語言文字描述物理問題與用數學公式或圖像描述物理問題間的梯度
初中物理知識很膚淺,初中學生的數學知識也很膚淺,對物理問題的描述只能用語言文字來進行,而高中知識較深,物理規律較多,學生的數學知識也達到相應的水平,許多物理問題用語言文字描述往往會達到幾百字,很不方便,但改用數學公式或圖像就簡捷得多.例如,初中對某個力對物體做功,只講力的大小,物體運動的距離就行了,高中涉及到變力,而且方向與距離不在一條直線上,這個力的變化規律用文字很難表達清楚,只能用一數學公式來表示,路徑用文字更難以表達,但畫一個圖像便一目了然.然而,在初中將數學公式或圖像表示,學生看不懂,又不比文字表達簡單.
3.4單向思考問題與空間想象問題之間的梯度
初中物理研究的問題是單一的,某種變化也是單一的或先向什么方向變化,再向反方向變化.所以學生思考問題只要向兩個方向中的一個方向思考即可,而且許多問題都是一維問題,不會出問題后的問題.而高中思考問題不是單一的,某種變化也可能不是向某個方向的,許多問題帶有問題后的問題,許多問題帶有兩維性.例如,初中在研究動能與哪些因素有關時,一個小球撞擊一木塊,小球速度變小了,木塊速度變大了,最后木塊受到摩擦力,又慢慢停下來.就是這樣一個物理過程,思考起來都具有單一性,單向性.而高中在研究碰撞問題時,可能要研究碰撞后的物體受摩擦力做功,然后物體可能在圓周上做圓周運動,圓周運動后可能做平拋運動,它從一維問題變到二維問題,從一個規律變到另一個規律.顯然,學生在思考問題時與初中之間有很大的梯度.
3.5觀察總結型問題與綜合分析問題間的梯度
初中教材的知識層次很低,很多知識是從觀察中來的,許多問題也是觀察型的,只要學生觀察便很容易總結出結論的.而高中教材的層次高,許多現象觀察不到本質的東西,需要綜合分析才能發現其本質與規律.所以,我們說初中學生具有的能力層次是觀察總結型的,高中學生的能力具有綜合分析型特點的.例如,初、高中都研究電阻與哪些因素有關,初中用控制變量的方法,一個一個地找電阻與什么因素有關,最后得到一個定性的結論,導體的電阻與材料、長度、粗細、溫度有關.最多是說導體越長,電阻越大,導體越粗,電阻越小之類的結論.而高中實驗后要得出電阻定律,這需要一定的綜合分析問題的能力才能完成.
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物理這門學科跟生活聯系得特別緊密。初中的課堂大多引用生活中常見的案例,然后配合物理實驗解釋這些現象。在學習的過程中,學生首先要對物理有一個宏觀地了解,同時注重自己的動手能力,講練結合,才能激發對學習物理科學的興趣。初中物理比重最大的力學和電學里的重難點知識占據試卷大幅的版面,熱學、光學和聲學里的一些常識性了解的知識穿插于其中,整個試卷基本再現了初中物理的知識網絡,在關注重點知識的同時,突出了對綜合能力的考查。對于學生來說,要學好物理必須做好以下幾個方面。
一、注意觀察
在學習物理時,首先要注意觀察教師和課本中給出的物理現象,如課本中提出的問題、給出的圖片、實驗及教師的演示實驗等。觀察的主要方面有:物理現象或事實產生的條件、表現的形式如運動、變形、溫度變化、結果等。其次,要有意識培養自己觀察生活中物理現象的習慣和興趣。
二、畫圖能力是根本
首先,必須培養對科學的細心度,對于一些基本概念一定要掌握得比較清晰,“差不多懂”是絕對不允許出現的。其次要注重動手能力的培養,因為物理是一門靠實驗撐起來的學科,光學習書本知識而不去動手實驗是遠遠不夠的。動手能力,除了針對實驗本身,更多的還應運用到學生的考試當中。比如電學,孩子必須具備的一種能力就是畫圖,很多孩子在學習電學的過程中,上課聽得懂,但就是不會做題,其實原因就是他離開課本之后,就不愿意去動手畫圖,而我們的圖畫出來之后,會使題目更加具體和直觀。如果沒有圖形的體現,而僅僅靠大腦的思考,是很難解答出題目的,所以畫圖能力是做好物理題的一個最根本的方法。初中物理分為五大板塊――聲學、光學、電學、力學和熱學,其中以力學和電學最為重要,同樣也是最難學的兩個板塊,學生在學習的時候一定要特別注重它們,因為這部分內容可能直接影響到整個試卷的成績。
三、課前預習,課后總結
通過歷年的經驗來看,預習的效果要明顯比沒有預習的效果要好。進入初中以后,剛開始學習的聲學會比較簡單,但之后的版塊難度會越來越大,尤其是到了物態變化和密度這一章。因為知識點比較抽象,純屬概念性的知識,需要學生去記憶和背誦。到了學電學的時候就會有更多的孩子被難住,較之前的知識點,這個版塊更加抽象,很多孩子已經不知所云,所以更需要課前預習,這樣至少不會讓學生感覺太吃力,所以我們就要做到:
1.抓好課前預習。對于預習,我們絕大多數物理老師都非常重視,然而在實際教學中,則往往由于學生缺乏良好的閱讀興趣和動機而難以堅持。因此,在指導學生預習時,必須十分注重激發學生的閱讀興趣,從而產生閱讀動機。
2.課堂閱讀。在課堂上適時安排一段時間讓學生閱讀教材,可以是學生經過探究實驗后,進行分析比較歸納,再閱讀課文得出結論填寫在課本上;也可以是教師引導學生對課文中敘述較復雜的段落給予分析解釋。課堂閱讀是課前閱讀的一種延伸,同時也是教師指導學生掌握閱讀方法的一種主要途徑,也給了學生課堂上獨立思考的時間和空間。
3.指導課后閱讀。課后閱讀是學生上課后復習小結教材內容,查閱其他相關資料,并完成作業的一種閱讀形式。從時空范疇來看,課前、課后閱讀都屬于課外閱讀,但它們有目的和效能上的不同,指導課后閱讀也往往沒有引起物理教師的重視。我在指導學生進行課后閱讀時,要求學生一方面重視對知識的歸納整理,另一方面要寫閱讀筆記,這對提高學生的閱讀能力十分有益。
當學生能夠持之以恒地進行課前、課堂、課后閱讀,循序漸進,學生就會逐漸養成一種良好的閱讀習慣。
四、要注意記憶方法
學習初中物理雖然需要注意培養思維能力,但同時也要重視記憶,要在理解的基礎上進行記憶,不要機械記憶。記憶時要注意找規律、找特點,要準確。要準確記住各種定義、定律的文字表達和各種物理量的“單位”。這有利于幫助我們形成物理文字、語言的表達能力。物理計算公式與數學計算公式的一個最大區別就是,公式的每一項因子都帶有“單位”。所以,在記憶物理公式表達式時,一定要記住各項因子的物理單位。
五、要重視實驗
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八年級物理熱學部分的教學中,遇到一道這樣的習題:在1標準大氣壓下,質量為0.5千克、溫度為80 ℃的水,吸收84 000焦的熱量后,水的最終溫度是多少?水的比熱容是4 200 J/(kg?℃)。}目后面所附的參考答案是這樣解答的:由Q=cmΔt計算水吸收熱量后升高的溫度:
因此,吸收熱量后的溫度t =t0+Δt=80 ℃+40 ℃=120 ℃。由于在標準大氣壓下,沸水的溫度是100 ℃。所以,水的最終溫度只能達到100 ℃,而不能達到120 ℃。
剛開始看到這樣的題目及其相應的解答,覺得是合理的,但是經過仔細思考之后,發現該參考答案還是有其不合理之處。該參考答案雖然能夠給出這個題目的最終答案,但是這樣的解答沒有考慮到實際物理過程。因為在標準大氣壓下對水加熱的時候,水吸收熱量溫度升高,當水的溫度升高到100 ℃后,再對其進行加熱,水吸收熱量就會被汽化,從而形成水蒸氣,而此時水的質量就會減少。在上述的題目中,參考答案的解決方法是:質量為0.5千克、溫度為80 ℃的水在吸收84 000焦的熱量后,溫度就會升高到120 ℃,這樣的結果不符合物理知識,所以水的最終溫度是100 ℃。而實際上,0.5千克80 ℃的水,溫度升高到100 ℃,不需要吸收84 000焦的熱量,依據吸收熱量的計算公式:
即此時水的溫度升高到100 ℃,只需要吸收42 000焦的熱量。此時,水再吸收熱量就會被汽化,水的質量就會減少。而在標準大氣壓下,水的汽化熱(L)是2 260 000 J/kg。因此,此時水汽化的質量(Δm)就是:
所以,0.5千克的水,溫度為80 ℃,吸收84 000焦的熱量后,就會有大約0.019千克的水被汽化。而剩下水的質量就是0.481千克,因此在式(1)的計算過程中,水的質量發生了變化,所以不能用0.5千克進行計算。雖然題目的參考答案給出了最終正確結果,但是答案沒有考慮其中發生的物態變化過程,忽視了物理意義的重要性。
初中物理習題教學中既要注重對學生學習興趣的激發[1],同時進行適當的教學“反思”也有助于改善習題教學[2]。物理知識的學習是對物理思維過程的經歷與理解,而物理習題的訓練,是對物理知識及其思維過程的進一步理解與應用。因此,我們在進行物理習題的解題與講解過程中,更需要將題目所呈現的物理過程展現出來,充分地發現其存在的物理意義,提高學生分析物理問題、解決物理問題的實際能力。
篇6
傳統物理教學模式中存有一定的弊端因素,采用灌輸式的教學方式,使得學生對物理失去了原有的興趣。其次在物理實驗編排方式上沒有合理性的依據,甚至沒有對物理進行實驗編排,造成學生對物理知識不能進行深層次程度的理解。而在新課標現代物理教學模式中,采取了有效措施,其中在講解方式上不在是原有以教師為中心,而是轉化至以學生為中心的教學模式。物理實驗編排方式要有所依據性,內容由淺入深,依次遞進。
一、現代初中物理教學現狀
物理本身具有一定的抽象性,沒有一定的實驗指導。并且教師在教學方式中沒有以學生為中心,而是以自身為主導位置。即使學生在物理教學中存有問題,也不愿意在課堂中提出相關問題。其次物理課本存有的公式較多,針對不同的情況,采用不同的物理公式,并且針對不同的推導公式,最后導出了結果也具有一定的偏差。其中在物理熱學推導公式中,Q=I2Rt,該公式適用于存電阻電路的推導定理,已知量為電路中存在的電流、電阻以及在該電路流經過的時間t便能求出在等效時間內求出的功耗熱值。在一般的推導公式中,已知電壓U和電流I也能求出損耗的熱值。針對不同的已知量選用的熱值公式也不盡相同,但初中學生不能進行透徹的理解,隨意用電路實驗中的數據信息,導致推導的結果與原有的實驗數據存有較大的數據差距。其次便是在物理實驗組織策略上也存有盲目性,有些物理教學一定要參考適當的物理實驗,這樣才能讓學生更好的理解。例如:在初中物理浮力教學案例分析中,F浮=ρgh2*S-ρgh1*S,該公式適用于物塊完全浸沒在水中所受的浮力大小。假設教師沒有進行實驗指導,只是單憑讓學生知道求解浮力的推導公式,其中在高度h上便存有理解上的錯誤,針對大多數學生理解為物塊的高度,實際上是在水中沉浸的高度,所以傳統物理教學方式無論是在教學模式還是在教學推導公式順序上都存有一定的弊端因素。
二、物理教學方法論述的優化途徑
1、物理理論結合實際教學
新課標物理教學模式推出后,對物理教學方法的論述進行了優化分析。其中在物理理論上注重實際的操作能力,教師在進行物理授課時要聯系授課的內容、關鍵點。在此基礎上進行適當的案例分析,或者在案例分析的基礎上進行物理實驗的演示。例如:在電學案例分析時,若要求在純電阻電路分析中,要求求出電路中損耗的熱值。其中對于R、電流I的求解過程,電流I為整個電路的總電流,若為串聯電路,電流為線路中的總電流,電阻為電路中的損耗電阻。教師在設計物理實驗時,要把各個電阻進行有序的排序,經過電流接通后,用電壓表、電流表測量出每個用電設備的電流、電壓。再通過物理實驗分析后,學生對該物理求解過程有更深層次的理解。
2、加強教學創新意識
在加強物理創新意識上,新課標也推出了新策略。不是采用傳統灌輸式的教學模式,而是采用提問的方式,并且提問方式要有針對性。教師不再是原有以自我的教學理念,轉變為學生的思考角度。讓學生切身體會到物理真正存在的樂趣,例如:在推導力學課程中,分析物體所受力的情況。在講解過程中,有些同學在理解程度上達不到課程深度的要求,所以在新課標教學題材中,加強了教學的創新意識,讓同學分析不同材料物質所受力的情況。分析動摩擦因素與物質的材料有關與其他外界因素無關,教師在課堂中提出不同的物質所受力的情況,讓學生進行實驗操作,加強物理創新意識,這樣才能讓學生對物理實驗有更深層次的理解。
3、運用物理教學情景模式
在優化分析模式上采用現代物理教學情景,利用多媒體的教學情景模式,隨著現代科學技術的不斷發展,學校在教學方式上逐步采用多媒體的教學理念,多媒體融入了聲音、動畫、視頻、文字等多種素材。這樣的教學模式不會對學生造成心理的緊張。傳統教學方式上都是采用口述的形式,長期的演化使得學生對物理課程產生了反感。利用多媒體的教學案例在實際教學案例中具有廣泛的應用,例如:在小孔成像實驗過程中,不同的物距產生的影像也不相同。
4、引導學生物理知識的轉變
有些學生在思想轉變模式上存有差異性,主要是因為有些物理原理在實際生活中起不到任何作用,所以有些學生便會物理失去了原有的興趣。在新課標物理教學方法優化途徑中,針對物理知識的轉變思想采取了對應的解決措施。例如:在動滑輪和靜滑輪省力分析實驗中,要對學生進行實際工業中的具體案例分析,例如:利用塔吊進行重物的提取過程,將鐵鉤掛在要進行提升的重物上,滑輪也隨著重物的提升也發生相應的變動。并且還要進行反面的總述,利用靜滑輪也進行相應重物的提取,查看承載力的范圍。最后通過實驗分析,得出實驗結論,這樣理論聯系實際的案例分析,可以改變學生對物理知識的轉變。
結語
通過對初中物理教學方法論述的優化分析,在解決策略方式上提出了幾點參考性的依據。這種新型模式的教學方式在今后物理教學應用中將會得到廣泛的應用,不但能夠激發學生的學習興趣,而且還符合當代教學的創新模式。
參考文獻
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[3]石桂英.初中物理教學方法選擇與創新探究[J].中國校外教育,2013(04)
篇7
一、了解物理是一門什么樣的學科,激發興趣,堅定信心。
百度百科解釋說:物理:(1)事物的內在規律,事物的道理。(2)物理學。物理是研究物質結構、物質相互作用和運動規律的自然科學,是一門以實驗為基礎的自然科學。物理學的一個永恒主題是尋找各種序(orders)、對稱性(symmetry)和對稱破缺(symmetry-breaking)、守恒律(conservationlaws)或不變性(invariance)。
我認為,物理學其實就是研究事物的發生、發展和變化過程,弄清楚其中的道理就可以了,其實我們生活中處處都是物理現象,如果你留心觀察的話。比如為什么你的影子比你長,而且你永遠追不到自己的影子;小鳥站在高壓線上為什么電不死,而人類就不行;為什么人體會導電;為什么衣服會產生靜電,冒出小火花;為什么你拿起一個粉筆頭無論怎么拋出去,總會落在地上;為什么粉筆一扳就斷,而書本卻為什么扳也扳不斷;可以讓學生聯想生活中的一些物理現象,告訴學生們,物理學科就要求學生們平時多觀察,多動手,多動腦,多問幾個為什么,激發學生學習物理的興趣,并以此調動他們的積極性,堅定他們的信心。
二、告訴學生學習物理的重要性。
物理的用處實在是太大了,太廣泛了,可以說,生活中處處都是物理現象。你可能天天都在經歷,當然你可能沒有意識到那是物理或者說是在利用物理而已,說到這里,我們可以從原始人說起;比如說,原始人鉆木取火,利用的是摩擦起熱的原理;鐵器時代,磨刀霍霍,利用的是壓強的原理;淘金術,流水淘金,用的是浮力的原理;廚房里面炒菜運用了熱學的知識;照鏡子的時候你的圖像在鏡子里面是運用了光學的原理;騎著自行車可以跑很遠運用了力學的原理;家里的各種家電工作運用了電學的原理;打電話運用了電磁原理,等等。更關鍵的在于我們學習物理,最重要的是學習物理的思維方式,懂得了這些道理,會給你日后生活、工作等各方面以很大的幫助。
我們還可以通過一些偉大的物理學家的成功事例激發大家對生活的熱情,比如,牛頓,愛迪生,伽利略,奧斯特,富蘭克林,等等,讓學生們明白機會總是青睞于有準備的人,讓學生們明白要想成功必須有不怕失敗、刻苦鉆研的精神,有堅韌不拔的意志,不要迷信,要相信科學。教師還可以一一列舉當今中國所取得的一系列的物理成就,讓學生們了解物理學對人類的貢獻,以及物理在現代科技成就中的重要地位,意識到要建設好社會主義現代化事業必須學好物理。
三、告訴學生學習物理的方法。
古人云:授人以魚,不如授人以漁。所以我們學知識,更要學方法。
我認為,物理學習不外乎――記憶、積累、綜合、提高。學會了學習方法,對物理有了興趣,經過刻苦努力,就一定會能學好物理。
任何知識的獲得都離不開記憶,物理也不例外。學習語文需要熟記名言警句,學習數學必須記憶基本公式,學習物理必須熟記基本概念和規律,這是學好物理的首要條件,是學好物理的最基本要求。比如物理當中的一些基本概念、規律和最基本的結論,也是需要記憶的,只不過這個記憶不是讓你死記硬背下來,而是用邏輯記憶,先理解后記憶,理解透徹了,那么你也就記住了。
篇8
A. 物體的比熱容跟物體吸收或放出的熱量有關
B. 物體的比熱容跟物體的溫度有關
C. 物體的質量越大,它的比熱容就越大
D. 物體的比熱容與物體吸、放熱及溫度和質量都沒有關系
解析: 比熱容是從熱學方面反映物質特征的一個物理量.因為不同物質的吸熱本領不同,所以不同物質都有自己的比熱容.比熱容是由物質本身所決定的,它與物體的質量大小無關,也不隨物體吸收(或放出)的熱量以及溫度的改變而變化.故A、B、C錯,D選項正確.
點撥 要正確理解比熱容的概念和物理意義,知道比熱容是物質的特性之一.雖然比熱容的計算式是c= ,但對于同一種物質,比熱容c與Q、m、Δt無關.
考點二:比熱容的應用
例2 (安徽省)水具有比熱容大的特點,下列現象中與此特點無關的是().
解析: 水的比熱容大表現為兩方面.一方面,冷卻或取暖.由于水的比熱容較大,那么一定質量的水升高(或降低)一定的溫度時吸收(或放出)的熱量較多,這樣,在吸熱與放熱兩個環節上,用水做介質有明顯的優勢.用做暖氣循環水時,從燃燒爐處獲得的熱量較多,經過用戶時從暖氣片向室內釋放的熱量也較多;用做冷卻水時從發熱處吸收的熱量較多,只要在散熱處將吸收的熱量盡快散發掉,就可以循環使用.另一方面,由于水的比熱容較大,一定質量的水吸收(或放出)較多的熱量而自身的溫度卻改變不多.這一點有利于調節氣溫.白天,太陽曬到海面上,海水的溫度升高不多卻吸收了大量的熱,所以人們住在海邊并不覺得特別熱;夜間,海水由于溫度降低而放出大量的熱,使沿海氣溫不致降得太低,所以住在海邊的人又不覺得特別的冷.所以海邊的晝夜溫差較小.綜上所述,本題的正確答案選B.
點撥 在新課程理念的指引下,對物理知識點的考查更貼近社會生活,這就要求我們多用學習的物理知識去分析生活現象.
考點三:熱量的計算
例3 (天津市)已知鋁的比熱容是0.88×103 J/(kg?℃).它表示質量是1 kg的鋁塊溫度升高1 ℃時吸收的熱量為_____.依據上述比熱容的物理意義,請問:把質量為5 kg、溫度為20 ℃的鋁塊加熱到100 ℃,鋁塊吸收的熱量是多少?
解析: 本題考查比熱容的物理意義及利用公式計算.第一問填“0.88×103 J”.可以利用Q吸=cm(t-t0)求出鋁塊吸收的熱量,第二問的答案為:Q吸=cm(t-t0)=0.88×103×5×(100-20) J=3.52×105 J.
考點四:探究比熱容的大小
例4 (柳州市)為了比較水和煤油的吸熱能力,小明設計了如下實驗步驟:
A. 在兩個同樣的燒杯中,分別裝入等體積的水和煤油;
B. 用兩支溫度計分別測出水和煤油的初溫;
C. 在燒杯中,分別放入功率相同的電熱器,加熱相同時間;
D. 用溫度計分別測出水和煤油的末溫.
(1) 步驟A存在的錯誤是:_____;應改為:_____.
(2) 步驟C,加熱時間相同是為了使水和煤油_____.
(3) 步驟B和D是為了得出水和煤油的_____.
篇9
1 案例描述
在比熱容教學中,為了能讓學生對比熱容的概念有逐步遞進理解的過程,筆者從生活常識出發,設計了以下幾步:
[第一步] 為了讓學生對物質吸熱多少跟什么有關有初步印象,創設情境,設計以下幾個問題:
(1)用燒開水引導學生思考。燒開半壺水和一壺水,所需加熱時間哪個長?說明吸收熱量多少與什么有關?
學生:燒開一壺水時間長。說明質量越大,吸收熱量越多,即吸收熱量多少跟物體質量有關。
(2)將一壺水燒開和燒到50 ℃,哪個需要加熱更長時間?吸收熱量多少與什么有關?
學生:將一壺水燒開所需加熱時間更長。說明吸收熱量多少跟升高的溫度有關。
(3)海邊的水和沙子,從早晨到中午,接受相同的日照后,誰的溫度高?說明吸收熱量多少跟什么有關?
學生:沙子的溫度高,說明吸收熱量多少跟物質種類有關。
以上幾個問題,從生活體驗出發,一環扣一環,提煉出物理規律,讓學生有初步印象,物質吸收熱量多少跟物體質量、升高的溫度、物質種類3個因素都有關。
[第二步] 在第一步的基礎上引導學生設計探究實驗。用相同的酒精燈加熱相同質量、相同初溫的水和沙子,觀察并記錄相應時刻的溫度值,觀察不同物質吸熱升溫的快慢情況。通過分析數據,讓學生感知到不同物質吸熱升溫的本領不同。
(1)引導學生分析數據,在圖表上畫出水和沙子溫度隨時間變化的曲線。
(2)引導學生思考為什么吸收相同熱量,沙子和水升高的溫度卻不同?
學生:可能沙子和水吸熱升溫的快慢不同。
(3)教師引出比熱容的概念,由此可見,不同物質吸熱升溫的快慢不同,這反映了物質的一種屬性。為了表示物質的這一屬性,引入一個物理量叫比熱容,用字母c表示,其數值等于單位質量某種物質溫度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的熱量。同種物質的比熱容相同,不同物質的比熱容一般不同。
[第三步] 介紹比熱容的定義公式c=Q/mΔt。對于這一定義公式,教材是利用比值法得出的,涉及到4個物理量,比初中階段其他幾個比值定義的物理量更難理解。從課堂反應來看,對于基礎薄弱的學生似乎很難理解。為了讓學生理解比熱容與其他幾個物理量的關系,筆者又以水為例,設置以下幾個問題讓學生思考:
(1)水的比熱容是4.2×103 J/(kg?℃),表示什么意思?
學生:1 kg水溫度升高(或降低)1 ℃,吸收(或放出)的熱量是4.2×103 J。
(2)1 kg水溫度升高1 ℃,吸收的崍渴c,那么m千克水溫度升高1 ℃,需要吸收的熱量是多少?
學生很容易得出答案為:Q1=mc。
(3)m千克水溫度升高Δt,需要吸收的熱量是多少?
學生:Q2=mcΔt,
筆者總結:
同理,對于任何物質,吸收或放出的熱量為Q,質量為m,變化的溫度為Δt,三者的關系為:Q=cmΔt,不難得出c=Q/mΔt。此時,很自然得到比熱容的單位是J/(kg?℃)。
2 案例評析
(1)本案例中幾個問題的設置,符合學生的認知特點,從生活中熟悉的常識入手,幫助學生認識到物質吸熱升溫跟什么因素有關,將物理課堂中難以理解的知識點,化解為身邊的生活現象,易于學生理解。
(2)小班教學的核心理念是尊重差異,有效的教學應該建立在對學生學情充分了解的基礎上,包含學生已有的學習基礎、認知特點和可能存在的思維障礙,這些都為課堂教學設計提供重要的依據。本案例兼顧到學習能力弱的學生,給他們搭建平臺,將比值定義物理量的過程,解析為一個個小問題,大大降低了理解上的難度。這與課前筆者仔細鉆研教材,研究學生的認知基礎分不開。
(3)本節課學生的認知與筆者的設計有沖突,遇到如此偶發事件,筆者能迅速作出反應,改變原有計劃,順著學生的思路,作出積極的引導,最終取得較好的效果。作為教師,如果遇到類似的“突況”必須順應學生的認知規律,及時改變教學策略,幫助學生理解難點。
(4)如果時間足夠,對于教學中的難點必須設計問題緊跟其后,立刻訓練檢測,幫助學生強化理解。
(5)“眼看千遍,不如手過一遍”,初中物理涉及到幾個比值定義的物理量,在新授課時,對于物理量所表示的物理意義,要有意識地讓學生自己說出來,寫出來,在這一過程中加深對物理量的理解。
參考文獻:
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1.學習內容的差異
初中物理教學是以觀察、實驗為基礎,使學生了解力學、熱學、聲學、光學、電學和原子物理學的初步知識以及實際應用;高中物理教學則是采用觀察實驗、抽象思維和數學方法相結合,對物理現象進行模型抽象和數學化描述,要求通過抽象概括、想象假說、邏輯推理揭示物理現象的本質和變化規律。初中物理教學以直觀教學為主,在學生的思維活動中呈現的是一個個具體的物理模型和現象,因此初中學生物理知識的獲得是建立在形象思維的基礎之上;而高中較多地是在抽象的基礎上進行概括,在學生的思維活動中呈現的是經過抽象概括的物理模型。
2.學習方法的差異
初中以形象思維為主、通常從熟悉、具體、直觀的自然現象和演示入手建立物理概念和規律。高中從理想模型代替直觀現象客體入手,通過邏輯判斷和抽象思維建立概念和規律,這種由具體形象思維到抽象邏輯思維的過渡必然使得學生要改進原來的學習方法,才能達到新的要求。學習上產生困難,往往并非學生思維水平或智力的問題,而是學生不知道該怎樣去學。由于初中物理內容少,問題簡單,講解例題和練習多,課后學生只要背背概念、公式,考試就很容易了。而高中物理內容多而且難度大,各部分知識間相互聯系,有的學生仍采用初中的那一套方法學習高中的物理,結果是學了一大堆公式,雖然背得很熟,但一用起來就不知從何下手,學生感到物理深奧難懂,從而心理上產生恐懼。如勻變速直線運動公式常用的就有10個之多,每個公式涉及4個物理量,其中3個為矢量,并且各公式有不同的適用范圍,學生在解題常常感到無所適從。
3.解題方法的差異
初中物理重在表面的定性研究,所研究的現象具有較強的直觀性,而且多數是單一的、靜態的,教學要求以識記為主;高中物理所研究的現象比較復雜、抽象,多數要用定量的方法進行分析、推理和論證,教學要求重在運用所學知識分析、討論和解決實際問題。例如高一物理的運算迅速地從單純的算術、代數運算過渡到函數、圖像、向量、極值等運算。這就要求學生具有較強的分析、概括、推理、想象等思維能力,應用數學能力以及與之對應的優化方法、學習習慣和思維質量,這對于剛上高中只有形象思維或具有一定的抽象思維能力但尚處于經驗型階段的高一學生來說,無疑是一個解題方式中質的飛躍。
二、如何搞好初中、高中物理教學的銜接
1.要重視教材與教法研究
高中物理教師不單是研究高中的物理教材,還要研究初中物理教材,了解初中物理教學方法和教材結構,知道初中學生學過哪些知識,掌握到什么水平以及獲取這些知識的途徑,在此基礎上根據高中物理教材和學生狀況分析、研究高中教學難點,設置合理的教學層次、實施適當的教學方法,降低“階差”,保護學生物理學習的積極性,使學生樹立起學好物理的信心。
2.教學過程要注意以下幾點
(1)堅持循序漸進的原則
高中物理教學大綱指出教學中應注意循序漸進,知識要逐步擴展和加深,能力要逐步提高。高中教學應以初中知識為教學的出發點逐步擴展和加深,教材的呈現要難易適當。要根據學生知識的逐漸積累和能力的不斷提高,讓教學內容在不同階段重復出現,逐漸擴大范圍和增加難度。例題教學中側重開拓思路、選擇例題和練習題應該有代表性,能達到舉一反三的效果;有針對性,能針對知識的重點、關鍵和學生的水平;有啟發性,能激發學生思維。
透析物理概念和規律使學生掌握完整的基礎知識,培養學生物理思維能力,能力是在獲得和運用知識的過程中逐步培養起來的。首先要加強基本概念和基本規律的教學,要重視概念和規律的建立過程,讓學生知道它們的由來。高中階段的很多感念是相通的。其次弄清每一個概念的內涵和外延及來龍去脈,要使學生掌握物理規律的表達形式的同時,明確公式中各物理量的意義和單位,規律的適用條件及注意事項。特別是高一階段中物理量有標量和矢量之分,導致公式上的應用時數據的代入要求有方向,既規定正方向然后用正負號代表方向,這一點是學生剛由初中升入高中不適應的地方。
(2)物理模型的建立
高中物理教學中常用的研究方法是確定研究對象,對研究對象進行建立物理模型,在一定范圍內研究物理模型,分析總結得出規律,討論規律的適用范圍及條件。物理模型建立的重要途徑是物理習題講解,習題講解要注意解題思路和解題方法的指導,有計劃地逐步提高學生分析解決物理問題的能力。講解習題時,要把重點放在物理過程的分析,并把物理過程圖景化,讓學生建立正確的物理模型,形成清晰的物理過程。物理習題做示意圖是將抽象變形象、抽象變具體,建立物理模型的重要手段,要求學生審題時一邊讀題一邊畫圖,特別是在高一剛開始做功過程的運動學和受力分析更要強調物理模型和過程簡圖。解題過程中,要培養學生應用數學知識解答物理問題的能力,學生解題時的難點是把物理過程轉化為抽象的數學問題,再回到物理問題中來,教學中要幫助學生闖過這一難關。
3.要培養學生對物理的學科情感,提高學生的學習情商
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二、 用控制變量法給物理概念下定義
物理概念在下定義時都要通過抽象、控制或忽略次要因素,突出主要因素,使概念能反映現象的本質.例如“比熱容”概念在定義時,把“單位質量”和“溫度升高1℃”這兩點作為控制條件,這樣就突出了物質吸收的熱量跟物質種類的關系,使“比熱容”這一概念能反映“物質吸熱{或放熱}的本領”。
在此意義上,縱覽初中物理教材種概念的定義,大都采用了控制變量法。
例如: ① 密度定義:某種物質單位體積的質量,叫做這種物質的密度。
② 壓強定義:單位面積上受到的壓力叫壓強。
③ 功率定義:單位時間里完成的功,叫功率。
以上幾個定義中分別把“單位體積”、“單位面積”、“單位時間”、做為控制條件,去突出另外兩個物理量的關系。
控制變量法在這方面的應用,主要是體現了“控制變量”這種指導思想。教師在教學過程中要注意這種思想的體現。
三、 用控制變量法給試題分類
例如: 用阿基米德原理(F浮=G排=ρ液gV排)比較浮力的大小的題:用控制變量法可分為兩類:① ρ液相等,通過比較V排來比較F浮的大小;
② V排相等,通過比較ρ液來比較F浮的大小.
再如,近年來比較滑輪組機械效率高低的中考題型:據公式η=W有用W總=W有用W有用+W額外,由控制變量法可分為兩類:① W有用相等,通過比較W額外來比較η;
② W額外相等,通過比較W有用來比較η.
通過控制變量法給試題分類,使師生對問題的總結更系統更富條理性,另外,通過這樣的練習學生更容易抓住命題的考察意圖,提高解題的效率.
四、 用控制變量法解題
利用控制變量法解題,可使解題思路嚴謹、合理、快捷、準確.
例1刀燉了為什么要磨一磨?
解析:這道題涉及壓強的定義式p=FS,即壓強p的大小決定于壓力F的大小和受力面積S的大小,應用控制變量法的解法.
答案為:刀燉了磨一磨,刀刃變鋒利了,切東西時,受力面積變小了,在相同壓力下增大了壓強,更易把東西切開.
若學生頭腦中沒有控制變量法的基本思想,易把關鍵點“相同壓力”丟掉.
例2森林動物“運動會”中龜兔賽跑,比賽開始后“觀眾”通過比較認為跑在前面的兔子運動得快,由于兔子麻痹輕敵,中途睡了一覺,“裁判員”通過比較判斷最先到達終點的烏龜運動得快,物理學中用表示物體運動快慢的程度.
解析:這道題前后呼應,整體上體現了“控制變量”的思想,涉及速度公式(v=st)的引入過程.
篇12
初中物理學習的內容少,而且知識的縱深度還不是很大,學生往往用一些較簡單的學習方法就可以應付,比如,在熟背概念和公式的前提下,通過多做幾遍練習來訓練運用就可以在考試中取得較好的成績;高中物理則大幅度地提高了知識的廣度和深度,而且各部分的知識很少孤立存在,而是相互關聯,如果同學們在學習方法上仍局限于僅通過背熟公式然后多做幾道練習來訓練運用,是很難取得好的學習效果的。
2.對知識認知的思維形式上的差異
初中物理的教與學是建立在形象思維的基礎上的,而高中物理則更多地要運用抽象思維。初中物理形象思維的表現形式主要在于觀察和實驗等方面,通過相對直觀的教學方法,使具體的物理現象和形象一一呈現在學生的思維活動中,比如,像自然現象中的日食和月食是光的直線傳播所至,用冬天人們感覺下雪后比下雪時寒冷來解釋融化、升華過程吸熱等物理原理,力學、熱學、聲學、電學、光學的初步知識及實際應用就這樣與生活中、大自然中的一個個表象或現象緊密結合,易理解、易掌握;高中物理則不然,教材中對物理現象的描述,已高度的抽象化、數學化,很多知識都是在抽象的基礎上進行概括,以自然現象和生活現象被抽象為不那么容易理解的物理模型,以適應較復雜計算的需要,如,天空中飛翔的飛機可抽象為一個質點、結冰的水面抽象化后成為光滑的水平面。教材內容的這些轉變,要求我們在認知能力方面也要做出相應的轉變,學習中必須會綜合運用觀察實驗、邏輯思維與數學方法來獲取知識。
3.在了解物理規律和解決物理問題方面,初中側重于定性了解,高中則多為定量求解,深度與難度存在層面上的區別
具體來說,初中物理對計算要求不高,運用較簡單的數學計算即可解決;高中物理對數學知識的運用則更復雜、要求更高、縱向深度更深,而且矢量開始出現在用圖像表達物理規律的表達式中,如,物體的勻、變速直線運動共有十多個常用公式,每條公式都有不同的適用范圍,且各自涉及的物理量、矢量都有三至四個,要靈活運用難度較大。
4.對學生知識運用能力考查方面的差異
初中物理設置的問題比較簡單、多為邏輯關系單一明了的問題,每道題中往往只是重點考查一個知識點,如果平時熟練掌握對應的知識點,分析時就容易手到擒來。高中物理問題的設置則是邏輯關系復雜,講究多角度,一道題目中會同時涉及多個知識點,分析題目時對知識點的識別和拆分能力成為解題成功的關鍵。
二、如何構建平臺間的過渡性階梯
面對上述差異,高中物理學習的初始階段,必須在思維能力、計算能力、處理問題能力方面做出相應轉變,才能順利從初中物理學習過渡到高中物理學習,以下幾個方面應盡量做到:
1.要持之以恒,循序漸進
任何知識的積累和能力的提高都是一個持久的過程,物理學習亦不例外。高中物理應先立足于初中知識,然后逐漸積累、加深,要注意始終保持由淺入深、由易到難的漸進過程,切忌產生一蹴而就的激進思想或畏難的消極心態。
2.轉變思維習慣
初中物理學習可以憑借直觀感覺判斷并解決很多問題,學習中的思維活動處在一個較淺的層面;而解決高中物理問題則需要更深層次的理性思考,甚至必須要摒棄“憑感覺”的思維方式,遇到一個問題,大致的做法是,首先仔細分析每個已知條件,找出其中的聯系和因果關系,嚴謹選擇公式、規律,然后規范地按題目要求列出求解過程。
3.強化數學計算能力
高中物理與數學科的關系非常緊密,其中的很多問題必須通過數學方法來解決,尤其是數學計算方法,如,特殊角度的三角函數、三角函數求極值、二次方程求解等,在解決物理問題時這些計算方法都是不可或缺的。因此,可以這樣說,過硬的數學能力是學好高中物理的前提。
4.善于總結,學會歸納
平時做題時,首先要有量的積累,更關鍵的是在量的基礎之上,要學會將題型歸類,總結相似問題的共同解法或者解題規律,如果平時能將這個學習方法一直落到實處,相信在考場上答題時就會左右逢源。
5.重視對物理概念和規律的理解和分析
篇13
一、各板塊重難點及考查形式
教學中的首要任務是熟知教材內容和重難點。3-3為熱學內容,含分子運動論,固體、液體和氣體性質,熱力學三定律等。重點為分子動理論和熱力學三定律的運用。既要求對物質基本性質有深刻記憶,又要有力學與熱學定律的綜合運用能力。3-4含機械振動與機械波、光學、電磁波等。重點是振動和波的形成與規律,光的折射與全反射。難點為機械波中振動與波動的規律運用和幾何光學的計算。3-5含動量與原子物理內容,重點為動量守恒定律和波粒二象性、原子核式機構、原子核反應、粒子與宇宙等,難點為動量守恒與能量規律相結合的力學綜合運用。
從近五年江西高考試卷來看,理綜卷選修部分的題型設置是每板塊均有兩題,第一題分值為6分或5分(2011―2014年高考中均為6分,2015年高考為5分),以多選(5選3形式)或填空形式出現;第二題為解答題,分值相應為9或10分。3-3板塊的第一題考查點有:溫度和壓強概念、熱力學定律、分子動理論、狀態變化中各參數變化、晶體等,第二題均為對理想氣體狀態方程的運用考查。3-4板塊的第一題考查點除2015年為雙縫干涉的計算外其余四年均為振動與波動的規律,第二題的內容主要為光的折射、全反射規律,2015年為振動和波動規律。3-5中第一題涵蓋面很廣,熱點為光電效應、核反應方程與衰變規律,每個選項為一個知識點,要求學生對物理學史和物理規律的掌握做到全面無漏洞。第二題均為動量與能量的綜合運用,多以碰撞的情景出現,要求學生在力學分析的基礎上列出動能量方程進行求解。
二、教學現狀
選修部分由于在考試中學生可以面臨選擇,初衷是學生可以挑選最感興趣的部分深入學習,選修課的設置為學生個體學習最合適的課程提供了機會,同時一定程度上起到了減少學生課業負擔的作用。實際上由于應試教育的思想,教師和學生往往是選擇最簡單的板塊教學和應試。教學中,絕大多數教師在授課時不會將三個板塊都進行教學,而是教其中的兩個甚至是一個板塊。以筆者所在的省重點中學為例,2015年高考的高三年級有20個教學班級,其中僅兩個特長班因考慮競賽學習的需要學習了三個板塊,另十個班級學習了兩個板塊,還有八個班級僅學習了一個板塊。學生只能是被動選修。由于3-4部分中的振動和波與必修中的力學部分聯系緊密,幾何光學部分又有初中基礎,而且這些內容在學習過程中理解上難度不大,使得這部分內容成為“選修中的必修”,甚至出現了教學中一棵樹上吊死的現象。許多普通班教師就是要求學生僅學習這部分內容的。3-5部分中的動量在學習能力上要求較高,動量與能量的綜合在物理未并入理綜考核前是高中物理的重難點,在理解上有較大的跨度。近代物理部分的內容點多面廣,考試中多以5選3的選擇題形式出現,學生學習如不細致扎實會漏選和錯選,使得這部分內容成為第二選擇。3-3部分由于原來物理學習中對氣體部分接觸較少,物理情景較陌生,加上熱學中要求學生對壓強的計算和熱力學定律有較高的綜合運用能力,使得學習這部分內容的很少,多數學生連課本都沒有翻開過。
在高考指揮棒的指引下,很多教師說這種教學方式是源于學生現狀所做的一種無奈選擇。對于學習能力不強的學生來說,內容的減少能帶來學習負擔的減少,選擇相對最容易的板塊學習能讓學生拿到所需的分數。若三個板塊都學,除加重了學生的學業負擔外,還會導致學生在學習中存在僥幸心理,即這部分學不好沒關系,還有其他部分可以選擇。這種心理會使得學生在任一部分的學習中都不求甚解,馬虎了事,最終出現各板塊都可以動手做,卻任一部分都拿不好分的狀況。從近幾年高考的不完全統計來看,2011―2014年高考中我校學生中約80%選擇3-4板塊,近半數學生得到滿分,學校平均分為9分左右。2015年高考仍有多數學生選擇3-4板塊,但由于此次試題考查內容較偏,為雙縫干涉公式及數學能力要求很高振動與波動的計算,學生得分情況很不理想。
三、教學策略與建議