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中學(xué)生物理小論文
物理學(xué)科自有其特點(diǎn)，它是以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。小編整理的中學(xué)生物理小論文，歡迎大家前來(lái)查閱。
中學(xué)生物理小論文1
摘要：物理教學(xué)總面臨著冏境，教師努力學(xué)生吃力,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣難以為繼。物理課程的難度，讓學(xué)生失去信心、態(tài)度消極被動(dòng)，不能持之以恒地學(xué)習(xí)。教學(xué)質(zhì)量難以提升，造成教學(xué)不能相長(zhǎng)、師生不能互動(dòng)。究其原因還是教師重在“傳道解惑”，重在應(yīng)付中高考而忽視學(xué)生正確的思維方法的培養(yǎng)，還是應(yīng)試教育大環(huán)境作祟。高中物理新課程改革已經(jīng)兩年，實(shí)施新課程標(biāo)準(zhǔn)目的是讓學(xué)生學(xué)會(huì)思考、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、提高科學(xué)素養(yǎng)，把精英教育轉(zhuǎn)變?yōu)榇蟊娊逃?/p>
關(guān)鍵詞：物理思維;思維能力培養(yǎng);基礎(chǔ);方法;機(jī)會(huì)
物理學(xué)科自有其特點(diǎn)，它是以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)邏輯思維對(duì)物理現(xiàn)象抽象出本質(zhì)，形成概念和規(guī)律。所謂物理思維就是對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行觀察、分析比較、判斷推理，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證以揭示其本質(zhì)屬性和內(nèi)部發(fā)展變化的心理過(guò)程。
中學(xué)生的思維特點(diǎn)呈現(xiàn)出由具體的形象思維向抽象的邏輯思維轉(zhuǎn)變，思維活動(dòng)的組織性、獨(dú)立性、創(chuàng)造性、批判性都有了顯著提高，把握這一特點(diǎn)精心組織教學(xué)，是培養(yǎng)學(xué)生物理思維、發(fā)展思維能力的重要途徑。本文從以下三個(gè)方面來(lái)闡述培養(yǎng)中學(xué)生物理思維的方法和途徑。
一、夯實(shí)基礎(chǔ)是培養(yǎng)思維能力的基本途徑
1.立足觀察和實(shí)驗(yàn)
觀察和實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)和研究物理的根本方法，也是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的基礎(chǔ)。物理概念的建立，定理、定律的發(fā)展和完善，大多是在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中將觀察獲得的現(xiàn)象或事實(shí)經(jīng)科學(xué)思維而形成的。
2.形成概念，掌握規(guī)律
形成概念是學(xué)生學(xué)好知識(shí)，進(jìn)行思維的基本形式，那么怎樣形成概念呢?
(1)必須提供必要的感性材料。作為揭露物理現(xiàn)象或事實(shí)本質(zhì)特征的基礎(chǔ)，在教學(xué)中學(xué)生獲得感性材料的來(lái)源主要有：感知教具模型、演示實(shí)驗(yàn)、多媒體情景再現(xiàn)或插圖等;利用已有知識(shí)、生活經(jīng)驗(yàn)，啟發(fā)學(xué)生回憶和新概念有關(guān)的現(xiàn)象或事件，從而引起想象或課后體驗(yàn)，只有充分的感知，理性認(rèn)識(shí)才能建立。
(2)要充分揭露概念的本質(zhì)屬性。在概念教學(xué)中一定要講透內(nèi)涵，講清外延。例如速度這一概念，其內(nèi)涵是指質(zhì)點(diǎn)的位移跟產(chǎn)生這段位移所用時(shí)間的比值，而它的外延則根據(jù)運(yùn)動(dòng)形式、性質(zhì)、特點(diǎn)及選擇的參考系不同，可分為瞬時(shí)速度和平均速度、線速度和解角速度、相對(duì)速度和絕對(duì)速度。
(3)要講清概念的基本結(jié)構(gòu)。如講解力矩時(shí)要講清力和力臂，而講解力時(shí)則要講清力的大小、方向和作用點(diǎn)三要素，另外對(duì)于那些相鄰概念，相互概念，并列概念，從屬概念等概念體系，應(yīng)當(dāng)分類比較。
二、教給學(xué)生正確的思維方法
1.在概念指導(dǎo)下進(jìn)行思維
概念是從具體的有限的物理現(xiàn)象中抽象概括出來(lái)的，反映物理現(xiàn)象之間和知識(shí)之間存在的邏輯關(guān)系與相互依存關(guān)系，因而具有普遍意義。當(dāng)我們分析一個(gè)具體的物理現(xiàn)象時(shí)，就應(yīng)該在概念中尋找依據(jù)，利用已有概念分析判斷它的內(nèi)在屬性。這樣可以將原有概念把握得更準(zhǔn)確，理解得更透徹，運(yùn)用得更巧妙。
2.根據(jù)因果關(guān)系進(jìn)行思維
自然現(xiàn)象雖然復(fù)雜，但卻跳不出規(guī)律與現(xiàn)象之間的因果關(guān)系，物理現(xiàn)象也不例外。如果學(xué)生經(jīng)常立足于尋找每一個(gè)物理現(xiàn)象的.因果關(guān)系，就會(huì)促進(jìn)他們思維和能力的發(fā)展和提高。
3.指導(dǎo)方法，正確思維
學(xué)生思考問(wèn)題、解決問(wèn)題往往不得其法。在物理思維中方法有很多，應(yīng)當(dāng)在教學(xué)中逐步滲透這些思維方法。
4.打開思路，發(fā)散思維
探究物理學(xué)現(xiàn)象的屬性、本質(zhì)的方案有若干，常是仁者見仁，智者見智。高考每年必考電學(xué)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)原理雖忠實(shí)教材卻非教材原實(shí)驗(yàn)方案，均是處理過(guò)的變式題型。
5.建立物理模型解決題海式思維訓(xùn)練
教學(xué)中為追求成績(jī)的提高，常用大量題型進(jìn)行思維訓(xùn)練，此種訓(xùn)練有利有弊，利在學(xué)生對(duì)同一類型的試題能熟練解答，甚至舉一反三，弊在造成學(xué)生思維定式，局限于思維的某一特定時(shí)間和空間而難變通，抑制創(chuàng)造思維、發(fā)散思維能力的發(fā)展，同時(shí)也增加了學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，產(chǎn)生學(xué)習(xí)物理難的心理。
6.體會(huì)研究思維，感悟思維過(guò)程
真理總是在不斷剔除謬誤后才顯露廬山真面目的，物理學(xué)的發(fā)展也是如此。如天體運(yùn)動(dòng)教學(xué)中，從地心說(shuō)與日心說(shuō)的論戰(zhàn)到開普勒三大定律的發(fā)現(xiàn)，其中經(jīng)歷了第谷幾十年對(duì)行星的觀測(cè)，開普勒的質(zhì)疑與思考分析及三年的數(shù)據(jù)運(yùn)算;為解決行星運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)原因，從哈雷到牛頓凝聚了數(shù)代人的智慧才發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，才奠定了經(jīng)典力學(xué)的基石。
7.充分重視數(shù)學(xué)方法應(yīng)用的思維
物理學(xué)是一門精密定量的科學(xué)，許多概念有它質(zhì)的規(guī)定性，用數(shù)學(xué)方法表示就體現(xiàn)出特定的可以測(cè)量與計(jì)算的物理量。物理學(xué)中的一些基本定律與公式，正是物理學(xué)量函數(shù)關(guān)系到在一定條件下的規(guī)律性反映。
三、給學(xué)生思維的機(jī)會(huì)
思維能力是智力的核心組成，思維需要訓(xùn)練，而練習(xí)就是訓(xùn)練思維、發(fā)散思維的一種重要方法，是教學(xué)中經(jīng)常性的實(shí)踐活動(dòng)。在教學(xué)中，常有學(xué)生說(shuō)，老師課堂上講的能聽懂，但自己做題時(shí)總出錯(cuò)，甚至無(wú)從下手。
在中學(xué)階段，學(xué)生的思維發(fā)展特征就是從具體形象思維逐步向抽象思維過(guò)渡，教學(xué)中只要遵循學(xué)生思維的發(fā)展規(guī)律，妥善安排教學(xué)內(nèi)容和選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，就能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，為全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)成為可能。
中學(xué)生物理小論文2
【摘 要】物理建模能力是解決物理問(wèn)題的基本能力之一。本文從建構(gòu)實(shí)物模型、過(guò)程模型和問(wèn)題模型三個(gè)方面論述了物理建模能力的培養(yǎng)。
【關(guān)鍵詞】物理模型;物理建模
隨著新一輪課程改革的不斷深入，新教材的建設(shè)也取得了初步的成效。在新教材中，基礎(chǔ)知識(shí)和基本規(guī)律沒有減少，但增加了許多聯(lián)系生產(chǎn)生活和高科技的內(nèi)容，一改舊教材高度抽象和理想化的情景與問(wèn)題，使物理知識(shí)更貼近實(shí)際。如何在這種新的形勢(shì)下讓學(xué)生有效地掌握更豐富的知識(shí)呢?物理建模教學(xué)不失為一種有效的方法。而這一切又離不開物理建模能力的培養(yǎng)。我們知道物理學(xué)的研究對(duì)象遍及整個(gè)物理世界，大至天體，小至基本粒子，面對(duì)復(fù)雜具體的物體，研究它的形形色色的運(yùn)動(dòng)，是中學(xué)物理教學(xué)的重要內(nèi)容之一。如何幫助學(xué)生理解各種形形色色的運(yùn)動(dòng)，建立起物理模型，并能運(yùn)用到解決實(shí)際問(wèn)題中去，是中學(xué)物理教學(xué)重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。抓住物理建模教學(xué)，可將最典型最基礎(chǔ)的物理知識(shí)和物理問(wèn)題介紹給學(xué)生，同時(shí)也將研究方法展示給學(xué)生，引導(dǎo)其思考、感悟以至升華。
1.物理模型
物理模型，即典型的物理問(wèn)題，是基礎(chǔ)知識(shí)的高度概括，它來(lái)源與實(shí)踐，又反作用與實(shí)踐，其功能可概括如下：
1.1 物理模型的特點(diǎn)
典型性是物理模型的首要特點(diǎn)。物理模型是從一類物理問(wèn)題中抓住主要的本質(zhì)問(wèn)題，刪除次要和干擾因素，集基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能于一體，具有代表性的結(jié)晶。方法性是物理模型的第二個(gè)特點(diǎn)。物理模型，除了加深對(duì)物理概念的理解之外，還可以從物理模型的建立，理解物理知識(shí)深刻的內(nèi)涵和外延，體會(huì)將物理知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題的'思路和邏輯方法。美學(xué)性是物理模型的第三個(gè)特點(diǎn)。物理模型能簡(jiǎn)明扼要的提示物理問(wèn)題，體現(xiàn)了它的形式美，同時(shí)物理模型是知識(shí)與思維的產(chǎn)物，是知識(shí)與能力的完美結(jié)合，體現(xiàn)了它的和諧美。
1.2 物理模型的分類
物理模型一般可以分為三類：
實(shí)物模型。這種模型在教材中較多見，一般用于建立某個(gè)物理概念，對(duì)理解概念起著不可估量的作用。如質(zhì)點(diǎn)，理想氣體，點(diǎn)光源，電場(chǎng)線，理想變壓器，點(diǎn)電荷等。
過(guò)程模型。這種模型一般用于分析物理事件的發(fā)生過(guò)程，建立物理圖景。如自由落體運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)，勻速圓周運(yùn)動(dòng)等。
問(wèn)題模型。這類模型以問(wèn)題為核心，形成了解決問(wèn)題的一般方法，可使問(wèn)題化繁為簡(jiǎn)，化難為易，如“子彈打木塊模型”，“人船模型”等。
2.物理建模能力培養(yǎng)
2.1 創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實(shí)情境，建構(gòu)實(shí)物模型
情境是建構(gòu)的第一要素，在建模教學(xué)中，現(xiàn)實(shí)情境對(duì)學(xué)生而言最有意義，因而最有利于學(xué)生進(jìn)行意義建構(gòu)，為此，教師應(yīng)積極的為學(xué)生創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實(shí)的情境，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生從中抽象，最終建立物理模型。
例如浮在水面上的輪船，浮在海面上的冰山，這兩個(gè)原始的問(wèn)題在學(xué)生頭腦在中的直接表象分別如圖1中A、B所示，這只是兩個(gè)現(xiàn)實(shí)情景，還不是需要形成的物理圖景，教師可引導(dǎo)學(xué)生分析二者的共同特點(diǎn)：均浮在水面，受重力和浮力。經(jīng)過(guò)抽象和概括，再與原有表象進(jìn)行變換和改造后，將在學(xué)生頭腦中形成一個(gè)共同的本質(zhì)的物理模型(圖C所示)。
在抽象的過(guò)程中，也可鼓勵(lì)學(xué)生展開想象。例如圖通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生夸張想象，使的一個(gè)本來(lái)比較復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化。
2.2 巧設(shè)問(wèn)題情境，建構(gòu)過(guò)程模型
物理中的實(shí)際問(wèn)題往往參與了眾多客體，影響因素復(fù)雜，故解決問(wèn)題首先要對(duì)課題進(jìn)行簡(jiǎn)化，抓住其主要特征，舍棄其次要因素，即建立物理模型。
心理學(xué)研究表明，高中生樂于提出問(wèn)題，并試圖解決問(wèn)題，喜歡討論問(wèn)題的發(fā)生及解釋、論證事物發(fā)展的因果關(guān)系。因此創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，能激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索的欲望，通過(guò)問(wèn)題的討論來(lái)分析各個(gè)對(duì)象之間的相互聯(lián)系，找出關(guān)鍵的客體，從而確立正確的研究對(duì)象。
例如圖2，勁度系數(shù)為k的彈簧一端固定于墻壁，另一端連著質(zhì)量為M的物體，物體靜止在光滑水平面的O點(diǎn)上，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射進(jìn)并留在其中，試問(wèn)最少需要多少時(shí)間物體再到達(dá)O點(diǎn)? 物體的最大位移是多少?
此題物體比較多，有墻壁、彈簧、物體、子彈，應(yīng)以什么
物體為研究對(duì)象呢?可以通過(guò)以下的設(shè)問(wèn)來(lái)啟迪學(xué)生思維：
(1)子彈進(jìn)入物體的過(guò)程做什么運(yùn)動(dòng)?能否把子彈看成質(zhì)點(diǎn)?為什么?
(2)從子彈開始進(jìn)入物體到停留在物體中這一過(guò)程時(shí)間如何?在此過(guò)程中，彈簧的形變?cè)鯓?
(3)這一過(guò)程可以取什么為研究對(duì)象?建立怎樣的物理模型?為什么?
(4)以后應(yīng)取什么為研究對(duì)象?此對(duì)象做什么運(yùn)動(dòng)?可以建立怎樣的物理模型?為什么?
通過(guò)問(wèn)題的思考，使學(xué)生領(lǐng)悟到子彈進(jìn)入物體的過(guò)程轉(zhuǎn)動(dòng)可以忽略，認(rèn)為子彈進(jìn)入物體的過(guò)程是平動(dòng)，建立質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)模型。
子彈從開始進(jìn)入物體到停留在物體中這一過(guò)程時(shí)間極短，，彈簧形變微小可以忽略，在此過(guò)程中，可取子彈和物體構(gòu)成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，沿水平方向系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)的變化為完全非彈性碰撞，從而可建立完全非彈性碰撞過(guò)程模型。系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故有：(M+m)v=mv0。又系統(tǒng)獲得速度v的過(guò)程極短，它們的位移微小到可以忽略，故可以認(rèn)為系統(tǒng)雖已具有速度但還處在平衡位置O點(diǎn)處。
此后，選取子彈、物體和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，忽略彈簧質(zhì)量、空氣阻力與摩擦力，建立彈簧振子模型，振子從平衡位置O處以速度v向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程滿足簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)模型。
此題先后建立了兩個(gè)研究對(duì)象的理想化模型(相互作用的質(zhì)點(diǎn)和彈簧振子)和兩個(gè)運(yùn)動(dòng)變化的理想化模型(完全非彈性碰撞及簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng))，經(jīng)過(guò)引導(dǎo)、啟發(fā)、分析，學(xué)生自然而然會(huì)品味到其中思維過(guò)程的真正意義，從而培養(yǎng)學(xué)生正確的思維方法和建模能力。
2.3 凸顯“意義建構(gòu)”，建立問(wèn)題模型
問(wèn)題模型是以問(wèn)題為核心而形成解決問(wèn)題的方法，它可使問(wèn)題化繁為簡(jiǎn)，化難為易。這種模型建構(gòu)的前提是教師必須認(rèn)真研究教材，吃透教材，將各章節(jié)知識(shí)系統(tǒng)化，在此基礎(chǔ)上指導(dǎo)學(xué)生從當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容所反映的問(wèn)題的性質(zhì)、規(guī)律以及內(nèi)在聯(lián)系上去分析，達(dá)到較深的理解，這個(gè)過(guò)程就是幫助學(xué)生進(jìn)行問(wèn)題模型的“意義建構(gòu)”。
如“萬(wàn)有引力定律”一章，主要介紹萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用。在應(yīng)用部分中，涉及的問(wèn)題多，公式多，學(xué)生感到繁亂。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生分析，可將這部分知識(shí)歸結(jié)為兩個(gè)物理模型。一個(gè)是行星模型，其特點(diǎn)是有一中心天體M(如太陽(yáng)，地球)和星體m(可以是行星或衛(wèi)星)，m繞M做圓周運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)力學(xué)特征是萬(wàn)有引力提供向心力，運(yùn)動(dòng)學(xué)特征是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。另一個(gè)是球體模型，物體m在天體M的表面隨其一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)忽略天體M的自轉(zhuǎn)時(shí)，m所受的萬(wàn)有引力等于自身所受重力。此時(shí)的行星模型得出的結(jié)論在此處對(duì)m不再適用，如轉(zhuǎn)動(dòng)周期T不與天體半徑R成正比，而與M自轉(zhuǎn)周期相同。
建立起了這兩個(gè)模型，學(xué)生就會(huì)感到物理情景清楚，不再亂用公式，從而不再感到混亂。
物理建模的方法很多種，物理模型也有很多種，其中運(yùn)動(dòng)模型因?yàn)槊枋鑫矬w的運(yùn)動(dòng)過(guò)程和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，同時(shí)又闡述了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，是一種最重要的模型，掌握正確的建模方法，培養(yǎng)學(xué)生物理建模能力，是高中物理教學(xué)所必須重視的問(wèn)題，因?yàn)槲锢砟Ｐ褪菍?duì)基礎(chǔ)知識(shí)的高度概括。而且具有典型性、方法性等特點(diǎn)，它集基礎(chǔ)知識(shí)與基本規(guī)律于一體。物理模型不僅僅是知識(shí)的結(jié)晶，還是思維的結(jié)晶，最能考查出一個(gè)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解深度和廣度，以及思維品質(zhì)和創(chuàng)新能力。因此我們?cè)诟咧形锢斫虒W(xué)和高三物理復(fù)習(xí)中，特別要重視培養(yǎng)學(xué)生的物理建模能力，可以從引導(dǎo)學(xué)生抓住事物的本質(zhì)，對(duì)復(fù)雜的事物簡(jiǎn)化出發(fā)，進(jìn)一步理解物理知識(shí)深刻的內(nèi)涵及外延，體會(huì)將物理知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題的思維和方法。
參考文獻(xiàn)
[1] 高級(jí)中學(xué)教課書(必修加選修)物理第二冊(cè) 人教社2008年版
[2] 物理(必修)教參第二冊(cè)2006年11月第二版
[3] 《物理教學(xué)大綱》人教社2008版
[中學(xué)生物理小論文]
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