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摘要:在物理概念与物理规律教学中,加强对学生进行思维方法培养,对学生整体思维素质的提高将起着十分重要的作用。对于物理这门学科来说,教师应该细心教导学生,培养学生自主学习的意识,发挥学生的主观能动性,当然这也需要学生的配合。本文通过运用四种方法,达到培养学生思维方法的目的。
关键词:物理教学;思维方法;培养
中图分类号:G633.7
物理新课标提倡自主学习、合作探究和培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识,那些晦涩难懂的物理原理光凭教师的讲解是很难达到理想的效果的,所以要求教师在教学实践中要注重对学生学习方法的培养,树立“以学生发展为本”的素质教育理念,真正做到以学生为主体,引导学生进行探究式学习,不断提高学生学习物理的能力。那么,我们可以着重培养以下几种物理方法。
一、控制变量法
世间万物都存在的千丝万缕的联系,所以任何事物都不可能只受一个因素的影响,在研究物理问题时,这个原理也同样存在。某一物理量往往受几个不同物理量的影响,为了确定各个不同物理量之间的关系,除了要研究的因素,其它因素都人为地控制起来,使其固定不变,改变某一个量,看所研究的物理量与该物理量之间的关系,如何得出结论,综合起来得出规律,这就是所谓的控制变量法。控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。
例如:关于探究声是怎样传播的实验中,就开始渗透控制变量的思想。因为固体、液体和气体都是传声的介质,我们逐一研究它们分别可以传声时,就必须控制其它两个因素。如果在进行该实验时就给学生恰当地点拨,提出:“把两张课桌紧紧地挨在一起,一个同学轻敲桌面,另一个同学把耳朵贴在另一张桌子上,听到的敲击声为什么就能认为是桌子传来而不是空气传来的?”引导学生去分析比较,就能使学生体验到控制变量的思想。在接着的探究影响音调、响度等因素的实验中,把控制变量的思想对学生给予简要的介绍,就会使学生逐步领悟到控制变量法的实质要领,为以后的探究实验作好方法上的准备。
还有,研究影响力的作用效果的因素;研究滑动摩檫力与哪些因素有关;物体对支撑面的压强与压力、受力面积的关系;物体在液体中所受浮力大小与液体密度、物体排开液体体积的关系;研究决定动能大小的因素;研究决定重力势能大小的因素;研究影响液体蒸发快慢的因素;研究物体吸热与物质种类、质量、温度的关系;研究电流产生的热量与电流、电阻、时间的关系;研究通电导体在磁场中的受力与哪些因素有关;研究电磁铁磁性强弱与线圈中电流大小、线圈匝数、有无铁芯的关系等用的研究方法也都是控制变量法。控制变量法是研究物理问题最常用的方法之一。
二、转换法
物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。所谓“转换法”,主要是指在保证效果相同的前提下,将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象;将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题;将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。
初中物理在研究概念规律和实验中多处应用了这种方法。在研究电热的功率与电阻关系的实验中,电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测和比较,所以我们可以改变一下我们的思维方式,通过转换为让煤油吸热,观察煤油温度变化情况,从而推导出那个电阻放热多。还有,磁场是不是真的存在呢?它既看不见又摸不着,我们如何证明它是真实存在的呢?有一样东西是中国的四大发明之一——指南针,所有的人都知道指南针可以指南北,这个不就可以说明磁场是真实存在的的了吗。光是以什么样的方式传播的?这个问题似乎难住了大家,其实我们只需要稍稍懂点脑子,进行一下转化,那么这个问题就可以迎刃而解了,影子是怎么形成的这个大家都知道,那么只要看一下我们的影子就会发现,光是沿着直线传播的了。月亮是不是光源呢?它与我们相隔十万八千里,如何才能弄清楚这个问题呢,我们都知识有一种现象叫月食,由此我们可以发现月亮它自己本身并不是发光源。这样的例子还有很多,在此就不一一列举了。
三、类比法
类比法是一种推理方法。最早是由亚里士多德提出的。所谓类比,就是为了把要表述的物理问题说得清楚明白,往往用具体的、有形的、人们熟知的事物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物。通过类比,使人们对所要提示的事物有一个直接的、具体的、形象的认识,找出类似的规律。类比法能够帮助我们理解一些抽象、无形、陌生的物理现象和物理知识,在物理学中有较广泛的应用。比如在研究通电螺线管的磁场的实验中,为准确记忆通电螺线管的北极与电流方向的关系,以紧握的右拳头类比为螺线管,四指为线圈并指向电流的方向,则大拇指所指的一端为北极。这样形象直观很容易被学生理解记忆牢固。
四、等效替代法
等效替代法是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。例如在平面镜成像的实验中,我们利用两个完全相同的蜡烛,验证物与像的大小相同,因为我们无法真正的测出物与像的大小关系,所以我们利用了一个完全相同的另一根蜡烛来等效替代物体的大小。
五、理想实验法
理想实验法(又称推理法)是在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法。但得出的规律却又不能用实验直接验证,是科学家们为了解决科学理论中的某些难题,以原有的理论知识(如原理、定理、定律等)作为思想实验的“材料”,提出解决这些难题的设想作为理想实验的目标,并在想象中给出这些实验“材料”产生“相互作用”所需要的条件,然后,按照严格的逻辑思维操作方法去“处理”这些思想实验的“材料”,从而得出一系列反映客观物质规律的新原理,新定律,使科学难题得到解决,推动科学的发展。比如,我们在探究空气能传声的实验中,逐渐将真空罩内的空气抽出,听到罩内的闹钟的声音逐渐变弱,于是我们推理得出将真空罩内的空气抽完(即真空),就听不到闹钟的声音了,从而得出空气能传声而真空不能传声的结论。这里采用的方法就是理想化,因为无论怎样抽气是不可能将真空罩内的空气抽完的。
从物理学角度出发培养学生的物理思维方法,渗透物理科学方法的教育,授之以渔,才是我们教育的真正目标之所在。以上的一些方法都是物理教学,教师要注重教导学生的运用这些方法,在他们在遇到物理题目时可以熟练的选择正确的方法解决问题,提高学生自身的科学素养。
关键词:物理教学;思维方法;培养
中图分类号:G633.7
物理新课标提倡自主学习、合作探究和培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识,那些晦涩难懂的物理原理光凭教师的讲解是很难达到理想的效果的,所以要求教师在教学实践中要注重对学生学习方法的培养,树立“以学生发展为本”的素质教育理念,真正做到以学生为主体,引导学生进行探究式学习,不断提高学生学习物理的能力。那么,我们可以着重培养以下几种物理方法。
一、控制变量法
世间万物都存在的千丝万缕的联系,所以任何事物都不可能只受一个因素的影响,在研究物理问题时,这个原理也同样存在。某一物理量往往受几个不同物理量的影响,为了确定各个不同物理量之间的关系,除了要研究的因素,其它因素都人为地控制起来,使其固定不变,改变某一个量,看所研究的物理量与该物理量之间的关系,如何得出结论,综合起来得出规律,这就是所谓的控制变量法。控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。
例如:关于探究声是怎样传播的实验中,就开始渗透控制变量的思想。因为固体、液体和气体都是传声的介质,我们逐一研究它们分别可以传声时,就必须控制其它两个因素。如果在进行该实验时就给学生恰当地点拨,提出:“把两张课桌紧紧地挨在一起,一个同学轻敲桌面,另一个同学把耳朵贴在另一张桌子上,听到的敲击声为什么就能认为是桌子传来而不是空气传来的?”引导学生去分析比较,就能使学生体验到控制变量的思想。在接着的探究影响音调、响度等因素的实验中,把控制变量的思想对学生给予简要的介绍,就会使学生逐步领悟到控制变量法的实质要领,为以后的探究实验作好方法上的准备。
还有,研究影响力的作用效果的因素;研究滑动摩檫力与哪些因素有关;物体对支撑面的压强与压力、受力面积的关系;物体在液体中所受浮力大小与液体密度、物体排开液体体积的关系;研究决定动能大小的因素;研究决定重力势能大小的因素;研究影响液体蒸发快慢的因素;研究物体吸热与物质种类、质量、温度的关系;研究电流产生的热量与电流、电阻、时间的关系;研究通电导体在磁场中的受力与哪些因素有关;研究电磁铁磁性强弱与线圈中电流大小、线圈匝数、有无铁芯的关系等用的研究方法也都是控制变量法。控制变量法是研究物理问题最常用的方法之一。
二、转换法
物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。所谓“转换法”,主要是指在保证效果相同的前提下,将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象;将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题;将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。
初中物理在研究概念规律和实验中多处应用了这种方法。在研究电热的功率与电阻关系的实验中,电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测和比较,所以我们可以改变一下我们的思维方式,通过转换为让煤油吸热,观察煤油温度变化情况,从而推导出那个电阻放热多。还有,磁场是不是真的存在呢?它既看不见又摸不着,我们如何证明它是真实存在的呢?有一样东西是中国的四大发明之一——指南针,所有的人都知道指南针可以指南北,这个不就可以说明磁场是真实存在的的了吗。光是以什么样的方式传播的?这个问题似乎难住了大家,其实我们只需要稍稍懂点脑子,进行一下转化,那么这个问题就可以迎刃而解了,影子是怎么形成的这个大家都知道,那么只要看一下我们的影子就会发现,光是沿着直线传播的了。月亮是不是光源呢?它与我们相隔十万八千里,如何才能弄清楚这个问题呢,我们都知识有一种现象叫月食,由此我们可以发现月亮它自己本身并不是发光源。这样的例子还有很多,在此就不一一列举了。
三、类比法
类比法是一种推理方法。最早是由亚里士多德提出的。所谓类比,就是为了把要表述的物理问题说得清楚明白,往往用具体的、有形的、人们熟知的事物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物。通过类比,使人们对所要提示的事物有一个直接的、具体的、形象的认识,找出类似的规律。类比法能够帮助我们理解一些抽象、无形、陌生的物理现象和物理知识,在物理学中有较广泛的应用。比如在研究通电螺线管的磁场的实验中,为准确记忆通电螺线管的北极与电流方向的关系,以紧握的右拳头类比为螺线管,四指为线圈并指向电流的方向,则大拇指所指的一端为北极。这样形象直观很容易被学生理解记忆牢固。
四、等效替代法
等效替代法是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。例如在平面镜成像的实验中,我们利用两个完全相同的蜡烛,验证物与像的大小相同,因为我们无法真正的测出物与像的大小关系,所以我们利用了一个完全相同的另一根蜡烛来等效替代物体的大小。
五、理想实验法
理想实验法(又称推理法)是在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法。但得出的规律却又不能用实验直接验证,是科学家们为了解决科学理论中的某些难题,以原有的理论知识(如原理、定理、定律等)作为思想实验的“材料”,提出解决这些难题的设想作为理想实验的目标,并在想象中给出这些实验“材料”产生“相互作用”所需要的条件,然后,按照严格的逻辑思维操作方法去“处理”这些思想实验的“材料”,从而得出一系列反映客观物质规律的新原理,新定律,使科学难题得到解决,推动科学的发展。比如,我们在探究空气能传声的实验中,逐渐将真空罩内的空气抽出,听到罩内的闹钟的声音逐渐变弱,于是我们推理得出将真空罩内的空气抽完(即真空),就听不到闹钟的声音了,从而得出空气能传声而真空不能传声的结论。这里采用的方法就是理想化,因为无论怎样抽气是不可能将真空罩内的空气抽完的。
从物理学角度出发培养学生的物理思维方法,渗透物理科学方法的教育,授之以渔,才是我们教育的真正目标之所在。以上的一些方法都是物理教学,教师要注重教导学生的运用这些方法,在他们在遇到物理题目时可以熟练的选择正确的方法解决问题,提高学生自身的科学素养。