中学物理竞赛人才培养（共10篇）
中学物理竞赛人才培养 篇1
一、物理竞赛教学中学生创新动机培养的提出
所谓创新动机指的是直接推动个体从事创造性活动并实现创新目标的内部动力,它使个体明确创新的目标及实现创新目标的意义,并始终获得抵御一切障碍的内部支持力量,从而保证创新全过程的有效实施.[1]在科学创新过程中,强烈的创新动机激发着科学家的科学探究,从而取得举世瞩目的创新成就.创新动机是创新个性品格的一个重要组成部分,培养创新动机是培养比较全面而个性的创新人才十分重要的一个举措.中学物理竞赛教学原本是培养学生创新素养的重要领域,然而,现行物理竞赛教学中存在如下问题.
(一)注重认知领域创新教学,而缺乏非认知领域的创新教学
比较注重从认知领域(创新思维) 实施创新教学,缺乏从非认知领域(创新个性品格,尤其创新动机)实施创新教学,学生创新动机和意志品格没有得到较好培养,从而缺乏强大、持续的科学创新动力.
(二)注重功利性外部创新动机激发,而缺乏内部创新动机培养
往往通过功利性的奖励方式来激发学生的创新动机.例如,通过获奖保送、加分以及高校自主招生资格认定等方式来激发学生物理竞赛中的创新动机,而较少通过激发学生对物理学的兴趣、热情和内在科学价值的追求来培养学生创新动机,从而导致学生的创新动机功利化,缺乏持续强大的创新动机.
(三)注重陈述性创新教学,缺乏体验性创新教学
创新动机培养较多局限于陈述性讲述,缺乏通过体验性创新活动来培养学生的创新动机. 例如, 往往通过物理学史的讲述来介绍物理学家的创新动机,通过相关资料报道和由专家开设专题讲座来介绍创新活动,很少通过具体创新解答问题的体验性的创新活动来培养学生内在创新动机.
鉴于现行中学物理竞赛教学中存在的问题, 笔者认为,应充分挖掘和发挥中学物理竞赛的功能,在注重培养学生创新思维的同时,应重视从非认知领域来实施创新教学,加强对学生进行创新动机的培养.
二、中学物理教学中创新动机培养的内容分析
确定中学物理创新动机培养内容为我们实施创新动机培养明确了方向和思路.笔者认为,应根据创新动机的一般性规律,[1]结合中学物理教学的实际来确定物理创新动机培养的具体内容.
(一)创新的求知欲望
创新的求知欲望指的是人们进行创新活动时, 表现出来的一种探求知识的强烈欲望.中学物理教学中学生的创新求知欲望是指学生在运用原有物理知识探究解答物理问题、解释物理现象、实施实验遇到困难时,为了解决问题、解释物理现象、完成实验而产生的探究物理新知识、新方法的动力.
(二)创新的兴趣爱好
创新的兴趣指的是人们在创新活动中表现出来的某种积极探究事物的认识倾向,表现出来的快乐、兴奋并具有向往的心情.中学物理教学中创新兴趣是指学生在学习物理知识、探究物理问题时表现出来的一种积极的创新情感体验活动. 例如,对物理现象、物理实验的好奇和爱好,对物理知识体系、物理研究方法和解题方法等的浓厚兴趣.
(三)强大的创新热情
创新热情是在充分认识和体验创新活动重要性的基础上表现出来的一种持续、积极主动的情感和态度.中学物理教学中创新热情是学生深刻地认识到物理创新活动的重要意义,真实地体验到物理创新活动带来积极、持续、快乐的情感体验和态度. 例如,通过物理创新活动获得的成功感、自豪感,体验到物理学理论、研究方法、解题方法等的重要功能. 创新热情是比创新求知欲望和兴趣更持续、更稳定、更积极的一种情感活动.
(四)较高的价值追求和抱负水准
较高的价值追求确定了创新活动的行为和方向,而抱负水准则决定创新行为达到什么程度.一个人追求的目标越高,他的才能就发展得越快,对社会就越有益.中学物理教学中较高的价值追求和抱负水准具体体现在要求学生在认识到物理学重大的科学价值、应用价值、认识价值的基础上,立志从事物理学研究和应用工作,为物理学发展做出重大贡献.
三、物理竞赛教学中学生创新动机培养策略探索
(一)创设渗透新知识、新方法的问题情境,培养学生探究物理世界的求知欲望
当学生遇到运用原有知识和方法不能解答的新问题或发生错误时,会产生强烈的求知欲望.因而,物理竞赛教学中可根据学生原有认知,创设渗透新知识、新方法的问题情境,让学生在探究解答这些新的问题过程中发现原有物理知识和方法的局限性,激发探究新的物理知识和方法的求知欲望,从而实施物理知识和方法的创新.
例1如图1所示,在一个非磁性铁芯上绕上两个完全相同的线圈,其中一个线圈上连接电键S和电源,电源的电动势为E,内阻为零.另一个线圈接有电阻R.开始时电键S断开,现接通电键S.试求:通过电源的电流强度与时间的关系.
分析:针对学生认知中存在“通过电感线圈中电流强度瞬间不变”(“电惯性”)的认识,在物理竞赛教学中创设包含互感新知识的例1问题.部分学生根据自感和电路理论对接电源的原线圈列出:受“电惯性”思维定式的影响,认为t=0时,I10=0,得出针对上述解答,部分学生认为,根据变压器电压公式得出u2=E. t=0时变压器输出功率为而输入功率P1=EI10=0,违反能量守恒定律.部分学生认为,根据变压器电流规律I1n1=I2n2,t=0时,I10=0,I20= 0,电阻上电功率为零,这与用变压器电压规律得出的结果矛盾.上述矛盾出现后,学生感到很惊讶,迫切想知道矛盾的原因.教师及时抓住这一创新教育契机,启发引导学生指出,矛盾原因是在多个线圈电磁感应情形下,自感电流的“电惯性”结论不能成立,需要探究多个线圈电磁感应情形下(互感)相关通过线圈电流强度的规律.受此启发,学生跃跃欲试,探究新知识的欲望得到空前激发,为后继知识创新注入较大动力. 最后不仅解决了这个矛盾,而且探究出新的互感规律,实现知识创新.
(二)创设从矛盾到统一的教学情境,培养学生探究物理的兴趣
创新思维始于问题,而问题是一种矛盾.当学生探究解答新的物理问题时,原有认知结构中知识、方法和新的事实以及原有知识和方法间发生矛盾时,迫切想知道矛盾的原因,就会产生一种探究矛盾原因、实施知识和方法创新的动机,伴随着矛盾的消除,知识和方法的创新,实现从矛盾到统一, 有效地培养学生探究物理的兴趣.
例2已知地球自转的角速度为 ω,地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g. 若要在地球的赤道上发射一颗质量为m的“近地”卫星,使其在赤道平面内运动,且不考虑所有阻力,则发射此卫星消耗多少能量?
分析:对于例2问题,学生中有如下两种解法.
解法1:以地心为参照系,卫星开始相对地心的速度为v0=ωR,“近地”卫星相对地心的速度为,根据动能定理得发射“近地”卫星消耗能量为:
解法2:以卫星所在6处地面为参照系,开始卫星相对地球表面的速度为零,由于地球表面相对地心的速度为v0=ωR,则近地卫星相对地面的速度为v1′=v1-v0,发射卫星消耗能量为:ΔE=1/2 mv1′2=1/2 m(v1-v0)2.
上述两种解答结果不同,导致矛盾.学生探究矛盾原因的动机得到激发.在此基础上,学生通过交流讨论,明确发射卫星所消耗的能量就是卫星和地球的一对作用力和反作用力做功之和.在地心参照中,令发射时间为 Δt,卫星和地球间相互作用力为F,地球对卫星所做功为W1=1/2 m(v12-v02),卫星对地球所做功为W2=-Fv0Δt,结合FΔt=mv1-mv0,解得W2=-v0(mv1-mv0). 发射卫星消耗能量为 ΔE=W1+ W2=1 /2m(v1-v0)2.解法2中,由于卫星对地球做功为零,再之地球质量很大,发射时平动加速度很小,是一个近似的惯性参照系,因而对卫星所做功就是消耗的能量,解得结果与解法1相同.两种解法的矛盾得到消除,由矛盾到统一,进一步激发学生探究物理问题的兴趣.
(三)在探究中体验科学美,培养学生探究物理的创新热情
积极的情感体验是维持创新热情的不竭源泉. 科学美感是一个重要的高境界的情感体验,能使创新者产生内在和谐的无穷的毅力和耐心的源泉,欣赏和感受科学理论和学说中隐含的科学美 (自洽美、统一美、相似美、对称美、简单美等),使人对科学理论产生积极的情感体验,对所从事的事业产生持续的热情.在物理创新教学中,挖掘隐含科学美的课程资源,让学生在探究中体验科学美,从而获得积极的情感体验,能有效地培养学生探究物理的创新热情.
1.在探究中体验物理理论的自洽美,培养学生的创新热情
例3如图2所示,氢原子核外电子绕原子核沿顺时针方向做高速圆周运动,速率为v1.现加一个以原子核为圆心与轨道平面垂直向里的圆形匀强磁场. 假若加了磁场后,电子轨道半径近似不变,不计电子受到的重力,则电子运动速率v2( )
A. 变大B. 变小C. 不变D. 不能确定
分析:部分学生根据但部分学生认为洛伦兹力对电子不做功,电子速率应不变.针对学生上述困惑,教师引导学生进行如下探究.
加磁场过程中在电子轨道上产生感生电场强度满足:E2πr=πr2B/Δt ,电子速率增量满足:EeΔt=mv2-mv1,解得v2=v1+eBr /2m.这一结果虽然得出v2>v1,但又与不同.学生进一步探究:由于微扰轨道半径近似不变,导致速度增量,因而原有解法中两种解答自洽.学生从感生电场理论和牛顿运动、洛伦兹力理论得到的解答结果是一致的,从而感受到物理理论和方法的自洽性,体验到科学理论和方法的自洽美,创新热情得到空前激发.
2.在探究中体验物理理论统一美,培养学生的创新热情
例4如图3所示,两块无限大的接地导体平面相距为L,在两板之间距离A板为d处放置一带+q电量的点电荷.试求:每块板上的感应电荷.
分析:直接运用平面镜像电荷法解答这个问题需要构建无数个镜像电荷,求解比较复杂和困难. 物理竞赛参考文献[2]上常构建平面电容模型运用电容器知识求解这个问题.然而,在物理竞赛教学中部分学生通过构建一般化电荷模型来创新求解这个问题.
考虑到平面电荷是球面电荷的特殊模型,现构建一般化双球面模型:如图4所示,左侧的导体平面的一般化电荷模型为内球接地导体球面,半径为R (R垌d),右侧的导体平面的一般化电荷模型为包裹内球的接地球壳,且表面与内球面距离为L,而点电荷被夹在中间.设外侧感应电荷总量为Q1,内侧感应电荷总量为Q2,由外球面接地可得:Q2+Q1+Q=0.由于内球接地,因此在球心处的电势为零.即有:由上二式可解得当d=R,L=R时,双球面接地电荷模型近似为双平面接地电荷模型,解得:这一结果与参考文献[2]的解答相同.
通过构建平面接地电荷模型的一般化电荷模型(双球面接地电荷模型),运用接地球面电势规律,创新地解答这个疑难问题,不仅培养了学生的创新思维方法,而且使学生在创新解答过程中体验到物理模型、物理理论的特殊和一般的统一美,进一步培养了学生创新热情.
3.在探究中体验物理模型相似美,培养学生的创新热情
例5老鼠离洞后在水平面上沿着直线运动, 它运动的速度与到洞中心的距离成反比,当老鼠运动到离洞中心距离为a的A点时速度为v0. 试求: 老鼠从A点运动到离洞中心距离为b的B点过程中所需时间.
分析:例5问题常规方法是运用图像累加方法. 部分学生进行如下创新解答:老鼠速率与离洞距离x的关系为v=v0a/x ,构建如图5所示物理模型(恒定功率为p0的变力作用于轻质弹簧上A点),A点速率为v= p0/kx(弹簧形变量,k为弹簧劲度系数).老鼠速kx率与弹簧A点速率的数学模型相似,根据功能关系从而解得由a到b过程中运动时间
通过构建数学模型相似的熟悉物理模型,运用类比方法解答例5问题,不仅简化解题过程, 而且使学生体验到不同物理情形中所属物理模型和数学模型内在的相似美,有效地培养学生创新热情.
(四)在探究解答问题中感受物理学的重大价值,培养学生对物理学的价值追求
在物理竞赛教学中,创设一些以自然、生产、科研、军事等为背景,包含重要科学研究方法、物理思维方法和解题方法的实践型问题情境,让学生通过创新解答物理问题来认识到物理学的重大应用价值,认识到物理思维方法在解决疑难问题中的重要作用,从而培养学生对物理学的价值追求和持续的创新动机.
物理竞赛人才培养之我见 篇2
物理学是一门以观察、实验为基础的学科,也就说物理学是源于实践的,因此,在教学中要注重培养学生的观察能力、实验探究能力和科学思维能力。
一、培养学生的观察能力
在物理学习中,观察是重要的学习方法,观察能力是在学生学习过程中逐渐形成的。那么,如何在物理教学中培养学生良好的观察能力呢?
1. 要使学生充分认识观察的目的性和重要性。观察是物理学习的一个基本方法,更是通向正确认识的重要途径。例如,奥斯特由于观察而发现了电流的磁效应,伽利略由于观察研究吊灯摆动而发现了摆的等时性原理……因此在教学中,我们要结合成功观察的事例和有关教学内容,说明观察的重要性,教育学生做观察的有心人。
2. 要教会学生观察的方法。在物理教学中,应使学生掌握常用的观察法。如对比观察法、系统观察法和验证观察法等等。
3. 给学生提供尽量多的观察机会,并充分发挥教师的指导作用。除了演示和学生实验,我们还结合物理的特性让学生多观察日常生活中常见的物理现象。同时发挥教师的指导作用,引导学生开动脑筋、积极思考,从而提高学生的观察能力。
二、培养学生的实验探究能力
1. 创设科学探究的学习环境,培养学生运用实验获取知识的能力。
传统教学以教材为主、实验为辅,学生实验主要是为了验证规律、加深对物理知识的理解,以及培养学生进行观察、操作、分析数据等实验能力。新课程标准要求我们教师能适应社会发展的要求,彻底转变思想观念,在组织教学中,创设一个良好的探究科学知识的学习氛围,改变过去以讲授为主的教学模式,要让学生积极参与到课堂教学中来,注重学生的个人发展,让学生与教师互动,并通过物理知识与实验的结合展示新知识发现的全过程,培养学生运用物理实验获取知识的内在能力。
2. 培养学生科学的探究习惯和实验探究设计能力。
在教学过程中教师应该有目的、有计划地培养学生学习的习惯。教师第一步要通过帮助学生复习上一节课的内容和适当小结其课外探究的内容,然后通过有趣的演示实验、学生实验或生活中常见的物理现象等使学生产生疑问,从而启发学生探究,并要让学生进行自主学习,尝试解决问题的方法。教师要适时加以指导,确保学生养成科学探究的习惯。同时,在学生实验教学中,教师要铺设知识台阶和思维基础,启发引导学生进行实验设计,形成物理实验设计探究的思维过程,培养学生实验探究设计能力。
3. 创设实验应用的情景,培养学生实验移植应用能力。
实验包含了理论和设计方法,教师应引导学生运用学生实验中学到的实验理论、方法、技术来解决实验应用问题,从而培养学生的实验移植应用能力。 例如,学生电学实验中多次用到分压电路技术,教学中,教师可以创设有关分压电路移植应用的情景:用分压电路和弹簧、电压表设计压力计;用分压电路设计家用台灯等,从而提高学生实验移植应用能力。
三、培养学生的科学思维能力
初中物理课堂如何培养学生的科学思维能力?主要是通过科学探究过程中的几个环节,即“提出问题——猜想假设——设计实验——进行实验——分析论证——评估”来培养学生的科学思维能力。科学实验探究为科学的教学提供了广阔的实践空间,在探究过程的每一个阶段,通过学生亲自参加活动,使他们掌握探究的基本思维方法,这是科学探究过程中培养学生思维能力的有效途径。
此外,要注重培养学生的创新能力。具有以上的基础并不能成为突出的物理人才,物理竞赛人才还需具备创新能力。因此,教师还必须注意培养学生的创新能力。但我国教育在培养学生创新能力方面有严重的缺失。故教师首先要转变观念,充分认识创新教育是教学改革和人才培养的关键,并在教学过程中给学生以创新的机遇和平台。在教学中要强调“发现”知识的过程,而不是简单地获得结果,强调创造性解决问题的方法和形成探究的精神。在指导学生解决问题时,要尽可能地从各个不同角度来启迪引导学生,培养他们的创新能力。
最后,老师在教学过程中还要有超前意识,初中物理竞赛知识有三至四成的知识涉及到高一的物理知识,对于物理学习有特别爱好的学生,我们除了教授初中的知识外,还必须延伸涉及到高中的物理知识。做到以上几点,我相信就一定可以培养出一批批优良的物理竞赛人才。
中学生物理素养的培养 篇3
一、物理素养的界定和形成
1.物理素养的界定
物理素养是指具有强烈的学科意识、学科理念, 即对系统物理概念、定义等基础知识的掌握程度;具有学科的思维方法和解决问题的方法, 即要具备物理问题研究思路和方法的能力、独立思考物理问题的能力和敏捷反应物理现象的能力;具有通过对物理知识的理解、对物理技能的掌握并付之于实践时谨慎、务实、耐心、细致、持之以恒、不怕失败的能力, 它是学生在物理学习和实践活动中所应具备的基本素养。
2.物理素养的形成
中学生物理素养的形成需要学生长期对物理概念、公式、定理、定义、规律有科学的理解和科学的认识, 掌握与周围常见事物相关的科学知识, 并能应用于日常生活, 逐渐养成科学的行为习惯和生活习惯;了解科学探究的过程和方法, 尝试应用于科学探究活动, 逐步学会科学地看问题、想问题, 应用知识解决实际问题, 并在此基础上逐渐形成稳定的心理品质。目前对于物理学素养的内涵或基本要素, 国内外学者综合提出“物理学科素养”应该由物理知识、物理科研过程、物理学习价值观以及对社会作用四大方面构成。目前对于公众的学科素养的评估, 尽管国际上还没有一个公认的统一标准, 但结合我国社会、教育、文化特点, 专家认为新世纪中学物理素养应包括:具有专与博相统一的知识结构, 掌握现代教育理论和学生身心发展的规律, 具有物理学科学习的科学精神 (包括质疑、探究、合作、实事求是等精神) 、科学态度 (包括科学兴趣、科学习惯、行为意向) 和应用科学思想, 有较强的学科科研能力、创新能力、动手实践能力、综合使用计算机和国际互联网研究和交流能力及指导科学学习的能力, 具有一定的科学思维方法和科学的价值观, 有终身学习的意识, 了解学科技术对社会的影响以及学科技术发展对人类的创新促进作用, 从而形成一定层次的科学的物理素养。
二、 中学生物理素养的培养策略
1.通过课堂情景、教学让学生描绘出物理模型、洞悉物理情景、形成物理空间思维来提高物理素养
课堂教学是教与学的核心, 因此课堂教学的好坏影响学生学习的主动性和积极性。以学生为主体、生动有趣、丰富多彩的课堂教学使学生对物理感兴趣, 主动学习、研究物理, 使知识从感性认识过渡到理性认识, 达到知识的掌握和提高。在学习电学中的“功率”遇到复杂物理问题时, 教师在教学中应帮助学生描绘出物理模型、洞悉物理情景, 使学生形成物理空间思维, 从而提高物理素养。
【例1】 如图1, 在广阔的宇宙空间存在这样一个远离其他空间的区域, 以MN为界, 上部分的匀强磁场的磁感应强度为B1, 下部分的匀强磁场的磁感应强度为B2, B1=B0=2B2, 方向相同, 且磁场区域足够大。在距离界线为h的P点有一宇航员处于静止状态, 宇航员以平行于界线的速度抛出一质量为m、带电量为-q的球, 发现球在界线处速度方向与界线成60°角进入下部分磁场, 然后当宇航员沿与界线平行的直线匀速到达目标Q点时, 刚好又接住球而静止。求:
(1) 小球在两磁场中运动的轨道半径大小 (仅用h表示) 和小球的速度;
(2) 宇航员的速度 (用已知量表示) 。
对学生来说, 很难建立带电离子在复合场中的物理模型, 弄清带电离子运动的物理情景, 很难形成解题思维。教师应引导学生理解“带电离子在磁场中只受磁场力的情况下做匀速圆周运动, 因此在磁场B1中做匀速圆周运动的圆弧轨迹P点的切线的垂线与圆弧轨迹MN边界交点弧上N点的垂线的交点O1是带电离子在磁场B1做匀速圆周运动的圆心;在磁场B2做匀速圆周运动的圆弧轨迹与MN边界交点N点和M点的弧切线方向的垂线交点O2是带电离子在磁场B2做匀速圆周运动的圆心;经过MN边界M点后重新进入磁场B1, 据对称从M点到Q点的匀速圆周运动的圆心为O3”等物理情景, 从而建立如图2所示的物理模型。从图2数学模型引导学生知道∠O1NM=30°, ∠PO1N=60°, ∠NO2M=120°, 根据三角函数关系引导学生推出R1-h= R1cos60°, R1=2h;由
同理, 教师应引导学生根据数学几何模型的对称性求解宇航员的速度, 首先使学生理解P到Q的距离
通过这样的课堂教学引导, 使学生把课本和课堂知识运用于实践, 提高建立物理情景和物理模型的能力, 使学生解决物理问题由难变易, 由复杂变简单, 从而形成物理空间思维, 提高物理素养。
2.通过对物理实验、物理现象的综合分析, 让学生在掌握实验方法的基础上总结验证物理实验规律, 从而形成物理思维, 培养综合物理思维素养
学生头脑中掌握的物理概念和规律是大脑对物理现象和物理过程进行分析综合、抽象概括、推理而形成的, 物理实验是理解概念、掌握规律的基础, 也是掌握实验方法、培养综合物理思维素养的重要手段。
【例2】 如图3在动量守恒定律建立过程中做探究实验时, 学生直接观察到的现象是:小球从抛物线斜面滑下, 若没有B球存在, A球落在P点, 有B球存在, A球与B球发生碰撞, A球落在M点, B球落在N点, 那么, 如何验证A、B球碰撞前后动量守恒呢?这里要打通学生的思维障碍, 就要引导学生描绘理想化的物理图景, 并进行推理, 引导学生想象出A球与B球碰撞时间很短, 水平方向摩擦力作用忽略不计, 碰撞后在空中运动过程中空气阻力很小而忽略不计, 所以物体瞬间碰撞时动量守恒。则有:
mAvA=mAvA′+mBvB′ (1)
由于斜槽末端水平, AB均做平抛运动, 设入射球未与B球碰撞时飞出的水平距离OP为sA, 在空中运动时间为t, 则vA=sA/t, A球与B球碰撞后飞出的水平距离OM、O′N分别为sA′和sB则vA′=sA′/t, vB′=sB/t。由于做平抛运动的小球落到地面上时, 只要下落的高度相同, 飞行的时间就相同, 于是得出:
mAsA=mAsA′+mBsB′ (2)
接着引导学生理解若实验中证得 (2) 式成立, 则 (1) 式成立, 因此动量守恒定律被验证。通过这样的学生实验增强了学生的好奇心和动手能力, 也让学生理解了物理学研究的方法, 培养了学生观察实验、积极思维、大胆猜测、严密推理、归纳总结等物理实验思维能力, 从而提高了学生的物理素养。
3.综合实践活动是培养和提高学生物理素养的重要途径
德国哲学家费希特说过:“所有的理论法则都依赖于实践法则;如果只有一条实践法则, 那么它们就都依赖这一条实践法则。” 学习的素材来自社会活动, 学习的结果服务于社会, 这就是学习的目的;学习的主体——学生生活在现实社会环境中, 生活于复杂的社会实践中, 学生对社会和自然之间内在联系的整体认识与体验程度, 亲身参与实践的积极程度, 积累实践技巧和学习经验的丰富程度, 最终影响学生形成对环境的观察和应对策略、对社会和自我的责任感, 形成从自己的周围生活中主动地发现问题并独立地解决问题的技巧和能力, 形成实践能力及对知识的综合运用和创新能力, 养成合作、分享、积极进取的素质品质, 从而使理论学习和现实社会环境自然进行交互作用、得到持续发展。
在物理教学过程中, 教师应尽可能地引导学生进行相关的课外参观考察活动, 引进大量的综合实践活动资源;引导学生在课堂上独立动手实验, 模仿遵循科学研究的一般过程, 运用调查、测绘、资料搜集等手段, 收集大量的研究资料或事实资料, 采用验证、实证等研究方法, 提高物理素养。
4.重视物理大家精神的陶冶, 提高物理素养
教师教学的目的不仅仅是单纯地传授知识, 还要特别注重引导学生体验学科真理, 继承学科大家精神;改变长期传统教学影响学生的创新能力、重视传统经验而轻创新性、重教条经验思维而轻逻辑思维的教育模式;学生学习的目的也不是机械地学习课本知识, 简单模仿教师的学习技能, 而是创造性地去学习。为此, 在教学中应加强渗透爱迪生的质疑精神、法拉第的执着精神、爱因斯坦的创新精神等物理大家精神的陶冶, 让这些物理大家在学生心中形成偶像, 让物理大家的学习精神、科学研究精神、创新精神、批判精神等影响学生, 达到陶冶学生情操的目的, 使学生养成不唯书不唯师、不受传统经验的左右、把实践作为检验真理的唯一标准的习惯, 这是极为重要而基本的物理素养。质疑和独立思考的素养是学生创新的基本素养, 教学中要引导鼓励学生对“理所当然”的想法、习以为常的现象大胆质疑, 揭示矛盾, 进而展开课题, 探讨研究, 总结规律, 决不能让学生养成死记硬背、人云亦云的不良习惯;养成怀疑一切、验证一切, 错误也是一种经验的学习素养, 从而整体提高学生的物理素养。
中学物理竞赛人才培养 篇4
为提高我校物理教师的实验操作技能和实验教学水平，充分发挥实验教学在实施新课程改革中的作用，进一步推动实验教学工作，提高我校教育教学质量。我校于2009年9月13日在校内举行三猛中学物理教师实验操作技能竞赛，全校有五名教师参赛。
本次竞赛分初赛和决赛，竞赛内容采用基础实验和创新实验两部分，基础实验是初中物理探究性实验，创新实验是对现行实验的改进与创新。参赛选手精心准备，操作规范，实验基本功扎实，重点突出，现象明显，特别是在创新实验中亮点纷呈。经过紧张激烈的角逐，推选出李龙才、卢志宝两位教师代表参加绿春县初中物理教师实验操作技能竞赛。
这次竞赛不仅检验了我校初中物理教师的实验教学水平，发现了一批实验教学战线上的骨干和能手，锻炼了实验教学教师队伍，同时也为我市实验教学发展积累了宝贵经验，对促进我市初中物理教师队伍建设、提高实验仪器设备的使用效率、促进学校实验教学更好开展等方面都起到了积极的推动作用。
中学物理竞赛人才培养 篇5
关键词：电子设计竞赛 综合素质 创新能力 团队合作能力
中图分类号：G641 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（b）-0227-01
随着教育改革的不断发展，素质教育已经取得了明显的效果。早在1999年6月《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》就明确指出：“实施素质教育，就是全面贯彻党的教育方针，以提高国民素质为根本宗旨，以培养学生创新精神和实践能力为重点，造就‘有理想、有道德、有文化、有纪律’的、德智体美等全面发展的社会主义事业建设者和接班人。”我国目前正处于产业转型升级的重要时期，经济的高速发展对当今人才的需求也在不断变化。为适应社会的不断进步，培养具有综合素质能力的高技术人才势在必行。电子设计竞赛作为理工科大学生在校期间的重要竞赛之一，不仅仅是对学生实际动手能力的一种检验，同时也是对学生综合素质培养的一种重要途径。
1 电子设计竞赛在学生综合素质培养中的重要作用
全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一，是面向大学生的群众性科技活动，目的在于推动高等学校促进信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革。竞赛的特点是与高等学校相关专业的课程体系和课程内容改革密切结合，以推动其课程教学、教学改革和实验室建设工作。
1.1 电子设计竞赛有助于学生的自主创新能力培养
当今电子信息技术高度发展，需要更多的创新型人才。当今我国正处于产业升级转型的重要时期，对人才创新能力的要求越来越高。传统的技术型人才已经不能满足社会高速发展的需要，只有不断创新才能保证产业的活力。全国大学生电子设计竞赛对电子信息类创新人才的培养起到了极大的促进作用。竞赛中的每一道题目都是经过精心设计的，既可以用课堂中学过的常规思路、典型应用来实现，也可以通过新方法、新途径实现。竞赛中对于同一题目，更加新颖的思路和解决方案往往更能引起专家和评委的注意。对于新器件、新技术的创新性应用也往往能够获得较高的评分。这些都是获奖的关键，也是促进学生主动创新的动力。
1.2 电子设计竞赛有助于学生的团队合作能力培养
团队精神是大局意识、协作精神和服务精神的集中体现。它反映了团队成员对本团队的特征、地位形象和风气的理解和认同。团队合作能力是大学生综合素质中的重要一项，是大学生走向社会、走向工作岗位必须具备的基本能力之一。在大学生电子设计竞赛中，参赛人员以小组的形式参赛。这样就要求组内的每个成员必须要有明确的分工，各司其职，并且要能够做到相互协同、相互合作、采人之长、补己之短，才能充分发挥团队中每个成员的优势，将团队最优秀的一面展示给专家和评委；才能发挥出每个成员的最大能量，将参赛作品做得尽善尽美。这在无形之中锻炼了参赛学生的团队合作能力。
1.3 电子设计竞赛有助于学生的语言表达能力培养
目前，在校大学生普遍存在着语言表达能力不足的缺陷。根据中国社会调查所（SSIC）对部分高校大学生开展的一项问卷调查，其结果显示：有32%的同学“撰写课程论文时常会出现无从下笔的现象”，“不习惯与陌生人聊天”的占31%，认为“自己的语言表达能力较强”的仅占25%，“常为报刊杂志撰写稿件”的占6%。培养大学生的语言表达能力已经成为了当今高校最重要的任务之一。在大学生电子设计竞赛中，要求每组参赛队员除了完成参赛作品的制作与调试外，还要求参赛学生必须书写完整、严谨、准确的技术报告，并且要求学员现场向专家评委介绍参赛作品的功能以及创新点，现场回答评委提出的相关问题。这些都是对参赛学生语言表达能力的一种锻炼，既提高了学生撰写书面报告的能力，又锻炼了学生口头表达的能力。
1.4 电子设计竞赛有助于学生刻苦钻研、科学严谨的科学态度的培养
科学态度是科学技术普及活动目标体系的核心内容，它表现为追求真理的勇气、尊重规律、习惯于理性思考等特征，它们构成一个人科技素养的最关键部分。培养大学生的科学态度是帮助大学生运用科学方法、学习和创新科学知识、树立科学精神的首要条件。大学生电子设计竞赛要求参赛成员必须在规定的时间内完成题目的设计与实现，这就要求参赛成员必须在有限的时间内专心致志、一丝不苟地进行反复论证与设计，任何不严谨的缺陷都有可能成为比赛失利的致命因素。这是对学生严谨踏实、勤奋努力、一丝不苟、精益求精的科学态度的一种鼓励，也是对学生未来走向社会工作态度的一种导向。
2 结论
大学生电子设计竞赛对于电子信息类学生的综合素质培养具有重要意义和作用。它在自主创新能力、团队合作能力、语言表达能力和科学态度等方面的培养效果是显著的。它不同于课程中知识的传递过程，而是在实践过程中对学生产生着潜移默化的影响。对于培养符合当今社会高速发展需求的综合素质人才，具有重要的意义。
参考文献
[1] 李艳，杨兴明，王龙.电子设计竞赛与大学生素质能力培养[J].科技信息，2005（9）：165-166.
[2] 李晓云.新形势下培养大学生团队合作能力初探[J].淮海工学院学报：人文社会科学版，2012（12）：108-109.
[3] 俞允海.当代大学生语言文字应用能力现状及其对策[J].湖州师范学院学报，2006（12）：24-26.
[4] 吴晓莉，吴娴，黄国华，等.科学态度及其影响因素分析[J].广西师范学院学报：自然科学版，2010（1）：94-96.
中学物理竞赛人才培养 篇6
1. 从观察实验仪器入手, 抓好起步。
教学中我时常发现, 有些高二、高三年级的学生对各种仪器, 仪表不会读数, 归根到底是直尺不会用。因此, 我认真帮助学生复习“长度的测量”, 抓好起步, 让学生学会正确地准确地使用基本测量仪器, 每学一件新的仪器仪表, 都让学生弄清它的作用、符号、量度单位、最小测量范围、量小分度、如何读估计量、零刻度位置及零刻度的校准。
2.
.改革演示实验的方法, 增强观察的自觉性, 不仅能收到一般的演示实验的效果, 而且还能激发学生观察兴趣, 提高观察能力。例如:通过设计巧妙、现象新奇的演示实验, 让学生好奇及疑惑不解, 从而急于弄明白“这是为什么”, 使学生的注意力很快引入到课题中去。
3. 多为学生创造观察实验的机会。
例如, 增加学生实验次数, 按实际条件, 做到每2人为一个实验小组, 定期举行实验展览, 开放实验等。在高二、高三学期末, 我几乎把高中阶段的各实验器材摆放出来, 让学生在科技活动时间里, 到实验室自己复习。
4. 培养学生良好的观察习惯。
具体作法是: (1) 经常就常见的物理现象提出问题。 (2) 布置一些以观察性、实践性、实验性的课外作业。 (3) 有计划地布置一些预习性的课前观察。
二、中学生科学实验能力的培养
1. 抓好起步, 培养学生的基本实验技能。
我从高中一年级开始有计划有步骤地加强学生使用物理基本仪器的训练, 做到六会:会选, 即能根据实验要求的精确度和测试范围选择合适的实验仪器;会拿, 即懂得仪器的正确拿取方法;会用, 即能按操作规范使用实验仪器;会读, 能正确地认读出各种仪器测量中的示数;会记, 即记录数据实事求是, 使用物理单位准确, 能根据设计表格, 有边测量、边读数、边记录的良好习惯。
2. 指导学生实验操作, 抓好三个环节。
首先要使学生明确实验目的和实验原理。其次是向学生讲解实验方法和步骤, 提出实验要求, 教学中最好是能运用实验所用的器材, 边讲边示范来说明仪器装置、性能、调节、使用方法、注意事项以及做实验的关键。其三是巡回视察, 及时发现并帮助学生解决操作中的一些困难, 纠正一些实验方法上的错误。
3. 训练学生学会两种基本的科学实验方法:
(1) 有计划地训练学生学会“控制条件”来探索物理规律的科学方法。物理实验实际上是在控制某些条件进行的, 它可以在保持其他条件不变的情况下控制一个条件的变化来考察所产生的后果, 即用改变一个量而使另一个量随之变化的办法来测出二者之间的定量关系, 例如, “验证牛顿定律”实验等。在此基础上再通过综合、概括、总结、导出规律, 这是学习和研究物理的普遍方法。 (2) 有计划地训练学生学会根据实验数据绘制图线, 利用图线寻找规律或建立概念的科学方法。根据实验数据作出图线或图像的分析找到规律, 这是物理实验研究中常用的另一重要科学方法。
三、中学生的思维创新能力的培养
1. 在实验目的上进行思维创新。
运用同样的实验器材, 或者稍加改变, 可以达到不同的实验目的。因此, 改变学生实验目的, 启发学生进一步思考, 同样可以培养学生的思维创新能力。
例如, 当学生根据教材要求, 用一个带有刻度的注射器完成了“验证玻意耳定律”实验后, 可引导学生继续思考:能否用这套器材粗略地测定大气压强P?
2. 在实验原理上进行思维创新。
为了同一个实验目的, 可以选择不同的实验原理, 从而创造出不同的实验情景和操作方法。这是学生实验教材中又一种可供挖掘的思维创新因素, 也是更高层次思维创新因素。
3. 在实验器材上进行思维创新。
实验器材的改变给学生提供了一个崭新的实验手段, 这就要求学生把握住基本的实验原理, 创造性地运用新的实验器材完成类似实验。
如对“测定玻璃的拆射率”实验, 在学生采用两面平行的玻璃砖, 用插针法完成了实验后, 可进一步要求学生思考:若将该玻璃换成三棱镜或厚度均匀的圆形玻璃则又如何进行实验?
4. 在实验条件上进行思维创新。
实验条件的改变, 将要求学生在新的条件下, 运用所学的物理规律, 创造性地确定实验方案, 创造性地测定相关物理量, 创造性处理实验数据, 从而达到同样的实验目的。
例如, 对“验证机械能守恒定律”实验, 可改变“起始点清晰的实验条件, 让学生思考;若在重物做自由落体运动的初始阶段, 让记时器打出的一些点子模糊不清, 则如何利用其余的清晰点加以验证?引导学生利用, 测出△h、v2和v1加以验证。
中学物理竞赛人才培养 篇7
物理学是对学生智力和科学素质要求很高的学科。许多学生在学习这一学科时有困难, 学习中出现了一学就“会”, 一放就忘, 一用就错。究其原因是:概念不清, 方法不会, 思路不通。解题是深化知识、发展智力、培养创新精神的重要途径。通过解题, 提高解题能力, 激发学生的创新意识, 培养学生勇于创新的科学素质。
一、注重基础性
解题, 是学生所学知识的初步应用, 要有创新意识。创新的前提是夯实基础知识, 这是新课程的要求。教学要一步一个脚印, 把基础知识夯实, 让学生全面掌握基本概念, 透彻理解物理规律, 活化所学知识。“活”是学得透, 学得活。死记硬背, 套公式解题, 错误就在所难免。要想杜绝这种现象, 就应当培养学生实事求是、深钻细研、踏实肯学的科学素质。物理基础知识要学得“活”, 就要在学习时多联系日常生活中丰富多彩的物理现象, “从生活走向物理”。
二、注重情感态度和价值观
怀着激情解题, 就可能焕发创新意识, 培养创造性的个性心理素质。怎样调动学生的解题激情呢?首先, 要认识到解题是自己所学知识是否能应用的一次检验, 解题正确是学习成功的体现。其次, 让学生通过解题的成功获得成功的愉悦, 树立学习的信心, 把解答每一道物理题, 看成是解决“科学问题”, 可为将来改善自己的生活、推动社会进步, 打下良好的基础。
三、规范解题过程
规范解题过程, 是提高能力的重要途径。通过培养规范的解题过程, 激发学生的创新意识, 培养既严谨求实又勇于创新的科学精神。规范解题过程主要从以下三个方面进行。
1. 思路。
解题思路来源于审题, 来源于扎实的基础知识。故在教学中, 应引导学生认真仔细阅读题目, 逐字逐句地推敲。明确已知条件, 挖掘隐含条件。根据分析提炼出的信息, 画物理情景图。借助示意图, 搞清题目里各条件和目标的关系, 进一步找出各个不同物理过程所反映的物理规律以及它们之间的联系, 进而确定解题方法。
2. 过程。
“说话要有根据, 说话要合乎逻辑”, 这是人类科学素质的表现之一。同样, 解题过程也要有依据。依据条件和目标关系反映出的物理规律, 列方程, 由方程解出最后结果。规范的解题过程主要有四步: (1) 选研究对象; (2) 分析研究对象的物理过程、状态等; (3) 依据分析得到的信息, 根据物理规律列方程; (4) 联立方程求解, 得出结果。
3. 方法。
解题方法往往不止一种, 解题时, 应尽可能选简捷有效的方法。平时练习应注意一题多解, 融会贯通各部分知识, 拓宽解题思路。具体解题时, 才可能选择最有效、最简捷的解法。
【例】如图, 竖直放置的光滑平行导轨MN、PQ足够长, 电阻不计, 相距L。在MP之间接有三个额定功率为P的小灯泡, 在导轨之间有垂直于导轨平面的匀强磁场。现使质量为m, 电阻不计的金属棒ab, 沿导轨由静止开始释放。经时间t, 灯泡刚好保持正常发光。求灯泡正常发光时, 金属棒的速度。 (棒下落过程中, 始终保持水平且与导轨接触良好。)
分析: (1) 本题的解题思路:
(1) 确定目标, 求灯泡正常发光时棒的速度。 (2) 明确条件, 质量为m的金属棒在磁场中下落。挖掘隐含条件:灯泡保持正常发光, 功率为P, ab棒处于平衡状态, 所受重力和安培力是一对平衡力。舍弃多余条件:时间t、距离L。 (3) 分清过程。包含三个物理过程, 一是金属棒在重力和安培力作用下运动;二是ab棒下落过程中切割磁感线, 发生电磁感应;三是ab棒克服安培力做功, 将机械能转换为电能。
(2) 解题过程:
首先, 根据灯泡发光的功率P, 推出电流;其次, 根据欧姆定律得出电动势E;最后, 根据电磁感应规律列方程, 求解出金属棒的速度v。
(3) 解题方法
【解法1】设灯泡的电阻为R, 正常发光时的电流为
通过棒的电流为I=3I' (2)
电源电动势
设灯泡正常发光时金属棒的速度为v, 产生的电动势E=BLv (4)
灯泡正常发光时, 金属棒处于平衡状态, 由平衡条件得mg=BIL (5)
联立 (1) (2) (3) (4) (5) 式得。
中学物理竞赛人才培养 篇8
著名物理学家爱因斯坦认为:“兴趣是最好的老师”,学生只有具备学习的兴趣,才能具备不断学习的动力。传统物理课堂教学的过程中,物理教师通常是采用“满堂灌”的教学方法,将所要讲授的内容一股脑的全部说完,这种教学模式始终使学生处于被动的学习状态,学生不能充分地发挥自身的能动性。因此,为了激发学生的创新意识,物理教师需要通过采用恰当的手段来激发学生学习物理的兴趣。通过对物理课堂教学内容进行精心的设计,再加上教师的适当引导,则可以有效地提高学生学习物理的热情,调动学生的好奇心和求知欲,使学生自己积极主动地投入到物理课堂的学习中来,促使他们对于问题进行积极的分析和思考,进而达到提高学生的创新意识和能力的目的。
例如,教师在开展物理课堂教学的过程中,可以通过设置一些具有启发性和开放性的问题来让学生思考,如:“人触碰电线会引发触电危险,为什么小鸟却可以安然无恙的落在电线上?你有没有办法来帮助人类也可以安然无恙的触碰电线?”、“为什么人们放到水里的筷子会变弯?你能够设法将这一现象消除吗?”、“在下雨天,人们为什么通常先看到闪电而后才有雷声?根据这一原理,你可以联想到什么?”等,通过让学生对于这些进行思考,可以激发学生探究问题的欲望,提高学生学习的自主性和积极性,促使他们对于问题进行积极思考,并在思考过程中进行创新。
二、合理运用多媒体,培养学生创新思维
随着计算机和互联网技术的发展,教育的手段和途径得到不断地丰富,多媒体技术的应用就是一个典型的例证。多媒体技术在物理课堂教学中的应用,可以极大地刺激学生的感官,调动学生学习的热情和积极性,同时也可以使复杂、抽象、片面的物理知识形象化、具体化,有助于降低物理学习的难度,从而让学生在愉悦的氛围中来学习物理知识。此外,学生在多媒体技术的辅助之下,可以更加便捷地对物理进行分析、思考以及同学之间的协作讨论。此外,物理课堂小结作为一节课堂知识的总结,可以有助于学生物理创新思维的发展,但是在传统的课堂教学中,物理教师对于课堂小结的讲述通常只是采用口述的方式,这样不便于学生理解和掌握,而如果教师可以恰当的运用多媒体技术,则可以很容易使学生明白本节课的重点和难点内容,从而有利于学生巩固已学知识,扩展自身的创新思维。
例如,物理教师在讲授有关“凸透镜成像”这部分知识的时候,由于受到各类条件,如时间、设备、空间等的影响而无法让学生亲自展开实验操作,但是教师可以借助多媒体来为学生在课堂上展示实验的具体效果,从而来弥补学生无法亲自实验的不足。即便学校有条件开展真实实验的操作,教师也可以先为同学们在课堂上讲解凸透镜成像试验的实验原理、步骤以及注意事项,从而让学生对于实验有所了解,避免实验过程中出现盲目操作的问题,提高实验的质量和效率。又如,电路部分的知识是中学物理中比较重要的一部分内容。由于电流看不见、摸不着,学生理解起来有点困难,这时候学生可以借助多媒体技术,通过FLASH或动画来为学生们演示电流的传递路径,从而有助于培养学生的创新思维能力。
三、实施探究式教学,提高学生创新能力
物理是一门重实验的基础课程。实验是物理教学过程中一项必不可少的教学内容,同时也是培养学生创新能力的有效途径。通过物理实验的开展,可以深化学生对于所学知识的理解和认识,增强学生分析和理解问题的能力,也有助于学生掌握物理原理,提高学生灵活运用物理知识来解决实际问题的能力。而探究性物理实验作为实验中的一种,其对于学生创新能力的培养和提高具有重要的作用。因此,教师在开展中学物理课堂教学的过程中要善于开展探究式物理教学,让学生在有关实验中来对物理知识和原理进行探索。具体的步骤,教师可以就有关的物理知识来为学生们设计一个相关的探究性实验,然后让同学们更具实验要求及所学知识来对实验进行分析和探究,从而使学生的创新能力在实验开展的过程中得到提升。
中学物理竞赛人才培养 篇9
物理问题教学是一种立足于未来的发展性教育行为,其目标是培养学生获得知识、应用知识的能力,全面提高提高学生的素质,让每个学生都用自己内心的体验和主动参与来学习,体现现代教育所具有的主动性、民主性、合作性和多样性等特征。
物理问题教学法的模式包括四个阶段:第一阶段,创设问题情境,启发设问,引起学生积极思考,使学生产生认识未知问题的心理要求;第二阶段,问题的解决(分两步走,第一步为分析矛盾、第二步为提示规律);第三阶段,知识的内化,就是使教材新知识与学生主体认知结构中的原有知识建立内在联系,形成其新的认知结构这是很重要的一环,从这里,知识将由老师转交给学生,学生的创新思维将在这里展开;第四阶段,巩固深化,主要通过运用新知识解决问题,进一步巩固、检验所学的新知识。在物理教学中要注重各阶段的教学,努力培养学生的创新精神和创新思维能力。
二、物理问题教学过程的设计
1. 第一阶段:问题情境的创设
物理学虽然是研究整个物质世界的,却十分抽象。物理学将现实世界高度概括为一个个的范畴,而正值初中的学生们却还不擅长进行抽象思维,教师所要做的就是把这些形而上的范畴形而下化,这就是创设情景的意义所在。问题情境是指个人觉察到的一种“有目的但不知如何达到”的心理困境。也就是说,问题情境应具有三个要素,即:未知的东西(目的)、思维动机(如何达到)、学生的知识能力水平(觉察到问题)。在物理教学中运用教学论的方式方法,刻意地为学生创设一个在认识上的困难情境(或称有困难的问题情境),使学习者产生想解决这一认识上困难的要求,从而去认真思考所要研究的问题。所提出的认识困难如果能吸引学生去独立地运用各种思维操作,就说明问题情境已产生。
(1)创设问题的方法
在具体的教学过程中,问题情境的创设可以有以下几种基本方式:通过呈现学生要加以理论解释的物理现象或物理事实创设问题情境;通过学生实验创设问题情境;从学生的已知经验入手,联系已知与未知,创设问题情境;通过学生提出假设、概述问题、并加以验证创设问题情境;通过对虚拟情景的想象创设问题情境。
另外,应用问题教学法创设问题情境应注意:问题的设置应首先满足有适当的难度;注重对学生发散思维的培养;在物理教学中,教师不仅要善于设计问题,而且善于引导学生直接参与问题设计,鼓励学生自己发现和提出问题,学会质疑。
(2)教学实例
如“蒸发”的教学中,关于“影响蒸发快慢的因素有哪些”,在传统的教学中,都是通过教师的演示或在教师指导下的学生自己动手实验得出的,而教学中我们可以通过提问:“如何使这一滴水尽快蒸发呢?”让学生猜一猜,议一议,然后动手试一试。这种教师的“放手”,使学生的主体作用得以真正意义上的发挥,学生通过思维的碰撞产生创新的火花,通过实践悟出规律,在激烈的争论中解开迷惑,通过自己的努力寻找正确的答案,同时,民主和谐的氛围又促进学生大胆质疑,拓宽了思维空间。
2. 第二阶段:问题的解决
所谓的问题解决是指人们在日常生活和社会生活中,面临新情景、新课题,发现与主客观需要的矛盾而自己却没有现成对策时,所引起的寻求处理问题办法的一种心理活动。物理教学就是通过引导学生去探索、解决这一个个问题,从而达到掌握知识、发展智力、培养能力的教学目标。
在问题解决的教学中,教师要充分估计学生思维活动的特点以及他们原有的知识水平,以便在启发学生思维活动时,尽量扫除一切障碍,诱导启发学生自己探索出他们来说是新的思考问题和解决问题的方法,提高学生的解决问题的能力,培养他们的创新思维能力。
(1)问题解决的步骤
在物理问题情境的创设后,物理问题解决的过程中,可分为分析问题、揭示规律两个步骤。
第一步,分析问题。所谓分析问题就是明确问题的各个属性、各个部分、各个方面,分清问题的主要因素和次要因素,抓住关键,找出主要的物理过程。
第二步,揭示规律。揭示规律也就是提出假设,是在分析基础上,人脑对物理问题进行概略的推测、预想和推论,然后再有指向、有选择地得出解决物理问题的建议和方案,探索解决物理问题的有效方法和途径。揭示规律包括探索解答和实施计划。揭示规律是问题解决的关键。
问题解决中应注意:重视物理图景的建立;重视教会学生学会运用问题搜寻的途径,也就是学会分析问题的思路和方法;鼓励独立思考;重视通过基本思维能力的培养提高学生的创新思维能力。
(2)教学实例
在具体的教学实践中,教师可以设计一些帮助学生认识解决问题的思路和方法,促进学生将知识向能力转化。在光学中,有一类很令人头疼的问题,就是凸透镜成像,一倍焦距二倍焦距、成实像成虚像、倒立正立,总不是那么容易搞得清楚。即使编口诀,死记硬背也会搞混,而实验也不是每天都可以做。怎么办呢?笔者认为还是理解最重要。光看不见摸不着,为了让凸透镜成像的过程变得可感,我选择了两种光线。一条是垂直于凸透镜,一条是过凸透镜的球心。这两种光线的光路图我们都会画。如上图,这样整个凸透镜成像马上变得可感起来。在此基础上,我们可以让学生们画出在两倍焦距外、两倍焦距上、两倍和一倍之间、一倍焦距上和一倍焦距内的成像图。本着量变引起质变的规律,整个凸透镜的成像马上变得系统起来,不再杂乱无章。我们可以这样描述,物体从无穷远到离凸透镜无穷尽,它的像是这样变化的:像从离焦距无穷近移动到无穷远处,这个过程的临界点是二倍焦距,物体到二倍焦距处,像也在对面的二倍焦距处,此时等大,在此之前是缩小,此后放大。这一阶段是倒立的。当物体到达焦距处时,两条光线平行,不成像。此后物极必反,开始成虚像,放大,正立,并且逐渐缩小。从运动的观点来看,整个过程马上鲜明起来,规律也呼之欲出。
3. 第三阶段:知识内化
知识内化的途径很多,关键是要建立学生和知识间的关系。传统的教育方式靠反复记忆和回想,通过高重复率来造成条件反射,然而在这样一种枯燥无趣的机械操作中很容易让学生感到乏味。笔者认为我们手中的知识只是一个种子,应该让它们在学生的世界中发芽开花。基于这种考虑,在教学实践中笔者尝试用另一种方式,引导学生们建立知识和其外部环境的关系。
4. 第四阶段:巩固深化
(1)巩固深化方法
巩固深化就是结合所学的内容提出的巩固练习。包括检验结果或教师对学生解答的评价和解释以及运用新获得的物理知识解决具体物理问题等过程。
巩固练习中问题的选择应注意要有针对性,注意:针对教材的重点、难点;针对问题中所体现的研究方法主要是解题方法;针对物理学家的一些设计思想。
(2)教学实例
在学习了连通器的原理之后,让学生运用所学的知识设计船闸,使轮船能顺利通过大坝。设计过程中教师可以通过一系列的问题提示学生,如用“如何让轮船顺利通过大坝呢”引导学生设计出连通器;用“打开连通器,水位为什么还不会相平呢”引导学生想到上游还必须再加一道拦河坝;然后再引导学生在新加的拦河坝下加上连通器;最后让学生理解船从上游到下游、下游到上游过程中的闸和坝的开关顺序检验学生对知识的掌握。这样学生在设计过程既调动了他们学习物理的积极性,同时又在新知的运用中培养了他们的创新思维能力。
参考文献
[1]沈小碚.试论“问题情景教学法”的实质及合理运用[J].教育学, 2005,(2).
[2]赵顺法.物理课堂教学中创设问题情境的研究[J].中学物理教学参考,2000,(4).
中学物理学习能力培养探究 篇10
【关键词】中学物理;能力培养;探究
【正文】
物理科目的学习对许多学生来说是一门比较难学的学科，兴趣的培养是取得好的学习成果的关键，从解释自然现象、解决日常生活中遇到的问题入手，从枯燥的教学转变为趣味性的学习，可以培养他们学习物理的兴趣，由浅入深、由窄到宽、由单一到综合，建立科学的思想方法，逐渐形成良好的思维习惯、学习习惯，提高综合素质，提高学习质量。
根据物理学科的特点及对人才素质的要求，我们在教学中要转变观念，打破原有的不良教学模式，让学生从原有的被动式学习转变为主动式学习。
一、物理学习兴趣的培养
我国古代教育家孔子说过：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。①”对于学习，了解怎么学习的人，不如爱好学习的人;爱好学习的人，又不如以学习为乐的人。比喻学习知识或本领，知道它的人不如爱好它的人接受得快，爱好它的人不如以此为乐的人接受得快。可见，兴趣是求知的前提。学习知识重要的是培养学习的兴趣，伟大的科学家爱因斯坦说“兴趣是最好的老师②”。就物理学科而言，每一个物理章节都可以找到相对应的我们日常耳闻目睹的现象，“为什么水总往低处流？”、“为什么不见其人而可以闻其声？”、“为什么坐地能日行八万里？”、“天空中的彩虹是怎样形成的？”、“体育竞赛中的跳远为什么要往沙池跳？”、“为什么电饭锅通电后就可以煮饭？”、“水电站是如何发电的？”……人的求知欲和惰性都是天生的，要是从他们觉得有趣的现象开始激发他们的求知欲，在求知中进步和提高，就可能克服自身的惰性，把更多的时间和精力投入到学习中，学习兴趣会越来越浓，主动学习的愿望就会越来越强烈，这才是一种良性循环。作为教师，只要引导得当，就能很好地树立学生的学习自信心，就能很好地培养学生爱科学的兴趣，达到发展学生的个性和能力的目的。
二、阅读理解能力和语言表达能力的培养
语文是与物理最紧密相联系的学科之一，阅读理解作为基本技能在学习中具有决定性的作用，物理学不好或学习没有突破性进展的一个可能原因是阅读理解能力与语言表达能力的缺失。物理定理、定律一般具高度概括性，要把这些定理、定律充分展开来分析，咬文嚼字，深刻理解字、词、句所包含的意义，再用自己的语言作适合于自己学习和领会的概括性总结，所谓先把书读厚了再把书读薄。对于课堂笔记，不应全盘照抄，要用自己的语言去记录、归纳和分析。养成在解决问题过程中进行文字说理的良好习惯。物理学习要求有较强的阅读理解能力和语言表达能力，具有扎实的语文基础是学好物理的前提。
三、数学在物理中作用
数理不分家，数学也是与物理联系最紧密的学科，除了一般的四则运算之外，最经常用到的部份是解析几何、平面几何及三角函数，立体几何的学习对提高他们的空间想象力并正确建立物理模型有关键的作用。扎实的数学基本功为物理学习的提高和突破提供了强有力的保障。
四、重视实验，培养动手能力
物理学习离不开实验验证，任何无法从实验中得出结论的都只是一种假设。物理学是一门以实验为基础的科学。许多的定理定律都是从实验中总结出来的或者通过实验来验证的。重视实验，培养较强的动手能力能加深对物理规律的理解，能提高分析问题和解决问题的能力。对于演示实验要有意识地引导学生认真观察实验现象，深刻理解实验现象所反映的物理规律。对于学生实验要要求学生认真、细致，遵守操作规程和步骤，学会数据分析和数据处理。通过观察和训练初步掌握实验设计的方法。
五、物理模型的建立
通过阅读和理解问题在大脑中形成可以感知的相关影像，它能较直观地反映出相关的物理情景，将文字描述具像化，这需要一定的空间思维能力和抽象思维能力。把复杂的或冗长的文字描述转化为直观的物理模型是解决问题关键，不管是直接模型还是间接模型在大脑中形成影像后将其具像化，在纸面上作出能够较准确地描述题目意思的示意图，完成了这一过程问题已经解决了一半甚至一大半。所以要重视物理模型的建立。
六、解决物理问题的能力培养
1、物理概念的理解和吸收
任何的学习都需要智慧，学习物理尤其需要。要获得解决物理实际问题的能力，首先要学习和理解好物理概念，咬文嚼字的理解能力在这里就显得尤为重要。例如：“物体的重力是由于地球的吸引而产生的”，这是重力的概念，它不是地球對物体的万有引力，可是在很多的计算中又认为重力等于万有引力，要确切地理解这个概念，就必须了解万有引力和重力的区别和联系，这样才能较好地理解和吸收这个概念。又如：“感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化”，这是楞次定律，“阻碍……变化”是理解该问题的关键，要懂得结合物理量的矢量性去理解“阻碍……增加”和“阻碍……减少”。判断物理问题的对错有时只是一字或一词之差，要咬文嚼字地阅读和理解，同时要理解和掌握对及错的原因，所谓知其然，更要知其所以然。正确或许是唯一的，可是错误却有千万种，所以尤其要注意理解和掌握错误产生的原因，这样才能更有利于物理概念的理解和吸收。
2、物理问题的解决方法
物理问题基本有三大类：概念性的，基本以选择题的形式出现，这时较好地理解和吸收物理概念能有效地解决这类问题。实验性的，基本以填空题的形式出现，平时的实验能力在这时会起到关键性的作用。综合应用性的，这类问题多以计算题的形式出现，也会出现在选择题中，不管是以那一种形式出现，这类问题的解决需要具有较强的理解和分析问题的能力，审题是第一步;第二，建立物理模型并作示意图;第三，根据题给的条件选择相关的物理规律确定解题路径;第四，选择恰当的语言表述和数学知识将解题过程的说理和方程一一列出，解出结果并验证结果的合理性。
学习是人的一生中都在进行的活动，学生的主要任务就是学习，学习各种知识，物理学科只是其中之一，要把物理学科和其他各学科知识有机地联系在一起，培养物理学习兴趣，养成“认真听，勤做题，肯钻研，会总结”的学习习惯，这样物理学习能力的提高水到渠成。
参考文献：
①《论语》第六篇〈雍野〉，孔子著。
②《爱因斯坦文集》，第三卷，爱因斯坦著。
③江苏师范学院.许国樑主编.《中学物理教学法》
【中学物理竞赛人才培养】推荐阅读：
全国中学生物理竞赛介绍及培训原则12-25
中学生物理意识培养09-08
中学物理学习兴趣培养11-14
中学生物理素养的培养08-22
初中物理教学中学生兴趣的培养论文05-28
初中物理教学中学生实验能力的培养08-11
初中物理教学中学生创新能力的培养10-12
初中物理教学中学生兴趣培养策略探讨论文11-11
物理竞赛人才培养10-13
中学物理与大学物理09-24