前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的高中物理主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
一、初高中物理的差异
1.知识层面的差异。高中物理要求上明显加深加宽,有以下显著特点:①从直观到抽象。初中讲物体的运动,高中讲质点的运动;②从单一到复杂:二力平衡到多力平衡,从初中的匀速直线运动到高中变速运动和圆周运动;③从标量到矢量:初中的代数运算到高中的矢量运算;④在语言上从浅显表达到比较严谨的表达,物理量从定性讨论到定量的计算。
2.学习方法层面的差异。初中的学习由于教学的进度比较慢,对概念规律反复讨论,变化不多;初中生的学习方法比较简单、机械,不习惯于复杂计算;也不习惯于独立思考,只要记住公式,把题中的已知条件代入就可以知道答案。
高中的教学进度明显加快,课堂教学的密度大大提高,概念多,公式多,物理规律复杂,物理规律表达方法灵活,对数学能力要求高,例如力学对三角函数的要求,靠初中那种以机械记忆来学习的方法,是行不通的。对定义和公式不理解,不注意适用条件,往往乱代公式,乱用数据。
3.思维层面上的差异。初中物理对学生的思维方式要求,是比较低的形象思维,对抽象思维能力要求不高,对物理问题简单分析就可以得出结论。
高中物理对思维方式要求比较高,常常要用到分析、比较、抽象、概括、类比、等效等思维方法,对感性材料进行思维加工,抓住主要因素,忽略次要因素,抽象概括出事物的本质属性和基本规律,建立科学的物理概念和物理规律。
二、解决“衔接”问题的根本出路
要解决初高中物理教学衔接,就得研究初高中教材、学生,开展教学改革,真正实现以人为本的教学理念。笔者以为应在以下几方面努力,以解决“衔接”问题。
1.加强初、高中教师之间的交流与学习。长期以来,初中物理老师不了解高中物理教学的实际,高中物理教师不清楚初中物理课程的设置与特点,人为增加了初、高中物理教学衔接的困难。因此,很有必要经常组织初、高中教师的研讨交流,包括教学情况和学情分析,这样会让初、高中教师从整体上把握整个中学物理的知识体系,有利于在教学中处理好初、高中物理教学的衔接。
2.研究教材,注意新旧知识的同化和顺应。教师要认真研究初高中教材,准确把握教学内容及标高,把高中教材研究的问题与初中教材研究的问题在文字表述、研究方法、思维特点等方面进行对比,明确新旧知识之间的联系与差异。了解学生在初中已学过了哪些知识,掌握的程度如何,知道学生学习物理的水平。选择恰当的教学方法,帮助学生以旧知识同化新知识,使学生掌握新知识,顺利达到知识的迁移。
3.研究学生,注重循序渐进,做好过渡工作。首先我们要明白,学生在想什么,他们爱好什么,他们有了什么知识储备,他们的心理特性怎样,思维能力达到了何种程度,他们以前是怎么学习的,他们又需要哪样的老师。只有知已知彼,才能事半功倍。
①降低起点,分散难点,放慢起始教学进度。初高中物理由于多方面存在差异,对于刚进入高中阶段学习学生来说,宜于降低起点,分散难点,放慢起始教学进度,帮助学生熟悉高中的教与学的方法,便于学生接受、掌握新概念,排除他们的畏难心理,使他们能够打牢基础,顺利步入高中物理的殿堂。
②加强直观教学,重视由形象思维到抽象思维的过渡。高中物理在研究复杂的物理现象时,为了使问题简化,经常只考虑主要因素而忽略次要因素,从而建立物理模型。这样一来,会便使物理概念、模型很抽象,初进高中学习的学生,感到学习起来很困难,不容易想象。针对这种情况,应该采用直观的教学方法,多做一些实验,多举一些实例,使学生能通过具体的物理现象来掌握物理概念,建立物理模型。
③加强基础训练,培养逻辑推理能力和用数学处理物理问题的能力。学生的逻辑推理能力不强,分析、回答问题时逻辑性、条理性较差,学生习惯于初中的算术法解题,而不善于运用代数法解题,往往只会记死公式,对公式应用的条件,范围不太注意,我们在教学中应注意加强这方面的训练。学生习惯于初中的套公式型的定向思维,我们就在教学过程中有意识地设计一些题目让学生去上当,由此训练学生多因素、全面地考虑问题,从而扭转他们的定向思维习惯,逐步培养他们的逻辑推理、思维能力和用数学处理物理问题的能力。
4.改革教学方法,加强学生学法引导和能力的提高。解决“衔接”问题的关键是培养学生能力。但是传统的教学方法重视基础知识、基本技能的教学,而忽视学生自主学习和能力的培养,学习方法和培养能力在教学中只是一种自发状态,没有一个明确的目标。要加强能力的培养,必须改革传统的教学方法。
①精心备课,用教法促学法。长期以来教师在教学活动中的直接表现是“重教法”而“轻学法”这种意识在中学物理教学中尤其突出,在设计教法时忽视或不设计“学法”。“学法”很大程度上来自于老师的教法,是糅合在学科知识的传授课过程中的,既传授学科内容,也潜移默化物理的学习方法。
②培养自学能力。在各种能力中,自学能力显得尤其重要。培养学生自学能力,主要采取加强课前预习和课堂指导阅读的方法。老师在课前列出预习提纲,让学生进行自学,上课时老师让学生根据预习中的疑点提出问题,根据教材内容向学生提问,然后老师再根据提问的情况有针对性地进行教学,对学生已基本掌握的内容就不讲或少讲,学生中存在问题较多的教材内容,老师就详讲或着重讲。
1、多学习、多观察、多思考,其实高中物理讲的就是一些自然界当中事物的定理,这些在我们身边还有很多事物都蕴含这这些真理,生活处处都有物理,就比如说我们每次坐车,我们看外面的世界就可以看见这些车子外面的东西都在向后走,这就是我们高中物理当中的参照物,这个知识点,生活到处都存在知识,你要用心去体会。
2、只要我们长一颗发现的眼睛,你一定要多看看你的生活当中会有很多的现象,不管是自然的还是生活的,你还要多看看夜晚的星星,看看他的变化,你还会发现物理当中发光、发热以及一些定律问题.这些知识在我们的生活当中还是处处存在的。
3、学会从定理入手,对于一些定理还有就是一些死概念还有的一些规律你们都要高度重视,但是你不光时要记住这些知识,你要学会该怎样利用起来,这才是关键,聪明的孩子是利用这些公式然后应用到自己的错题当中,从中找到问题的所在,你还要做到从一个小小的错题,就可以复习到很多知识,真是双丰收,这也是学生学习高中物理能不能开窍的关键。
(来源:文章屋网 )
一、抓住题眼,并理解它们的物理意义
要想学好物理,就得当好两个翻译家:即把一般语言翻成物理语言;再把物理语言翻译成数学语言;之后,结合数学工具解决物理问题。每个题,都有自己的关键词,它们大多以定语、状语、补语的形式出现,用来描述运动状态的变化,或者对研究对象及其物理过程的界定,这些关键词犹如一个人的眼睛,是题目的要害,引导学生学会准确地找到题眼,是培养他们审题能力的关键。
[例1] 如图1所示,细绳竖直拉紧,小球和光滑斜面接触,则小球受到的力是( )
A. 重力、绳的拉力
B. 重力、绳的拉力、斜面的弹力
C. 重力、斜面的弹力
D. 绳的拉力、斜面的弹力
解析:本题考查学生对物体受力分析的能力。要根据不同性质的力产生的条件来判断物体的受力情况,但是,弹力和摩擦力的产生条件不易观察,本题的题眼是“细线竖直拉紧”和“光滑”,细线竖直拉紧的物理意义是:细线对小球有弹力且弹力的方向竖直向上;光滑的物理意义是接触面上物体间没有相互作用的摩擦力。再结合物体的平衡条件,就可以判断:小球和斜面体之间只有接触没有挤压,也就没有弹力,所以小球只受重力和细线对它的拉力,A正确。
二、有效挖掘题目中隐含条件
高中物理题目,特别是高考题,不同的物理情境、物理过程、运动状态和研究对象,都可能隐含不同的物理条件,只有有效挖掘这些隐含条件,才能准确审题、正确作答。
三、分清物理过程
高中阶段,随着所学物理知识的增长,题目所提供的物理情境也越来越复杂,特别是高考压轴题,一般由多个物理过程组成,要想顺利准确地解决这类问题,就必须让学生学会理清物理过程。通常,首先,根据研究对象运动时间的先后顺序、受力情况的不同,分成不同过程,判断其运动状态、功能转化关系,结合相对应的运动规律就可以解题,这里需要特别指出的是,一定要紧抓不同过程的中间状态,因为它是前一个过程的末状态,又是下一个过程的初状态,起到承上启下的作用。
[例2] (2011新课标)如图2,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一个质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2,下列反映a1和a2变化的图线中正确的是( )
1.知识结构特点的区别
1.1初中物理研究的问题相对独立,高中物理则有一个严谨的知识体系。
第一学期所学的(粤教版)必修一,第一章:运动的描述,第二章:探究匀变速直线运动的规律,第三章:研究物体间的相互作用,第四章:力与运动,四章的基本内容就构成一个基本的动力学体系。第一、二章从运动学的角度构建理想物理模型质点,从而研究物体的运动规律,从速度等矢量着手,找出物体运动状态改变的规律———加速度,第三章讲述物体间的相互作用,为动力学做准备,第四章讲述力与运动,则从力学的角度进一步阐述运动状态改变就是产生加速度的原因。
1.2初中物理只介绍一些较为孤立、简单的知识,高中物理则注重更深层次线索逻辑性的研究。
如物体的运动,初中只介绍到距离、速度及平均速度的概念,高中则更为深入,从理想模型质点出发,点到点的移动形成距离和位移的概念,描述点点移动的快慢引入了速度、速率,平均速度、平均速率的概念,接着总结了标量和矢量的区别,进而描述了速度的改变引出加速度的概念,知识的铺垫是层层递进的,也形成了一个完整的运动学知识体系。再比如弹力的形变原因和方向,摩擦力有无和摩擦力方向的判定都是难点,“摩擦力总是要阻碍物体的相对运动或相对运动趋势 ”。首先要分清是发生在哪个面,相对哪个面,其次要用运动学的知识来判断相对运动或相对运动趋势的方向,然后才能找出力的方向,有一些问题中甚至还要用物体平衡的知识能才得出结论。例如:在水平面上有一物体B,其上有一物体A,今用一水平力F拉B物体,它们刚好在水平面上做匀速直线运动,求A和B之间的摩擦力。分析:A物体作匀速直线运动受力平衡),在水平方向不受力的作用,故A和B之间的摩擦力为零。
1.3初中物理注重学科定性分析,高中物体则注重学科定量分析。
定量分析比定性的要难,当然也更精确。如对于摩擦力,初中只讲增大和减少摩擦的方法,好理解。高中则要分析和计算摩擦力的大小,且静摩擦力的大小一般要由物体的状态来决定。高中物理还强调:首先注重物理过程的分析:就是要了解物理事件的发生过程,分清在这个过程中哪些物理量不变,哪些物理量发生了变化。特别是针对两个以上的物理过程更应该分析清楚。若不分析清楚过程及物理量的变化,就容易出错。其次注意运用图象:图象法是一种分析问题的新方法,它的最大特点是直观,对我们处理问题有很好的帮助。但是容易混淆。如位移图象和速度图象就容易混淆,同学们常感到头痛,其实只要分清楚纵坐标的物理量,结合运动学的变化规律,就比较容易掌握。再次注意实验能力和实验技能的培养:高中物理实验分演示实验和学生实验,它对于我们学习知识和巩固知识都起到重要的作用。因此,要求同学们要认真观察演示实验,切实做好学生实验,加强动手能力的锻炼,注意对实验过程中出现的问题进行分析。
2.初中物和高中物理学习产生差异的原因
初中学生升入高中一年级学习,普遍感到物理难学难懂,教师也感到难教,根据上述高中物理的知识结构特点与初中物理的区别,经过分析,产生这种现象的原因主要有以下三个方面:
2.1定性的学习变为定量的学习。
初中物理学习和教学都是对问题进行定性的分析,遇到定量的计算也是比较简单的套公式,简单的运算,而高中的问题不光是定性的分析还要定量的研究和计算。
2.2学科的形象思维过渡为抽象逻辑思维。
初中物理的学部分都是建立在生动的自然现象和直观的实验基础上,在现实的生活中几乎都看得见,摸得着,让学生们通过感知、形象思维获得知识;步入高中则是向抽象逻辑思维过度,就目前教材的编写来看,虽然经过修整,但是坡度台阶还是有的,比如理想模型的构建,摩擦力的方向,瞬时速度,受力分析,力的合成与分解,牛顿定律等,都从抽象逻辑思维给与学生很大的磨练空间。再者很多初中生秉承了初中的形象思维,进入高一以后缺乏逻辑思维能力,遇到问题不会联想,缺乏分析、归纳、演绎的能力,不善于判断和推理,只会简单的套公式,没有定量的分析,所以出现一带公式就错的现象。
2.3学习方法上的不适应。
初中学生更多的习惯于由教师传授知识,而高中物理学习中在相当程度上则要求学生独立地或在教师指导下主动地去获取知识(包括预习、独立地观察和总结实验以及系统地阅读教材和整理知识等)。此外,高中物理学习中的理解、记忆,逻辑推理能力越来越显得更重要。
3.怎样才能学好高中物理
3.1树立学好高中物理的信心。
改变以前初中学习物理的观念和做法,彻底抛弃分数高就代表着会学物理,就代表着物理就能学好的陈旧观念,在刚开学的过程中会感到物理不是很好学,也不太适应,此时一定走出初中的学习光环,坚定信念,及时改变学习的方法和态度,使自己尽快的适应高中的物理学习生活,及时的爬上高中的坡度,培养自己学好物理的良好心态。
关键词:物理;模型;教学
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)09-223-01
高中物理常见的模型有:1.对象模型。2.条件模型。3过程模型。4.结论模型。建立正确鲜明的物理模型本身就是重要的物理内容之一,它与相应的物理概念、规律现象相依托,它是物理教学的重要方法和有力的手段之一。同时了解物理模型的迁移和转化,对于物理逻辑的培养和学习能力的提高具有深远的影响,那么,在高中物理教学过程中,如何利用好出现的物理模型问题进行教学呢?
一、利用物理模型强化对物理知识的理解
在高中物理的学习中有很多容易混淆的概念和规律,我们如何区分这些知识对与我们理解和运用物理规律解决实际问题就有重要的指导作用。这里就针对力学的中的几种容易混淆的概念模型进行比较。学生通过比较,可以很清晰地区分这些相接近的概念间的差异,在解决问题中有了明确的方向,提高了学习效率。
二、利用典型物理模型促进物理知识的学习
1、典型物理模型的学习。在教学中设计对比实验,观察并分析实验现象,逐步建立模型。
先让学生观察下列对比实验:
(1)、两个质量不同,但摆长振幅相同的单摆振动。
(2)、两个摆长相同,但振幅不同(摆角都小于5度)的单摆的振动。
(3)、两个摆长不同的单摆的振动。
通过这一组演示实验激发学生学习探究兴趣,形成对单摆这一理想模型的初步认识。进而展开对物理现象的分析:
(1)、实验器材:轻质绳(不可伸长)、小重球(密度大);
(2)、实验的条件:小摆角(小于5度);
(3)、实验的结论:等时性(来回摆一次时间相等)。
深入分析(运用抽象、近似等方法)可以得出单摆周期T与摆长周期的关系,使单摆模型的物理表面与本质特征统一起来。
2、典型物理模型的迁移。在物理学习中,不仅要学习一些典型的物理模型,而且要巩固发展物理模型,将其放在一个更复杂的新环境中去加以应用,促进物理学习能力的提升。举例说明:
竖直平面内有一半径为R的光滑圆弧轨道,a、b两小球分别置于轨道圆心O点和离轨道底A点很近的B点处,将它们同时由静止释放,忽略空气阻力,问谁先到达A点?(此题求解的关键是对两小球建立物理模型。)
分析如下:
首先,“小球”是一模糊语言,但从题目分析来看,可将球a、b大小忽略,抽象为质点模型。其次,由“静止释放”、“忽略空气阻力”、“A点很近的b点处”、“光滑轨道”等描述。可将a球运动转化为自由落体运动模型,而b球的运动转化为单摆模型(联想到光滑轨道对小球b支持力N相当于单摆运动过程中摆线对摆球的拉力)。最后,对两小球分别运用自由落体运动规律和简谐运动规律进行求解。
对典型物理模型的学习和迁移可以使我们在解决问题时能够迅速抓住问题的核心,对于我们学习物理有很大的帮助。
三、利用重要物理模型提高物理知识的学习能力
1、质量柱体微元模型
对于速度为v定向流动的密度为ρ的连续流体,可在v方向选取一横截面积为S的柱体微元,则在Δt时间内通过S截面的流体质量即为以vΔt为高、以S为底的柱体微元的质量,柱体微元质量表达式为:Δm=ρSvΔt。
举例说明:人的心脏每跳一次大约输送8ml的血液,正常人血压(可看作心脏压送血液的压强)的平均值约为1.5×10Pa,心跳约每分钟70次。据此估测心脏的平均功率约为多少瓦?
分析如下:对该问题的解决不能只停留在原有的情景上,而应将问题转换成我们熟悉的问题来解决,即通过认真读题后,把实际问题加工改造成相关的物理模型来处理。将心脏每跳动一次输送的那部分血液视为一长为L,横截面积为S的液柱。血液柱受到心脏的推力为F,每次心脏推动液柱前进的位移为L。由压强公式P=FS可知,心脏每跳动一次,推动血液做的功为:W=FL=pSL=pV其中V为心脏跳动一次输送血液的体积。因心脏每分钟跳动n=70次,故心脏的平均功率应为:P=nW/t=70W/t=1.4W。
2、电荷柱体微元模型
类似于质量柱体微元的建立,对于速度v定向连续移动的电荷,也可以在v方向选取一横截面积为S的柱体微元,则Δt时间内通过S截面的电量即为以vΔt为高、S为底面积的柱体微元中的电荷的电量。柱体微元电荷表达式为:
ΔQ=neSvΔt。其中n为单位体积中的自由电子数,e为电子电量。
对于重要的物理模型,我们在教学过程中要让学生理解透彻,同时逐渐学会将实际问题转化为物理模型的本领,从而提高学习能力。
在高中物理教学中运用物理模型教学法,对于学生学习物理知识具有很大的指导作用,具体体现在以下几个方面。
1、有利于学生形成清晰的物理概念。物理概念中有相当一部分是以模型的形式出现(概念模型),它们是物理现象和事实抽象出来的,用来表征物质属性和描述物质运动状态的。学生对物理模型这个科学方法的精髓是否领会,直接影响他对有关概念的理解、掌握和运用,影响对物理知识整个大厦的构建,因为概念是构建这个大厦的基石。
2、有利学生对物理规律的正确理解。物理规律的教学过程实质上是帮助学生学习物理模型,运用物理模型,有助于学生对物理规律的深刻理解,有利于学生对物理意义领会,准确把握物理规律的成立条件和适用范围。
一、问题串导学,发现式学习概念
规律形成是一个需要学生进行思考、探究从而由感性变成理性的过程.新授课中的概念教学,笔者常常采用“发现建构式”的问题设置策略.这期间除了对物理的过程的本质进行理解,还要对实际问题进行解释和应用.
例如:在加速度概念的教学中,关于加速度与速度、速度的变化概念的辨析通过一个例题编制如下几个问题.
某款小汽车经过10s速度增加到30m/s;某型号战头机经过10s速度增加到60m/s;高铁加速到60m/s用了300s.
问题1:计算出小汽车、战斗机、高铁列车的加速度,并通过数据分析三者加速性能有什么不同?
问题2:试分析中最终哪个“速度大”?哪个“速度变化大”?哪个“加速度大”.
问题3:判断下列说法是否准确,请说出判断依据.
①物体加速度大就是说物体运动得快.( )
②加速度为零的物体一定处于静止状态.( )
③物体加速度为3m/s2,即该物体速度变化为3m/s.( )
④加速度大的物体相同时间内速度变化大.( )
引导学生通过对上述问题的解答,然后自主小结并反思:“速度”、“速度的变化”、“加速度”各自描述的是什么运动状态或哪个运动过程?
二、充分运用实验进行探究性教学
物理教学离不开实验,物理实验是物理教学的重要内容、方法和手段.要创造条件努力做好各个演示实验和学生实验,加强教学直观性,增强学习的兴趣.通过一些探究性的实验设计,让学生自己去发现问题,去寻找解决问题的方法,培养学生的动手实验能力,加深对问题的理解,学生的思维也在实验设计和实验探究的过程中实现最大化发展.
例如,“探究加速度与力、物体质量的关系”,让学生讨论影响加速度的因素,除课本所介绍的实验之外,自己能否设计一些实验来进行研究.这样既激发了学生的学习兴趣,同时又培养了学生动手能力和创新能力以及对加速度的理解更加深入.
当然,在实验演示和分组实验实施前,也需要用问题来进行思维的激发,让学生带着问题思考可能观察的结果.
例如,《超重与失重》一课,在课堂上可以提出如下几个关键性问题
问题1:“纸带可以承受两个钩码的重力,为什么提拉一个钩码时就断了呢?”
问题2:在观看录像后,“什么情况下发生超重现象,什么情况下发生失重现象?”
问题3:DIS学生实验后,“同学们得出物体加速上升时发生超重现象,加速下降时发生失重现象的依据是什么?”
问题4:教师在肯定学生猜想有一定合理性后,进一步追问“为什么超重发生在加速上升阶段,失重发生在减速上升阶段呢?”
问题5:DIS教师演示实验后,“为什么加速度向上时超重,加速度向下时失重呢?”
三、积极引导学生解题后反思
物理学习不可缺失了习题教学,学生完成习题解答的过程是运用知识解决实际问题的过程,是内化知识、深化理解的重要渠道.对于问题解答的结果通常有两种可能性,一种是正确地解决了问题,一种是解题出现了错误.解决完习题不应该是习题教学的终止,而应看作为一个新的开始.
例如,在牛顿运动定律的应用一章节,有一个典型的例题,如图1所示,一人质量为m,立于一正在向上匀减速的自动扶梯上,已知加速度大小为a,电梯上升方向与水平夹角为θ,求电梯对人的支持力FN及摩擦力Ff.
评析 学生常见的解析式沿着运动和垂直于与运动方向分解,如图2所示,这样做可以完成问题的解答,但是比较麻烦,这时在学生完成问题解答后,应引导学生思考,有没有解决问题的其他办法,将思维引向“分解加速度”的方向上去,如图3所示,这样一来不仅仅实现了一题多解,更丰富了学生对矢量运算的理解.
当然,学生做题还有可能出现障碍和错误,这是学生真实的思维状态,科学处理,能够帮助学生顺利突破思维瓶颈,实现认知上的跨越.
例如,房间里有一只可视作为点光源的白炽灯,距离地面高度为H,现将一小球从紧靠白炽灯的A点以初速度v0水平抛出,如图3所示恰好落在竖直墙面的墙角B点,已知A点于墙壁之间的水平距离为L,试分析小球抛出其影点在墙上做什么运动?
一、物理规律的三种表达方式
图1物理规律一般常见的三种表达方式是:文字语言表达、数字语言表达和图像语言表达。下面我们对比一下三种表达方式对某一物理问题的表达。文字语言:以初速度为30m/s竖直上抛一个小球,它的变化规律是:竖直上抛的物体的运动速度,从抛出起是逐渐减小的,当t=3s时,这个物体到达最高点,速度为零,之后它又开始做自由落体运动,速度逐渐变大,速度方向与上抛时是相反的。数字语言:vt=v0-gt(g=10m/s2),vt=20-10t。t=2s时,vt=0;t>2s时,vt
二、图像各个组成要素的物理意义
物理图像起源于数学图像,其思想方法来源于数形结合。数学图像的六大组成要素分别为:坐标轴、坐标点、曲线、曲线截距、斜率和曲线与坐标轴所围成的面积。坐标轴是图像的基本框架。在这个框架之上,才存在坐标点,坐标点运动形成曲线,之后才能构成截距、斜率、与坐标轴围成的面积。下表为数学图像坐标元素对应物理图像的物理意义。
三、物理图像在物理规律描述上的应用
用图像描述物理规律,能帮助学生正确建立物理概念,将物理概念寓于图像之中,可使抽象的陈述变成具体的描述,让学生既容易理解,又便于比较和记忆。
在描述简谐振动、简谐波时,用文字很难说得清,学生也很难理解得透。但是物理图像引进描述清晰明了,如图2,由图像可以快速得出周期、频率、振幅、某时刻质点所在位置、加速度、速度变化情况等。
在讲加速度概念时,学生由于对概念理解不深,而陷入定势思维,得出“物体运动速度为零,加速度一定为零”“物体运动速度大,加速度也大”等错误结论。而用图像法可以澄清这方面的模糊认识。如图3是匀变速直线运动vt=v0+at的图像,斜率表示加速度a的大小。从图像中可以看出,直线斜率是定值,无论vt如何变化a都不变。再分析图像中的各点,当t=t1时,vt=0,物体运动速度减为零,在此刻开始做反向运动,此时加速度不为零,因为t1在图像的直线上,任意一点斜率都为一个定值a。通过分析,使学生知道加速度不是描述物体运动快慢的物理量,而是描述速度变化快慢的物理量,图像是直线,斜率即加速度一定唯一确定,与某一个速度大小无关。
四、物理图像在物理实验中的应用
在实验中可以用物理图像探究物理规律、验证物理规律和分析实验误差等。在研究两个物理量之间的关系时,可以控制其他条件不变,改变其中一个物理量,测出几组实验数据,然后由实验中测量的数据作出它们对应的图像,如果绘制出一条线性曲线,比如一条倾斜的直线,它们就是正比或者反比关系,他们的比值是一个恒定值。在利用伏安法测电源电动势和内阻时,先用U、I的实验数据在U-I坐标上描点,然后知U-I图线是一条直线。利用图像可以找出电源电动势E和内阻r,延长直线,与纵轴交点就是电源电动势,与横轴交点就是外电路无电阻时的电流,用r=E/I,就可以得出内阻,内阻其实就是直线的斜率。对比函数图像y=b-ax,可以验证公式U=E-rI。在这个实验中,我们利用图像法处理数据,可以消除偶然误差,测量次数越多,误差就越小。
五、物理图像在解决物理问题上的应用
在高中阶段常常遇到非匀变速运动的问题,而非匀变速运动的规律常常不能用公式来表示,因而研究非匀变速运动的问题时,往往会陷入“山穷水尽”的困境,但如果利用物理图像来分析研究,就会“柳暗花明”,使问题得以顺利解决。
问题1:物体以速度v0=10m/s竖直上抛,落地速度vt=9m/s。若阻力和物体速度成正比,求物体运动的时间。
解析:此题乍看要用高等数学积分或初等数学微元法才能求解。但两种方法对高中生来说要求过高,而且较麻烦。巧用速度v-t图像,再变换成f-t图像,可迅速而巧妙地解答此题。
由题意,可粗略地画出v-t图像,如图4所示。据v-t图像中速度图线与时间轴所围面积的物理意义可知,图中两块阴影面积分别表示物体上升和下降的高度,由于h上=h下,由阻力f∝v,可见f-t图像与v-t图像的形状相似,如图5所示。在f-t图中,曲线下围成的面积的物理意义是阻力f的冲量。两块面积相等并分别居于t轴的上、下方,表明物体上升阶段和下落阶段受到空气阻力的冲量大小相等,方向相反,所以物体在空气中运动时,空气阻力的总冲量为零,即有:
If=0…………………………(1)
对物体的全过程运用动量定理有:
mvt+mv0=mgt+If……………………(2)
联解(1)(2)式,即得:t=(v0+vt)/g,
代入数据可得t=1.94s。
问题2:如图6所示,质量相同的木块A、B用轻弹簧连接且静止于光滑水平面上,开始弹簧处于原长位置。现用水平恒力F推木块A,则弹簧在第一次被压缩到最短的过程中( )。
A.当A、B速度相同时,加速度aA=aB
B.当A、B速度相同时,加速度aA>aB
C.当A、B加速度相同时,速度vA
D.当A、B加速度相同时,速度vA>vB
解析:设弹簧的压缩量为x,由受力分析可知:
FA=F-kx,aA=(F-kx)/m;FB=kx,aB=kx/m。
图7
而x随时间的增大而增大,最终不变。开始时物体的加速度aA>aB=0,以后aA变小、aB变大。两物体的速度都从零开始加速,A做加速度越来越小的加速运动,B做加速度越来越大的加速运动,当弹簧压缩到最短时两物体的速度相等。但根据上述分析还不能确定正确答案。若作出如图7所示的v—t图像,可直观地得到,两物体的速度相同时,如图t2时刻A图线切线的斜率比B图线切线的斜率小,即aAvB。故D正确。
综上可知,巧用物理图像的速度图线的斜率、与时间轴所围面积等分析非匀变速运动,可使问题的求解变得更直观、快速、简捷。在此类问题中分析时,先分析物体的受力情况,然后分析物体的运动特性,定性地作出v—t图像,在作图时,有时先作v—t图像,然后再根据v—t图像作出其他图像,再由图像来分析解答有关问题。
物理图像在解决物理问题中还有很多应用,只要分析问题时明确图像中曲线交点、曲线斜率、图像面积的物理意义,把文字表述变成图像表述,再分析图像即可得出结论、结果。
六、结束语
图像法是解决物理问题的一种重要手段,我们在平时教学中要善于培养学生识图、建图、用图的能力,努力提高学生用图像法解决物理问题的能力。
参考文献
[1]刘筠,卢超.图像法在物理教学中作用的探讨[J].大众科技,2008(12).
[2]周正龙.图像法在物理实验中的应用[J].实验教学与仪器,2006,(1):45-46.
实践性是高中物理学习的一个代名词,它充分表现出了在抽象的物理知识的学习中,课外实践的重要性和必要性,是高中物理教学中所存在的不可代替的价值表现.
1)高中物理教学中课外实践能够保证学生对于物理知识把握的精准性、科学性课外实践在高中物理教学中的应用,让比较抽象的物理知识在实践的过程中变得更加具体,学生对于相关的物理知识点更加容易理解,保证了课堂的效率,提高了学习的效果,比如说:电学知识的学习是整个高中物理阶段中较为抽象的知识,学习难度较大,学生对于某些知识点存在着模糊不清的现象,影响了对于知识的理解和学习,在课外实践课程的帮助下,一个简单的现象就能够让学生切实理解教师课堂上所讲授的知识,在学习相关的物理知识之余,还能够更好地认识我们的生活和社会上的各种自然现象,实现学生对于物理知识把握的精准性和科学性.
2)高中物理教学中课外实践有利于提升学生对于物理学习的兴趣和积极性在高中物理教学中,物理概念和公式定理成为了组成各个物理知识点的重要元素,在若干个知识点相互融合,密切联系下才构筑成为了整个纷繁复杂的物理知识的脉络,由此我们不难看出,物理概念和公式定理的学习和把握对整个高中物理知识体系的构建具有重要的作用,但是不可否认的是,数量众多的物理知识点给学生的学习造成了不小的麻烦,混淆概念成为了学生在物理知识的学习中经常出现的通病,不利于学生对于物理知识的学习和掌握.课外实践就是解决这一难题的关键.课外实践改变了传统的教课方式,活跃了学习氛围,让学生在轻松的环境中接触到全新的物理知识,全身心地投入到对于物理知识的研究和学习中,有利于提升学生对于物理学习的兴趣和积极性,对于学习物理知识来说,起到了事半功倍效果.
3)高中物理教学中课外实践有利于培养学生对于知识的探索能力、解决实际问题的能力高中物理教学中课外实践能够积极引导学生对于物理知识学习的认识,让学生对于物理知识的认识从表面逐渐深化,进行深度挖掘,深刻把握到物理知识的内涵,在实践过程中,它培养的是学生对于知识的探索能力,还能够帮助让学生在实践中去摸索、去探索,自主地学习,提升学生对于物理知识实际问题的解决能力和对于知识的探索创新.
二、高中物理教学中课外实践方案的研究和讨论
高中物理是自然科学的一门基础课程,其知识涉及了生活的方方面面,一个不显眼的自然规律,往往就蕴含着某种物理学定律,而且高中物理与初中物理虽然都是物理知识学习的过程,但是存在着质的区别,初中物理更加注重基础,高中物理则更加注重实践,对于课外实践的方案就成为了能否实现预期课堂效果的保证,这就要求课外实践的方案应该具有灵活机动性,以合适的教学实践方法来进行相关的知识的传授,同时还要勇于创新,在新颖的授课氛围中,增加课堂的吸引力,培养学生的观察能力,提升学生在学习物理知识过程中实际操作能力,加强高中物理教学课外实践具有重要的作用和意义,它培养的是学生对于知识的探索能力,在实践过程中,不仅仅能够让学生深刻认识和学习到高中物理的知识,还能够帮助学生在实践中去摸索、去探究,从而提升学生对于物理知识实际问题的解决能力,培养学生的全面素质.
三、结束语
关键词:高中物理;高效课堂;理论联系实际;直观教学手段;激励性教学评价
所谓高效课堂,顾名思义指的是课堂的高效率、高效益、高效果。具体而言是指在单位时间内(通常为45分钟),教师投入最少的人力、物力与精力,获取最大的教学效果。那么,在高中物理课堂上,我们究竟该采取怎样的教学措施来保证高效课堂的实现呢?下面我就根据自身的教学经验,谈谈对这一问题的几点看法和建议。
一、借助直观教学手段,增强学生的感性认识
传统物理课堂教学,教师一贯采用传统教具粉笔和黑板进行教学,而高中物理具有高度抽象性、严密逻辑性的学科特点,如果仅靠教师口头语言的传授和传统教具粉笔在黑板上的写写画画,某些物理知识点学生理解起来还是有很大的困难,长时间下去,学生就会因为学不会而对物理产生极为强烈的厌烦和抵触情绪。如今,随着时代的发展和科学技术的不断进步,一种直观性的教学手段开始出现在各学校的实际教学中,并受到了广大教师的重视和喜爱。对于高中物理教学而言,多媒体技术具有声形并茂、图文兼顾、动静结合的特点,它可以将物理教学中抽象的内容具体化、复杂的内容简单化、静态的内容动态化,一方面渲染了课堂教学气氛,激发了学生的学习兴趣,另一方面有效突破了教学重难点,增强了学生对物理知识的感性认识,从而收到事半功倍的教学效果。
比如,在学习必修2第五章第8节《机械能的守恒定律》这部分内容时,因为机械能是一个极为抽象和细微的物理概念,如果仅靠书面文字的描述和我们口头语言的讲述,学生还是无法真正理解和掌握这一概念,因此,我就借助多媒体技术让学生观看了涉及到机械能的图片介绍和录像资料,如,钱塘江大潮、泥石流等,这样学生通过形象、直观的教学形式就对机械能的概念有了清晰、正确的认识,而且因为同时调动了学生听觉、视觉等多种感官,能极大激发学生的学习兴趣和热情,从而促使学生以积极主动的态度参与整个学习过程。
二、注重理论联系实际,激发学生的学习兴趣
物理来源于生活,同时也应用于生活。所以,物理知识是与人们的实际生产、生活紧密联系的,这就要求我们在高中物理教学中把物理理论知识与人们生活实际有效结合起来,以体现物理学科学以致用的教学原则。然而,在高中物理实际教学中,教师只注重物理理论性知识的传授,根本无法将物理知识与实际生活紧密联系在一起,因而导致学生普遍认为物理难学,学不好,并对物理产生畏难和恐惧心理,实际上,这正是学生在学习物理知识时理论与实践脱离的结果。而且《普通高中物理课程标准》中指出:“要求学生学习终身发展必备的物理基础知识和技能,了解这些知识与技能在生活、生产中的应用,以发展学生自主学习能力,提高学生运用物理知识和科学探究方法解决实际问题的能力。”这就更加强调了在高中物理教学中注重理论联系实际的重要性和必要性。所以,在课堂教学中,我们要将物理知识以学生熟悉的、亲切的方式呈现在学生面前,以激发学生求知的主动欲,使学生满腔热情地投入到物理知识的学习活动中。
比如,在学习选修1第四章第三节《电磁波的发射和吸收》这部分内容时,我并没有直接就给学生讲解这节内容的物理概念和知识要点,而是对学生说:“在信息技术高速发展的今天,电磁波对我们来说越来越重要,无论是广播、电视还是无线电通讯或是航空、航天中的通信联系灯光,都离不开电磁波,比如,我们经常在电视上看到主持人与其他国家、地区的记者通过同步通信卫星通话、航天员和地面工作人员进行通话联系等,这些都涉及无线电波,那么你们想不想知道无线电波是怎么发射和接受的?学生明显对这个话题充满了好奇,并齐声回答:“想!”这样,我们就将生活中所涉及的物理现象转化成了物理问题,既能有效培养学生运用物理知识解决生活实际问题的能力,同时也有利于学生养成运用物理视角观察生活的良好习惯。
三、重视激励性教学评价,使学生树立学好物理的自信心
所谓激励性教学评价,指的是教师通过语言、情感和恰当的教学方式,给不同层次的学生以充分的肯定、激励和赞扬,使学生在心理上获得自信,激发学生的学习动机和兴趣。所以,在高中物理教学中,我们必须注重教学评价这一环节,并且尽量使用鼓励性质的语言,以让学生感受到来自教师的欣赏和鼓舞,而且高中阶段的学生面临着即将高考的压力,他们更加需要来自外部力量对自己的肯定和鼓励,以促使他们继续努力向上、积极进取。比如,我们在教学过程中可以多跟学生进行一些学习上的交流和互动,并对学生的课堂表现进行及时、有效的教学评价,如:“你对这道题的思考角度很独特,老师都没想到呢。”“不错,可以当作标准答案了,来,大家鼓鼓掌!”“没关系,虽然方法不如其他同学的简便,但是老师很欣赏你的勇气!”等等,或者一个肯定的点头、一个温暖的微笑,都能向学生传递出我们对他们的欣赏和赞美之意,从而使学生慢慢克服心里对物理的畏难、恐惧心理,并慢慢走入课堂,逐渐树立学好物理的自信心。
总之,高效物理课堂并不是只图眼前热闹的跟风之举,而是需要我们付出实实在在的教学活动。在高中物理教学中,我们必须不断探索、不断实践、不断总结,以创新研究出更多可以构建高效课堂的教学策略,从而使我们的高中物理课堂亮点纷呈,活力四射。
参考文献:
[1]张帆.以新课程理念为指导构建高中物理高效课堂[J].教育教学论坛,2012(29).
[2]张向红.优化教学策略,推进高中物理高效课堂的创建[J].考试:教研版,2012(01).