中学物理中的平均问题

中学物理中的平均问题（精选9篇）

中学物理中的平均问题 篇1

新课程实施以来, 高考对“运用数学知识和方法解决物理问题”能力的考查力度有所加大。运用作“辅助圆”的方法, 可以巧妙地分析矢量的合成、竖直平面内的匀变速直线运动、带电粒子在匀强磁场中运动等动态变化问题, 从而将复杂问题简单化, 抽象问题直观化。

一、利用辅助圆分析力的合成问题

例1如果两个力之间的夹角大于90°, 现保持其夹角不变, 同时增大这两个力的大小, 则其合力大小可能如何改变?

分析:对于此题, 学生很容易按经验解答, 认为两个分力都增大, 合力就一定会增大, 但结合余弦定理系统地分析后可知, 结论并非如此。要想解决此类问题, 除了用定量计算进行判断之外, 还可以运用辅助圆进行定性判断。

如图1、图2和图3所示, 两个力大小分别为F1和F2, 其合力大小均等于辅助圆半径长度。在保证其夹角大于90°且不变的情况下, 使它们分别增大到F'1和F'2。图1显示出两次的合力大小相等, 线段长度均等于辅助圆半径;图2显示出后来的合力F'更小;图3显示后来的合力F'更大。所以, 这两个力的合力可能增大、可能减小、也可能大小保持不变, 这取决于F1和F2两个力增幅的大小。

二、利用辅助圆分析运动的合成与分解问题

例2假如水流速度v1恒定, 船在静水中的速度v2大小一定, 且v1>v2, 试求船应该如何行驶, 过河距离最短?

以上几个问题的本质都是在矢量的合成过程中巧妙借助圆的特性进行分析的, 从而将复杂问题简单化, 抽象问题直观化。用上述方法还可以判断当一个分力大小和方向一定, 另一个分力的大小一定时, 其方向的改变将导致合力如何变化的动态变化问题。

三、在竖直平面内利用“等时”辅助圆分析质点的运动

例3如图6, 从A点到斜面上的B、C、D三点有三条光滑杆, 其中AB杆处于竖直方向上, AC与斜面垂直。若有三个相同的光滑珠子从A点分别沿AB、AC和AD杆由静止滑下, 试比较三个珠子到达斜面的时间长短。

(2) 在匀强电场中, 对于带电粒子沿光滑绝缘杆的滑动, 也有类似的结论;

(3) 在匀强电场与重力场等复杂的叠加场中, 只要质点的受力情况与在重力场中类似, 均可用“等时圆”分析质点的运动情况。

四、利用辅助圆分析带电粒子在单直线边界匀强磁场中的运动范围

例4如图7所示, 真空室内存在匀强磁场, 磁场方向垂直于纸面向里, 磁感应强度的大小B=0.60T, 磁场内有一块平面感光板AB, 板面与磁场方向平行, 在距AB的距离l=16cm处, 有一个点状的α放射源S向各个方向发射α粒子, α粒子的速度都是v=3.0×106m/s, 已知α粒子的电荷与质量之比q/m=5.0×107C/kg, 现只考虑在图纸平面中运动的α粒子, 求AB上被α粒子打中的区域的长度。

分析:以粒子的发射点为圆心, 以粒子运动的轨道半径R为半径画圆, 如图7中的虚线所示。所有发射的粒子运动的轨道圆的圆心均在此虚线圆周上移动, 可以很直观地看出轨道圆在A处与感光板相切, 此点为粒子能打到板上的左边界;在B点处与感光板相交, 此时发射点到B的距离恰为轨道圆的直径, 所以此点为粒子所能达到感光板的右边界。由此, 根据几何关系可以很容易地求出粒子在板上所能到达的区域AB的长度。

五、利用辅助圆分析带电粒子在圆形边界磁场中的运动

由此可见, 在解决物理问题时, 巧妙借助数学中的几何图形, 可以达到事半功倍的效果。以上几例只是笔者在教学过程中所遇到的众多可利用辅助圆解题的典型例子, 希望能起到抛砖引玉的作用。只要读者多积累、勤归纳、常总结, 就能找到更便利、更巧妙的解题方法。

高中物理平均值的教学 篇2

关键词：平均值；典型错误；对策

中图分类号：G633.7文献标识码：A

文章编号：1003-6148(2007)10(S)-0024-3

在解决物理量的平均值时，老师在教学中往往会淡化这一问题，因此学生在处理相关问题时，就缺少足够的理论基础，从而经常出现错误。本文对学生中存在的典型错误及教师在教学中需要解决的问题作了初步分析与探讨。

1学生在平均值计算中存在的典型错误

实例1汽车以一定的功率由静止开始运动，经过t=5s后速度达到18m/s，在这段时间内，关于汽车的平均速度的大小，下列选项正确的是（）

A.=9m/sB.>9m/s

C.<9m/sD.以上说法均不正确

解答=v1+v22=9m/s，所以选A。

点评：这个解法是错误的。因为公式=v1+v22的适用条件是：v与t成线性关系。在此例中，汽车速度v并不随着时间t作线性变化，所以不能使用公式=v1+v22。

实例2如图1所示，物体质量为m=2kg，静止于光滑水平面上，现对该物体施加一水平变力F，已知F随时间t的变化关系如图2所示。若物体在水平面上运动了t=10s，发生的位移为s=50m，求这一时间内力F对物体所做的功。



解答因为力F随时间t作线性变化，所以力F的平均值为

=F1+F22=0+62=3N。

所求的功为WF=s=3×50=150J。

点评：这个解法是错误的。在此求出的力的平均值=3N是对时间t的平均值，而在WF=s中，应理解成对位移s的平均值。

实例3如图3所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一单匝矩形线圈绕垂直于磁场方向的转动轴O1O2匀速转动，角速度为ω，矩形线圈的两条边的长度分别为L1、L2，线圈的总电阻为R，开始时线圈处在与中性面垂直的位置，试求：线圈从初始位置转过90°的过程中，线圈中产生的热量是多少？

解答由法拉第电磁感应定律可知，在线圈从初始位置转过90°的过程中，感应电动势的平均值为

=ΔΔt=BSπ2ω=2BL1L2ωπ，

电流的平均值为=R=2BL1L2ωπR。

所求热量为Q=2Rt=(2BL1L2ωπR)2×R×π2ω=2B2L21L22ωπR。

点评：这个解法是错误的。公式Q=I2Rt中的I应为有效值，而不是平均值。

2教师在平均值教学中需要解决的问题

在上述实例中，学生出错的原因在于概念不清、乱套公式造成的，要纠正学生的错误，教师在教学中应向学生讲清以下几个方面问题：

（1）平均值公式=y1+y22 的适用条件问题，也就是说何时平均值为=y1+y22。

当一个物理量y随另一个物理量x变化时，若x的变化范围为［x1,x2］，则在这段范围内，y相对于x的平均值是=∫x2x1ydxx2-x1 ，当y随x作线性变化时，将y=kx代入上式得=k•12(x22-x21)x2-x1=k(x2+x1)2=y1+y22 ，可见，当一个物理量y随另一个物理量x作线性变化时，y相对于x的平均值为=y1+y22 ，而作非线性变化时，≠y1+y22。

在实例1中，因为汽车的功率一定，分析运动过程可知，汽车做加速度减小的变加速运动，速度v随时间t的关系图像如图4所示，因为v- t不成线性关系，所以用公式=v1+v22 计算平均速度是错误的。

实例1的正确解法为：

如图4所示，位移s＝“面积”>v1+v22•t。因为=st ，所以>v1+v22=9m/s，正确选项为B。

（2）平均值的相对性问题，也就是说平均值是相对于时间t的平均值还是相对于位移s的平均值。

在实例2中，学生的错误在于：求出的平均值=F1+F22=0+62=3N是相对时间量t的平均值，而功的表达式WF=s中的平均值应该理解成相对位移s的平均值。

那么，在实例2中，F随s的变化关系是什么呢，下面作分析：

F=kt，①

a=Fm=ktm，②

v=∫t0adt=kt22m，③

s=∫t0vdt=∫t0kt22mdt=kt36m。④

由①④式消去t得s=F36mk2，

可见F-s图像不成线性关系，所以在实例2中不能用=F1+F22求出力F相对位移s的平均值，因此不能通过公式WF=s求功。

实例2的正确解法是：先用动量定理求出末速度v，再用动能定理求出功W。

解答：力F的冲量为I=•t，其中的应理解为力F相对时间t的平均值，因为F- t图像呈线性关系，所以=F1+F22=0+62=3N。

由•t=mv 得v=•tm=3×102=15m/s。

再用动能定理求出力F所做的功W=12mv2=12×2×152=225J。

其实，在实例2中，若将已知条件改变一下，将F-t图像改为F-s图像，则仍可用平均值解题，请看下面的实例：

实例4如图1所示，物体质量为m=2kg，静止于光滑水平面上，现对该物体施加一水平变力F，已知F随位移s的变化关系如图5所示，若物体在水平面上运动的位移为s=50m，求这一过程中力F对物体所做的功。

解答因为力F随位移s作线性变化，所以力F相对位移s的平均值为=F1+F22=0+62=3N。所求的功为WF=s=3×50=150m/s。这个解法是正确的。

在此，学生一定对如何判断平均值是相对时间t的还是相对位移s的问题感到困惑。下面谈这个问题：

（3）如何判断一个物理量y的平均值是相对时间t还是相对位移s的平均值。

前面已经说过，当一个物理量y随另一个物理量x变化时，若x的变化范围为［x1,x2］，则在这段范围内，y相对于x的平均值是=∫x2x1ydxx2-x1，把此式变形得∫x2x1ydx=•(x2-x1)，如果x1=0，则式子又变为∫x0ydx=•x，可见，只要在计算题中求解的平均值满足关系式∫x2x1ydx=•(x2-x1)或∫x0ydx=•x，则平均值应理解成物理量y相对物理量x的平均值。

在实例4中，计算功时，因为F随s变化，所以WF=∫s0Fds=s，此式中的平均值 是相对s的平均值。在实例2的正确解法中，计算冲量时，因为F随t变化，所以IF=∫t0Fdt=t，此式中的平均值是相对t的平均值。 

在实例1中，速度随时间t发生变化，所求的平均速度实际上就是=∫t0vdtt，可见是相对时间t的平均值。下面再举一个实例，说明也可以是相对距离l的平均值。

实例5如图6所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一长为L的转动棒垂直于磁场方向放置，现让棒绕O点匀速转动，角速度为ω，求棒产生的感应电动势E。

解答如图6所示，用公式E=BLv来处理问题，因为棒上各点的速度v是随着棒与圆心之间距离l的变化而变化的，所以考虑用平均速度代入运算，即E=∫L0vdl=BL，这里的是相对距离l的平均值，因为v＝lω，可见v随l作线性变化，所以=v1+v22=Lω2，从而得

E=BL=BL2ω2。

⑷平均值与有效值的区别

在实例3中，学生混淆了平均值与有效值这两个物理概念，教师可让学生理解如下内容：

由物理公式=qt得q=•t，可见在用公式q=It计算电量时，电流I应该用平均值代入进行计算。

而计算热量的公式是焦耳定律Q=I2Rt，当电流变化时，I以什么值代入进行计算呢，物理上引入了有效值I有的概念，定义是∫t0I2Rdt＝I2有Rt，可见，在用公式Q=I2Rt计算热量时，I应该用有效值代入进行计算。

那么实例3中的电流i的有效值是多少呢？分析转动过程后发现，电流i按正弦规律变化，可设i=Imsinω t，将i 代入到表达式∫T0i2Rdt=I2有RT中，即得∫T0（Imsinω t）2Rdt=I2有RT，运用数学知识计算后得I有=Im2。

理解了这些内容后，易得实例3的正确解法：电动势的最大值为Em=BSω=BL1L2ω，

电流的最大值为Im=EmR=BL1L2ωR，

电流的有效值为I=Im2=BL1L2ω2R，

故电量为Q=I2Rt=(BL1L2ω2R)2R×π2ω

=πB2L21L22ω4R。

参考文献：

［1］人民教育出版社物理室. 全日制普通高级中学教科书（必修）物理（第一册）. 北京：人民教育出版社，2003.6

［2］人民教育出版社物理室. 全日制普通高级中学教科书（必修加选修）物理（第二册）. 北京：人民教育出版社，2003.6

(栏目编辑黄懋恩)

中学物理中的平均问题 篇3

“问题解决”的形式设计概念、规律的教学过程

当前, 我们要针对物理教学中存在的轻视物理概念、规律建立过程的倾向, 加强形成概念和规律建立过程的教学, 在这方面, “问题解决”的教学有其独特的优势。课本中的基础知识对于学生来说是未知的, 是属于开放型的问题。如果我们按照“问题解决”的思路把“问题”作为教学的出发点, 不直接展示结论, 而是设置问题情境, 提出带有启发性和挑战性的问题, 为学生提供动手、动脑的机会, 引导他们运用观察、分析、综合、归纳、抽象、概括、类比、猜想等方法去研究、去探索, 那么学生就能够在学到具体知识的同时, 学会怎样接受问题、分析问题、解决问题, 进而形成理性认识。按“问题解决”的形式设计教学过程, 应该是当前在教学中实施“问题解决”的主要途径, 它的程序以及教师和学生在各个环节中的地位和作用可用下图表示:

在“提出问题”阶段, 教师设计的“问题”是关键, 它应符合可接受性、障碍性、探索性的原则。在“分析问题”阶段, 教师要从观念和方法的高度启发学生的思路, 并针对学生的实际进行分层次指导, 对于学习有困难的学生, 可以把问题化小, 做好铺垫。教师还要组织学生进行必要的讨论和交流, 鼓励学生在进行独立探究的过程中培养毅力和坚忍不拔的精神。在“解决问题”阶段, 教师要帮助学生落实解答过程, 把能力培养与基础知识、基本技能的教学结合起来。在“理性归纳”阶段, 教师要结合“问题解决”的过程进行学法指导, 并引导学生对问题的解答进行检验、评价、反馈、论证, 进而上升为理论。在这一过程中, 学生会逐步掌握一些新的学习方法, 形成新的认知结构, 同时, 他们的创新能力也会得到更大的提高。

例如:在“动能定理”的教学中:教师创设问题情境, 启发探求思路, 学生接受问题挑战、探究与讨论, 最后教师理论概括和学法指导使学生形成新的认知结构。

具体程序如下, 受到外力作用的物体, 其动能怎样变化?分析物体受到的力、速度和加速度变化分析各物理量之间的关系如FX的含义、的含义、的含义, 以及与牛顿第二定律关系, 进一步研究:动能定理的试用范围、动能定理告诉我们什么?物体动能变化的条件、物体受到变力作用物体做曲线?比较动能定理和运动牛顿第二定律优缺点;物体受到外力的作用动能一定变化吗?

像这样从学生的已有知识出发, 通过“给路标”的方式, 循序渐进地创设问题情境, 启发探求思路, 组织学生进行必要讨论和交流, 具体解答分析各量物理意义, 为后面提问提供理解平台。通过“问题解决”的形式设计规律的教学过程, 拉长了规律教学中的“知识链”, 使学生对动量守恒定律的形成过程, 真正做到心领神会, 既有利于学生对概念、规律的理解和掌握, 又培养了学生“提出问题, 解决问题”的能力。

将例题、习题改造为“问题解决”的形式的题目。

一、改造为开放型问题

为了给学生创造更为广阔的思维空间, 让他们尝试进行“问题解决”式的研究, 教师可以打破旧的模式, 将一些常规性题目改造为不能依靠简单模仿来解决的问题。比如将题目的条件、结论拓广, 使其演变为一个发展性问题;或者先给出结论, 再让学生探求条件;也可以改造成给出多个条件, 需要整理、筛选以后才能求解的题目;还可以改造成要求运用多种解法或得出多个结论的题目, 以加强发散性思维的训练。

提出问题 (例题1)

师:如图1所示是一双线摆, 图中L1、L2、α1、α2均为已知量, 当小球垂直纸面做简谐运动时, 周期为多大?

生:小组讨论

教师将学生的结果用投影仪投放出来, 让学生再次讨论。

教师提示:用实验验证 (怎样验证?)

学生动手:做一摆长L=H的单摆, 如图2所示, 将它与双线摆对比:让两摆同时摆动, 发现两者的周期相等。

师 (追问) :若把图一中的双线打一个结变成如图3所示的情景, 当小球垂直纸面摆动时, 周期又为多大呢?

讨论问题

生:讨论并得出“等效摆长”

师:若让小球在纸面内做微小振动时, 周期是否改变?

再次提出问题

师 (再追问) :如图4所示, 半径为R的光滑圆弧上面有一半径为r的小球, 试求:小球从A处自由释放后, 运动到最低点B的时间 (R>>AB) 。

小组讨论:通过讨论使学生的建模能力和解决实际问题的能力得到提高

二、改造为理论联系实际的应用型问题

在教学中, 我们可以选择一些典型意义的生产或生活中的实际问题, 给学生创设一个实际背景, 让他们通过认真分析, 寻找模型, 运用学过的知识和技能解决实际问题。这种改造要做到, 应用背景的设计能够为学生所理解, 题目不宜过难, 但应用的物理思想要比较深刻, 以真正起到培养学生的应用意识的作用。同时这种题目的改造也要适度, 不可冲淡必要的“双基”训练。

在物理实验教学中, 不仅要让学生学会实验的具体做法和一些实验技能, 还要引导他们学会研究物理问题的实验方法, 培养他们的物理创造思维 (如常用的“控制条件”的实验方法, 间接测量的实验方法, “以大量小”的实验方法, 测量微小量的叠加法、替代法、比较法等等) 。

①以学生实验为载体, 设置“问题解决”形式, 培养学生创造性思维能力。

如在用单摆测g实验中, 可以“以原理为中心”展开问题设问, 从理论分析到实验的具体操作, 层层推进, 实验和思维有机配合, 有效地训练思维的逻辑性和深刻性。

学生通过广泛联系和运用所学的知识和方法, 集思广益, 初步提出了近十种可能的实验方案, 其中一些不乏闪烁着创造性思维的火花。对此, 再组织学生讨论、辩析, 对合理的加以肯定, 不恰当的指出问题所在, 对无法完成的方案阐明其原因。各种方案在一一论证以后, 只要条件许可, 都可组织学生自己动手操作, 进行实际测量。

②改变演示实验的做法, 可把演示实验“下放”给学生, 可以是“教师导, 学生演”——即边学边实验, 或者“师生同台表演”。还可把验证性实验改为探索性实验, 让学生有多动手、多思考、多探索的机会, 有助于创造性思维的培养。改变演示实验的教学, 很重要的一个方面是使它具有启发性、思考性、新颖性等。

③以设计性实验为载体, 培养学生创造性思维能力。

设计性实验, 往往须打破现成的实验方案, 在一些特定的要求和条件下, 自行设计新的实验方案和步骤, 完成其实验要求, 由于这种设计具有较大的灵活性, 需要学生牢固掌握基础知识和基本方法的前提下富有创造力。因此, 以设计性实验为载体, 是培养学生创造性思维能力的一条重要途径。

在设计性实验教学中, 突破测量仪器的固有功能, 去测量一些看似没有因果联系的物理量, 这对培养学生的求异思维品质无疑是非常重要的途径。

例如:提供一定容积的并盛满清水的“可乐瓶”一只 (瓶底有一小孔) 、细线一根、米尺一把、小砝码一只和用来盛水的桶一只。试估测水从此瓶底小孔连续流出的平均流量, 并进行测量的误差分析。

从题意来看:水的平均流量Q=水的总体积V/水流尽的时间t。从提供的条件来看:其中水的体积可从瓶贴的标签上直接观察得到 (这里考查的是学生的观察能力) ;最困难的问题还在于, 如何测量水流尽所用的时间?要想突破这个难点, 需要从实验方法上寻找解决办法:用题目提供的细线与砝码组装成一单摆, 用它作为一间接的计时仪器去替代秒表。它的摆长L可由米尽测出, 周期可由公式算出, 只要以此作为“参照量”数出水流尽过程中单摆全振动的次数N, 即可测得时间t=NT。显然, 该题运用的是物理实验中典型的替代法, 即用已知的标准量去代替未知的待测量, 以保持状态和效果相同为判断依据, 从而求出待测量。

中学物理教学中问题环境的创设 篇4

一、创设一个学生敢于提问的环境

一个有良好的学习气氛的课堂应该是轻松的、活跃的课堂。首先，教师在课堂上要让学生敢于说话、愿意说话。课堂上不能要求学生遵守课堂纪律而不让学生活跃起来，不能让学生在课堂上有压抑感，要尽量让学生说出内心的感受。对于学生提出的一些不符合规律的想法，甚至是很幼稚的想法，不能一概否定，要通过正确的引导，使学生感觉自己的想法是好的，但是还有不足之处。例如在讲解电阻和电流的关系I = U/R时，给学生讲解电阻很小时，电流很大，容易烧坏用电器。当教师讲到输电导线的电阻时，教师问学生用塑料能做导线吗？学生回答不能，教师问塑料不是电阻很大吗？学生回答塑料不能导电，用电器不能工作。教师引导学生分析电路中有用电器，电阻并不是很小，电流并不是很大，如果导线电阻很大而导线上的电压就会很大，而用电器的电压就会减小而不能正常工作。教师给出了几种金属材料的一米长的金属线的电阻的大小的顺序R银

二、让学生面临比较复杂的现象和事实

在课堂上，教师设置一些问题情景，让这些情景与学生原有的看法相矛盾，学生处于这种情景下，会产生认知冲突，有提出问题的欲望，使学生有解决问题的需要。例如：在讲解额定功率和实际功率时，把一个标有“220v，100w”的灯泡和一个标有“220v，10w”的灯泡先并联在220v的电路中，发现100w的灯泡更亮，然后把两个灯泡串联在220v的电路中，发现10w的灯泡更亮。学生本认为100w的灯泡比10w的灯泡一定更亮，但实验结果与学生的认识不同，学生就很容易产生问题，只要教师加以引导，学生就能通过解决这些问题，掌握这些相关的知识。再例如：在讲解合力和分力的关系时，学生认为合力一定比分力大，因为在日常生活中很多情况是如此。在课堂上，让两个大个子的学生用力向两个相反方向拉绳子，一个小个子的学生用一只手拉绳子的中央，结果两个大个子的学生被拉动了，通过实验，学生意识到分力可以比合力大。在这种情景下，学生自然会提出合力比分力大是错误的，什么时候合力比分力大？什么时候分力比合力大？教师只要引导学生分析两个分力的角度，学生可以自主地找出结果。

三、把日常生活中的实际现象呈现在课堂

在实际生活中，有许多实际的例子是能够和物理知识相联系的。例如在学习影响蒸发的因素时，教师用flash动画演示日常生活中晒衣服的几种情况，并引导学生总结规律，使学生明白影响蒸发的几个因素。再例如讲解离心运动时，让学生看棉花糖的制作过程的录像，要求学生看清楚工人师傅的动作以及机器的几个重要部分，引导学生分析离心运动条件是什么？

四、运用物理实验，创设物理情景

物理教学离不开物理实验，这一方面由于物理学本身是一门以实验为基础的科学，另一方面由于学生对物理知识的学习过程要借助生动、形象的实验现象。课堂上的演示实验一方面展示了日常生活中的物理现象，为学生的学习创设必要的物理情景；另一方面也将复杂的物理现象进行科学的简化，从而便于学生在观察中抓住问题的本质。例如讲解惯性现象时，为了突出物体惯性现象的特征，教师可以设计下述实验，几块一样的木块平整地放在水平面上，用力快速拉出最下面的木块，上面的木块并没有倒塌。这一现象与学生的想法相矛盾，学生十分有兴趣，会提出各种疑问。（作者单位：江西省进贤县梅庄中学）

中学物理中的平均问题 篇5

学生对平均数的掌握情况如何?掌握的过程中存在什么样的问题?教师教学的过程应该注意什么?带着这些疑问, 我特别组织了这次专项调查。本次调查对参加2013-2014学年第二学期《统计学原理》期末考试的481名学生进行了全面调查, 其中, 选取了正常考试的464名学生为分析对象, 另外17名重修学生排除, 涉及会计学、物流管理、市场营销、ACCA四个专业, 男女性别比为3:7, 总体上样本涵盖的专业广, 代表性好。原始数据的搜集主要是对学生的期末考试试卷进行数据处理, 设置了基本信息、静态平均数和动态平均数三部分, 基本信息包括班级、学号、性别、任课教师等一些调查项目, 静态平均数部分主要设置了得分这一调查项目, 动态平均数部分则设置了得分、时期数列、时点数列、相对数 (平均数) 数列计算平均发展水平是否正确以及存在的问题这五个调查项目, 主要采用SPSS软件对数据进行了频数分析, 描述分析、平均数对比分析, 了解学生对静态平均数和动态平均数的掌握情况, 以及发现存在的问题, 以便对后期的教学提供参考信息。

一、学生对静态平均数和动态平均数的掌握存在显著差异

(一) 静态平均数的掌握甚好

由于现实中算术平均数应用最为广泛, 所以考试试卷中设计了分组式频数分布数列计算算术平均数、标准差, 以及进行平均数代表性的比较, 综合地考核了截面分布数列的数字特征, 该小题总计12分, 每个点4分。从学生的考试情况来看, 掌握情况很好, 平均得分为9.4分, 仅10%的学生得分在4分以下, 说明没有掌握算术平均数。同时, 男女学生在掌握程度上是存在显著差异的, 女生平均成绩为9.8分, 比男生的平均成绩高1.4分, 女学生中得分在4分以下的仅占4.6%, 而男学生中得分在4分以下的占了8.7%。

(二) 动态平均数的掌握堪忧

为了考核学生对于不同时间序列平均发展水平的掌握情况, 试卷中设计了时期数列、时点数列和相对数或平均数数列平均发展水平的计算, 同时还设计了一般平均数 (或相对数) 的计算, 相对考核的比较综合, 该小题总计8分, 每个点2分。从学生掌握情况来看, 掌握情况很差, 平均成绩仅为4.9分, 按照百分制折合仅为61.3分, 刚刚及格。

调查资料显示, 有三分之二的学生能够正确掌握时期数列平均发展水平的计算, 三分之一的学生不能够准确掌握, 存在着各种各样的问题;只有一半的学生能够正确掌握时点数列平均发展水平的计算, 还有一半的学生没有掌握或者是错误掌握;最后, 有四分之三 (76.5%) 的学生能够正确掌握相对数 (平均数) 数列计算平均发展水平, 知道是采用分子分母分别计算平均发展水平再相除, 即, 其中, 限于该指标的计算有赖于时期数列和时点数列平均发展水平的计算, 所以有19%的学生存在计算上的错误, 另外有四分之一的学生不知道应对的正确方法。c軃=a軃b軈

二、学生掌握动态平均数时存在的问题

(一) 时期数列a (总产值) 计算平均发展水平时存在的问题

(二) 时点数列b (月初工人数) 计算平均发展水平中存在的问题

(三) 相对数或平均数c (劳动生产率) 数列计算平均发展水平中存在的问题

二、教学思考及改革建议

1. 明确指标的类型非常重要, 不同类型的数列采用的方法不同。

尤其是时期数列和时点数列这两个基础数列的辨别[1], 通过区分指标的时间属性来判断, 对于相对数和平均数数列的识别则比较简单, 一般是由某两个指标相除得到的。

2. 掌握不同数列计算平均发展水平的方法[2]。

时期数列直接用算术平均法;时点数列以相邻两个时点水平数的简单平均数作为变量进行算术平均, 等时间间隔的就表现为了首尾折半法, 不等时间间隔则以相邻两个时点水平数的简单平均数作为变量, 同时以时点间隔为权数进行加权算术平均;相对数 (动态相对数除外) 和静态平均数数列则采用分子分母的平均发展水平相除得到;动态相对数则很多采用几何平均法或方程式法。

3.

明确时间属性, 是一年、半年、还是季度, 一年包括12个月、半年包括6个月, 一个季度包括3个月, 不同季度是哪3个月。以第一季度为例来说明, 第一季度就应该是1、2、3月, 因为时点数列需要有4个时点来表示3个时期 (时段) , 所以如果是已知月初时点数, 则肯定是已知1、2、3和4月月初的水平数, 才能计算1、2、3月的平均时点数, 此时一定要注意时期数列不能是4个时期, 而只能是与时点数列对应的那3个时期, 即1、2和3月。同样, 如果是已知月末时点数, 则肯定是已知上年12月、本年1、2、3月月末的水平数, 才能计算1、2、3月的平均时点数, 此时时期数据依然只能选择1、2和3月。

4. 完善考核模式, 加强过程考核, 以增强学生的掌握和应用能力。

采取不定时地小型闭卷考试。通过考试分析可以看出, 很多学生完成同步学习指导的质量并不是很好, 存在比较严重的抄袭现象, 因此, 可以在完成同步学习指导之后, 随机安排20分钟左右的小型闭卷考试, 一方面可以充实平时成绩, 另一方面可以督促学生自己独立完成同步学习指导, 同时达到培养学生形成课后总结复习的良好学习习惯。

5. 大量采用案例教学、互动式教学等教学方式方法, 提高学生的积极性和参与性。

课程教学中提出对某些社会经济发展指标进行时间序列的分析并写成分析报告, 让学生带着问题学习, 通过对分析方法的思考学习结合计算机的操作应用, 培养学生认识问题、分析问题和解决问题的能力。

摘要：在《统计学》的教学和学习中, 平均数是非常重要的一个内容。文章通过对学生考试情况进行调查分析, 了解到学生对静态平均数的掌握和应用甚好, 但对动态平均数的掌握和应用情况则不容乐观, 同时发现了学生认识上存在的一些问题, 并对今后的教学实施和考核提出了几点建议。

关键词：平均数,调查分析,考核模式

参考文献

[1]朱胜等.统计学原理 (非统计学专业用) [M].北京:中国统计出版社, 2010:197.

[2]浅析时间数列平均发展水平的计算[J].科技纵览, 2014 (5) :122, 132-133.

中学物理“问题解决”教学探究 篇6

一、“问题解决”教学的理性认识

心理学的研究成果, 多元智能理论和建构主义理论, 使“问题解决”教学获得坚实的理论支撑, 国内外“问题解决”教学实践也为我们的研究和实践提供了宝贵经验。从根本上来说, “培养未来的有创造性的实际问题解决者”是“问题解决”教学的归宿, 也是“问题解决”教学目标的另一种表述。培养学生的创新精神和实践能力是素质教育和新课程改革的重点, 也是“问题解决”教学的重点。因此, “问题解决”教学的目标与我国新课程的三维课程目标是一致的, 学生是“问题解决”教学的主体, 教师在“问题解决”教学过程中扮演着策划者、指导者、合作者的角色。

波利亚在《如何解决》 (How to Solve It) 一书中对“问题解决”提出了他的见解。他认为, 所谓“问题解决”是人们有意识地寻找某些能达到已经有了明确的构想、但又无法立即达到的目标之行动;找出这样的行动, 即是“问题解决”。通俗地说, “问题解决”就是由一定情景引起的, 按照一定的目标, 应用各种认知活动、技能等, 经过一系列思维操作, 使问题得以解决的过程。“问题解决”不仅仅是一种具体的技能, 它贯穿在整个教育中, 是教育所体现的一条主线, “问题解决”教学是基于问题的教学, 是问题教学的一种重要形式。

物理教学中的“问题解决”通常是指应用物理概念、规律去尝试解决问题。因此, 一般要经历教师创设问题情境, 提出需要解决的物理问题, 引导学生解决物理问题, 从而使学生掌握知识技能, 形成能力的过程。

二、“问题解决”教学的基本模式

“问题解决”教学可以看成是一种教学的模式, 因而它具有一般的课堂结构, 例如, 奥苏伯尔 (D.P.Ausubel) 和鲁滨逊 (F.G.Robinson) 把问题解决的过程划分为以下四个阶段:第一阶段是呈现问题情境命题;第二阶段是明确问题的目标和已知条件;第三阶段是填补空隙过程, 即为运用有关的规则和策略解决问题;第四阶段为解答之后的检验。借鉴我国有关学者的研究, 物理学科可以构建如下“问题解决”教学的一种基本模式:

对上述模式作如下解释:第一步, 根据教学目标、教学内容、学生的心理特点和认知水平, 设置贴近生活生产和学生实际、合理有效的问题情境, 为学习或研究的问题的提出营造氛围、奠定基础。第二步, 分析问题情境, 从中提炼出需要学习或研究的真实的物理问题。第三步, 学生根据问题的类型、性质和已有知识与经验, 依托教材, 明确问题的条件, 通过观察、联想、思维、讨论等进行尝试, 形成解决物理问题的可行性方案。第四步, 根据问题解决方案, 理顺问题解决的思路, 运用分析与综合、抽象与概括、归纳与总结等方法, 经历解决问题的过程, 使问题获得解决, 完成学习任务。第五步, 通过应用、反思和总结, 检验、评价问题解决方法的科学性、全面性和推广性, 从而形成新的物理认知结构, 真正掌握解决问题的科学方法并学会灵活运用。

上述这种基本模式适用于物理概念、规律的教学, 尤其适合于中学物理探究性学习。

三、中学物理“问题解决”教学的基本策略

“问题解决”教学既是一种教学模式, 同时也是一种教学策略。我们要有效地解决一个具体的物理问题, 除了可运用“问题解决”的一种基本模式和常用的科学思维方法外, 还必须掌握基本的及一些特殊的问题解决的策略, 只有这样, 才能使物理问题得到圆满的解决。物理问题解决的策略渗透在物理教学的各个方面、各个环节, 下面着重探究“问题解决”教学的几种基本策略:

1.“问题解决”教学中问题情境的创设策略

奥苏贝尔在谈到问题解决时强调, 要把学习设置到复杂的、有意义的问题情境中, 通过让学习者合作解决真实的问题, 来学习隐含于问题背后的科学知识, 形成解决问题的技能, 并形成自主学习的能力。可见, 在问题解决教学中, 问题是核心, 而问题情境的设置是关键, 问题情境设置的好坏直接影响到问题提出及问题解决的好坏。问题情境在“问题解决”教学过程中通常具有营造氛围、激发兴趣、引发问题、诱发探究等功能, 问题情境的有效设置, 对于“问题解决”教学的有效实施是至关重要的。

我们参考了国内学者和中小学一线教师的相关研究, 并在物理教学实践中进行了认真的研究和探究, 归纳提炼出适合物理学科“问题解决”教学问题情境设置的一些有效策略:

(1) 利用实验创设问题情境

通过实验创设问题情境, 是物理教学最常用的一种方式, 这种方式能有效激发学生的学习兴趣和求知欲, 促使学生思考和探究, 学生在质疑、释疑的过程中, 既能建构知识, 又能使创新思维和创新能力得到培养。如:学习“浮力”时, 教师可将两个乒乓球 (其中一个事先注满水) 浸没在水中, 问学生:教师松手后, 两个乒乓球将怎样运动?学生回答:两个乒乓球都上浮。结果学生惊奇地发现:一个乒乓球上浮, 而另一个乒乓球却下沉。为什么会这样呢?讨论后教师可适时引导学生提出问题:物体的浮沉与哪些因素有关?然后指导学生进行实验探究。

(2) 利用生活情境创设问题情境

日常生活中的许多现象与物理知识密切相关, 这些现象学生已经非常熟悉。教师适时利用日常生活现象创设问题情境, 能激发学生的猜想兴趣和求知欲望。如:学习“比热容”时, 可引导学生回忆并回答:夏天的中午, 赤脚走在水泥路面上和赤脚站在水里, 脚有什么不同的感觉?学生通常会说:“水泥路面烫脚, 水里凉快。”教师可接着引导学生思考为什么会有这种不同的感觉?学生会说:因为水蒸发吸热而比水泥路面凉快。事实是不是这样?教师可继续引导学生回忆并回答:傍晚时分, 水泥路面又比水凉快了, 这又是为什么呢?这样学生的探究欲望被调动起来了, 教师可顺势引导学生探究是不是水泥地与水吸热 (或放热) 升温 (或降温) 的快慢不同有关呢?

(3) 利用实践活动创设问题情境

在物理教学中, 通过设计实践活动创设问题情境, 能引起学生的认知冲突, 激发学生产生解决矛盾的冲动和欲望。如:在研究“摩擦力的大小与什么因素有关”时, 可以设计“拔河比赛”的活动:取一根粗细均匀、光洁度差不多、长约1米的木棒, 事先在一端抹上油, 让班上力气较大的男同学和力气较小的女同学分别用一只手握紧木棒的两端 (有意让男同学握涂油的一端) 进行拔河比赛。结果发现, 力气较大的男同学竟然输给了力气较小的女同学, 意外的结局会使学生感到惊讶, 学生的思维立刻活跃起来, 从而引发了强烈的探究心理。

(4) 利用实际问题来创设问题情境

将知识与实际生活联系起来, 不仅能够创设问题情境, 而且有利于问题的解决。例如, 在学习“变阻器”相关内容时, 教师可以通过描述和提问创设问题情境:在实际生产和生活中, 有许多事例是通过改变电路中的电流大小来实现的, 例如, 台灯的亮度、录音机的音量、电风扇的转速等。然后问学生:那么, 我们怎样才能改变电路中电流的大小呢?

(5) 利用现象或事例创设问题情境

生活或教材中的有许多现象或事例会让学生产生“为什么会出现这种情况”等的疑问, 以此作为背景可以创设有效的问题情境。例如, 在学习“惯性”知识时, 可通过列举这样的事例创设问题情境:“为什么人绊倒时通常向前扑下, 而人滑倒时往往向后仰下, 如何解释这种现象?”对于这种司空见惯的现象, 学生在学习惯性知识之前, 是难以作出正确解释的, 通过这样的问题情境能激起学生产生解答这一问题的内在需要。

(6) 利用实物、图片等直观手段创设问题情境

实物、图片、模型等都联系生活、生产和现代科技的实际, 这些直观手段的运用, 符合学生的年龄特点和认知规律。通过运用这些直观手段创设问题情境, 能激起学生的疑惑, 启发学生的思维。现行初中物理教材中有许多精美的图片, 教学中可以充分利用这些图片创设问题情境。如《苏科版》教材“滑轮”一节, 我们可以利用教材中的“WWW”练习中的胖子能通过定滑轮提起重物, 瘦子却被重物拉起的生动漫画提出为什么?引导学生追根寻源, 探究新知。

(7) 利用知识的形成过程创设问题情境

物理概念的形成、物理规律的建立都有其丰富的知识背景, 以生活生产为背景, 通过展示物理概念或规律的形成过程创设问题情境, 让学生掌握知识的这种形成过程, 把握前后知识的联系, 弄清知识的来龙去脉, 就能够在此基础上产生问题, 这样既有利于学生对概念的理解和掌握, 又能培养学生解决问题的能力。

(8) 利用现代教育技术手段创设问题情境

现代教育技术手段具有创设问题情境的独特效果, 如教师经常利用多媒体创设有效的问题情境。多媒体集文字、声音、图像、动画、视频于一体, 其信息资源丰富, 教学的趣味性、灵活性、直观性、仿真性和感染力都很强。利用录像、VCD片段和幻灯片等多媒体形式创设真实的或模拟的场景并提出问题, 能激发学生的学习兴趣, 有效地引导学生探究新知识。

2. 教学内容的“问题”化设计策略

美国著名数学家哈尔莫斯说过, 问题是教学的心脏, 有了问题, 思维才有方向;有了问题, 思维才有动力;有了问题, 思维才有创新。教学内容“问题”化是把“内容本位”教学转化为“学生本位”教学的一个有效策略。教学内容“问题”化设计, 就是将教学内容设计成一系列有思维力度、探究价值的问题, 让课堂教学围绕问题展开, 其设计思想主要有激发兴趣、引发动手、启发提问等。

(1) 激发兴趣

把教学内容设计成学生感兴趣的、熟悉的、与生活密切相关的“问题”, 以此来激发学生的求知欲和探索欲。

(2) 启发提问

要关注学生问题意识的发展, 把教学内容设计成相关问题, 这种问题给学生留出提问的空间, 激起学生质疑问难的内在需要, 启发学生由解决了的问题生发新的问题。

(3) 引发探究

把以往由教师直接解释、分析过程、揭示结论、告知结果的教学, 通过布置任务提出问题, 让学生通过自己的主动活动 (观察、描述、实验、讨论等) 参与问题的探究和解决。

3.“问题”导学教学基本策略

中学物理中的平均问题 篇7

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).

中学物理中的平均问题 篇8

一、从理念层面对学生问题意识培养的思辨

从理念层面看中学物理教学中学生问题意识的培养, 实际是从物理学科本质出发对物理教学的探索.

传统教学忽视了物理学科作为科学本质的考察, 淡化甚至忽略了学生问题意识的培养, 影响了学生问题意识的形成.教师方面, 重教轻学的观念和淡化学习主体的教学行为以及课堂教学中教师的权威地位, 都成为学生主动学习, 积极提问的障碍, 加之注入式的陈旧教学方法, 使学生接收信息变得单一和迟钝;学生方面, 学生受考试束缚, 信息吸入量少, 加上课堂上没接受过教师的提问技能的培训而变得不愿提问或不敢提问.

中学物理课程标准要求引导学生“经历科学探究过程, 认识科学探究的意义, 尝试应用科学探究的方法研究物理问题, 验证物理规律”.这一规定从学习过程层面阐述了在中学物理教学中学生问题意识培养的重要性.课标还对学生的能力提出了要求, 即“能计划并调控自己的学习过程, 通过自己的努力能解决学习中遇到的一些物理问题, 有一定的自主学习能力”, 以及“具有一定的质疑能力, 信息收集和处理能力, 分析、解决问题能力和交流、合作能力” , 明确指出了培养问题意识的重要性.

在中学物理教学中培养学生问题意识, 既是改善学生思维结构的重要手段, 又是培养学生能力的理想途径.因为学生问题意识的形成, 可以丰富学生知识信息, 引导学生构建灵活的思维, 而思维结构的形成离不开知识信息量的储备和思维方法的积累.同时, 学生产生了问题意识, 就会产生解决问题的需要.学生在试图精确地提出问题, 提出解决问题的各种设想时, 则必须调动观察力、注意力、记忆力、想像力、思维能力及动手操作能力等, 从而使学生的各种能力尤其是创造能力得到了培养.

二、从操作层面对中学物理教学中学生问题意识培养的探索

在中学物理课堂上培养学生的问题意识, 是从操作层面对问题意识理念的解读, 也是从策略层面对问题意识培养的探索.笔者通过长期的教学实践, 认为在中学物理课堂上体现问题意识的培养, 应该从以下几方面入手.

1.营造学习氛围

苏霍姆林斯基说:“任何一种教育现象, 孩子们越少感到教育者的意图, 它的教育效果就越大.”要使学生产生问题意识, 教师应利用语言、设备、环境、活动等各种手段, 创设一种符合需要的情境.教学中, 教师要积极营造宽松、自由的教学氛围, 建立平等、民主的师生关系, 抓准学生“最近发展区”, 诱发学生的认知“冲突”, 鼓励学生求新求异, 大胆质疑, 发表自己的见解, 增强学生的问题意识.如结合《匀速直线运动》的教学, 首先通过幻灯片创设情境, 出示匀速直线运动轨迹图.然后出示匀速直线运动的定义:物体在一条直线上运动, 且在相等的时间间隔内通过的位移相等, 这种运动称为匀速直线运动.做匀速直线运动的物体, 在不同的位移或时间段中, 位移与时间的比值是一个常数, 称为速度, 速度的大小直接反映了物体运动的快慢.在这一基础上, 引导学生提出问题.学生经过思考, 提出了很多有意义的问题, 如“如果把速度不变的直线运动叫做匀速直线运动, 那么该物体在任何时间段内通过的路程和时间的比值是否是个定值?”“是否可以从数学角度把该公式理解成物体运动的速度与路程成正比, 与时间成反比?”“怎样理解做匀速直线运动的物体是一种理想化的运动?”等.

2.呵护学生好奇心

学生的问题意识, 源于对自然和对社会的好奇.物理科学的形成, 就是科学家们对心中好奇的自然本质的探索.因此, 在中学物理课堂教学中保护好学生的好奇心, 就是回归物理学科本位的教学思想.新课程理念下的中学物理教学, 是教师悉心保护学生创新求异的本能和欲望的教学, 是积极培养和保护学生的好奇心和探索欲, 鼓励他们独立思考、大胆质疑、勇于探索的教学, 是允许学生出错, 给学生提供广阔的驰骋想像空间, 使学生充满“?”的教学, 是对学生的奇异思想实施赞赏的教学.如结合《重力》的教学, 学生在明白重力概念的基础上, 探讨重力大小时, 很好奇:重力是物体本身形成的力还是引力呢?这时教师可让学生认真思考分析重力的概念内涵, 引导学生用自己的方式描述重力, 加深对重力的理解, 并在此基础上设计了一个辩论活动:重力是物体本身的力还是地球对物体的引力?进而得出:重力并不等于地球对物体的引力, 重力是由于地球的吸引而产生的力.课堂上, 由于对学生好奇心的保护和引导, 学生的问题意识得以形成和强化.

3.形成鼓励机制

从课堂教学而言, 教师和社会的评价鼓励机制, 就是教师针对学生的提问所采取的态度.教师应面向全体学生, 帮助学生养成发问的习惯.教师对于学生的发问要以和悦的态度去倾听, 鼓励学生与教师就某一问题进行探讨;对学生提出的不明确的问题, 应采用和学生一起思考的方式加以引导, 帮助学生理清问题的思路, 抓住关键处设问.当学生的提问出现错误时, 教师应肯定其大胆的行为, 找出闪光点.如结合《动能、势能和机械能》的教学, 教师在让学生明确概念之后, 引导学生列举日常生活中的例子来说明概念内涵.学生举了很多例子:风可以吹转风车, 流水可以推动水磨……这时一位学生站起来说:“他们举的都是液体和气体, 最典型的应该是固体.”笔者不仅注意倾听, 还以非常赞赏的语气说:“这位同学非常善于思考, 你具有的这种问题意识一定能让你学好物理.”这位学生在笔者的鼓励下不但举了挥动的铁锤可以把桩打进地面的例子, 还告诉大家举例要全面, 这才能准确地说明运动物体能做功.全班学生掌声雷动.这位学生显然受到鼓励, 继续说:“固体、液体、气体都是物体, 只要它们运动, 就具有速度, 就具有动能, ”又是一阵掌声.老师的赞赏和同学们的鼓励, 激发了这位学生的学习兴趣和问题意识, 也激发了全班学生的问题意识.

中学物理中的平均问题 篇9

一、“问题导学式”教学的基本特点

“问题导学式”教学顺应课改潮流, 突破了传统的教学模式, 其主旨是促进学生和谐发展, 因而具备以下基本特点:

1. 课堂教学的目标指向“问题解决”

“问题导学式”教学的核心是问题, 因而其重心落在设置问题情境、发现并提出问题、分析问题、研究问题和解决问题上, 教学的目标直接指向“问题解决”。问题是思维的起点, 研究与解决问题的过程同时也是思维活动的过程, 指向问题解决的课堂教学目标定位, 其实质是追求思维品质和学习能力的提高。

2. 课堂教学的内容呈现“问题化”

“问题导学式”教学突出的是问题, 将教学内容转化成系列化“问题”是“问题导学式”教学的显著特点和基本要求。教学内容“问题化”, 既能使课堂教学内容更清晰地呈现, 且隐含启发和探究的特点, 同时又能使教学内容与教学目标更加趋向一致, 这样能为增强课堂教学的针对性和实效性提供必要的基础和现实的可能。

3. 课堂教学的过程以“问题”为“主线”

“问题导学式”教学的过程决不是简单的知识灌输过程, 而是要引导学生通过对问题情境的分析提出问题, 在分析问题和解决问题的过程中掌握知识、培养技能和能力。显然, “问题”既是“问题导学式”教学的核心, 也是课堂教学中师生共同参与研究活动的“主线”。

4. 课堂教学彰显师生“双主体”地位

“问题导学式”教学的主旨是让学生成为学习和发现的主人, 让学生通过自主发现、探索和合作解决学习中的问题, 充分突出学生在学习过程中的主体地位, 学生成为问题研究的主动参与者和问题解决的主体。但是, 民主、和谐的课堂教学氛围仍需要教师来营造, 学生自主探究、合作交流离不开教师的有效引导和科学指导, 教师理应成为问题情境的创设者、问题研究的组织者和问题解决的指导与帮助者, 所以, “问题导学式”教学特别强调学生的“主体发现”和教师的“主导引领”, 课堂教学过程要实现教师“主导”与学生“主体”的有机融合, 彰显师生“双主体”地位, 真正促进“教学相长”。

二、“问题导学式”教学的基本模式

“问题导学式”教学始于问题的产生, 而终于问题的解决, 问题成为教学过程的核心要素和重要线索, 基于此, 依据中学物理学科及教学的特点审视, 可以构建“问题导学式”教学的基本模式, 其基本结构可用下图表示:

上图表明, “问题导学式”教学主要由以下“五步”构成:第一步, 创设问题情境, 使学生产生问题意识并通过对问题情境的分析发现问题。第二步, 教师结合教学目标和教学任务, 指导学生正确理解学习目标和学习内容, 引导学生明确并提出要解决的主要问题。第三步, 在教师的指导和引导下, 学生通过观察、思考、讨论等方法分析问题, 明确问题的实质及研究问题的思路, 能大胆提出假设或猜想, 能通过合作形成解决问题的方案。第四步, 通过推理、探究、交流等, 体验研究问题和解决问题的过程, 最终能顺利解决问题、形成正确结论。第五步, 在解决问题的基础上, 及时进行总结、反馈和拓展应用, 一方面形成并掌握解决问题的一般方法, 内化和完善知识结构, 另一方面实现问题的迁移和延伸, 为催生新问题、探究新知识奠定基础。

三、“问题导学式”教学的基本策略

“问题导学式”教学的基本模式清晰地展示了教学的基本思路和操作流程, 但真正有效运用“问题导学式”组织教学, 还需要有效的教学策略予以支撑。实践表明, 掌握并运用好问题情境设置、问题设计、问题导答等基本策略, 能提高“问题导学式”教学的有效性。

1. 问题情境的设置策略

问题是教学的心脏, 设置问题情境的目的, 就是要努力激发学生的好奇心和探究欲, 让学生通过观察、思考、分析提出有价值的问题, 从而培养学生的思辨能力和创新思维能力。问题情境的设置要以一定的材料 (如实验、数据、文字、图片等) 作为载体来实现, 材料的选取既要利用当前最新科技成果, 又要贴近学生的实际生活, 要充分考虑学生的认知水平、接受能力和学习兴趣, 恰当地把握好难度和信度。

问题情境的设置是“问题导学式”教学的起始环节, 同时又要贯穿在课堂教学的整个过程中, 它是课堂问题讨论、探究顺利进行并富有实效的关键因素。因此, “问题导学式”教学的首要环节是为学生设置有趣、合理、有价值的问题情境。物理教学中, 问题情境设置的常用策略有:

(1) 通过实验设置问题情境

观察和实验是学习物理的重要方法, 物理实验以其直观、形象的优势能为学生提供丰富的感性知识和真实信息。因此, 通过实验设置问题情境是十分有效的方法。通常做法为:教师通过实验演示设置问题情境, 引导学生观察现象、思考并提出问题。

(2) 利用活动创设问题情境

“好动”是学生的天性, 通过开展各种由学生参与的实践活动, 能引起学生的认知冲突和产生解决矛盾的冲动与欲望。

例如:在研究“摩擦力的大小与什么因素有关”的问题时, 可以组织“拔河比赛”的活动来创设问题情境:取一根长约1米、粗细均匀的木棒, 安排一位大个子男生和一位小个子女生进行比赛 (事先在男生手握的这一端涂上植物油) 。比赛结果出乎意料, 大个子男生竟然输给了小个子女生。这一令人兴奋的情景, 不仅活跃了课堂气氛, 而且有效地激起了学生的疑问和强烈的探究欲。

(3) 利用矛盾设置问题情境

由于受生活经验及“先入为主”的影响, 学生在学习有关物理知识前已经形成一些与之相关的“先有观念”, 而这些“先有观念”往往跟科学概念相矛盾, 利用这一矛盾, 可以设置问题情境, 以激起学生的认知冲突。

例如, 学习“牛顿第一运动定律”和“惯性”时, 由于学生在此之前已经形成与亚里士多德“力是维持物体运动的原因”相类似的观念, 因而不能正确运用“牛顿第一运动定律”解释原来处于运动状态的物体在不受力情况下的运动状态, 对此, 教师可以设置这样的问题情境:假如你坐在作匀速直线运动的列车里, 将手中的手机竖直向上抛出, 手机是落回手中, 还是落向身后?为什么?这样的问题情境极易激起学生的疑问和探究的欲望。

(4) 利用日常生活情景设置问题情境

物理来源于生活, 物理教材的内容也与生活实际密切相关。教师利用学生熟悉的日常生活现象或学生感兴趣的生活问题设置问题情境, 能激发学生的猜想兴趣、问题意识和求知欲望。

例如, 学习压强知识时, 为了引发学生对压力产生的效果与什么因素有关的探究, 可以利用学生十分熟悉的日常生活情景设置问题情境:家里的菜刀、剪刀的刀刃做得很薄, 书包的背带做得很宽, 而且大多是双肩背带, 为什么要这样做呢?骑自行车与推自行车相比, 自行车在地上留下的痕迹更深一点, 这又是为什么呢?

这种生活化的问题情境, 不仅能引起学生的回忆或联想, 而且能引发学生猜想和探究的积极性, 能有效培养学生的问题意识和知识应用能力。

2. 问题设计策略

问题设计, 即是把教学内容转化成一系列有探究价值的科学问题, 它是把“内容本位”转化为“学生本位”的有效教学策略, 也是成功运用问题导学的必要前提和基础。为了进行有效的问题设计, 确保“问题导学式”教学的顺利实施, 教师必须在准确把握《课程标准》, 充分挖掘教材内涵的基础上, 依据学生的认知水平和已有知识, 精心设计有梯度的系列化问题, 以激发学生思维的积极性和探究的主动性, 促进学生有效建构知识。具体来说, 问题设计必须遵循以下基本要求:

(1) 科学合理

问题的科学性体现为问题要符合规律、题意清晰、指向明确、表述准确, 问题中涉及到的概念界说要明晰且不相容, 不能出现“概念循环”, 问题的范围要适当, 指向要明确。

(2) 难易适度

设计的问题要贴近学生和生活实际, 符合学生的知识、经验、认知水平和接受能力, 要尽可能落在学生的“最近发展区”。

(3) 富于启发

问题的启发性体现在既能激发学生的思维热情, 又能帮助学生打开思路, 促使学生既能掌握知识, 又能发展智力和培养能力。

(4) 数量适当

以一节课为例, 通常“关键问题”以2-3个为宜, 这些问题要力图突出课堂教学的核心内容和学习的焦点问题, 其他一般性问题的数量可根据实际内容和关键问题来定, 需要注意的是, 问题与问题之间要具有关联性, 以形成逐步递进的“问题链”为最佳, 要坚决摒弃“一问一答”的形式主义做法。

3. 问题导答策略

导答, 就是要引导、指导、辅导、诱导学生回答问题, 这是有序、高效开展“问题导学式”教学的基础和保证, 也是最终解决问题的关键环节。因此, 为了有效实施“问题导学式”教学, 教师必须要掌握导答释疑的策略, 要帮助并指导学生分析问题, 要为学生回答并解决问题铺路搭桥, 促使学生在解决问题的过程中发展思维、形成方法、掌握技能。物理教学中, 问题导答的有效策略有:

(1) 把脉归因, 点拨引路

课堂教学中, 面对教师的提问, 常常会出现冷场或学生答非所问的现象, 对此, 教师不必大惊小怪, 也不要随意怪罪学生, 更不能越俎代庖, 而应保持平和的心态, 通过闻其言、观其行、察其情等途径来全面分析来自学生的诸多信息并进行正确归因, 找出学生冷场或回答偏题的原因, 在此基础上寻找解决策略, 或进行针对性的方法指导, 或进行排障性的思路点拨, 帮助学生开启通向成功的窗口, 让学生通过自己的努力突破瓶颈、排除障碍, 顺利到达成功的彼岸。

(2) 化整为零, 各个击破

“化整为零”就是指将大问题分解为若干系列性小问题, 采用各个击破、分而治之的办法解决问题。显然, 大问题由于情境复杂、信息量大, 学生往往难以整体把握, 因而面对问题常常束手无策。但如果教师采取“化整为零”的办法, 将大问题分解成联系紧密、逐步递进的小问题群, 按序逐个解决小问题, 则大问题的解决则水到渠成。

(3) 巧用转换, 触类旁通

课堂教学中, 学生面对陌生的问题会出现“语塞”或信口乱答的现象, 尤其糟糕的是教师却浑然不知, 以为学生上课开小差或故意恶作剧, 常常会不分青红皂地把学生批评一通, 这样做显然于事无补, 甚至会适得其反。遇到这种情况, 教师既不要埋怨学生, 也不能为了图省事直接告知答案, 可以巧妙地运用转换的方法, 这样不仅能让学生获得“柳暗花明又一村”的奇妙感受, 而且能艺术化地解决问题。

转换, 即利用类比、比喻、迁移等方法, 帮助学生改变思考问题的角度, 将熟悉的问题及解决的方法过渡到陌生的问题及解决的方法上去, 从而起到由此及彼、触类旁通的目的。

例如, 刚刚学习“电压”时, 由于电压概念比较抽象, 学生感到比较陌生, 电压在电路中到底起什么作用?学生难以理解这样的问题。但学生对水压 (水位差) 的概念比较熟悉, 因此, 可以将水压与电压进行类比, 让抽象的概念与直观的概念建立联系, 这样学生就容易理解了。再如, 关于闭合电路中的部分导体切割磁感线能产生感应电流的问题学生也有疑问, 为什么只有切割磁感线才能产生电流, 不切割磁感线就不能产生电流。为此, 我们可以用“斧头砍树”进行形象比喻, 引导学生从“工作实效”的角度来理解, 这样问题便迎刃而解了。

四、运用“问题导学式”教学要处理好与其他教学模式的关系

“问题导学式”教学以问题为核心, 通过对不同类型、不同系列问题的研究与解决, 学生不仅能掌握基础知识和基本技能, 还能在解决问题的过程中形成方法, 切实提高解决实际问题的能力和创新实践能力。无疑, 在深入推进课程改革的今天, 这种教学模式是十分有效的, 特别是对习惯于“灌输式”教学的教师来说, 通过“问题”来导学, 更是一个跨越式的进步, 是从教学理念到教学策略上的飞跃。但在青睐和广泛运用的过程中, 我们必须清醒地认识到, 没有一种教学模式是万能的, “问题导学式”也不例外。因此, 我们既不能盲目搬用“问题导学式”教学, 也不能在运用“问题导学式”教学的过程中拒绝其他教学模式, 而应根据教学目标、教材内容和学生实际灵活运用“问题导学式”教学, 充分发挥这种模式的“激疑解惑、启思益智、引探促创”功能, 以实现课堂教学的最大效益。尤其要注意的是, 在运用“问题导学式”教学的过程中, 要尽可能充分吸收其他教学模式的优点, 并自觉地进行有机整合, 以便最大限度地发挥问题导学的功能, 更有效地促进课堂教学效率的提高和学生的全面发展。

摘要：“问题导学式”教学是以问题为核心和主线, 以问题解决为目标指向, 以启发学生思维、培养学生自主学习能力和创新能力为目的的一种教学方式。掌握并运用好问题情境设置、问题设计、问题导答等基本策略, 是有效实施“问题导学式”教学的关键, 在运用“问题导学式”组织教学的过程中, 要吸收其他教学模式的优点, 更有效地发挥问题导学的功能, 促进课堂教学效益的提高和学生的全面发展。

关键词：物理教学,问题,问题导学,教学模式,教学策略,学生发展

参考文献

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