高中物理教学论文 创新思维能力和物理模型的构建的关联
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物理教学中创新能力培养初探摘要创新教育追求在德智体美全面发展的基础上,激发和培养全体学生的创新精神和创新能力,启发学生创新性地学知识,创造性地用知识,而不是使学生被动地接受知识、消极地存贮知识。
在物理教学中要充分发挥学生思维的主体性,促进学生创造性思维的培养,提高学生的创新能力。
关键词物理教学创新能力培养随着信息化社会的发展,培养创新型人才,变得尤为重要。
但就目前教学的实际情况来看,传统教学中落后的教育观念和方法仍妨碍学生创新能力的培养。
因此,在物理教学中要充分发挥学生思维的主体性,促进学生创造性思维的培养,提高学生的创新能力。
一、发挥主体作用,培养创新思维思维是大脑对客观事物间接概括的反映,创新思维不仅能揭示客观事物的本质和内在联系,而更重要的是能产生出新颖的、前所未有的成果。
对高中生来说,头脑中旧的表象很少,展现书本知识发生发展的教学过程,就是学生创新思维的培养过程。
在目前高中物理教学中仍存在注入式教学模式,教师在教学中只注重学习的结果,而忽视学习的过程。
学生缺少自主学习的思维空间,就很难谈得上创新思维的培养。
要真正培养学生的创新思维,教师在教学中就要重视设计引导学生的学习活动,以相应的创新思维的熏陶,发展学生的创新意识。
教师要不断激励学生通过观察、比较、实验、归纳、类比等手段提出种种假设或猜想,使学生逐步学会运用假设或猜想的方法解决问题,同时重视在教学中再现前人是如何创造、发明的,让学生在前人走过的轨迹上,经历失败的磨砺,体会创造成功的喜悦。
例如牛顿在伽利略等科学家研究的基础上建立牛顿三大定律。
各种原子模型的建立和不断完善的过程等突出科学创新思维的教育,并逐步渗透如理想化的方法、模型的方法、极限的方法、控制变量的方法等,使学生知道为什么要建立物理模型,学会根据现象或事实进行科学推理的方法,这不仅有助于学生加深对基本知识的理解,还有助于加深对研究方法的领悟,提高学生对科学的认识和创造能力。
在重视学生创造性思维能力培养的同时,也必须重视对学生创造性人格的培养。
论高中物理教学中创新思维能力的培养摘要:创新思维培养包括多个方面,高中物理教学重点应培养学生的直觉思维、形象思维、逻辑思维、发散思维和辩证思维五种方式,提高物理创新思维的深刻性、灵活性、批判性、独创性和敏捷性。
本文从创新思维谈起,紧接着谈物理中的创新思维,最后,对高中物理教学中如何培养创新思维进行阐述并得出结论。
关键词:创新;思维中图分类号:g633.7 文献标识码:a 文章编号:1006-3315(2011)3-058-002物理学与物理学教育有着一套获得知识、组织知识和运用知识的有效步骤和方法。
它的基本观点、思维方法,实验设计思想、方法、技能已经渗透到包括社会科学、人文科学在内的各个学科之中。
由此可以看出,物理是一个很重要的学科,所以,切实有效地培养学生的创新思维,是物理教育中实施素质教育的最重要、最迫切的任务之一。
高中物理教学中,教师应该引导学生开展积极、主动的思维活动,使学生在头脑中形成对物理世界本质的深刻认识。
创新思维能力作为创新人才的重要特征,处于人的智能结构的核心地位,因此培养学生的创新思维能力、完善学生的思维品质始终是物理教育中落实素质教育的最重要的任务之一。
创新思维的特殊性或个性,不是由遗传决定的,而是由个人的生活实践以及所受的教育决定的,由此就产生了如何通过实践和教育来培养创新思维能力的问题。
因此,对学生进行创新思维培养的研究是时代发展的必然要求。
一、创新思维思维是人脑对客观现实的间接的、概括的反映,是认识的高级形式。
它反映的是客观事物的本质属性和规律性的联系。
思维的间接性和概括性是思维的两个主要的特点。
思维的间接性是通过其它表征来推断事物的能力,思维的概括性是建立事物之间的联系,把有相同性质的事物抽取出来,对其加以概括,并得出认识。
思维不仅是人接受信息、存储信息、加工信息及输出信息得到全部活动过程,而且是概括的反映客观现实的过程。
哲学认为,在特定的记忆中,思维相当于一系列连续的观念。
创新思维能力和物理模型的构建的关联浙江黄岩宁溪中学解灵江(318023)摘要:创新思维能力的培养就是通过有目的、有系统的创新教学与训练,使学生树立创新意识,培养创新品质,开发创新思维,初步掌握创新技能技法,从而提高学生创新素质的一种新型教育。
物理模型是在抓住主要因素忽略次要因素的基础上建立起来的,它能具体、形象、生动、深刻地反映事物的本质和主流。
如何在课堂教学过程中,把培养学生的创新思维能力和对于物理模型构建相互结合,相互联系,是一个比较值得探究的问题。
关键词:创新思维能力物理模型的构建正文:物理学是一门基础科学,是整个自然科学和现代技术发展的基础,对促进社会的发展具有不可替代的作用。
物理知识在现代生活、社会生产、科学技术中有广泛的应用。
物理学的研究方法对于探索自然具有普遍意义。
学生在高中物理课程中学到物理基础知识和实验技能,受到科学方法和科学思维的训练,受到科学态度和科学作风的熏陶,这对于他们提高科学文化素质,适应现代生活,形成终身学习的能力,都是十分重要的。
当今社会是一个知识经济时代,需求大量的创新型人才。
江总书记讲:“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。
”中共中央、国务院在《关于深化教育改革,全面推进素质教育的决定》中指出:“培养学生的创新精神和实践能力是实施素质教育的重点”。
所谓创新思维能力的培养就是通过有目的、有系统的创新教学与训练,使学生树立创新意识,培养创新品质,开发创新思维,初步掌握创新技能技法,从而提高学生创新素质的一种新型教育。
在中小学教育中,课堂教学是实施创新思维能力的培养的主渠道,也是实施创新教育成功的关键。
随着现代教育对学生能力要求的不断提高,建立科学的课堂教学模式,培养更多思路开阔、反应敏捷的具有创新思维能力的高素质人才,是教育改革的最新课题。
如何在课堂教学过程中,把培养学生的创新思维能力和对于理想模型构建相互结合,相互联系,是一个比较值得探究的问题。
高中物理教学中创新思维能力的培养高中物理教学是培养学生创新思维能力的重要环节之一。
创新思维能力是指学生能够灵活运用所学知识,解决新问题的能力。
培养学生的创新思维能力有助于激发学生的学习兴趣,提高学习效果。
教师可以通过创设情境教学,培养学生的创新思维能力。
情境教学是一种将课堂教学与实际情境相结合的教学方法。
教师可以设计一些具有实际背景的物理问题,并引导学生进行观察、思考和实验,从而培养学生的观察力、思维能力和创造力。
在学习光的反射与折射时,教师可以设计一个实践活动,让学生在实验室中利用光线和透明材料进行实验,观察光的反射和折射现象,并亲身体验到光线在不同介质中的传播规律。
通过这样的实践,学生能够发展出独立思考和解决问题的能力。
教师可以借助教学技术,提供多样化的学习资源,培养学生的创新思维能力。
利用多媒体技术来展示物理实验和现象,利用模拟软件进行模拟实验,以及提供相关的实物模型和实验器材等,能够让学生更加生动地感受和了解物理现象。
教师可以指导学生在互联网上搜索相关的科研成果和学术论文,以拓宽学生的知识视野。
通过利用和熟练运用各种教学技术,学生可以独立思考和解决问题,从而培养他们的创新思维能力。
教师应当注重培养学生的实践操作能力,从实践中体验和理解物理知识。
教师可以组织学生进行实验操作,让学生亲手操作实验器材、收集实验数据和分析实验结果。
教师还应当鼓励学生进行实践探究,提出问题并设计相应的实验方案。
通过实践操作,学生能够体验到物理知识的真实性和实用性,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新思维能力。
教师应当注重培养学生的团队合作精神和创新精神。
在课堂中,教师可以将学生分为小组进行讨论和合作,鼓励学生提出不同的观点和思路,并帮助他们有效地协作解决问题。
教师还可以组织物理实验竞赛,激发学生的竞争欲望和创新潜力,培养他们的团队合作意识和创新能力。
在高中物理教学中,培养创新思维能力是一项重要任务。
通过创设情境教学、利用多媒体技术和教学资源、注重实践操作和团队合作,可以有效地培养学生的创新思维能力,提高他们的学习效果。
新课标下科学思维之模型建构能力的培养摘要:在以新课标为指引的课改下,必须解决物理建模能力,物理建模是科学思维中的重要组成部分,是关键能力的体现,是决定解决物理实际问题的有效方法,关系到学习物理学科的成与败,能否有效推动物理学科的发展的关键因素之一。
关键词:科学思维、关键能力、物理建模最新课标提出:“科学思维”主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。
要提高物理思维能力,就要在模型构建上下大功夫。
在学习物理的过程中要不断探究如何构建物理模型的方法和能力。
在高中物理学科中,归纳起来有以下模型:匀变速直线运动、圆周运动、平抛运动、天体模型、运动关联模型、斜面模型、机车启动模型、连接体模型、超重失重模型、碰撞模型、板块模型、弹簧模型、传送带模型、原子核模型、流体模型、缓冲模型、电场模型、恒定电流、磁场模型、交流电变压器、电磁感应模型、原子模型、光电效应共24个模型。
结合这几年的教学实践,我从以下几方面谈谈高中物理核心素养中的科学思维之模型构建能力的培养方式。
一、通过过程分析的方法来构建物理模型(一)、通过分析过程来解决:一般来讲,考查的复杂的物理问题多数都是由很多个清楚明了的子模型构成的。
所以,分析物理问题的最基本方法是过程分析,就是把复杂的问题分成多个子模型来解决,把它分解为多个小问题,构建子过程模型,让各个子模型相互联系来研究,根据题意,过程越详细,对解复杂的问题越有帮助。
(二)、找准中间状态或临界状态:有时过程的划分的难易程度决定问题解决的难易,因此必需抓住问题变化中起到关键作用的中间状态,中间状态或临界状态具有承上启下的作用,是正确分析物理过程的关键环节。
(三)、要注意分析子模型问题的先后顺序:有些综合题所述物理现象的子模型问题,是由很多互相联系的各个子模型的联系起来的,要正确分析,就要全面、多视角度的进行审题和分析,把各个阶段分析清楚,从本质上把握规律、找准各个子过程的关系,就能突破难点,找到解决方法。
教学研究2013-06构建物理模型培养创新意识文/毕福清高中物理与初中不同,前者是建立在后者的基础上的,是引导学生由形象思维到抽象思维的过渡阶段,使学生的思维有一个质的飞跃。
高中物理课程的主要研究对象是物理模型,这些模型既源于实践又高于实践,需要很强的抽象性思维,使学生普遍认为高中物理比较难学,从而对物理产生了一种恐惧心理。
然而,究其主要原因就在于他们依然停留在初中的思维模式,只知道去记一些公式、理论,却不知去研究结论从何而来。
本人经过多年的物理教学实践,认为在物理教学过程中,一定要加强对学生建模意识的培养,使学生能够独立地构建出清晰的物理模型,培养学生的创造性思维以及灵活思变的能力。
一、构建理想的物理模型纵观物理学的发展历程不难发现,很多重大的物理发现与理论的得出,往往都源于科学家们大胆的猜想,构建出理想化的物理模型,并通过实验与实践的检验,使模型与事实相吻合的前提下获得的。
德国医生J.R.迈尔于荷兰远航东印度船中任船医时,在热带地区看到海员静脉中的血红于在欧洲时,他联系到L.A.拉瓦锡的燃烧理论,认为机体需热量小,食物氧化过程减弱,静脉血中留下较多的氧,从而想到食物中化学能与热能的等效性。
于是,经过大胆的思考与想象,他写出了自然力守恒的论文,即我们今天所说的能量守恒定律。
牛顿以自己独有的观察力,在我们司空见惯的现象中却能以自己独特的想象力与思考,最终以苹果为什么会往下落为出发点,构思物理模型,从而发现了万有引力。
除了上面所说的一些理想化的物理模型外,在高中教材中,还有我们很多熟知的理想化物理模型,如,质点、单摆、力学原理等。
正是由于这些理想化的物理模型的引入,才使我们在面对许多比较复杂的现实问题时,通过简化处理使问题比较顺利地予以解决。
所以,物理模型是学习物理的重要方法。
二、重视对学生建模意识的培养理想的物理模型,是物理科学体系中璀璨明珠,更是解决实际物理问题不可缺少的依据,对物理学科而言及其重要。
浅析高中物理教学中如何培养学生的创新思维“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达不竭的动力。
”这一论断揭示了时代发展对培养创新型人才的要求。
课堂教学是培养创新型人才的主渠道,那么,在物理教学中如何培养学生的创新精神和创新能力呢?谈谈自己的几点做法和体会。
一、营造氛围,培养学生创新学习的意识构建以生为本,以学生发展为中心,一切活动围绕以学生的自主性学习为主导的教学模式。
营造和谐氛围,让学生在教学进程中感受、理解知识产生和发展的过程,培养学生的科学精神和创新思维的习惯,这种模式把课前学习、课堂学习和课后学习有机结合,能极大地调动学生自主学习的积极性。
我们要在教学中重视营造宽松、民主、和谐的心理氛围,充分发挥学生的主动性、独立性,关注学生的思维过程而不过分关注其学习的结果,认真倾听、充分肯定并真诚欣赏学生的思维成果,这样,学生就能比较愉快,常常能体验到成功的喜悦,使自主性得到发展,创造性得到培养,自信心得到提高。
在物理课堂教学过程中,注重多给不同层次的学生提供活动表现的机会,发挥多种感觉器官的协调作用,让学生体验到学习成功,不断在学习实践中强化自我进取、竞争成才意识,并逐步内化为个体能力素质。
要体现“以训练为主线”的教学思想,让学生在师生、生生多向交流活动中主动地展示自我,发展自我、提高综合素质,使课堂成为在教师的引导下,学生自主学习探索的活动天地。
积极采用实验探索发现法,强化概念形成的过程教学,让学生亲身体验科学家探索真理的心理历程与发现现规律的成功乐趣,培养学生的成才自信心。
通过阅读思考题设置学习目标,开展范例讨论、解题思维训练、组织学生进行小组讨论式的合作学习,课堂小测试、反馈式作业错误评析等问题情境活动。
鼓励学生间的大胆质疑答辩,让好、中、差不同学习水平层次的学生上黑板演练,开展多帮一的面对面的集体评析,调动班集体的智慧,营造学科学术研究的民主氛围,强化思维体操训练,让学生各抒已见,敢于说、探索真知乐于说,从而暴露思维的认知过程,使纠缠教学具有针对性和实效性,使学生的认知探索能力与自主创新能力得到发展二、鼓励质疑、培养学生求异创新思维能力异思维是一种培养学生开拓和创新的思维。
高中物理教学对学生创新思维能力的培养探究摘要:本文主要就高中物理教学中学生创新思维能力的培养进行了探讨,分别从培养发散思维,深化实验教学,发展求同思维和求异思维和培养理论联系实际能力四个方面展开了探讨,希望起到拍砖引玉的作用。
关键词:高中;物理;教学;学生;创新思维能力【中图分类号】g632物理创新思维是在已有物理知识和经验的基础上,通过一些物理现象、过程和事实,来总结出的新概念、新规律以及完成新理论的思维过程。
从学生的角度来说,物理创新思维主要指学生以前没有接触的、不涉及社会和科学价值的创新思维。
只要学生在学习时有新的思想方法和新的设计观念等,都能视为创新思维。
在当前的高中物理教学中,应该把培养学生创新思维能力纳入教学目标当中,让学生学会自己思考和探索。
一、鼓励寻找发散理解物理规律,培养学生创新思维能力知识是有限的,而想象是无限的,学生的思维里充满着想象,丰富的想象力是其创造的源泉;而高中物理教材为学生提供了丰富的想象材料,教师要挖掘这些材料丰富的内涵,发散理解物理规律,促进学生进行知识创新,顺利解答物理问题,开展一题多解、一题多变,培养学生的创新意识,通过寻求题目的多种解法,鼓舞和鞭策学生的创新情感。
例如,在高三复习氢原子能级内容时,可以设计这样的问题:已知氢原子基态能量e=-13.6ev,半径r1=5.3a,求:当半径r增大时,电子的动能ek怎么变化?电势能怎么变化?氢原子的能量怎么变化?解答这些问题后,鼓励学生根据这些条件提出并解答问题,如此一来学生的思维充分地发散开来了,学生会提出很多有价值的问题,如:氢原子处在n=2能级时,其电子绕核运行的等效电流?为使处于n=2能级的氢原子电离,照射光的频率至少应多大?氢原子从n=3,自发跃迁,能放出几种频率的光子?氢原子从n=4能级自发跃迁时,辐射出光子的最大波长为多少?这样,在教师的启发、引导下,学生学会了自行变换,自行设疑和解答问题,无形中实践了创新思维,并体现了自身创新价值,对于逐步培养学生形成完整的创新思维空间和创新思维体系非常有利。
创新思维能力在物理教学中的培养创新教育是培养学生创新思维从而提高思维能力的手段,它是以创新人格为指向,以创新能力的提高为目的的教育教学过程,可以说,人类的生存发展离不开创新思维,因为它是人们学习知识、认识世界、揭示规律、创造发明、改造世界的金钥匙。
物理学研究的是、力、光、电、热、声、磁等的自然现象,目的是找出这些自然现象的发展变化规律,研究怎样利用它们来为人类服务。
要实现这样的目标,对学生的培养就必须走“素质教育”之路,着重于以创新教育来展现创新能力的培养,多年来,在我教学一直尝试的做法是:一、教会学生学习、学会创新思维素质教育要体现的是:全面贯彻党的教育方针,面向全体学生以提高国发果美素质为根本宗旨,以培养学生的创新精神和实践能力为重点,造就有理想、有道德、有文化、有纪律的德智体美等全面发展的社会主义事业的建设者和接班人。
在教学中,教师在培养学生创新能力的“导向性”、“可知性”、“程序性”和“新颖性”原则指导下,结合课程内容和学生实际,通过以学生为主体的直观演示启发、“设疑启发、引趣启发、攻难启发和求变启发等的选择,做到对象精巧练,尽可能把讨论探究的问题,设拟的新颖有趣。
如:在探究运动的相对性时,我常借用诗句:满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行。
配之以图,来巧用情景诱发创新思维。
不仅直观、生动、形象化,而且在判断和推理的思维过程中能引发学生身临其境,爱我河山,美好向往的艺术情怀,大大增强和激发了学生学习物理的兴趣。
在理论联系实际的社会实践活动方面,我同样做了创新指导的偿试。
例如:在学习简单机械一章时,我在让学生认识了杠杆及轮轴等复习了以前所学有关磨擦和压强知识后,发现有些学生缺乏对实际生活的观察,不了解自行车构造。
于是我布置了相应的社会实践活动。
有的学生在家拆自行车,了解它的构造;有的结伴到自行车的地摊上观察修理自行车的过程。
学生的实践报告,完成的非常好。
在把握知识的同时,学生即提高了观察能力,又增强了社会交往能力。
创新思维能力和物理模型的构建的关联
摘要:创新思维能力的培养就是通过有目的、有系统的创新教学与训练,使学生树立创新意识,培养创新品质,开发创新思维,初步掌握创新技能技法,从而提高学生创新素质的一种新型教育。
物理模型是在抓住主要因素忽略次要因素的基础上建立起来的,它能具体、形象、生动、深刻地反映事物的本质和主流。
如何在课堂教学过程中,把培养学生的创新思维能力和对于物理模型构建相互结合,相互联系,是一个比较值得探究的问题。
关键词:创新思维能力 物理模型的构建
正文:
物理学是一门基础科学,是整个自然科学和现代技术发展的基础,对促进社会的发展具有不可替代的作用。
物理知识在现代生活、社会生产、科学技术中有广泛的应用。
物理学的研究方法对于探索自然具有普遍意义。
学生在高中物理课程中学到物理基础知识和实验技能,受到科学方法和科学思维的训练,受到科学态度和科学作风的熏陶,这对于他们提高科学文化素质,适应现代生活,形成终身学习的能力,都是十分重要的。
当今社会是一个知识经济时代,需求大量的创新型人才。
江总书记讲:“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。
”中共中央、国务院在《关于深化教育改革,全面推进素质教育的决定》中指出:“培养学生的创新精神和实践能力是实施素质教育的重点”。
所谓创新思维能力的培养就是通过有目的、有系统的创新教学与训练,使学生树立创新意识,培养创新品质,开发创新思维,初步掌握创新技能技法,从而提高学生创新素质的一种新型教育。
在中小学教育中,课堂教学是实施创新思维能力的培养的主渠道,也是实施创新教育成功的关键。
随着现代教育对学生能力要求的不断提高,建立科学的课堂教学模式,培养更多思路开阔、反应敏捷的具有创新思维能力的高素质人才,是教育改革的最新课题。
如何在课堂教学过程中,把培养学生的创新思维能力和对于理想模型构建相互结合,相互联系,是一个比较值得探究的问题。
物理学是一门研究物质最普遍、最基本的运动形式的自然科学。
各种事物之间有复杂的相互联系。
例如,在研究物体的机械运动时,实际上的运动往往非常复杂,不可能有单纯的直线运动、匀速运动、圆周运
动。
为了使研究变简化,我们常把问题理想化的方法,建立理想化模型。
如引入匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动和简谐运动等理想化的运动。
这就是先建立合适的物理模型,然后在一定条件下,用于处理某些实际问题。
由于物理模型是在抓住主要因素忽略次要因素的基础上建立起来的,它能具体、形象、生动、深刻地反映事物的本质和主流。
本文就从以上两点出发,结合实际的教学过程,来探讨学生的创新思维能力和对于理想模型构建的体会。
一、 建立科学的物理模型可以提高学生理解和接受新知识的能力。
在培养学生的创新思维能力过程中,对于理想模型构建之后,有意识有目的的引导学生回到一个实体之中,在讲述质点的概念之后,不只停留在一个概念上,该把这个知识概念转化为
学生脑中的概念,并与实际问题相联系,这是一个从理论到实际的一个思维转化的过程,也是学生一种能力的培养,对学生来说有了一个借鉴的平台。
我们在运动学中建立 “质点”模型时,用一有质量的点来描绘,这是对实际物体的简化。
当物体本身的大小在所研究的问题中可以忽略,也能当作质点来处理。
在分析例子时,什么样物体可以看作质点,什么样物体不可以看作质点,要从看作质点的条件上引导学生去思考去分析,突出它所处的位置和质量的特性。
例如:我们骑自行车回家,从家里到学校整个运动过程中,研究自行车的位移与时间,自行车可以当作质点;要讨论自行车的轮胎怎么样的运动,前后两轮的摩擦力的方向,则自行车就不能作为一个质点的模型来处理。
在学生对这一模型有了充分的认识和足够的理解,为以后学习质点的运动、万有引力定律、物体的平动和转动,点电荷、点光源、弹簧振子、单摆、理想电流表、理想电压表等等奠定了良好的基础。
使学生学习这些新知识时容易理解和接受。
二、 利用构建物理模型培养学生的创新思维能力。
物理模型的建立很具创新性,教师应该把建立物理模型的这种创新的思路启发地诉之于学生,这样对学生创新意识的培养才是有益的。
构建模型就是将物理过程模型化,将一些复杂的物理过程经过分解、简化、抽象为简单的、易于理解的物理过程。
例如,为了研究“带电粒子在电场中的偏转”,我们先将问题简化为下列两个过程:第一,带电粒子平行电场线方向受电场力作用,做匀加速直线运动;第二,带电粒子在竖直电场线方向不受力作用,做匀速直线运动。
我们把带电粒子在电场中偏转分解成两个理想模型,是一个学生已知并以构建的理论。
可见,构建模型,不但可以使问题得到简化,还可以加深学生对有关概念、规律的理解,有利于培养学生思维的灵活性。
利用“物理模型”培养正确的思维方法,从而培养创新思维能力。
由于年龄的关系,中学生一般只注意知识的学习,并不关心自己的思维方法是否正确,指导学生运用正确的思维方法是培养学生创新能力首要任务。
“物理模型”的建立,也是一种严密的正确的思维方法,其思维过程非常明显,分析好每一个“物理模型”的建立思维很重要,也是极好对学生的创新思维能力的培养。
三、 在教学过程讲述前人构建物理模型的思路对学生的创新思维能力的培养
我们在课堂教学过程中,讲述前人的对物理模型的构建,对一个问题提出到这个问题的解决的思路及前人对这个问题是如何处理,这对处在这个年龄的学生,有积极的引导和模仿作用。
物理模型是在不断完善发展的。
随着社会的不断进步,人类对事物的本质的认识也是不断深入和提高的,物理模型也相应地由初级向高级发展并不断完善。
例如,原子模型的提出就是一个不断完善的过程。
起初,人们认为原子是不可分的。
直到1897年汤姆生通过阴极射线实验发现电子,揭开了原子结构的序幕,汤姆生认为:原子是一个球体,正电荷均匀分布在球内,电子像枣糕里的枣子那样镶嵌在原子里,这就是汤姆生的“枣糕式”原子模型,此模型能说明原子是中性的,并能说明辐射电磁波形成原子光谱,但解释不了α粒子散射现象。
卢瑟福进行了α粒子散射实验,他认为:在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转,这就是卢瑟福的“原子核式结构”模型,此模型可以解释α粒子
散射实验,还可以估算出原子核的大小,但与经典电磁理论产生了两个矛盾。
玻尔为了解决上述矛盾,提出了原子的“轨道量子化”模型,这种模型的内容是三条假设:即能级假设、跃迁假设、轨道假设。
从讲述原子物理中的原子结构到原子结构模型的提出不是一步而就的,是一个演化的过程。
对一个问题提出还得有质疑的能力,在质疑的过程中,学生的创新思维能力将会提高。
四、创新思维能力在习题中构建物理模型的体现
传统习题教学中,教师对解题很有见解,也很有水平,但在解题过程中,往往忽略了对学生如何建立合理的物理模型,不利于学生的正确思维能力的培养及独立分析能力、创新能力的培养。
在分析习题中有极多的例子可以与学生已掌握的理想化模型相联系在一起,利用构建
合理的物理模型,则可以有利于学生的创新思维能力培养。
例1 某一消防运动员从一平台上跳下,下落2m后双脚触地,接着他用双脚弯曲的方法缓冲,使重心又下降了0.5m。
在着地过程中,地面对他双脚的平均作用力估计为:( )
A 自身重力的2倍
B 自身重力的5倍
C 自身重力的8倍
D 自身重力的10倍
[简析] 这个问题以学生熟悉的生活中物理为背景,渗透了高中力学中运动学规律、动能定理等知识及匀变速直线运动及质点等模型。
要求学生解答这个问题时,首先把人抽象为质点模型,人的运动抽象为先做匀加速后做匀减速运动的运动模型。
原型问题通过抽象后与如图所示理想问题(小球从高H处自由下落进入砂坑h深度,求小球在砂坑中受到阻力)类同,然后运用整体动能定理列出:mg(H+h)-FNh=0,解之:FN=5mg。
通过这个原型问题教学,训练了学生通过分析、近似、简化抽象物理模型能力,同时也认识到物理学知识的实用性,在分析问题过程中同时也对思维能力和相互联系能力进一步的体会。
总之,在教学过程中,教师有目的有意识的引导学生将构建物理模型和培养学生的创新思维能力联系一起,是很有必要的,也是很重要的。