物理科学(精选12篇)
物理科学 篇1
科学过程是科学家们从事科学活动的智力劳动过程, 历史上每一位科学家的重大发现, 都不同程度地留下了他们攀登科学山巅的足迹。他们的科学思维方法, 为后面的学者提供了宝贵的教益和启迪;从培养现代化人才来说, 学生需要的不是纯粹的作为研究成果的知识, 而还应有研究的思想方法和能力。而以往的物理教学中学生接受的是一系列的事实、公式、法则, 而对物理学认识的历史痕迹几乎是一片空白, 科学家们曲折顽强的、闪烁着创造和实践的历程被公式和逻辑所掩盖, 学生们怎能对物理知识的本质有深刻的理解呢?
在素质教育的今天, 我们应该深思在物理教学中, 怎样对学生进行真正的科学教育, 怎样在教学中践行物理的三维培养目标, 这是每一位物理教师在日常教学中应该经常思考的问题。
以往的物理课堂教学奉行以知识传递为价值取向的教学观, 更多关注的是学生学到了多少知识, 更多注重的是学习的结果, 而对于学生方法和过程的重视远远不够, 而教师习惯于将课本的知识、前人的成果, 经过咀嚼喂给学生, 闪烁着智慧光芒、从满荆棘坎坷的科学家的思想脉络和奋斗足迹却很少提及。这样的物理教学相对于科学发现和科学家的研究工作总是过于简单化和偶像化, 突出胜利, 忽略失败, 彰显成功, 无视曲折, 那么, 学生就不会了解科学成果的取得是靠执著的精神, 只有通过不懈的研究才会取得成功。正如奥斯特发现电和磁之间的关系一样, 他所做的电磁之间联系的实验屡屡失败, 而法拉第在奥斯特的发现中知道了只要有电流就会有磁场, 逆向思维, 有磁场是否会有电流?经过不懈的努力, 靠执著的精神, 偶然之下成功圆梦。如果在教学中没有把科学家的奋斗历程告诉学生, 学生就会认为科学成果的诞生来自于偶然和运气, 而最为宝贵的科学思想发展的脉络和科学家奋斗的足迹就会被忽视, 而这些最为有益的东西, 对于青少年教育、对于科学教育才更有深远的意义。
素质教育和课程改革能否成功的中心环节是教师观念的更新和教学水平的提高, 所以我们的物理教师在日常的教学中应注意把科学过程引入物理教学, 在教学中不但要引导学生学习前人的研究成果, 而且要向学生介绍他们成功的历程和失败的教训, 引导他们探究科学思维和研究方法。
有一位大数学家雅可比称高斯为“数学之狐”, 原因是高斯只发表精炼的证明, 而精炼的证明背后的成功与失败总是秘而不宣。其实, 这些证明的背后有着艰辛而冗长的智力思维和磨难。我们物理教师不应该成为“科学之狐”, 而应把“狐狸”所追寻的路径告诉学生, 让他们从中获得感悟。
可见, 把科学过程引入物理教学, 学生才能在优秀人才成长的轨迹和前辈科学家的研究过程中体会科学意识、科学情感、科学精神以及科学的自然观、世界观、价值观、才能吸取宝贵的成功经验和失败教训, 才能增进他们观察和探索的乐趣, 才能提高他们学习的兴趣, 形成正确的学习方法, 以满足未来各种环境挑战的需要。
爱因斯坦在《自述》中写道:“我不久学会了识别出那种能导致深邃知识的东西, 而把其他许多东西撇开不管, 把许多充满脑袋并使他偏离主要目标的撇开不管。”这里的导致深邃知识的东西, 应该就是科学过程中的科学思维方法和研究方法以及前辈科学家成功与失败的因素。
作为一名物理教师, 应深刻领会物理三维培养目标, 以充满哲理的科学故事, 启迪智慧的科学家的人生, 妙语连珠的多方位科学信息来和学生沟通, 使他们了解物理知识, 掌握物理思想的精髓, 引导他们达到自主学习的目的。只有这样才能焕发出物理教学的魅力。
所以, 如何恰到好处地把科学过程引入物理教学中是我们每位物理教师应该细细品味的问题。
物理科学 篇2
高中物理教学中需要采用探究式教学的,一般都是一些具有某种重要性,能够促进学生掌握物理知识、理解物理方法、渗透物理发现态度与价值观的.内容.
选择这些内容并充分地运用探究式教学,是科学探究的一个重要思路.
基于拙作开头的分析,笔者此处重点谈一个内容,即为什么说关系的发现才是科学探究之本.
梳理科学探究的几个重要环节可以发现,无论是一开始问题的提出,还是猜想与设计,还是实验的设计与完成,都离不开基本的物理关系的发现.
尤其是问题的提出与猜想环节,这是科学探究最重要的开端,当猜想结束之后,往往意味着科学探究的思维性工作已经完成得差不多了.
那么,问题是怎样被提出的呢?猜想又是怎样发生的呢?跟随着这两个问题去思考,结合学生在物理学习中的心理活动,会发现基于学生的原有知识基础并寻找其中的不足,才是问题提出的关键.
而基于原有知识寻找新的不足,其实正是学生对已有的物理知识去梳理进而产生失衡的过程,这正是逻辑关系的一种体现;而猜想环节实际上也是在问题的驱动之下,学生根据大脑中已有的物理知识去对问题可能的答案作出一种预测的过程,这种预测显然又是一种关系的发现过程,只是这种发现未经实验验证,因而称之为猜想罢了.
即使是实验的设计与实施,稍加梳理也会发现,没有一种关系的梳理,实验的原理发现、器材的选择、步骤的设计仍然是不可能出现的,只有上下逻辑关系统一,才是科学的实验步骤.
因此,真正的科学探究一定是基于一种关系的,这种关系指的自然是物理知识之间的逻辑关系,而这种关系的发现其实正是物理思维能力与物理方法的体现,这与学习者的智力因素与学习策略是相关的;一个学习者选择什么样的研究思路,其实与学习者自身的情感、态度及价值观是默会的关系,从学习心理的角度来看,则是非智力因素.
于是又可以发现,一种物理关系的背后往往也是新课程所倡导的三维目标的综合体现.
2基于关系发现的科学探究实例及分析
基于物理内在关系的发现去实施科学探究,会发现探究式教学所强调的若干个环节往往都会自然呈现.
其中的关键,则在于教师的教学设计,笔者现以“电势差与电场强度”的教学为例,谈谈笔者对基于关系发现的科学探究式教学的理解.
第一步,通过关系的梳理,尽量让学生自主地提出问题.
笔者的设计是这样的:此处应让学生认识到电势差与电场强度之间存在着联系,这一点并不容易,无论是学生在初中物理中建立的电压与电流的关系,还是前面已经学过的移动电荷在匀强电场中受电场力做功,都可以让学生认识到两者之间的关系.
此时学生的认知会一定程度上失衡,因为他们自然会想到:两者之间是什么关系?如何研究它们之间的关系等.
第二步,引导学生猜想.
这个时候在注意,如果忽视了关系发现,学生的猜想实际上是无意义的,因为学生如果没有发现关系的意识,那所谓的猜想只能是胡思乱想,这是常规探究式教学的通病.
因此笔者在此教学中的重点,确定为引导学生发现“电场力做功”是搭建电势差与电场强度关系的桥梁,于是可以引导学生思考以匀强电场为例,然后设一带正电的点电荷从某点沿电场线的方向移动到另一点,然后计算电场力对点电荷的做功情况.
在这个过程中,由于需要建立定量关系,因此电场强度设为E,电量设为q等通常都是教师主动讲授的内容,就有可能成为学生自主的需要.
而寻求电场力做功W与基于功能关系得出的W=qU,也成为学生在关系发现中的一种自觉思维活动.
这种关系一旦被发现,那U=Ed关系的发现就是自然而然的事了.
此关系的证实一般不需要通过实验来证实,但教师可以引导学生根据以上关系的发现去设计实验,从而开拓学生的思维.
此不赘述.
3教学反思
需要说明的是,科学探究在高中物理教学中不一定非得是“大部头”的动作,不一定非得一个完整的科学探究过程,因为那样确实会造成效率低下的情形.
在日常的物理教学中寻找相对较小的知识点,进行科学探究意识的渗透与能力的培养,是科学探究教学更现实的选择,这也是当前“学习进阶”研究的重点内涵.
说科学探究要基于一种关系发现,其实是遵循了物理教学的基本规律.
高中物理内容繁杂,如果不从中寻找并梳理出清晰的关系,真正的科学探究是难以发生的,而物理关系的发现,其又在于教学中教师要向学生或明或暗地呈现这种关系,并引导学生去发现这种关系.
这里需要强调的是“引导”,引导意味着不是明确地呈现这种关系,而是提供条件让学生去发现这种关系.
翻开物理发展的历史可以发现,关系的发现,既是科学探究的基础所在,也是物理知识发展的必由之路,而当前的物理教材有时不能清晰地呈现物理发展的特点,但物理知识的承前启后关系却是异常明确的,基于物理关系而不拘泥于历史去发现物理知识之间的关系,是班级授课制下科学探究的王道.
物理探究教学一定要科学 篇3
一、首先我们要真正搞清科学探究与探究式教学的实质
张大昌教授在《从物理课程看科学探究》一文中对科学探究曾作过这样的阐述:“第一,它是一种学习方法,强调学生自己不断发现问题、解决问题,在这个过程中获取知识、体会科学方法、受到情感态度价值观的熏陶。目前对这点已经取得共识。第二,科学探究本身也是学习的内容。平常所说的知识包括了陈述性知识和程序性知识,怎样进行科学探究是一种程序性知识,以前我们对这类知识的学习不够重视。在科学课程的学习中,学生要通过对探究过程的反复体验,学会怎样进行科学探究。这在过去强调得不够,应该引起重视。第三,科学探究还是一种精神。要用这种精神探索和研究自然规律,也要用这种精神学习整个课程中的所有内容。这点尤为重要。”
张大昌教授这段阐述让我们深入的理解了科学探究是什么:它不但是一种学习方法,良好的思维方法,还是人生必修的学习内容,更是一个人应该有的一种可贵的学习精神。
探究式教学是科学探究的一种模拟,无论是探究的广度、深度、复杂程度或时间的长度,都无法与科学探究比拟。但是,我们可以根据具体的教学内容、预先设定的教学目标、以知识为载体,在教师的引导下,让学生运用科学的方法(包括:观察、测量、制作、提出假设、进行实验、交流等)进行学习,主动获取知识,发展科学探究能力,形成科学概念,培养探索未知世界的积极态度。从中领悟科学的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法。
我们如何理解物理课程标准提出的科学探究的几个要素.(提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、分析与论证、评估、交流与合作)呢?教材在一些章节中设计了很多内容,比如,“探究小车速度随时间的变化规律”等一些课,可以组织学生在探究中认真去体会这些要素。另外,课程标准指出的科学探究的几个“要素”不同于“环节”。一个过程缺少必要的环节就会中断;而课程标准指出的要素是科学探究的标志,一个具体的教学过程只要具有一两个这样的要素,它就有了探究性,学习时的科学探究不一定是“完整”的。这一点是很重要的,但往往却被我们一些教师所忽视。
例如,在引入强相互作用时,下面的思考与讨论就是一种科学探究。
“通电导线、磁体都能使小磁针偏转,根据你的推测,原因可能是什么,是通过什么来实现这种作用的呢?”
教师提出这个问题,学生自然会想:“对呀,它们之间没有接触,但互相有作用,和电现象很相似,它们之间一定也是通过某种物质来实现的,不然怎么会……”这小段教学过程也许只有一两分钟,但它包含了提出问题、猜想与假设以及极其简单的分析。尽管学生不可能得出可靠的结论,但它具有科学探究的典型要素,这种互动就是一段科学探究。
二、其次学生养成探究习惯是一个渐进的过程
教学是教师的教和学生的学共同组成的双边活动,教师的教只有通过学生积极、主动地学,才能发挥作用。学生养成探究思维习惯,还需要教师一定时间的引领才能形成。
1、初始阶段,教师要示范引导,让学生熟悉探究的要素,养成探究习惯。教师示范式探究教学主要围绕某一问题的提出和解决来组织学生的学习活动,要着重启发诱导示范。在这一阶段里,对于探究课题的提出方式,教师要充分注意,培养学生的学习兴趣,因为学生兴趣是促进学生主动学习的内部动力,学生只有对所探究的课题产生浓厚的兴趣,才能想学、乐学、善学,继而获得思维发展。探究教学并非一定是教材所规定的那些章节,也可针对具体问题具体分析运用,对某一物理知识点来说也可采用课题探究方式来组织教学。在这一方式里教师要充分发挥主导作用,在施教过程中刻意加入方法、能力的渗透或培养,这样可以通过“变教为诱”、“变教为导”,来实现学生的“变学为思”、“变学为悟”,而使教学深入到“以诱达思”的境界,从而调动起学生探究性思维的主动性,积极性。通过教师探究示范,让学生感受什么是探究。
2、发展阶段可采用师生共同探究的方式进行。师生共探着眼于“交流——互动”式教学的形成与发展。在这个环节中,教师可以和学生共同完成一些探究过程,学生与教师要共同完成诸如问题的提出、猜想、验证或评价等等一些环节。学生与教师要真正互动起来,学生要真正参与其中,体现出学生学习的主题地位。另外,教师要在这个环节中适时引导学生进行反思与感悟,以便升华新体会的认识与观念,使每个学生都拥有一种由成功的学习而产生的健康向上的情感体验,让他们充满信心乐于探究,探索出适合自己个性的独特而又有效的思维方式。同时,在这一环节中,教师要善于掌握学生探究素养发展的程度,及时适当调整下一步的教学行动。
3、形成阶段,在学生养成了一定探究习惯的基础上,可以逐步深化学生的探究。这个阶段可以适当组织学生完成几个完整的探究课题(如探究加速度与力、质量的关系等),促进学生探究思维的完整性,同时可以进一步强化学生“合作”探究意思。以往组织课堂讨论,主题不明确,时间不充分,气氛不和谐,形式走过场多,讨论探究效果很不理想,这是探究式课堂教学一定要注意的。
综上所述,探究教学一定要科学,科学探究是一种精神,它应该贯穿于整个学习过程,教师要想尽一切方法调动学生探求新知识的积极性,而不是被动地吸收知识,这样就体现了新课程的探究精神。我们不宜说某节课是科学探究课,某节不是;也不宜说某个教学活动是,某个不是。科学探究要渗透到全部教学活动中。
物理教学与科学探究 篇4
一、定向探究和自由探究
1. 定向探究
定向探究式指学生所进行的各种探究活动是在教师提供的大量指导和帮助下完成的。它既包括教师提供具体教学事例和程序, 由学生自己寻找答案的探究 (定向归纳探究) , 也包括教师给定要学的概念或原理, 由学生自己发现它与具体事例的联系的探究 (定向演绎探究) 。
在学生刚开始从事探究学习时, 由于缺乏探究经验需要教师的指导, 宜采取定向探究。教师提供的指导和帮助应使学生成功的进行探究活动, 并应尽量采取提问的形式。提问起着指明方向的作用, 而不是告诉学生去做什么。恰当的时候提出恰当的问题, 能促使学生积极参与创造性的调查研究。例:八年级物理第二章第4节《科学探究——速度的变化》。教材安排这个探究活动突出的要素是进行实验与收集证据, 而收集证据的方法有两种:一是从公共信息资源找有关资料;二是自己做实验收集证据。这是学生遇到的第一个科学探究, 学生缺乏探究经验, 应当采用定向探究。做法是:
(1) 了解班上的短跑健将。
(2) 创设情境:在校运动会上, 我们班上的这位健将在100米赛跑中是越跑越快还是越跑越慢? (对少数学生的观点给予赞同, 要引起学生的争论。)
(3) 师:都说自己的观点是正确的, 那怎么证明自己的观点正确? (定向指导:让学生想到要收集证据来证明。)
(4) 学生首先想到的是实验收集证据, 却难以想到从公共信息资源查找有关资料。于是启发:奥运会举办了27届, 为了提高运动员的成绩, 有人对这个问题做过研究吗? (定向指导:让学生想到要收集证据来验证。)
从公共信息资源查找有关资料是学习的重要方法之一, 学生目前所遇到的问题, 大多数前人已做过研究, 从公共信息资源查找有关资料, 基本上能解决他们所遇到的问题, 同时也对下一步自己做实验收集证据时的制订计划与设计实验有指导作用。
(5) 问:想不想自己做实验探究运动物体的速度是否变化?学生想做的实验方案很多, 为了能在课堂内完成探究, 我做了定向规定:探究小球沿斜面下滑的速度是否变化?如何变化?其他的方案学生可以在课外自由探究。
(6) 在制订计划与设计实验时, 再做定向指导:让学生参照课本第27页探究物理运动速度变化的方法与决赛运动员在10米区间的速度研究方法, 设计实验。
2. 自由探究
自由探究是指学生开展探究学习时, 从提出探究的问题, 确定探究的对象, 设计探究的程度, 收集所需的数据, 检验假设, 直到最后做出结论, 都是学生自己独立完成。教师起活动辅助者和组织者的作用, 自由探究整个过程不仅费时, 而且常常未能得到预想的结果, 课堂教学不宜采用。较简单的、容易完成的探究活动, 有兴趣的同学可作为课外的延伸活动。
二、归纳探究与演绎探究
1. 归纳探究
归纳探究是从个别事实中概括出一般原理的一种思维方法或推理形式。是从个别或某类事例出发, 经过探究得出一般结论的探究。在归纳探究活动时, 学生先获得一系列观察资料, 然后对它们进行观察分析, 形成假设, 经过检验后形成概念、原理或得出某种概括。例如探究声音的产生——可以通过:
(1) 手摸喉头说话;
(2) 演示发声的音叉激起水花;
(3) 演示播音的扬声器中的纸屑在跳动;
(4) 敲响的鼓面上兵乓球在跳动;
(5) 请学过提琴、二胡等乐器的同学谈谈演奏时琴弦会怎样。探究以上现象归纳出发声体在振动。
2. 演绎探究
演绎探究是教师给出概念或原理后, 由学生自己探究它们与具体事例的实质性联系的探究。演绎探究与归纳探究相反, 演绎探究先介绍要学的概念或原理, 然后要求学生举出概念或原理的事例, 并分析它们之间的联系。按照思维方式不同, 虽可把探究教学划分为归纳探究和演绎探究, 但在实践中并不存在单纯的归纳探究或单纯的演绎探究, 两者总是交织在一起, 不可分割。事实上, 归纳探究教学中渗透着演绎, 演绎探究教学中, 常须做归纳思维。所以在探究教学中, 不可偏重一种, 而忽视另一种。例如, 《认识杠杆》——先用简单的事例。如用撬棒撬石头、手动式抽水机的手把、跷跷板、剪刀、侧刀等从动态中进行归纳探究, 得出什么是杠杆及杠杆的支点、动力阻力, 然后再进行演绎探究, 探究开瓶器、扳手、独轮车、镊子、指甲剪等哪一部分是杠杆?支点在哪里?动力作用在哪里?方向怎样?阻力作用在哪里?方向怎样?
因为力臂的概念学生较难形成, 所以, 采用定向探究来完成。
创设情境:找出班上个子最小的同学和我玩跷跷板, 我坐在跷跷板一边, 问:这位同学怎样才能把我跷起来?再问:我若坐在跷跷板的末端, 这位同学能把我跷起来吗?然后问:班上有谁能把我跷起来?
提出问题:杠杆的平衡要考虑哪些因素?虽然同学们能说出要考虑力的大小、方向和距离。但这还不是力臂的概念, 我再通过下面的实验来探究。
(1) 弹簧秤竖直向上拉使杠杆在水平位置时读出示数;
(2) 弹簧秤向上拉保持杠杆在水平位置平衡时读出示数;
(3) 弹簧秤再斜一些向上拉保持杠杆在水平位置平衡时读出读数。
物理科学 篇5
一课时
教学目标:
一、知识目标:
1、学生认识物理是有趣的、有用的。对物理研究什么及物理的一些重要应用有初步印象,激发学生的学习兴趣。
2、步了解学好物理应注意的事情。
二、能力目标:
1、过观察和实验,学习初步的探究问题的方法。
2、过本节课的学习,培养初步的观察能力、分析能力。
三、德育目标:
1、发学生对物理的学习兴趣,培养学生热爱科学的精神,发现科学实验带来的乐趣。
2、共同完成的观察及实验中,学会和同伴的协作和配合。
教学重点:通过观察、讨论、实验,激发学生学习物理的兴趣和愿望。
教学难点:能从看到的现象中提出问题。
教学方法:讨论法、实验法、观察法。
教学用具:
1、铁夹、铁架、烧瓶、酒精灯、烧杯、水。
2、录音机、扬声器、纸盒、小纸人。
3、大镜、漏斗、乒乓球。
4、鸡蛋、气球、小杯、盐、水等。
课时安排:1课时
教学过程:
一、教师自我介绍
二、引入
[师]从这个学期开始我们学习一门新课--物理。请同学们观看漂亮的章首图,然后听一位同学带感情地朗读配文。
三、进行新课
[师]科学之旅的第一站,先请同学们观看几个有趣的实验。
[演示]课本图0.1-1
教师边演示,边引导学生观察。
(1)装水的烧瓶在火焰上加热一段时间会看到。(水沸腾)
(2)烧瓶从火焰上移开。(水停止沸腾)
(3)迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水。(停止沸腾的水会再次沸腾)
[生]问题:
1、什么冷水能使水再次沸腾?
2、水能使停止沸腾的水再次沸腾吗?
3、雪能否使停止沸腾的水再次沸腾?
4、什么加热水的过程中会有许多泡?这些泡从哪来的?
......[师]同学们提出的这些问题非常好,说明大家不仅对实验进行了仔细的观察,而且进行了认真的思考,本着这样的态度,同学们一定能够学会、学好我们这门课。大家提出的问题,在以后的学习中将会通过你们自己的努力找到它的答案。
[演示]图0.1-2。
用硬纸板做成一个纸盒,盒上面做成一个舞台,纸盒内一个扬声器连在录音机上,扬声器紧贴纸盒内的上表面。用纸片做小人的身体,截下一截毛刷上的毛粘在小人的下面做成小人的脚。
(1)请演员上舞台,一位同学打开录音机:
舞台上的小人随着音乐起舞。
(2)关掉录音机音乐:
舞蹈自动停止。
[师]问题:
1、人为什么会跳舞?
2、什么音乐停,舞停,它们之间有联系吗?
通过下一节课的探究活动,同学们就会明白其中的道理。
下面请同学们自己做几个有趣的小实验。
[想想做做]
1、放大镜看自己的手指纹:是放大的;再用放大镜看窗外的物体:是缩小的。
问题:放大镜为什么会使物体缩小了呢?
前者大家熟悉,后者并不熟悉,他们往往认为放大镜看东西总是放大的。这样可以引起冲突,激发学生的兴趣。教师进一步安排学生回去用祖母的老花镜观看远、近处的物体,再用自己的近视镜观看物体,通过自己的探究,能否发现它们的区别,为以后更有兴趣地学习埋下伏笔。
2、乓球会落下吗?
倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球。然后从漏斗口用力向下吹气,并将手指移开,乒乓球会下落吗?
注意:开始时不要把球和漏斗贴的太紧,允许一些空气从球和漏斗的缝隙中流出。
吹气前可以先猜测结果,实验结束后,结果和同学们的猜想是否一致。提醒学生不仅要善于思考,还要勤于动手。
[师]以上的这些实验有趣吗?
[板书]物理学的研究范围:声、光、热、电、力
[师]这些现象不仅有趣,而且都包含一定的科学道理,以后的学习中我们会逐渐弄清楚其中的奥秘。
物理学不仅有趣,而且非常有用:
因为有了发电机和电灯的发明,才使我们的周围充满了光明,才使我们的生活变得如此丰富......因为有了声、光的发现,才使我们的眼中看到了色彩斑斓,五彩缤纷......因为有了物理知识的大量应用,才能使生产飞快发展,生活质量迅速提高......物理的世界是如此的有趣,物理的用途是如此的广阔,同学们一定都想学好物理。
[板书]怎样学习物理。
(1)勤于观察、勤于动手
观察不同于我们平时的看见,观察是有目的的。
问题:
1、字路口的红绿灯哪个颜色的灯在左面,哪个颜色的灯在右面?
2、行车从平路驶向坡路时想要省力,后轴的齿轮应该换用较大的还是较小的?为什么?
3、天,从冰箱拿出冰棒会看到什么现象?
[生]冒白气。
[师]冒出的白气是向上还是向下?为什么?
[师]生活中的许多事情,不是大家没有看见,而是多数人都是视而不见,没有有意识地去观察。如果有目的地去观察,相信同学们一定能得到这些问题的正确答案。
物理学是一门以观察实验为基础的科学,人们的许多知识是通过观察和实验经认真的思索总结得出的,因此同学们要做生活的有心人,注意观察身边的科学现象,同时还要多动手多实践。
[学生实验]
要求做的过程中仔细观察,并能叙述实验及现象。
1、蛋的沉浮
新鲜鸡蛋在水中会下沉,陆续向水中加盐,并轻轻搅拌,会看到什么现象?继续加盐,鸡蛋在水中会有什么变化?为什么?
[生]逐渐加盐,鸡蛋会悬浮在盐水中。
2、球吸杯子
气球吹起来,用开水把杯子烫热,立即扣在气球上,气球能把杯子吸住,为什么?
同学们在实验的时候,不仅要善于观察,勤于动手,而且要开动脑筋、多问自己为什么,用疑问的眼光看待发生的现象,只有在发现问题、提出问题、进而解决这些问题的过程中才能不断提高,因此要学好物理还要:
[板书](2)勤于思考、重在理解
[师]通过前面的学习,大家已经了解,物理知识是从实际中来的,还要应用到实际中去。所以,物理课的学习中还不能忘记:
[板书](3)联系实际,联系社会
如果没有物理学和其他现代科技的成就,就没有我们今天方便、快捷的生活。但是人们在享受着高科技给人类带来的文明成果的同时,由于不恰当地使用科技成果,也给人类自身带来了许多的问题,甚至产生了严重的后果。
同学们可以就这个问题小范围内讨论,发表你了解的情况、并能给出建议。
(学生自由讨论并提出建议)
[师]同学们讲得都非常好,希望大家以后继续关心这样的问题。相信有了广大同学们的参与,环境会越来越好,生活也一定会越来越好。
四、小结:
物理学是有趣的,有用的。学习物理要用自己的眼睛仔细观察周围的生活,从中发现问题、提出假设、大胆猜想、善于动手、勇于实践,才能最终发现事物的发展规律,才能在真理的大海中勇往直前。
五、布置作业(略)
物理科学 篇6
《普通高中物理课程标准》将物理学定位为“一门基础自然科学,它所研究的是物质的基本结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律以及所使用的实验手段和思维方法。”从这个基本定位不难看出,物理学的发展对人类社会的贡献来自于它不仅仅提供了人类文化、科技发展所需要的知识,更重要的是将一种科学方法综合地运用思维实践和科研实践,从而推动了物理学的发展的同时,也推动了人类社会的不断进步。所以,物理教学应该把物理科学方法的教育当做主要的教学内容。
由于我们更多的时候将知识的传授和习题的联系放在第一位以满足应试的需要,从而忽视了教学中对科学方法的认知对待,也基本上违背了教育更重要的是“授人以渔”这一真谛。从新回归到对科学方法的重视,是新课改背景中学物理教育一個重要的积极转变。
一、认清什么是科学方法,为物理教育张本。
概括地讲,物理科学方法就是我们在研究物理现象、描述物理事实、操作物理实验、总结和检验物理科学规律的过程中所使用的各种科学手段和方法。相应地,科学方法的教育就是在物理教学中,老师张弛有度地将这些方法从理论到实践认真传授给学生,并通过相应的训练来帮助他们领会掌握,从而培养学生的科学素养和学习、探究的能力。
就中学物理教学中涉及的科学方法而言,主要有如下几类:1、观察与实验法。观察和实验法是物理教学和研究的重要方法,让学生通过观察物理现象,掌握物理实验的基本操作法、处理实验数据等,是科学方法教育的关键内容。2、分析和综合法。这一方法不仅仅在物理或者自然科学上广泛运用,在人文社会科学中也广泛运用。就物理这一学科来讲,对物理现象和相关实验、假设进行定性、定量的分析,对某些问题进行因果分析和综合考量,是分析与综合法最重要的运用。3、比较和分类法。善于在纷繁复杂的物理现象和数据中进行异中求同、同中求异的比较和判断,善于对复杂的问题进行分类,这是比较和分析法最重要的能力体现。4、归纳和演绎法。物理科学讲究逻辑推演,从某些基本条件出发,通过归纳演绎,从逻辑上去探究物理的真相。这是培养学生逻辑思维的重要方法。5、假说法。在自然科学方面,有很多假说,这些假说是我们通过对某些基本理论知识的把握,然后对某些问题提出假说。这一方法在物理教学和探究中备受重视,也非常实用。6、数学方法。数学是最基础的学科,它贡献了数量关系、比值定义物理量和表达物理规律的形式化语言、数学的相关图像对描述物理规律和现象的作用等,对物理研究的推动具有奠基性意义。7、理想化方法。物理教学和研究也需要进行一些理想实验的操作和理想模型的制作,通过这些方式来推动物理教学和研究。8、类比和推理法。归纳演义与类比和推理等方法是联系在一起的,是借鉴自逻辑学的基本方法,比如共存类比与因果类比,这些类比方法与推理进行有机结合,然后才能进入对物理问题的分析和解决中。
如上是物理教学中的一些基本方法,其实在教学中我们已经在运用这些方法,但如果老师在运用这些方法的时候未能有意识地揭示这些方法,以便让学生从中掌握科学方法,从而帮助学生提升学习效率,进而培养他们良好的学习、探索的习惯,那么物理教学就还是不完整的。
二、理解教学的本质,为培养学生的科学素养奠基。
教学的本质不在于传授多少知识,而在于培养学生学会自我管理学习、自我主动学习、自我实现学习。就物理这一课程而言,通过教给学生科学方法的方式来帮助学生提高自身的学习能力和学习效率,是最理想的教学效果。从这个意义上来讲,物理教学本质上应该以传授知识为依托,加强科学方法的传授、指导与讨论,从而推进物理教学质量的全面提高。
首先,立足教材,深入研究教学方法,更好地将科学方法的教学融入日常教学活动。教材是教学的基本指南,按照教材规定的教学内容和进度安排教学计划,使整个教学活动循序渐进。在深入分析研究教材的基础上,认真总结教材中的基本原理、定理等物理知识与相关的证明、实验案例,分析这些内容里面包含了那些科学方法,并进而思考在教学中如何向学生揭示、解释这些科学方法,以便让学生领会掌握这些方法。比如人教版八年级上册的物理,关于“探究声音的产生和传播”这话题中的“振动发声实验”,就要求学生观察发声体发声时的现象,并且要分析什么是发声的共同特点,以此来猜测发声的原因。并且根据猜想提出因果假设,并由实验进行验证,最后就归纳总结相关结论。在指导学生实验的过程中,老师就要一步步地帮助学生领会各个阶段使用了什么科学方法,这些方法是为了解决什么问题,改如何来争取使用。如果帮助学生建立了合理使用科学方法的观念,他们在学习中就会自觉地思考该如何更好地运用科学方法。
其次,建立课堂探索机制,培养学生使用科学方法的自觉性。很多老师喜欢在课堂上进行“满堂灌”,也有老师喜欢题海战术,可是对知识、方法的反思教学却没有引起他们的重视,这是导致物理教学效率低下,学生学习物理异常艰难痛苦的原因。如果老师能够帮助学生建立一种学习和使用科学方法的自觉性,既能让物理课堂生动有趣,又能真正帮助学生实现快乐学习。具体而言,一方面我们要在教学中有意识地、有针对性地、有系统性地对科学方法在物理问题的思考和研究中的使用及其作用进行必要的剖析和演练;另一方面,又要让学生获得使用科学方法学习的成就感,由此激发他们的学习兴趣和信心。不论是在知识性的讲解中,还是在实验的演示和归纳总结中,甚至在有意识地给学生讲述物理史的发展中,我们都要将科学方法的教育放在教学活动的首位。教学如果不能教会学生独立自主地探究和解决问题,那么教学活动就是失败的。从这个角度来讲,我们有义务在物理课堂上培养学生这种独立探究的科学精神,而支撑这种精神的就是他们对科学方法的掌握和运用。
通过物理教学,提升科学素养 篇7
培养学生的科学素质, 提升学生的科学素养, 这是时代赋予教师的责任和义务。教师必须从教学理念、内容、形式、方法、目标上进行全方位的教学改革, 以提高学生的科学素质为目标, 提升学生的科学素养为目的, 为培养高素质、应用型、创新型人才不断地探索。
下面我结合物理教学谈谈如何提升学生科学素养, 与大家共同探讨。
1. 教师在物理教学中有意识地充分运用科学素质的因素, 物理教学就能成为提升学生科学素养的主战场。
物理教学中科学素质的因素包括科学知识和科学真理, 科学思想和科学方法, 科学精神和科学态度, 科学行为和科学思维, 科学素养和科学审美观, 科学世界观和科学发展观等。
科学素养是科学素质最重要的因素, 科学素养指能运用科学原理和方法解释或处理生活和工作中常见的问题其重点在于对科学的态度、观察, 思考问题的科学性, 以及批判精神。提升学生科学素养就是使学生在已具备科学知识和掌握科学理论的基础上能够创新思维, 自觉形成科学意识, 传承科学文化, 弘扬科学精神, 树立科学发展观, 进而为学生的可持续发展夯实基础。
中国探月计划“嫦娥工程”首席科学家欧阳院士强调:“一切希望寄托于青少年, 只有提高青少年的科学素养, 我们的民族才有希望。”由此可见, 提升青少年的科学素养已经到了势在必行、必须引起全社会关注和重视的问题, 尤其是学校教育责无旁贷, 教师更应肩负责任, 增强提升学生科学素养的使命感和紧迫感。
1.1 挖掘教材, 提炼内涵。
物理教材中有着极其丰富的科学素质教育的因素, 教师必须深入细致地研究教材, 钻研教材, 挖掘教材, 梳理教材中每一章节、每一单元和整个教材所涉及的能够培养学生科学素质的因素, 提炼出每一节、每一单元所侧重的对学生进行科学素质教育的因素。
物理教学中有的课型可能会体现较为完整的科学研究的一般规律, 有的课型则突出某种科学研究的方法或某种科学精神, 甚至有的课型有着多种对学生进行科学素质教育的因素。比如教师在自由落体课型教学中, 就要把伽利略研究问题的方法、科学研究的一般规律、科学态度和科学精神、科学审美有机结合。
1.2 精心设计, 科学渗透。
经过整合教材后, 教师要精心设计教案, 在教案中明确提升学生科学素养的目标, 并在教学中把素质教育与教学内容有机结合起来加以科学渗透。
比如在自由落体课型中设计培养学生的学习目标时, 教师要将科学研究问题的方法、科学态度和科学精神作为教学的重点培养目标加以充分地体现, 并采取多种教学手段、教学方法为实现目标铺路搭桥。我在教学中通过演示和学生实验, 让学生比较真空管中羽毛与铁片和实际操作中粉笔头与纸片、粉笔头与纸团做自由落体运动的区别, 使学生深刻理解建立物理模型的重要性和掌握科学研究问题的方法。我再要求学生阅读教材中关于提供伽利略研究问题的有关资料, 然后提出问题:伽利略研究问题中蕴含着哪些科学态度和体现了哪些科学精神?
1.3 领悟真谛, 体验精髓。
物理学中蕴含着科学家孜孜不倦、精益求精、务实创新、锐意进取、追求真理、遵循规律、揭示奥秘、敢为人先、服从真理、协作奉献的科学态度和科学精神, 以及辩证唯物主义的科学世界观和方法论。教师要将其作为重点加以诠释和充分地体现和有机地结合, 逐渐启迪学生、影响学生, 教育学生深刻领悟科学研究的真谛, 潜移默化地感染学生、鼓舞学生、激发学生深入体验素质教育的精髓。
上述提出的伽利略研究问题中蕴含的科学态度和科学精神, 教师应通过引导学生探讨, 领悟真谛, 体验精髓, 从而培养学生求实进取、锐意创新、甘于奉献的科学精神和实事求是、尊重规律、服从真理的科学态度。
1.4 方法灵活, 效果显著。
物理教学要成为提升学生科学素养的主战场, 教师在教学方法上就必须形式多样、方法灵活, 可以采取专题辩论、讲座恳谈、创设情景、模拟再现、设疑探究、操作验证、承载信息、交流感悟、体验生活、联系实际等灵活多样的教学形式与科学的教学方法相结合, 围绕一个中心问题拓展, 在提高学生的科学素质上下功夫, 做文章, 从而提升学生的科学素养。
因此, 教师只有充分地运用科学素质的因素, 才能有效地提升学生的科学素养。
2. 进一步改革教学理念, 创新思维模式, 不断提升学生的科学素养, 保障为社会提供强有力的人力资源。
改革教学理念, 创新思维模式, 有利于提升学生的科学素养。
2.1 理论与实践相结合, 注重知识的应用和学生技能的培训。
物理教师必须转变教学观念, 把教学“重心”转移到知识的应用和学生实际技能的培养上, 注重解决自然现象, 日常生活、工农业生产, 社会发展和经济建设相关的具体问题, 突出时代感, 在学中用, 用中学。例如在讲折射现象时, 教师可让学生解释雨过天晴后天空为什么出现彩虹, 以及解释海市蜃楼;讲电功, 教师可让学生掌握电能表的使用, 电能的计算, 电费的计算;讲动能时联系风力发电, 等等。同时, 教师必须加强学生实验与学生动手能力的培养, 强化学生技能的训练。
2.2 开展丰富多彩的科普知识竞赛和各种课外活动, 加强科学技术和前沿科学知识在物理教学中有机的渗透。
教师应组织学生经常开展科技制作和科普知识竞赛活动, 如制作科技模型、航模等, 把课堂与课外活动有机结合。在课堂教学中, 教师应结合教材加强高科技和前沿科学知识的渗透, 比如新能源技术, 新材料技术, 航天、航空技术, 信息技术, 自动化控制技术等。
2.3 让学生参与课堂创造性探究活动, 培养学生的创新意识和创新思维能力。
思维创新是科技创新的先导, 创新思维是指对事物间的联系进行前所未有的思考, 从而创造出新事物的思维方法, 是一切具有崭新内容的思维形式的总和。思维是在实践基础上分析综合, 然后作出判断推理的过程。创新思维是思维的高级形态, 最大特点在于它的流畅性、变通性和独创性。因此, 学生通过独立思考解决从未遇到过的难题、发现新路子的思维都属于创新思维, 在解决综合性计算题时, 教师可让学生探究从未知问题出发借助定义、定理、规律等寻找已知条件, 再由已知条件回到要解决的问题, 寻找能够通过高效、快捷的方法解题的途径;在课堂活动中, 教师可让学生充分参与, 自行设计实验, 亲自动手制作, 探讨发现问题, 解决问题。教师要鼓励学生养成善于观察、乐于实践、勤于思考的习惯, 逐渐培养学生用科学的方法解决问题的能力。教师让学生参与创造性探究活动, 有利于培养学生创新意识和创新思维能力。
2.4 使学生自觉形成科学意识, 传承科学文化, 弘扬科学精神, 树立科学发展观。
学生的科学意识不是一朝一夕形成的, 而是有一个潜移默化的过程, 这必须让学生在学习中逐渐地形成。教师在向学生传播科学文化的同时, 也播下了一颗传承科学文化的种子, 教师必须让它“生根、发芽、开花、结果”;把科学态度和科学精神根植于学生中, 激励学生、影响学生, 逐渐地成为学生自己的价值观和人生观;把学生的发展、社会对人才的需求作为教学培养的核心, 用科学发展观引领学生、指导学生, 使学生逐渐地树立正确的世界观和科学发展观。
2.5 鞭策学生敢于质疑与扬弃, 勇于突破与创新。
在物理学中教学设计的采纳, 教学手段的实施, 教学方法的运用, 教学目标的制订, 教学环节的执行过程, 以及对教材内容的编排、实验设计, 等等, 教师要尽可能地征求学生的意见, 让学生用自己的眼光去发现问题, 用自己的头脑去思考问题, 用自己的方法去解决问题。在教学活动中, 教师要尽可能地让学生充分讨论, 积极参与课改, 提出新颖的观点, 敢于质疑与扬弃, 勇于突破与创新。
总之, 要提升学生的科学素养, 教师就必须改革教学理念, 创新思维模式, 在尝试中不断总结, 不断充实, 不断拓展。同时, 教师必须清楚地意识到, 仅凭单一的课程无法提升学生的科学素养, 只有使各学科间相互协调, 才能保障学校教育能够为社会提供强有力的人力资源。
综上所述, 物理教学中有着极其丰富的对学生进行科学素质教育的因素, 是提升学生科学素养的重要阵地, 教师要进一步转变观念, 创新教学模式, 以提高学生的科学素质为目标, 以提升学生的科学素养为目的, 为培养高素质、应用型、创新型人才不懈地探索。
摘要:物理教学是培养学生科学素质的重要阵地, 也是提升学生科学素养的主战场。教师在教学中一定要充分利用科学素质的因素, 创新思维模式, 改革教学理念, 不断地提升学生的科学素养。
关键词:物理教学,提升,科学素养
参考文献
[1]朱炳连, 周上游, 曹慧莉.高中物理教学中进行科学素质的探索[J].物理教学, 1998, (12) :32-34.
物理实验中科学方法的渗透 篇8
关键词:物理实验,科学方法,素质教育
在“课程标准”中物理内容标准的其中一项就是科学探究, 物理是一门以实验为基础的学科, 不仅是物理现象的重现, 更是对学生学习科学方法的培养, 实验是科学探究过程的一个缩影, 是科学研究方法的一种体现, 在实验教学中渗透科学研究方法是物理教学的一个重要途径。很多的科学研究方法在实验教学中都有所体现, 通过在物理实验中的科学方法的尝试与体验, 重视对学生科学方法的培养, 使学生掌握用科学研究的思维和方法去分析、解决问题, 并创造性地应用于各个领域中。通过物理实验体验和掌握的科学素质以及用科学的方法去研究、解决问题的能力却是相对稳定的, 这些素质和能力的养成比单纯物理知识的掌握更重要, 可以为学生以后的发展奠定坚实的基础。
一、在物理实验中渗透控制变量的科学方法
当多个因素同时作用、共同影响某一物理量时, 就要分别独立地研究其中某一因素的影响, 这时就要暂时保持其他因素不变, 以便排除其他因素的干扰, 更好地研究这一因素与研究量之间的关系, 最后再通过综合分析得出规律。
欧姆定律的结论的得出是典型的利用控制变量的方法研究电路中电流与电压、电阻的关系。电路两端的电压和导体的电阻都会影响通过导体的电流强度, 采用控制变量的方法, 先保持电路电阻不变, 测出电流强度与电压的关系, 再控制电路的电压不变, 研究电流强度与电阻的关系, 最后归纳得出欧姆定律。
在初中物理实验教学许多实验中都渗透着控制变量的科学研究方法, 例如, 力学知识板块在研究液体蒸发速度快慢的影响因素的实验中, 研究滑动摩擦力与压力的大小和接触面的粗糙程度的关系;研究物体的动能与质量和速度的关系;研究压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小的关系;电学板块中研究导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系;研究电热与电流的大小、通电时间、电阻大小的关系及研究电磁铁的磁性与线圈的匝数和电流大小的关系;电磁学板块中的研究电磁铁的磁性与线圈的匝数和电流大小的关系等等。
二、在实验教学中渗透理想化模型的科学研究方法
理想化模型实验的方法是一种重要的科学研究方法。客观存在的事物常常具有复杂的多方面的特性, 处于多种条件之下。理想化就是突出起主要作用的性质或条件, 而忽略其他次要的性质或条件, 理想模型化的方法能使问题得到简化处理, 能更深刻地反映现象的本质。
例如, 在探究液体压强大小与哪些因素有关系的实验中, 可以假设在液体中有个正方体的液柱, 模糊了液体的各种无关的特性, 很方便简单地研究液体压强与液体深度和液体密度的关系。在研究光的直线传播、反射和折射实验时, 摒弃光的颜色、强弱等有关次要无关要素, 把光看成有方向的直线, 使研究问题大大简化;在研究原子结构时, 使复杂的原子结构简化成球式模型, 忽略其电性的正负、电荷的多少。
三、在实验教学中渗透等效替代的科学方法
在物理实验过程中, 往往采取效果相同的情况下, 用一种元件来代替几种元件, 用一种物理现象代替另外一个物理现象, 用一种物理量代替另外一种物理量, 可以间接或直观地探究物理研究现象。
研究平面镜成像实验中, 用两根完全相同的蜡烛, 其中一根等效另一根的像;研究摩擦力的大小影响因素实验时, 用二力平衡的原理测得拉力, 从而得知摩擦力的大小;研究串并联电路的电阻大小与各个电阻大小的关系实验时, 在电压相同的情况下, 用一个电阻和两个电阻分别串联和并联做实验, 让他们的电流效果相同时, 研究第一个电阻与后两个电阻之间的关系。
四、在实验教学中渗透现象转化的科学方法
物理实验中, 一些细微的现象用肉眼很难观察出来, 借助一定的材料或现象可以很明显地观察到实验现象, 借助一定的手段把实验现象放大或转化, 进一步得出探究物理现象的实质和物理规律。
在研究声音是物体的振动产生的实验时, 轻敲鼓面, 很难看出鼓面的振动, 如果在鼓面上放一些塑料泡沫, 就可轻易地借助泡沫的振动判断鼓面的振动;在研究分子的运动时, 借助碳粒的振动可以方便地判断分子的运动;探究小球动能大小影响因素的实验中, 根据小球将木块推动的远近来判断小球动能的大小;探究电磁铁的磁性强弱实验中, 电磁铁的磁性强弱通过它吸引大头针的多少来确定;探究磁场是否存在的实验时, 可用小磁针放在其中看是否转动来判断。
物理教学仪器的科学管理 篇9
一、科学存放
科学存放的含义不仅仅是仪器在存放过程中不叠放、不挤压且排列整齐有序等,而且还要要求对特殊构造的仪器要有特殊的存放方法,否则容易造成仪器的变形老化而影响使用。以下是几种常用仪器的存放方法:①托盘天平:两边托盘下方要用胶垫支起,以避免天平在移动过程中横梁晃动而使刀口磨损。②温度计: 液泡朝下立放或斜放,以防液柱断流。③斜面小车、木直尺:窄面朝下放立,而平放容易使其弯曲而变形。④磁铁:磁极相对紧贴摆放,这样能构成磁性回路,以减少对其他仪器的磁干扰。⑤示波器:正面朝里摆放,以减少光线对显示屏的长期照射,延长示波管的使用寿命。⑥光具座:滑块对称地移动至光具座连接端并固定, 以减轻滑块对铁杆中部的压力,防止铁杆变形弯曲。
对其他有些体积较小或成套仪器、玻璃仪器如弹簧秤、单摆球、碰撞试验器、玻意耳定律实验器等可保留其原有包装存放,这样不但能保护仪器,防止配件丢失,而且取用存放也相当方便。
二、科学维护
(1)明确仪器的维护措施。①通电主要是对那些带电子类仪器需要定期通电以防内部电子元件老化失效。如电子束演示器、示波器、洛仑磁力演示器等一般都是存放3个月通电一次,通电过程中关闭加速极电压,时间不短于1个小时。学生电源、实验室电源长期存放要半年通一次电,时间也不短于1个小时。②上油。上油的作用一是防锈二是润滑或二者兼顾,如音叉、纵波演示器上的弹簧要定期上油以防生锈。对一些含有轴承类或者传动装置的仪器如手摇发电机、向心力演示器、感应启动机等更要适时对其传动部分上油,以增加润滑。而对游标卡尺、螺旋测微器、光具座等仪器的活动部位上油,则不但能增加润滑,还有防锈的作用。③除尘。除尘不能简单地理解成就是擦拭仪器搞卫生,而要根据仪器的不同材料、构造选择适当的方法来进行。例如对气垫应定期用棉花浸酒精轻轻擦除工作面上的灰尘,而不能用水,否则工作面会生锈;对那些构造复杂而不易用手直接擦拭的仪器可用软毛刷伸入来擦除灰尘。
(2)建立仪器的维护记录。有了仪器的维护措施,那么如何才能做到对仪器的定期维护呢?非常可行的办法是建立仪器的维护记录。其要求是对要定期维护的仪器根据情况一物(或一类)一页进行登记列表,注明仪器的名称、序号、维护方法及维护日期,并将维护日期写入实验室工作计划内备忘,届时实施维护。
物理课程中如何指导学生科学探究 篇10
一、提出问题
探究过程首先提出问题,并通过探究解答提出的问题.可以设置一些与问题有关的情境或通过一些有趣的实验激发学生的兴趣,在轻松愉快的活动中提出需要探究的问题.
1. 体验滑动摩擦力,知道什么是滑动摩擦力
生:将手按在桌面上向前推.
师:请说说你的体验(或手有什么感觉)?
师:手受到的阻碍手向前运动的力是滑动摩擦力.
2. 测量滑动摩擦力,为探究滑动摩擦力进行知识储备
生:用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上缓慢地匀速运动.
师:木块在水平方向上受到哪些力的作用?这些力之间有什么关系?
师:如果木块在水平桌面上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小.我们可以用这种方法测量滑动摩擦力的大小.
3. 再次体验滑动摩擦力,知道滑动摩擦力有大有小
生:先将一本书放在桌面上,用手推它缓慢前进;然后将几本书重叠放桌面上,用手推它缓慢前进.
师:两次手的体验有什么不同?这说明了什么?
师:物体受到的滑动摩擦力有时大,有时小,滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢?
通过以上系列实验,很自然地提出了“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”这一问题.
二、猜想与假设
猜想时既使学生充分发挥想象力,让大脑发散性思维,猜想出可能影响滑动摩擦力大小的因素,又要能紧扣探究的课题,围绕“影响滑动摩擦力的大小”进行猜想.
师:根据你的经验,猜想影响滑动摩擦力大小的因素有哪些?并说明你提出这种猜想的理由或依据.学生汇报小组讨论结果.
几点注意:(1)准确地表述猜想.比如学生猜想“物体的重力”,师问“是呀!想一想,轻重不同的物体放在水平面上,物体对水平面的什么力发生了变化?”,生答“压力发生变化”,师再问“摩擦力与压力大小可能有什么关系?”,生答“……”.(2)必须回答猜想依据,这样可使猜想的因素紧紧围绕探究的课题.比如雨天行走时,穿底面磨平的运动鞋容易滑倒,而穿一双新的运动鞋就不易滑倒,因此猜想滑动摩擦力的大小可能与物体表面的粗糙程度有关.(3)及时摒弃肤浅的以及与本课题无关的猜想.比如学生猜想物体的体积、材料等,由于比较肤浅应及时摒弃;学生猜想滚动摩擦比滑动摩擦小,由于与本探究课题无关,留待以后讨论.
最后教师将学生猜想的因素板书在黑板上:接触面的粗糙程度、接触面积的大小、压力的大小、……,留待设计实验时使用.
三、设计实验
设计的实验首先要能满足探究的要求,同时必须方法可行、操作简单.同一探究里,有一些过程的设计是相似的,可以师生先共同设计其中的一个,另外的让学生单独设计.设计项目较多且相似的,可以让学生分组设计,然后全班共同讨论,最后确定设计的方案.
1. 师生共同设计“探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系”
投影思考题:探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时,应该控制哪些变量?如何改变接触面的粗糙程度?实验步骤是怎样的?如何设计记录表格?
师生共同讨论后投影实验步骤:
A.将木块放在木板上,用弹簧测力计水平匀速拉木块,记下弹簧测力计的示数F1.
B.将木块放在棉布上,用弹簧测力计水平匀速拉木块,记下弹簧测力计的示数F2.
C.将木块放在毛巾上,用弹簧测力计水平匀速拉木块,记下弹簧测力计的示数F3.
师生共同在黑板上设计记录表1,留待后面使用.
2. 学生分组设计
一、三两大组针对“探究滑动摩擦力与接触面积大小的关系”进行设计.思考:必须控制哪些变量?如何改变接触面积的大小?设计出实验步骤和记录表格.二、四两大组针对“探究滑动摩擦力与压力大小的关系”进行设计.思考:必须控制哪些变量?如何改变压力的大小?设计出实验步骤和记录表格.
3. 交流实验设计和记录表格
交流时,学生应重点说明本组的设计与其他小组的不同之处,如怎样改变压力的大小、怎样改变接触面积的大小等.各组推荐一名代表将设计的表格画在黑板上,留待分析数据时使用.
探究滑动摩擦力与接触面积大小的关系时,学生设计的记录表格可能会有木块竖放,因竖放时不好拉木块,教师要引导学生将其去掉.探究滑动摩擦力与压力大小的关系时,只作定性分析,只要区分出压力较小、较大和最大几种情况就可以了,不需要测量压力的大小.
四、进行实验与收集证据
受课堂时间限制,学生不可能对影响滑动摩擦力大小的每一个因素都进行探究.实际探究时,可以将学生分成几个小组,每个小组探究一个影响因素.
一、四两排的学生探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,二、五两排的学生探究滑动摩擦力与接触面积大小的关系,三、六两排的学生探究滑动摩擦力与压力大小的关系.
五、分析与论证
实验结论的获得是一个由粗略到详细、由定性到定量的过程.进行数据分析时,可先由学生进行初步的分析,再在教师的引导下进行精细分析.
六、交流与合作
基于科学探究的物理概念教学 篇11
《义务教育物理课程标准》中对于物理课程的基本理念强调“提倡教学方式多样化,注重科学探究”。采用探究式的教学方法,引导学生经历知识的发现、证明、应用和验证的过程,是新课程改革的核心理念。杜威认为:科学教育不仅仅是要让学生学习大量的知识,更重要的是要学习科学研究的过程或方法。实践证明,学生只有通过动手实践,自主探索得到的知识,理解才会更深刻,掌握才会更牢固。在当今的物理课堂教学过程中,教师在物理规律的得出上都更加注重探究式教学了,但对于物理概念的教学基本上是采用讲授和灌输的方法,导致学生在学习时死记硬背、在应用时生搬硬套,没有真正的理解,不利于其学习能力及科学素养的提升。所以我们应以科学探究为依托,更加注重物理概念形成过程的教学,让学生亲历概念发生、发展和形成的过程,这样可以让学生不仅学习了知识,同时也掌握了方法、培养了能力。本文就如何在物理概念教学时采用探究、发现学习,引导学生在学科领域或现实生活的情境中,通过提出问题、设计实验、动手操作、分析论证、交流合作等活动,获得基本知识和基本技能,积累活动经验,形成学科思想,养成良好的学习态度和学习习惯进行探讨。
2案例分析——额定电压和额定功率概念的提出
笔者以九年级第十八章第2节《电功率》中对额定电压和额定功率概念的提出为例进行阐述。
[TP5CW88。TIF,Y#]
案例【学习活动】认识额定电压、额定功率。
探究:同一个用电器在不同的电压下电功率是否不变。(实验装置如图1所示)
数据记录及处理:
[BHDFG2,WK6,K6\。3W]
电压U(V)[]电流I(A)[]电功率P(W)[]亮度情况
[BHD]1。0[]0。21[]0。21[]暗
[BH]2。5[]0。31[]0。76[]亮[HJ3mm]
[BH]3。0[]0。34[]0。34[]更亮[BG)F][HJ1。4mm]
实验分析(1)根据实验得出的数据及处理表格,学生分小组讨论:当实际电压改变时,小灯泡的实际电功率如何变化?(2)引导学生观察实验小灯泡上所标识的铭牌(如图2所示),提出问题“你能说说小灯泡上为什么要标上‘2。5 V’的电压值吗?”[HJ]
[LL][TP5CW89。TIF,Y#]
得出结论:(1)当小灯泡两端的实际电压增大,小灯泡的实际电功率也随之增大,当小灯泡两端的实际电压减小,小灯泡的实际电功率也随之减小。可见小灯泡的实际电功率随加在它两端的实际电压而变化。
(2) 2。5 V是最适合于小灯泡工作的电压,即是其正常工作时的电压,我们称之为小灯泡的额定电压。
评析对于额定电压这个概念的提出是本节课的一个重要内容,也是教学难点。为了突破教学难点,在本案例设计的实验中,老师自制的实验器材采用了数字型电流表和电压表,使得读数方便清晰,并加入了让学生根据读数应用公式P=UI计算实际功率的教学环节,化解了学生需要从亮度来判断实际功率的思维跨度。在实验过程中,老师引导学生通过观察小灯泡从电压过低过暗到电压过高过亮时刺眼甚至烧坏,感受到不同电压对用电器的影响,对比小灯泡铭牌上的“2。5 V”字样,通过分析讨论得出2。5 V是最适合于小灯泡工作的电压,即是其正常工作时的电压,我们称之为小灯泡的额定电压,从而建立起了额定电压的概念。再由“在额定电压下工作时的电功率叫做额定功率”得出额定功率的概念。
在这个案例中教师充分引导学生经历了2。5 V为什么是小灯泡的额定电压这个过程,而不是拿出灯泡,观察铭牌,学生发现标有“2。5 V”的字样,然后就告诉学生这个值就是小灯泡正常发光时的电压,叫额定电压,从而直接把额定电压的概念强行灌输给学生。
3后续的思考
(1)从基于科学探究的物理概念教学过程可以看出,一个物理概念的提出,首先在教学设计理念上要从传统的“灌输式”中走出来,真正把课堂还给学生,引导学生去发现、去思考,而不是简单地让学生接受;二是在教学过程中要给予学生充足的时间和空间,让学生进行有效的实践和深入的思考,教师在引导的过程中要“静待花开”,不能急于求成,更不能简单替代。
(2)设计科学探究的活动,首先要让学生清晰地明确活动目标和操作流程,不能让学生盲目地去进行探究活动,当然更不能为了“探究”而探究,追求学生活动的热闹场面,使实际的探究过程低效或者没有意义。
(3)基于科学探究的物理概念教学对教师的专业能力有更高的要求,要在常规课堂教学过程中真正落实到教学活动中去,还有待于我们更多的学习和实践,进一步的探索和研究。
[HJ1。6mm]
[KH-2][KG-2][CDH01155][FL(K2]擦都为有害摩擦。结合摩擦力大小影响因素的理论,制定科学的增大(减小)摩擦力方案,由此强化学生情感态度。实施知识总结能够深化学生的情感态度和价值观,鼓励学生进一步应用物理知识解决生活中的问题,并创新思维、拓展探究,提升科学价值观。
在物理教学中培养科学精神 篇12
长期以来, 物理教育的基本追求是科学理性目标, 注重强化人的知识技能, 物理教育的科学精神、思想和方法没有得到应有的体现。要改变这种状况, 使学生拥有一个完整的认知物理的框架, 回归自然, 回归社会, 就必须在物理教育中融入科学精神与科学思想、方法。科学思想、方法的教育不仅有利于启发学生的创新思维, 更能促进学生的心智成长, 更好地提高学生的综合科学素养。
在教学中, 科学方法的运用是相互交叉渗透的, 如模拟方法, 数学方法, 理想方法, 类比方法可以在同一个教学实例中出现。在物理学中有很多的概念和定律等知识, 它们蕴含了丰富的科学、哲学思想。如:运动是绝对的, 静止是相对的;透过事物的表象看本质;实验是检验真理的唯一标准;主要矛盾与次要矛盾的辩证关系。在具体的教学过程中, 教师应尽量把这些思想体现出来, 让学生知道:在科学的探索过程中, 这些科学、哲学思想直接或间接地影响着科学家的思维, 对他们的科学发现起到了非常重要的作用。教师应通过回顾物理概念和定律经历的提高及其科学程度的过程, 使学生认识、理解到科学是发展的, 真理是相对的。即人类对客观世界的认识是逐步深化、完善和提高其科学化程度的。同时, 以学生的现实生活为基础, 引导学生重演科学家的探索过程来培养学生的科学思想、科学方法和科学精神。现代教育心理学家布鲁纳说:“我们教一门科目, 不是建造有关这门科目的一个小型现代图书馆, 而是使学生亲自进行像数学家思考数学, 像史学家思考史学那样, 使知识的获得过程体现出来, 认识是一个过程, 而不是一件产品。”以学生的现实生活为基础, 让学生在观察生活中发现物理问题, 在探索实践中解决物理问题, 这是现代物理教学的一个基本思想。教师在教学中应牢固确立理论联系实际的教学思想, 自觉地把物理知识的形成、探究和应用与学生日常生活紧密结合起来, 努力在物理与生活之间架起一座教与学的桥梁。对于一些探究性实验, 教师尽量把在课堂上或者在实验室里的探究活动与现实生活中的一些现象紧密联系起来, 并把设计权交给学生, 让学生去研究、去调查, 或者引导他们去设计在其认知能力范围内的研究方案, 并对不同的设计展开讨论。这将更好地激发学生发挥潜能, 使教学具有更多的挑战性、趣味性和交互性, 并更易激发兴趣, 使他们的思维和实践都处于更活跃、更能动的状态。探究性实验从设计、选择、实践、评价的全过程是知识应用、科学精神和人文精神的综合过程。通过激活课程内容, 不仅显现结论性的科学知识, 同时彰显科学研究中探索者的科学思想、科学方法和科学精神, 科学内生的精神资源就会在学生身上显现出来, 并内化为他们的精神力量。
下面就谈谈在《能量守恒定律》中的机械能的转化和守恒中有机渗透科学精神、科学思想、方法的教育。机械能的转化和守恒定律是在动能和势能概念基础上建立起来的, 通过机械能的转化和守恒定律的教学, 使学生形成不同形式的“能”可以转化的思想, 理解“功”和“能”的关系。作为能量的转化和守恒定律的一个特例, 虽然比较简单, 但其中渗透着对科学认识发展的过程。在具体的教学过程中, 用动能定理先对自由落体运动中“能”的转化进行理论推导后归纳出机械能的转化和守恒定律, 然后通过学生自主实验探究:动能和重力势能的转化和守恒, 不仅可以巩固打点计时器的使用方法和培养学生的实验能力, 而且学生亲自动手观测, 使学生认识到科学的实践活动是检验科学理论的唯一标准。通过严格精确的分析使学生获得感性认识, 深化对机械能守恒定律的理解, 养成实事求是的科学探索精神和相互交流、合作互助的精神。此外机械能的转化和守恒定律是在只有重力或弹力做功的条件下物体或系统的机械能才守恒, 即机械能整体保持不变, 但动能和势能在相互转化。在这里的物体机械能是指一个物体的两种能量 (动能和势能) 的总和;而系统机械能指的是两个乃至多个物体的动能和势能的总和, 在实际教学过程中要培养学生用系统的科学思想, 全面地看待问题, 注意整体的统一和局部的相互转化之间的关系。最后, 通过习题提高学生运用知识解决问题的能力, 培养学生的实践精神。如《平抛运动》中的主要科学方法和思想的应用。首先, 平抛运动渗透了理想方法:理想方法是在物理教学中通过想象建立模型和进行实验的方法, 它又分为理想模型和理想实验。客观世界中物体间的相互作用相当复杂, 进行物理研究时不可能面面俱到。在分析和研究物理现象时, 忽略物理过程中的次要因素, 而抓住主要因素抽象出来的物理模型叫做理想模型。而本节教材建立了质点理想模型, 因为在研究平抛运动的规律时, 物体的大小和形状对所研究的问题影响很小。其次, 平抛运动中渗透了模拟方法的运用。用已知的、简单的、可操作的物理模型去演示未知的、复杂的不可操作的物理现象的方法, 叫物理模拟。本节教材引入了物体做平抛运动的运动轨迹:抛物线。通过这种理想化的方法让学生去自主探究、分析、归纳, 总结出平抛运动的规律。
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