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新课标和新教材最突出特点是以学生发展为中心,体现学生主体地位,面向全体学生,注重学生思维能力和学习方式的培养,倡导探究性学习和注重与现实生活的联系。所以在课堂教学设计中笔者采用以学生发展为本的主体性教学模式,从学生的认知水平出发,结合教学内容,精心设计问题,营造探究氛围,使学生在观察、讨论、探究、合作交流中相互启迪、自主学习、构建模型。
二、教学分析
1.教材分析
“物质出入细胞的方式”是浙科版普通高中课程标准实验教科书生物必修1《分子与细胞》的第三章第二节的内容。第二章已经介绍了细胞膜的化学组成和细胞膜的功能,这一节是在此基础上探讨细胞膜控制物质进出的几种方式,在细胞膜的亚显微结构基础之后,带领学生继续探究细胞膜控制物质进出功能的方式和原理。这样的编排符合学生认知规律,有助于帮助学生建立结构与功能相适应的观点。
2.学情分析
通过前几章节的学习,学生对于细胞的分子组成、基本结构和探究的基本步骤已有了一定的认识,能理解细胞膜是系统的边界,并且大部分学生已经对生物有了较浓厚的学习兴趣,很渴望在此基础上进一步探究物质是怎样进出细胞的,有哪些方式等有关细胞功能方面的知识。
3.教学重难点
(1)教学重点:比较物质出入细胞的各种方式的异同。
(2)教学难点:理解渗透作用原理。
三、教学目标
1.知识目标
(1)简述扩散的特点。
(2)阐明渗透的概念及原理。
(3)比较说明红细胞吸水与失水的原因;概述被动转运和主动转运的概念;比较扩散、易化扩散和主动转运。
2.能力目标
(1)学会综合运用比较、分析、归纳、综合等科学思维方法。
(2)设计实验,逐步领悟探究过程的一般方法与基本思想,培养自身的科学探究能力以及语言表达的能力。
(3)通过构建模型和概念图,提高知识建构能力。
3.情感、态度与价值观目标
(1)通过分析扩散和渗透作用的过程,渗透生命活动不断发展变化以及适应的特性,逐步学会自觉地利用发展变化的观点认识生命。
(2)领悟科学探究思想,体验探究活动中的成就感。
(3)通过探讨问题,设计实验,培养合作意识和实事求是地对待实验结果的态度。
四、教学策略与手段
(1)改变过去单纯的教师讲授和学生接受的教学方式,以问题探究教学为主线,教师通过多媒体创设问题情境,引导学生运用讨论法、实验法、学案导学、模型建构等方法开展学习,充分调动学生学习的积极性,发挥学生主体的作用。
(2)课前准备:
①学生预习本节课相关知识,提出相关问题;
②教师针对教学设计准备好相关的多媒体课件、学案,实验所需的材料和用具。
五、教学过程
1.导课
教师组织引导学生思考(多媒体展示不同物质通过不含蛋白质的脂双层):
(1)什么样的分子能够通过脂双层?什么样的分子不能通过?
(2)氨基酸不能通过无蛋白质的脂双层,但是能进出细胞的原因是什么?
学生活动:学生观察,思考问题,根据教师引导总结出不同物质通过细胞膜的几种方式。
教学设计意图:创设问题情境,学生主动参与学习过程,激发学习兴趣。
2.学习扩散
教师组织引导学生亲手实验将墨水滴到烧杯中并观察现象,并引导学生讨论什么是扩散。
学生活动:学生实验,观察实验现象,讨论、交流。
师生共同总结出扩散是分子从高浓度处向低浓度处运动的现象。
教学设计意图:学生实验,吸引学生注意力,体现学生在学习中的主体地位。
3.学习渗透
教师演示实验,实验装置如图1所示。
教师设计问题串:
(1)漏斗的液面为什么上升?
(2)如果用一层纱布代替玻璃纸,液面还会升高吗?
(3)如果烧杯中也是同样浓度的蔗糖溶液,结果会怎么样?
学生在教师的指导下归纳出产生渗透现象两个必要条件以及渗透的方向是从低浓度溶液到高浓度溶液。
教学设计意图:通过观察演示实验,学生经历“现象——问题——分析——结论”,主动构建出渗透作用的条件,提高归纳总结的能力。
教师通过多媒体动画演示微观展示渗透实验。
问题探究:
(1)渗透是水分子跨过膜的扩散。扩散的方向是怎么样的?
(2)那么渗透作用与扩散现象相矛盾吗?
学生活动:思考、回顾前面扩散有关知识,通过相互讨论在教师指导下得出回答渗透是水分子跨过膜的扩散。
教学设计意图:学生在实验的基础上通过多媒体的清晰展示,清楚观察到了微观的渗透现象,使抽象的知识具体化,从而得出渗透的概念,突破难点。
4.学习被动转运
教师通过多媒体动画演示氧和二氧化碳进出细胞的现象。创设问题情境:给出扩散的实验数据,请学生分析数据(表1),构建数学模型,绘出坐标曲线。
学生活动:建构模型绘出曲线(图2)。
教师用多媒体演示展示葡萄糖进入红细胞的现象。创设问题情境:给出葡萄糖跨红细胞膜的实验数据(表2),请学生分析数据,构建数学模型,绘出曲线。
学生活动:建构模型绘出曲线。
教师组织引导学生观察曲线后,评价扩散和易化扩散有何异同点。
学生归纳总结。
教学设计意图:用多媒体演示物质跨膜运输的各种方式,直观形象表现出事物的空间中的关系。学生构建模型,需要进行表格与曲线的相互转换,使抽象的问题直观化、具体化,能够变抽象思维为形象思维,有助于把握问题的本质。
5.学习主动转运
教师组织引导,创设问题情境:
(1)海带中碘的浓度高出海水中碘浓度的200倍,但是海带照样从海水中吸收碘,由低浓度一侧向高浓度一侧运输。
(2)人的红细胞和血浆中的各种离子浓度如下页表3所示。
以上两种情况说明细胞对离子的吸收是从低浓度到高浓度,这种运输方式是主动运输。教师引导学生根据资料中思考主动运输与被动转运相比两者的区别。
学生活动:思考、讨论回答,总结主动转运的特点。
教学设计意图:创设问题情境,自然引入主动转运,提高学习兴趣。
师生共同小结:设计表格对扩散、易化扩散、主动转运进行比较。
6.课堂反馈
教师组织引导一:实验探究:现有两瓶没有标签的蔗糖溶液,请学生利用所提供的材料(半透膜、漏斗、烧杯、橡皮筋),根据今天学习的知识,设计一种实验方案,比较两瓶溶液浓度的高低,并预期实验结果及得出相应结论。
学生活动:分组讨论、设计实验方案并预期实验结果及结论。
教学设计意图:充分发挥自身自主探究能力,培养自身的实验设计能力,逐步领悟探究过程的一般方法与基本思想,提高语言表达、分析归纳的能力。
教师组织引导二:建构模型:请尝试画图表示随氧气浓度与离子运输速率的关系,并分析曲线各阶段的限制因素。
学生活动:绘制曲线图(图4)。
教学设计意图:通过模型建构复习巩固知识,突出教学难点。
六、问题研讨
关键词:自动控制;城市污水处理;应用;分析
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.249
0 引言
污水的集中处理在过去很长一段时间内都占据着主要的地位。但是就实际的操作情况来看,采用集中处理的方式对污水进行相应的处理在管理等方面都有着较好的效果,现阶段已经初具规模,这一方式能够更好的促进城市中污水的处理工作。不过在实际的操作过程中,仍然存在着一定的问题需要解决。比如,在完成集中设备的建立过程中,需要耗费大量的人力与财力,同时在建设的时间上也较长。这样一来,由于城市的发展速度相对较快,而相配套的污水处理系统却没有办法快速的建立起来,这就给污水的处理带来较大的压力。因此,对污水处理的方式进行创新是十分必要的,本文以此为契机,重要介绍了自动控制系统在城市污水处理中的问题,并针对问题提出相应的解决策略。
1 污水处理中自动控制系统的应用分析
污水在应用自动控制技术时,主要是使用了自动化检测系统。现阶段我国已经有很多污水处理机构使用了该系统对污水进行相应的处理。在实际的操作过程中,曝气池也是十分重要的,在对该部分进行测量的时候,对于测量的精度等也有着十分重要的要求,而这些数据也对污水的处理起着至关重要的作用。因此,每一个污水处理厂在实际的操作中都会对这几个重要环节进行重要的检测。
(1)污水处理中水泵自动控制系统的应用。在污水处理过程中,由水泵所组成的自动控制系统在工作时需要根据时间来进行自动的调整,而调整的两个模式分别为备用与气动两种。如果在具体使用的过程中,仅打开一个水泵没有办法满足控制要求时,就需要将另外的一个水泵也打开,让两个水泵一起工作。同时,水泵在运行的过程中,可以使其依据水的流量来进行自动的控制,从而实现科学的控制以保证整个设备在运行过程中能够始终处于最佳的状态,从而有效的减轻相关工作人员的劳动强度。
(2)污水处理中流量的自动控制分析。在污水处理过程中,流量的控制主要是对整体系统运行过程中各个参数进行有效的了解,根据相关的参数以实现对污水处理的控制,一旦出现问题,就可以对其进行快速的修正。就实际情况来讲,在进行污水处理的时候一定要提升对水表面的冲击力,此时便需要对其进行一个较为精确的把握,此时测量所得到的数据最为精确。在这一过程中,如果使用人为的方法进行测量时,由于人的主观性所造成的误差较大,但是在使用自动控制系统后,就可以很好的控制该误差,从而有效的提升测量的精度,而且测量所得的有效数据较多,能够很好的被工作人员所使用。
2 污水处理过程中自动控制系统应用的问题分析
(1)限制因素较多。就现阶段我国的实际情况来看,已经建立完成的污水处理厂无论是设备还是人员方面都有着较大的限制。特别是有一些污水处理S存在自动控制技术落后,相关设备陈久,管理不到位的情况。而伴随着我国对污水处理要求的不断提升,这些污水处理厂明显会感受到来自各个方面的压力,当引进了较为先进的设备后,相关的工作人员并不能够很好的使用这些设备,这就造成了整体工作效率与效果无法进一步的提升。
(2)线上控制的稳定性不足。随着我们对污水处理要求的不断提升,自动控制技术的相关学科在整体控制系统也得到了长足的进步,特别是现场总线技术与PLC的应用,但是在使用的过程中,稳定性问题仍然无法完全满足人们的要求。就实际情况而言,污水的处理是十分复杂的,整体系统在数据的处理问题上十分多,同时在这一过程中也在不断的变化,这些问题的存在都会给整体控制系统带来较高的难度。由此可以看出,污水处理厂虽然使用了自动控制系统,但同时还需要相关的人员在现场进行实地的操作,同时有针对性的进行相应的调整,以确保整体系统运行的稳定。
(3)自动控制系统自身缺陷分析。随着污水处理厂更多的使用自动控制系统,使得该项技术也有了较快的发展,不过就实际的应用情况来讲,该技术自身仍然存在着一定的问题。比如所使用的自动控制技术与软件有明显的缺陷。在实际中,自动控制技术许多都是直接从国外引进而来,这也就造成了许多操作人员在操作中处理不当。比如对污水处理的探头进行控制时,当该探头完全被污水淹没后,所检测到的数据便会出现问题,另外,由于污水的组成十分随机,这也会影响到探头所检测到的数据,甚至会影响到整体设备。
3 自动控制系统的改进建议
(1)当污水处理过程的稳定性还未得到很好的解决时,相关的工作人员应当具有较高的能力,从而有效的提升整体系统的稳定运行,一旦出现问题,应当能够进行及时的解决。
(2)在进行实际的操作过程中,应当将自动控制技术与网络相结合,通过网络来实现对整体污水处理的过程进行有效的控制,从而在真正意义上解决工作人员的繁重劳动。
(3)随着自动控制技术应用程度的不断提升,每一个污水处理厂都需要配套相关的专业人员,并定时的去这些工作人员进行相应的专业化培训工作,以确保他们能够更好的保证污水处理工作的正常运作。
4 总结
自动控制技术在污水处理过程中的应用不断深入,有效的促进了整体污水处理工作效率的提升,能够很好的控制相关有害物质的排放,对环境的保护起到的至关重要的作用。不过就现阶段的情况看来,虽然自动控制技术的使用已经有了长足的进步,但是仍然存在着一些问题需要解决,这些问题的存在会严重的影响到污水的正常处理。因此,对该技术进行深入的研究是十分必要的。
参考文献:
[1]张悦.江苏省农村生活污水处理设施运行及尾水稻田利用的安全性研究[D].南京:南京农业大学,2013.
初中物理与高中物理的不同点
1.教学方面
初中阶段,物理教学进度较慢,有可能对重点概念、规律反复讨论,便于学生掌握重点,习题类型较少,变化也不多,且多数与教师课上讲的内容、例题对得上路子,考试时往往只要记住公式,背好笔记,一般就能取得较好的成绩,不少学生养成了死记硬背的坏习惯。到了高中后,教学进度明显加快,课堂教学密度大大提高,需要学生自己多分析、思考、练习,才能真正掌握,习题类型更是复杂多变,单靠对概念、规律和公式的死记硬背,解决不了问题。很多学生对高中教师的教学方法不能适应。
2.学习方法方面
多数初中学生的学习方法是:跟着教师转,死记硬背教师布置的内容,没有预习教材和进行有关的课外阅读及实验的习惯。高中物理学习,课上勤思考,课后注意观察、分析,把知识学活,能举一反三,甚至有独创精神。学生刚进入高中阶段,往往带着初中的一套学习方法,以致不能适应高中的物理教学要求。
3.思维能力方面
初中物理教学是建立在学生的形象思维基础上的,对抽象思维能力要求不高。高中物理教学都是要求学生有较强的抽象思维能力,即逻辑思维能力。许多物理过程的变化是多因素的,需要学生抽象的假设一些中间物理状态或抽象出物理图景,然后才能正确地进行分析,得出结论。对此,只习惯于形象思维的学生,一时是难于做到的。
由于物理教学的阶段性,学生在初中学到的不少物理知识是有局限性与不严密性的,然而这些知识有时都使学生形成思维定势,例如,初中阶段学习压力时经常遇到的水平状态下,因而压力等物体的重力,结果不少学生形成“压力一定等于重力”的思维定势,对他们进一步学习高中物理产生消极影响。
日常生活中一些错误的感性认识往往顽固地存在于学生的头脑中,尽管他们经过了初中阶段的物理学习,但并没有真正排除这些错误的认识,随着时间的迁移,正确的东西遗忘了,错误的认识又会重新抬头。例如,初二时已学过的:牛顿第一定律,到了高一,力是维持物体运动的原因的错误又会顽强的表现出来。
那么,面对这些确实存在的问题,作为教师该为学生做些什么呢?要怎么做才能帮助学生顺利地跨过这道坎呢?我想这个问题需要我们初中老师和高中老师合力协作才能使学生顺利跨越.
一、初中教师要对初高中的教学内容了解并理解透彻
初中教师不仅要熟悉初中物理的课程标准,还要积极主动去了解高中物理的教学要求。在了解过程中首先要注意各知识点之间的联系,各个知识点在初高中的要求有什么区别。例如在运动学中,初中牵涉到的物理量有速度(实际上是速率)、路程、时间,这几个物理量都是标量;而高中物理牵涉到的物理量有位移、时间、速度、加速度,其中位移、速度、加速度是矢量。这几个物理量既有联系又有区别,教师在初中教学时就要注意打好扎实的基础,在讲解习题时要培养学生画示意图,把运动过程分析透彻,运动过程中各个物理量的变化的等等。再如,力学中要有意识地培养学生受力分析的习惯,培养一定的分析能力., 其次,要注意初高中在对学生能力上的联系和区别。高中阶段需要学生有一定的探究能力、逻辑推理能力、知识的迁移能力等等。这些能力的培养不是一蹴而就的,需要教师有长远的目光,在初中阶段能放手让学生做的就让学生做,不让学生对老师步产生过强的依赖心理,“授人以鱼不如授人以渔”.所以我建议能够自学的内容可以让学生自己去做,培养其自学能力。
二、高中老师也要对初中物理知识了解
(1)作为高中教师,理解初中的教学大纲的目的主要是在备课中注意学生原有的知识储备、能力储备,能够在教学中有的放矢,充分注重初高中知识的台阶,使学生顺利地掌握知识。例如,在学习“力的合成”时,应先复习初中学过的“在同一直线上的力的合成”的知识,再提出“合力、分力”的概念,进而提出“互成角度的力的合成”,从而引出“力的平行四边形定则”。由知之较少到知之较多,由此及彼、由表及里,由浅入深、循序淅进,这是我们课堂教学中应坚持的原则。初中电学和高中电学也密切相连,利用原有知识会使学生感到亲切而不排斥。
(2)放慢起始教学进度,以便学生适应高中教学
刚开始学习高中物理由于存在以上不能很好“衔接”的原因,注意放慢进度,帮助学生熟悉高中的教与学方法,排除他们的畏难心理。例如关于静力学的教学“物体受力分析”是含在几节教材中的,没有自成一节。我们考虑到学生的归纳总结能力不强,于是就多安排一节“物体的受力分析”课,让学生系统地学习“物体的受力分析”的基本方法。
三、初高中物理学习贯穿对学生能力的培养
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申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 摘要:多数学生感觉自己初中时物理成绩还不错,为什么到了高中物理却成了最难学的,怎样才能学好高中物理呢?在本文中我就这一想象谈一点自己的观点。 关键字:区别 学习方法
对于高一学生,开始学高中物理时,感觉同初中物理大不一样,好象高中物理同初中物理间有一道鸿沟。“上课听得懂,听得清,就是在课后做题时不会。”这是很多学生的同感。那么怎样才能跨越鸿沟,学好高中物理呢?
我想应该从高中物理与初中物理的区别入手,知道高中物理的学科特点之后才能对症下药,找到合适的学习方法 。
(一)课程内容上的差异
1.定性分析和定量分析的差异
初中物理课程中大多数多问题都重在定性分析,即使进行定量计算,也是相对比较简单的比例关系的运用;高中物理课程,大部分问题不单是作定性分析,而且要求进行大量的,甚至是相对复杂的定量计算。
2.初高中物理学习思维方式差异
初中物理课程的呈现基本上是以形象思维为基础,大多数问题是以生动的自然现象和直观的实验为依据,让学生通过形象思维获得知识;而高中物理课程的知识的呈现,多数以抽象思维为基础。问题研究的实验不再是以直观直接得结论,而需要在实验基础上,加以抽象、归纳,才能得结论。
3.初中课程的问题多是单因素的归因的逻辑关系;高中课程的问题的归因则是多因素的复杂逻辑关系,且是以递进式、归纳式的逻辑关系为主。分析问题时还需较多使用假设、判断的推理逻辑手段。
4.初中物理问题的解决,对运用数学知识的要求不高,而高中物理问题的解决,需大量使用代数、函数、三角函数、图像、矢量运算、极值等方法的综合应用上。例如力的合成与分解学习中矢量合成要比简单的代数合成抽象复杂得多,对三角函数知识要求比较高;还有很多需要计算的题目,方程组多,未知数多,也造成了物理学习的困难。
(二)学生学习方法的差异
初高中物理课程特点的差异,就决定了初中物理学习方法和高中物理学习方法有很大的差异。 初中物理的学习,同学们习惯于教师对知识传授。对知识点只停留在“简单问题”和记忆之上;高中物理的学习则要求学生在老师的引导下获取知识,形成“自主学习”习惯,更要求学生在学习中学会多自己分析问题,找到要解决的问题与课本上理论知识的内在联系,再利用课本知识解决问题。 初中物理知识的简单性,决定了学生在学习中较多运用记忆方法掌握知识,对理解、分析方法使用的程度要求不高;高中物理知识的复杂性,决定了学生在学习中需要以理解、分析、归纳为主的方法来进行学习。
3.高中物理习题的求解,要求学生会灵活的运用数学工具解决物理问题。
二、探索高中物理学习的新方法
首先解决上课听得懂,课下不会做的问题。我觉得首相要对典型的题型深刻理解,紧接着就做这种题型的对应训练,在练习中加深理解,进而融汇贯通,才能灵活的变通。
其次,解决数学工具欠缺的问题。好多同学物理学习过程中碰见的数学拦路虎比物理拦路虎少不了多少。
第三:全面、深入、准确地理解物理概念、规律、方法
应该了解到知识和能力是不可分割的,我们不应该把某些知识与某种能力简单地对应起来。显然,一个知识贫乏的人不可能有很强的能力。所以,我们应该系统掌握物理知识。具体来说,就是基本概念要清楚,基本规律要熟悉,基本方法要熟练。
第四:有必要记忆的必须熟练记忆。初中物理需要记忆,而且很多知识记住考试就能做对,高中物理仅靠记忆是不行的。但有些同学就认为物理是不需要记忆的,这种观点是错误的,物理是需要在理解的基础之上熟练记忆,例如基本概念,公式,物理规律,包括典型题型和典型模型,常用解法等,都需要熟练记忆,但物理的记忆绝不是死记硬背,而是在理解的基础上练习,在练习中记忆,这样学来的知识才是灵活的,才能做到活学活用。
物理学作为一门基础自然学科,是一门极易激发人们想象力和探究能力的学科,与别的学科相比,对于培养学生探究性学习能力方面具有鲜明特点.
随着课程改革不断深人,传统的物理课堂教学模式面临着新的挑战与机遇.教师应从初中物理教学中物理模型教学方法出发,深入探究新课改背景下物理模型教学的有效策略,通过模型来使原本抽象的物理知识更加具体、形象、简单,从而促进初中学生掌握物理基础知识,并培养学生的探究性学习能力.本文主要是对我国初中物理模型教学的现状进行探讨分析,从中找出问题所在,并提出相应的解决措施.
一、初中物理中常见的物理模型
分析
1.条件模型化
在初中物理教学过程中,由于解决物理问题所涉及的知识面比较广,对于某一具体问题的解决必须根据一定的条件来进行,才能使所解决的问题更加简单、易懂.例如,在讲述带电粒子在电场中的运动相关知识时,由于带电质量非常小,其所受的重力远小于电场力.此时,可以不考虑重力的影响,使问题得到简化,并将有效地提高课堂教学效率.
2.对象模型化
当我们表达某些客观实体,如质点等的物理状态时,我们可以舍去物体的大小、形状、转动等物理因素,主要是突出其所处的位置和质量的特性,从而使复杂的实际物体简单化.同时,对于那些本身体积大小可以忽略但是重量不能忽略的物体,本身的大小在所研究的问题中可以忽略.例如,薄透镜、点电荷、弹簧振子以及单摆等,也能当做质点来处理.
3.数学模型
在初中物理模型教学过程中,应该根据相关物理数据不断地建造能够反映特定物理状态及物理过程规律的数学模型.再借助于所建立的物理模型来分解物理过程.这样不仅能够达到使用理论知识来分析实际物理问题的目的,还能够使学生对那些原本乏味、抽象的物理知识更加明白,进而提高初中物理教学的效率.例如,在讲述单摆作简谐运动的内容时,通过建立数学模型来分析,在单摆摆动过程中为什么要求摆角小于10°等问题,从而有效地激发学生对物理的学习热情.
二、初中物理模型在教学中的运
用策略
1.构造过程模型,通过图形来解决物理问题
在初中物理教学过程中,许多章节的内容都涉及物理过程的知识.这就要求教师必须结合课本的内容并构造过程模型,将物理过程进行模型化,从而建立相应的图形,使一系列复杂、抽象的物理过程经过简化、分解,使学生更加容易地理解物理过程.例如,在讲述物体的平抛运动规律时,教师应该通过建立过程模型,使该质点的运动过程分为两部分:(1)质点在竖直方向仅受重力作用下运动,也就是只考虑质点做自由落体运动;(2)不考虑竖直方向,只考虑水平方向的运动.由于水平方向不受力,因此,质点在水平方向上可看成做匀速直线运动.由此可见,通过建立相应的物理过程模型,不但可以使问题得到简化,还可以加深学生对有关物理知识的理解,有利于培养学生解决实际问题和综合性问题的能力.
2.建立模型概念,加深物理概念的理解
所谓物理概念,指的是客观物理现象在人脑中的反映,也就是将原本抽象的、空洞的物理知识高度概括出来.因此,在初中物理教学中,要想加深学生对物理知识的理解,提高学生的学习热情,就必须将具体的物理概念与学生已有的物理知识有机联系起来,使之更加形象化、具体化,加深学生对物理概念的理解.例如,在讲述牛顿第一定律时,如果仅仅讲解课堂上的内容将难以让学生明白它的真正意义,并且显得相当空洞.因此,必须建立模型,并且要通过实验来证实该模型的正确性.只有这样,才能切实地提高初中物理教学的效率.
3.物理模型来源于实践又反作用于实践
关键词:初中物理;解题能力;提高方法
教育是一项未来工程。初中物理解题教学,不光是解题 能力的训练,而是科学态度的培养,科学方法的运 用、科学思想的灌输。随着近年来物理教学改革的深入,中考物理卷的命题逐年增了基础知识与科技相结合,物理模型与实际生活相结合,问题解决过程与科学思维方法相结合的试题,所考查的能力,除继续保留了重点考查理解能力、推理能力、应用数学处理物理问题能力、分析综合能力和实验能力的五大能力外,还增加了阅读和信息转换能力、开放性的发散思维能力、联系实际的实践能力和创新能力的考查。因此,初中物理教学不光是物理解题教学,不光是解题 能力的训练,而是科学态度的培养,科学方法的运 用、科学思想的灌输;培养学生良好的认知过程。如何才能提高学生的解题能力呢?
一、充分理解基本现象、基本概念和基本规律是解题
学生解题中出现错解的原因不外乎两个方面:一是对基本概念及基本规律认识模糊 ;二是对物理过程不明,思路不清。故要提高物理解题能力的前提是加深对基本概念的理解 ,熟练掌握基本规律的应用,强化知识间的综合联系。这就要重视教材认真阅读教材,构建学科的知识网络。读教材时要重视物理概念 、规律的建立过程 ,弄清每一个概念 、规律是怎 样 引入或得出的 ,它们 的内容、物理意义如何 。对相互关联的概念 ,要辨析其 异同。对于物理规律,要掌握它的公式表达、适用条件,用来解决什么问题等,不仅要记住知识结论,更要重视知识的形成过程。如果只是 死记了一些定义 、公式和一大堆所谓题型,那么碰到具体问题时,就可能不会用科学的物理眼光去分析问题 ,或不顾题意和题给条件而乱套公式。
二、认真审题
解题时我们应认真审题抓住题目中的关键字和挖出题中的隐含条件。物理解题的过程又是一个信息加工的过程,当我们面对一个物理试题时,关键就在于能否将 头脑 “记忆库 ”中的相应基本现象、基本概念和基本规律知识与题目建立正确的联系,在读题过程中思考,初步明确题意,有哪些已知和未知 ,判断属于什么知识范围的问题和应用哪些知识 一一 是力、热、光 、电、原子哪一大部 门,哪一部分的知识, 还是若干部分知识的综合,并进一步应用这些知识分析、推理、最后完成解题 。
三、正确领会问题的情景,恰当还原物理模型
中考命题侧重能力的考查, 以问题的变化为切人点 。千变万化的物理命题都是根据一定 的物理模型 ,结合某些物理关系 ,给出一定的条件 ,提出要求的物理量。而我们解题的过程 ,就是将题目隐含的物理模型识别、还原的过程。 因此,要求学生学会分析并善于分析,通过对具体物理问题的分析,我们还要即分析题目涉及的物理情景、物理过程和状态,分析各种条件下可能出现的结果和变化,以及导致这些结果和变化的原因。通过这些分析,还原题目对应的物理模型 , 结合模 型所遵循的物理规律,根据需要寻求的关系 ,写出符合题意的物理方程 。
四、注重反思
在物理教学过程中,正确解答出一道题并非是对学生教育的最终目的,真正的目的是让学生理解和明白 “ 为什么要出这道题?”、 “ 这道题考察了我什么知识点?” 、“有几种解法?哪N是最优解法?” “ 如果在遇到类似问题我会如何解答?” ,这时物理习题出题者的用意,也是初中物理教学的主要目标,因此解题后的反思是取得较大收获的一个重要环节,教师要教会学生运用反思的手段,达到“ 做一道物理题 ,会一类物理题,理解一系列物理知识,掌握一两个物理规律的目的”。培养学生养成对自己的解题过程进行反思的习惯,不仅能提高学生解题的认知水平。而且是提高解题能力有效的方法之一。
随着物理学科教学的不断深入,学生所面临的物理知识必然会变得越来越难 ,题目类型越来越多,面对难度和题型都逐渐增加的物理知识,如果教师不及时给予学生正确的教学指导与解题能力培养 ,那么学生就很容易陷入题海战,出现畏难心理。畏难心理的出现对于学生物理方面的发展是非常不利的。初中物理教学要求教师在教学活动中不断加强学生的物理思维 、物理解题能力及解题技巧,通过不断的思维的训练物理解题技巧的培养,进而提高初中生物理解题的能力。
参考文献:
[1] 莫伟炎.解题后反思――提高物理解题能力的捷径 .珠江教育论坛,2015. 04 .
关键词:物理学习;差异;学科情感;教法研究
一、高中物理与初中物理的差异
1.学习内容的差异
初中物理教学是以观察、实验为基础,使学生了解力学、热学、声学、光学、电学和原子物理学的初步知识以及实际应用;高中物理教学则是采用观察实验、抽象思维和数学方法相结合,对物理现象进行模型抽象和数学化描述,要求通过抽象概括、想象假说、逻辑推理揭示物理现象的本质和变化规律。初中物理教学以直观教学为主,在学生的思维活动中呈现的是一个个具体的物理模型和现象,因此初中学生物理知识的获得是建立在形象思维的基础之上;而高中较多地是在抽象的基础上进行概括,在学生的思维活动中呈现的是经过抽象概括的物理模型。
2.学习方法的差异
初中以形象思维为主、通常从熟悉、具体、直观的自然现象和演示入手建立物理概念和规律。高中从理想模型代替直观现象客体入手,通过逻辑判断和抽象思维建立概念和规律,这种由具体形象思维到抽象逻辑思维的过渡必然使得学生要改进原来的学习方法,才能达到新的要求。学习上产生困难,往往并非学生思维水平或智力的问题,而是学生不知道该怎样去学。由于初中物理内容少,问题简单,讲解例题和练习多,课后学生只要背背概念、公式,考试就很容易了。而高中物理内容多而且难度大,各部分知识间相互联系,有的学生仍采用初中的那一套方法学习高中的物理,结果是学了一大堆公式,虽然背得很熟,但一用起来就不知从何下手,学生感到物理深奥难懂,从而心理上产生恐惧。如匀变速直线运动公式常用的就有10个之多,每个公式涉及4个物理量,其中3个为矢量,并且各公式有不同的适用范围,学生在解题常常感到无所适从。
3.解题方法的差异
初中物理重在表面的定性研究,所研究的现象具有较强的直观性,而且多数是单一的、静态的,教学要求以识记为主;高中物理所研究的现象比较复杂、抽象,多数要用定量的方法进行分析、推理和论证,教学要求重在运用所学知识分析、讨论和解决实际问题。例如高一物理的运算迅速地从单纯的算术、代数运算过渡到函数、图像、向量、极值等运算。这就要求学生具有较强的分析、概括、推理、想象等思维能力,应用数学能力以及与之对应的优化方法、学习习惯和思维质量,这对于刚上高中只有形象思维或具有一定的抽象思维能力但尚处于经验型阶段的高一学生来说,无疑是一个解题方式中质的飞跃。
二、如何搞好初中、高中物理教学的衔接
1.要重视教材与教法研究
高中物理教师不单是研究高中的物理教材,还要研究初中物理教材,了解初中物理教学方法和教材结构,知道初中学生学过哪些知识,掌握到什么水平以及获取这些知识的途径,在此基础上根据高中物理教材和学生状况分析、研究高中教学难点,设置合理的教学层次、实施适当的教学方法,降低“阶差”,保护学生物理学习的积极性,使学生树立起学好物理的信心。
2.教学过程要注意以下几点
(1)坚持循序渐进的原则
高中物理教学大纲指出教学中应注意循序渐进,知识要逐步扩展和加深,能力要逐步提高。高中教学应以初中知识为教学的出发点逐步扩展和加深,教材的呈现要难易适当。要根据学生知识的逐渐积累和能力的不断提高,让教学内容在不同阶段重复出现,逐渐扩大范围和增加难度。例题教学中侧重开拓思路、选择例题和练习题应该有代表性,能达到举一反三的效果;有针对性,能针对知识的重点、关键和学生的水平;有启发性,能激发学生思维。
透析物理概念和规律使学生掌握完整的基础知识,培养学生物理思维能力,能力是在获得和运用知识的过程中逐步培养起来的。首先要加强基本概念和基本规律的教学,要重视概念和规律的建立过程,让学生知道它们的由来。高中阶段的很多感念是相通的。其次弄清每一个概念的内涵和外延及来龙去脉,要使学生掌握物理规律的表达形式的同时,明确公式中各物理量的意义和单位,规律的适用条件及注意事项。特别是高一阶段中物理量有标量和矢量之分,导致公式上的应用时数据的代入要求有方向,既规定正方向然后用正负号代表方向,这一点是学生刚由初中升入高中不适应的地方。
(2)物理模型的建立
高中物理教学中常用的研究方法是确定研究对象,对研究对象进行建立物理模型,在一定范围内研究物理模型,分析总结得出规律,讨论规律的适用范围及条件。物理模型建立的重要途径是物理习题讲解,习题讲解要注意解题思路和解题方法的指导,有计划地逐步提高学生分析解决物理问题的能力。讲解习题时,要把重点放在物理过程的分析,并把物理过程图景化,让学生建立正确的物理模型,形成清晰的物理过程。物理习题做示意图是将抽象变形象、抽象变具体,建立物理模型的重要手段,要求学生审题时一边读题一边画图,特别是在高一刚开始做功过程的运动学和受力分析更要强调物理模型和过程简图。解题过程中,要培养学生应用数学知识解答物理问题的能力,学生解题时的难点是把物理过程转化为抽象的数学问题,再回到物理问题中来,教学中要帮助学生闯过这一难关。
3.要培养学生对物理的学科情感,提高学生的学习情商
教学是一门语言艺术,语言应体现出机智和俏皮。课前教师要进行自我心理调整,这样在课堂上才能有声有色,才能带着愉悦的心情传授知识,从而使学生受到感染。事实表明,教师风趣的语言艺术,能赢得学生的喜爱、信赖和敬佩,从而对学习产生浓厚的兴趣,即产生所谓的“爱屋及乌”的效应。同时,物理学是一门实验科学,物理概念的建立与物理规律的发现,都以实验事实为依据。实验是物理学的重要研究方法,只有重视实验,才能使物理教学获得成功,学生只有通过实验观察物理事实,才能真正理解和掌握知识。用实验导入新课的方法,使学生产生悬念,然后通过授课解决悬念。同时把实际生活中的现象跟物理实验联系起来,使学生感悟实际生活的奇妙和规律性,激发和提高学生的学习兴趣。
一、初高中物理教学和学习上的差异形成衔接台阶
高中物理与初中物理相比较,他们之间存在着知识性、逻辑性、抽象性和应用性的不同。学生无论对教材方面的理解、思维的方法、解题的思路,与初中学习阶段相比较,都存在着明显的差异。
1.初中物理教材,图文并茂,文字说明比较容易理解,物理知识比较单一,物理现象比较简单,学生学习不会感到生疏或难懂。而高中物理教材,文字比较严谨,大部分学生能读通文字但是并不理解其含义,物理知识内容也比较多,物理现象往往比较复杂,而且与日常生活现象的联系也不向初中那样紧密,更增加了矢量等新的内容,造成学生理解上的困难。
2.初中物理教学是以观察、实验为基础的,通过观察或实验直接得出结论,即以直观教学为主,所以学生的思维方法主要是形象思维,这种体现具体的物理形象和物理现象的思维方法,能让学生在思维活动方面跟的上教学进度,也符合学生的学习规律。而高中物理教学不仅要从实验出发,有时还要从已经存在的概念出发,建立抽象的物理概念,并在抽象的基础上对物理概念进行概括,所以在学生的思维方法主要是抽象思维,学生要从理性去认识物理,对于这种新的学习方法,很多学生不能去理解,就会产生学习上的困难。
3.在初中物理教学的要求中,物理的概念、规律掌握的要求都比较简单,而且初中物理的内容也较少,学生只要把公式、概念背下来就可以了,分析问题时一般要求解说物理现象较多,即使计算题,一般也只要直接利用公式就可以得出结果。而在高中物理教学要求中,物理规律与概念的掌握,不仅要求学生理解同时还要求学生灵活运用,分析问题时也不像初中物理那样从单方面着手,而是要从多方面、多层次来探索和研究,大部分都需要通过分析,弄清楚物理情境和过程,并进行推理、归纳和综合才能得到结果,因此学生会感到物理深奥难懂,造成学习物理心理上的困难。
二、关于初高中物理教学衔接问题的几点思考
1.加强初高中教师的沟通和交流,适度调整初中和高中教师的教法,缩小学生学习跨度
初中教师在教学中应适度进行高中物理教学的渗透,例如初三复习时可以帮助学生,在每章内部的某几节之间、在几章之间,根据需要尽可能引导学生抓住它们的内部联系,形成不同层次的知识结构。通过这种能力的训练,学生就容易把概念、规律和一些图像、情景联系起来,了解它们的物理意义,到了高中以后就容易理解更深层次的物理规律,不再觉得抽象和无味。再如初中物理教材有许多选学内容,在每章后还配有阅读材料,教师不能因为不考而忽略它,应对这些内容进行适当的处理,或要求学生自学,拓宽学生的知识面,为高中解决问题做好铺垫。而高中物理教师在教学中应注意找出高初中知识的结合点,从结合点展开教学,在高初中知识间搭建“引桥”,减缓知识的坡度,促进学生对高中知识的同化和顺应。例如高一《弹力》一节教学,学生在初中时对压力、支持力、拉力已有初步的了解,所以上这节课时可以从学生的这些认识入手,结合微小形变的实验,通过桌面上的书本对桌面的压力和桌面对书本的支持力产生的原因分析,来讲清弹力产生的条件。另外像牛顿运动定律、功和功率、重力势能、欧姆定律、等都存在知识的结合处,只要教师深入挖掘分析,一定会给初高中物理衔接带来益处。
2.重视初、高中物理知识和技能的迁移,培养学生独立地观察、研究物理的能力
知识和技能的迁移可定义为“一种学习对另一种学习的影响”。在一些特定的物理观念和物理方法方面的教学过程中,知识和技能的迁移是客观存在的,而能动地运用它则更能在教学中发挥良好的作用。例如在初中学生学习“密度”的概念时我们强调了“密度”是物质的一个特性,由于学生在生活和学习中经常接触,概念本身的直观性又强,所以是很容易被接受,学生基本上不产生“质量大的密度大”,“体积小的物体密度大”等糊涂认识。而在高中会遇到电场强度“E”的概念,对于大多数学生来说“电场”的概念接受起来是比较困难的,原因在于电场本身是一种特殊物质,因而对于电场强度的定义“E=F/q”感到很难理解。对于这一问题的解决我们有必要把初中学的定义“比热容”,“密度”,“电阻”等概念所用的方法联系起来,促使学生认识到用两个可测的物理量来定量地研究或者确定一个与之相关的“物理客体”这是我们研究物理现象的方法之一。这样就比较容易理解利用检验电荷“q”上所受到的力“F”与其比值来测定某点的电场强度。往后也自然能理解“电势U=ε/q”, “电容C=Q/U”,“磁感应强度B=F/IL”,等等这些不随客观条件的变化而变化的反应物质性质的物理量。
3、尊重初高中学生思维和能力差异,在教学中贯彻循序渐进的原则,使学生尽快适应高中物理教学特点和学习特点,从而化台阶为坦途。
初中物理以形象思维为主,物理问题的研究主要是定性分析、简单计算;而高中物理以抽象思维为主,高中不但要定性分析,而且还要进行大量、复杂的定量计算。高中物理教师要充分认识这些差异的存在,研究并遵循教学规律,妥善过度才能很好跨越台阶。高中物理教学大纲指出教学中“应注意循序渐进,知识要逐步扩展和加深,能力要逐步提高。”所以教师在教学过程之中不能操之过急,对所学知识不能要求一步到位,初学就想使学生达到“高考”要求,而应根据学生的实际情况,适当的放慢教学速度,增加教学层次。例如,“受力分析”是学生进入高一后,物理学习中遇到的第一个难点;在初中,是从日常生活实例引出力的概念,从力的作用效果进行物体受力分析的,不涉及力的产生原因。根据学生的认知基础,高一在讲过三种基本力的性质后,讲授受力分析方法时,只讲隔离法和根据力的产生条件分析简单问题中单个物体所受力;在讲完牛顿第二定律后,作为牛顿第二定律的应用,再讲根据物体运动状态和牛顿第二定律分析单个物体所受力;在讲连接体问题时,介绍以整体为研究对象进行受力分析的思路。这样从较低的层次开始,经过3次重复、逐步提高,使学生较好地掌握了物体的受力分析思路与分析方法。
结语:
1.1教学模式陈旧
受到诸多因素影响,虽然教育部三令五申,要求初中物理教师要及时更新教学理念,创新教学模式与方法,但是在实际的教学过程中,依然有部分教师沿用传统的物理教学模式,缺乏创新精神,使得初中物理教学实践发展受到了影响,对学生的物理思维培养与创新理念培养造成了一定的局限性,从长期角度来看,不利于学生的成长与发展。因此,初中物理教师要重视教学理念与教学模式的创新,为学生提供良好的物理知识学习条件。
1.2理论教学为主
物理是一门需要通过大量实践来学习的学科,同时与我们的生活具有紧密的关系,要想让学生掌握好物理这门学科,就要让学生进行不断的实践与创新。但是当前初中物理教学状况分析来看,绝大多数的初中物理教师都过度重视理论教育,而忽视了物理实践教学。在死记硬背的教学模式下,学生对物理知识只能一知半解,难以实现灵活运用物理知识解决实际问题,达不到举一反三的效果。由此可见,在单一的教学模式下,对学生的进步与发展造成了严重的阻碍。
2.解决初中物理教学问题的有效策略
2.1积极更新教学理念
要想切实有效的解决初中物理教学中存在的问题,就要转变物理教师自身的教学理念,教师要有意识的转变传统教学习惯,接受新的教学要求与理念,并大胆的尝试于物理课堂教学中。与此同时,教师要将课堂的主体地位归还给学生,并充分的发挥出自身的引导作用,在课前对物理教材进行深入的了解与分析,为学生制定科学的教学方案与目标,设计出完善的教学计划,激发学生物理学习的兴趣与动力,让学生能够参与其中,从而提升物理课堂的效率。例如,在人教版初中物理教材中,教师在讲授《凸透镜成像》一课时,可以为学生准备两块不一样的透镜,通过对两种不同透镜特点的观察与分析,让学生通过动手实验来发现凸透镜与凹透镜对光的不同作用,并总结出透镜对光产生作用的规律。如此一来,能够有效的激发学生对物理知识的学习兴趣,从而有效的提升物理课堂的教学质量[1]。
2.2培养学生创新观念
创新意识是物理学习中不可缺少的重要品质,也是培养学生具备全面发展能力的必要条件。因此,初中物理教师要意识到培养学生创新能力的重要性,并在物理教学的过程中,培养学生的创新能力。因此,教师要为学生提供理论与实践相结合的物理课堂,为学生创建良好的学习情境,吸引学生的注意力,让学生能够积极主动的参与到物理课堂活动中。为了能够营造良好的学习环境,教师要拉近与学生之间的距离,增强教师与学生之间的互动交流,从而建立起良好的师生关系,为构建良好的课堂环境提供基础保证。例如,在人教版初中物理教材中,教师在讲授《声音的特征》一课时,可以为学生提供不同的声音素材,让学生进行辨识,通过学生的辨识感受不同声音的特殊之处,为此,教师可以利用多媒体设备进行教学,为物理课堂提供更加丰富的素材。在提升学生对物理知识学习兴趣的同时,加深学生对物理知识的印象[2]。