中学物理模型教学与创新能力培养
- 格式:doc
- 大小:25.50 KB
- 文档页数:6
如何在物理教学中培养学生的创新能力【摘要】传统的学习过程是一种继承性、维持性的学习,它通过学习获得原来已经确立起来的观念、方法和原则,以应付已知的、重复的情景,然而,在当今,文化知识、科技以及经济发展瞬息万变,竞争激烈,思考问题的方式与以往社会大有不同。
因此,新的课程标准在这一方面较已往的大纲做了很大的变革,把学生放在了第一位,但是”新课标”已经开展了一段时间,但是由于传统教学中落后的教育观念和方法依然在一些教师的思想中根深蒂固成了阻碍学生创新能力培养的包袱。
而卓越的创新能力充分地体现了一个发现问题、积极探索的心理取向和善于把握机会的敏锐性,创新能力绝不仅仅是一种智力特征,更是一种人格特征和精神状态以及综合素质的体现。
因此,我认为培养学生的创新能力尤为关键。
【关键词】物理教学培养创新能力1.遵循认知规律,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。
对中学生来说,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。
在目前中学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,经历失败和成功的磨砺,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定律,各种原子模型的建立和不断完善的过程等内容中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。
浅谈新课改下的高中物理教学中学生创新思维能力培养摘要:阐述了在高中物理教学中如何运用发散理解物理规律、善于构建物理模型和破除常规,创新解答等方法,培养和提高学生的创新思维能力。
关键词:教学;创新思维能力新课改下的高中物理教学,教师首先要切实结合新课改“教学大纲”中对学生能力培养提出的要求,把培养学生的创新思维的意识渗透进备课的过程中,但力求要从学生的角度,学生的眼光来审视所遇到的问题。
对不同层次学生的多层次教学目标进行充分的优化,在整个物理教学过程中,教师既要考虑到学生所要掌握的物理概念的形成,规律的得出,模型的建立,知识的运用和动手操作能力以及思想品德教育等因素,又要在挖掘深钻教材课本内容的基础上,精心设计有利于培养学生创新思维能力的实验。
培养学生抽象和概括,分析和综合、推理和判断思维能力以及科学的语言文字表达能力和口头交流能力。
还要培养学生运用数学知识处理物理问题的能力,获取新知识。
更要考虑到学生所要向创新思维意识、创新精神和创新个性方向的发展,引导和迁移学生的创新意识,使其发展成为对科学真理的追求与探索。
学生只要在学习过程中有新思想、新观念、新设计、新方法等,都可以称之为创新思维。
因此,在物理教学中培养学生的创新思维不是不可企及的设想,而是切实可行的。
本文就新课改下的高中物理教学如何培养学生的创新思维能力作以下阐述:一、在新课改的背景下高中物理教师要转变教育教学理念现代教育创新的目的就是在于教师要针对学生的客观实际进行教学,不断提升学生认知水平以及学生间的差距,从而使所有学生的能力都得以培养和提升。
这就要求教师在教学中一方面要千方百计地努力使全体学生达到教学计划和教学大纲预定的最基本的教育目标和教学要求。
另一方面则应创造环境氛围和条件,调动学生的学习积极性和主动性,让学生自己积极主动地开动思维,通过自我开拓,举一反三,加深对学到的知识内容的理解。
并在这种自我开拓的过程中,使自己独立的学习能力得到锻炼和提高。
高中物理教学中物理模型建构能力的培养摘要:最近这几年来,我们国家在教育改革当中做出了很多创新和突破,这样做最主要的目的就是为了给学生提供更多优质的教学资源,让学生可以朝着更好的方向全面的发展下去。
高中物理这门学科相对而言里面所涉及的知识都比较难,学生在学习的时候也觉得比较吃力,针对这种情况老师必须要有针对性的去培养学生物理模型构建能力,这样才能够更好的让学生的物理综合实力实现质的飞跃和提高。
关键词:物理教学;物理模型;构建能力;培养策略;一、物理模型建构的意义物理学其实和自然界有着非常紧密的联系,它不仅研究自然界当中存在物质的基本运动形态,而且还研究物质间的相互关系,所以它是一门比较系统的科学知识体系。
但是自然界的物质种类往往都比较多,各个物体的运动都比较复杂,相互作用也有不一样的特点,所以很多时候一个物理问题会涉及很多因素的影响,在面对如此复杂的自然界,人们在研究的时候必须要遵守者相关的原则,只有这样才能够在复杂问题处理的过程当中,用一种能够反映事物本质的理想物质,或者是假想去描述实际的物体。
把复杂的问题分解个几个比较简单的问题,然后一一的进行解决,这样可以形成一个完整的思维过程,人们在慢慢的实践过程当中,也建立了一个比较清晰的物理模型。
高中生在学习物理的整个过程当中,最关键的一点必须要充分的掌握物理学的研究方法,研究方法有很多,其中最重要的一点就是要把研究对象的本质特征抽象出来,也就是说将物体的运动进行一个理想化,构成一个比较完整的运动过程体系,也就是说要建立一个相应的物理模型。
学生在具体分析和解决物理题的时候,必须要明确相应的物理条件以及整个解题的物理过程,除此之外利用物理模型进行识别和还原,在解决物理问题的时候,如果不懂得运用科学的抽象,那么就很难建立一个正确的物理模型,不懂得物理模型的相对性和适用条件,这样就不能解决一些复杂的物理问题。
二、学习最基本的物理模型1.概念模型概念模型一般情况下就是将物体的运动或者是为了描述当前物体,运动而进行抽象化的结果,就比如说我们通常所学的自由落体运动以及点电荷等等,在学习这些模型的时候,学生必须要充分的掌握以下几点,首先必须要充分的明白概念模型的本质,抓住模型的主要矛盾,除此之外还需要忽略次要矛盾的辩证思维方法,就比如说自由落体运动的本质其实就是初速度为0,而且自由落体只受到重力一个力的影响,忽略一切的阻力,除此之外还需要注意概念模型的相对性和适用条件,就比如说如果学生在研究两个离的比较近但是又比较大的电电电体间的静电力的时候,不能够再像以前那样简单地用库仑定律来运算,因为库仑定律的适用范围只是为点电荷。
作为一名物理教师,我深知物理学科对学生思维能力的培养具有重要意义。
在多年的教学实践中,我尝试运用物理模型教学法,以期提高学生的物理学习兴趣和创新能力。
以下是我在运用物理模型教学法过程中的心得体会。
一、物理模型教学法的优势1. 培养学生的思维能力物理模型教学法通过构建物理模型,将抽象的物理概念转化为具体、形象的事物,使学生更容易理解物理现象和规律。
在模型构建过程中,学生需要运用自己的思维能力进行分析、归纳和总结,从而提高思维能力。
2. 提高学生的学习兴趣物理模型教学法将物理知识与实际生活相结合,使学生在学习过程中感受到物理的趣味性。
通过模型制作、实验探究等活动,激发学生的学习兴趣,提高学习积极性。
3. 增强学生的实践能力物理模型教学法注重学生的实践操作能力培养。
在模型制作、实验探究等过程中,学生需要动手实践,将理论知识应用于实际,从而提高实践能力。
4. 促进学生创新能力的培养物理模型教学法鼓励学生发挥自己的想象力,创新模型设计。
在模型制作过程中,学生需要不断尝试、改进,从而培养创新能力。
二、物理模型教学法的实践心得1. 选取合适的物理模型在物理教学中,选取合适的物理模型至关重要。
教师应根据教学目标和学生的实际情况,选择具有代表性的物理模型。
例如,在讲授“自由落体运动”时,可以选取自由落体运动模型;在讲授“电磁感应”时,可以选取电磁感应模型。
2. 注重模型构建过程在物理模型构建过程中,教师应引导学生分析问题、提出假设、验证假设。
通过逐步构建模型,使学生深入理解物理现象和规律。
同时,教师应鼓励学生提出自己的观点,培养学生的批判性思维。
3. 激发学生的学习兴趣在物理模型教学中,教师可以通过以下方法激发学生的学习兴趣:(1)结合实际生活,将物理知识与日常生活现象相结合;(2)运用多媒体技术,展示物理模型的动态变化;(3)组织学生参与模型制作、实验探究等活动,提高学生的动手能力。
4. 注重实践操作物理模型教学法的核心在于实践操作。
谈物理模型在教学中的作用(精选)谈物理模型在教学中的作用物理模型是物理学中重要的工具之一,它能够将抽象的物理概念具象化,并提供可视化和触觉上的体验,有助于学生更好地理解物理现象。
本文将探讨物理模型在教学中的作用,并分析其对学生学习的影响。
一、物理模型激发学生的兴趣物理模型能够将抽象的物理概念转化为具体的形象,使得学生能够直观地感受到物理规律的存在。
例如,通过搭建简单的机械模型,学生可以亲自体验到杠杆原理的作用,进而理解力矩的概念。
这种亲身参与的方式能够激发学生的学习兴趣,提高他们对物理学科的好奇心。
二、物理模型帮助学生建立正确的思维模式学习物理不仅仅是记忆公式和定律,更重要的是培养学生的物理思维能力。
物理模型的运用能够帮助学生建立正确的思维模式,从而培养他们逻辑思维和问题解决能力。
通过观察和分析模型,学生能够逐步理解物理现象背后的本质,形成系统的思考方式。
三、物理模型拓展学生的实践能力物理模型的制作和实验过程需要学生亲自参与,这不仅能够提高他们的动手能力,还能够培养他们的实践思维。
模型制作过程中,学生需要运用到所学的物理知识,并掌握一定的实验技巧。
通过实践的过程,学生能够深入理解物理理论,并将其应用到实际问题的解决中。
四、物理模型培养学生的团队合作意识在物理模型制作过程中,学生通常需要与同学或小组成员进行合作。
他们需要共同商量、讨论并分工合作来完成模型的建造。
这种团队合作的方式培养了学生的协作能力和沟通能力,同时也让他们意识到在实际工作中合作的重要性。
五、物理模型促进学生的创新思维在模型制作的过程中,学生有机会运用自己的想象力和创造力,设计出独特的模型。
这种创新思维的培养对学生的综合素质和创造力的发展非常有益。
通过自主设计和改进模型,学生能够培养解决问题的独立思考能力,提高他们的创新能力。
总之,物理模型在教学中具有重要的作用。
它能够激发学生对物理学科的兴趣,帮助他们建立正确的思维模式,拓展实践能力,培养团队合作意识,促进创新思维的发展。
园丁沙龙高中物理教学中学生创造性思维的培养■王曦晨摘要:创造性思维是高中生物理关键学科能力培养的题中之义,是提升学生物理综合素养的基础与前提,创新性思维培养策略意义重大。
本文以高中物理教学为研究对象,重点就如何培养学生的创造性思维进行了探讨。
关键词:高中物理;创造性思维;培养策略物理教学是高中课程体系的重要组成部分,是促进学生思维能力发展的一个重要科目。
但是如果直接采取侧重知识灌输与讲授的教学模式,会直接影响他们学习物理知识的兴趣,也会限制他们创造性思维的发展以及核心素养的形成。
在这样的背景下,加快革新物理教学模式,有效促进高中生的创造性思维发展值得深入研讨。
一、巧设思维陷阱,培养创造性思维创造性思维的培养需要建立在高中生自身思维有效运用的基础上,或者说创造性思维的培养需要首先想办法调动他们思维的能动性,使他们开展有效性思考与分析活动。
在引导高中生对相关的物理问题进行处理过程中,如果他们自身缺乏创造性思维,那么就无法对所遇到的物理问题开展深入分析。
基此,为了促进高中生创造性思维发展,需要注意结合教学目标和要求,科学地预设一些疑点或布设一些陷阱,帮助他们在原有思维认知与新认知之间形成冲突与矛盾,确保可以引导他们开展深入自主反思的过程中促进他们创造性思维的发展。
例如,在指导高中生学习“功和功率”部分物理知识之后,可以针对性为他们设计如下一道物理题:现有一趟质量为M 的火车由机车提供牵引力在水平轨道上面行驶,在t 时间行驶之后速度由最初的0达到了v ,其中机车功率为恒值P ,列车所受到的阻力为恒力f ,试求这趟列车在这段时间内的行走路程?针对这道物理问题,可以首先结合问题题干内容以及基于P=F •v 这一计算公式求解出牵引力,之后采取动能定理来进一步对问题进行求解,可以得到s =Mv 3/2(P-fv )。
针对这一道物理问题求解思路,教师可以引导学生思考这种求解思路是否准确,并引导他们开展相互讨论和交流,这时候一些学生会陷入思维的瓶颈,知道这道题错误,但是不知道到底是哪里存在错误。
中师物理教学中如何培养学生建模能力物理模型是人们为了研究物理问题的方便和探讨事物的本质,通过对各种事实和现象的分析、综合、比较、分类等思维过程,利用科学的抽象和概括的方法建立起来的理想化模型。
建模既是一种思维过程,也是一种思维方法,其实质就是将隐藏在复杂的物理情景中的研究对象或物理过程进行简化、抽象、类比、提炼。
从物理学研究的角度看,“建模”是一种重要的科学的思维方法,通过“建模”对物理现象及本质进行探索,达到认识自然的目的。
中师物理中的理想化模型按对象分为:质点、轻绳、轻杆、轻弹簧、同步卫星、单摆、弹簧振子、理想气体、点电荷、电场线、等势面、磁感线、变压器、原子模型、光线等;按物体运动形式或物理过程可分为:匀速直线运动、匀变速运动(自由落体、竖直上抛、平抛)、匀速圆周运动、简谐振动、弹性碰撞、完全非弹性碰撞等;按典型物理问题可分为子弹打木块、机车启动(恒定功率或加速度启动)、追赶等模型。
中师物理教学中建模可激发学生兴趣,体验探求规律的过程,培养学生的创新意识,丰富科学素养。
那么, 怎样培养学生的物理建模能力呢?一、重视物理学史的教育意义,培养学生的建模能力早在20世纪30年代著名的物理学家朗之万就指出:“在科学教学中,加入历史的观点是有百利而无一弊的。
而在新课程改革的今天如何更好的实现三维目标物理学史就是一个很好的载体。
通过物理学史教育不但能更好地进行情感态度与价值观的教育,也让学生置身其中,体会前人构建物理模型的过程与方法。
例如:伽里略让小球从弯曲的斜槽上自由下落,当斜槽充分光滑时,小球可沿另端斜槽上升到初始高度,如果另端斜槽末端越接近水平,小球为达到初始高度,将运动很远。
如果末端完全水平,小球将一直运动下去,永不停止。
正因为伽里略构建了光滑这一理想化的模型,才有惯性定律的重大发现。
法拉第在1852年,对带电体、磁体周围空间存在的物质,设想出电场线、磁场线一类力线的模型,并用铁粉显示了磁棒周围的磁力线分布形状,从而建立了场的概念,对当前的传统观念是一个重大的突破。
中学物理模型教学与创新能力的培养
摘 要:本文结合当前教学教改的形势和中学物理教学的特点,
指出了实施创新能力教育与教育观念转变的关系,详细地论述了物
理模型的种类、特点和功能,提出了在中学物理教学中使用模型教
学培养学生创新能力的新思路。
关键词:创新能力;创新意识;物理模型
钱学森在去世时曾说过:“我唯一遗憾的是我没有为中国培养出
创新型人才。”目前,我国的中学物理教学十分注重系统知识的传
授,对于学生创新能力的培养可以说还很不够。教师在教学中也较
少考虑如何培养学生的创新能力,在进一步深化素质教育的今天,
教师应该结合创新教育的精神,在物理教学中加强对学生创新能力
的培养。当然,创新能力的培养不是一蹴而就的,它是一个渐进的、
长期的培养过程,下面我主要想阐述一下在物理模型教学中培养学
生创新能力的几点看法。
在物理教学中实施创新教育,首先要解决的问题是教师教育观念
转变的问题。教师应该认识到,教育不应该仅仅是训练和灌输的工
具,它应该是发展认知的手段。素质教育的实施,将彻底改变以往
的封闭式教学,教师和学生的积极性都将得到极大的尊重,由于学
生的积极参与,每个学生的创造性都受到重视,指令性和专断的师
生关系将难于维系。教师的权威将不再建立在学生被动与无知的基
础上,而是建立在教师借助学生的积极参与以促进其充分发展的能
力之上。一个有创造性的教师应能帮助学生在自学的道路上迅速前
进,教会学生怎样应对大量的信息,他更多的是一个向导和顾问,
而不是机械传递知识的简单工具。在创新教育体系中,师生关系将
进一步朝着“教学相长”的方向转变和深化。
要培养学生的创新能力,我们还要明白“教”的真正意义。“教”
不同于“训练”,如果我们将“教”混同于“训练”,就会强迫学生
去全盘接受所教的内容,就会自觉不自觉地使学生按照别人的模
式、计划和步骤去达到他人设计的目标,这就扼杀了本属于学生自
己自由发展和思考的权力。
其次,我们也一定要理解“创新能力只能培养,不能教”。创新
能力是培养出来的,它需要的只是一种友好的、和谐的生长环境,
教育工作者只不过就是要去创造这样一种适合培养学生创新能力
的环境而已。
应该说,中学物理教学是营造培养学生创造能力环境的良好途
径,是培养学生创造性的一门学科。中学物理的教学有许多自身的
特点,“物理模型”教学就是其中之一。
那么,“物理模型”是什么?物理学的目的就在于认识自然、把
握自然。但是,自然界中任何事物与其他许多事物之间总是存在着
干丝万缕的联系,并处在不断的变化之中。面对复杂多变的自然界,
人们在着手研究时,总是遵循这样一条重要的方法论原则,即从简
到繁,先易后难,循序渐进,逐次深入。根据这条原则,人们在处
理复杂的问题时,总是试图把复杂的问题分解成若干个比较简单的
问题逐个击破;或者把复杂的问题转变成比较简单的问题。
基于这样的一个思维过程,人们就创建了“物理模型”。可见,
物理模型是指:物理学所分析的、研究的实际问题往往很复杂,为
了便于着手分析与研究,物理学中常常采用“简化”的方法,对实
际问题进行科学抽象的处理,用一种能反映原物本质特性的理想物
质(过程)或假想结构,去描述实际的事物(过程),这种理想物
质(过程)或假想结构称之为“物理模型”。
“物理模型”的建立,是人们认识和把握自然的一个典范,是先
人的一种创举。
“物理模型”的建立是一个创造性过程,对物理模型的认识和理
解也是一个创造性的过程,一个培养创新能力的过程。可见,引导
学生真正认识和理解甚至建立“物理模型”,显然是培养学生创造
性思维和创新能力的不可多得的途径。
那么,怎样把握好“物理模型”,去培养学生的创新能力呢?下
面我想先谈谈几个问题:
一、中学常见的物理模型
1.对象模型:用来代替研究对象实体的理想化的模型。例如,质
点、弹簧振子单摆、理想气体、点电荷、恒压电源、理想变压器、
点光源、光线、薄透镜以及关于原子结构的卢瑟福模型波尔模型等
都属于对象模型。
2.过程模型:实际的物理过程都是诸多因素作用的结果,忽略次
要因素的作用,只考虑主要因素引起的变化过程叫做过程模型。如
“自由落体运动”“匀速圆周运动”“简谐振动”“稳压电流”等等,
这些都是把复杂的运动过程理想化了的”物理模型”。
3.条件模型:把研究对象所处的外部条件理想化而建立的模型叫
做条件模型。如光滑表面、轻杆轻绳、均匀介质、匀强电场和匀强
磁场都属于条件模型。
二、物理模型的特点
1.物理模型是抽象性和形象性的统一。物理模型的建立是舍弃次
要因素,把握主要因素,化复杂为简单,完成由现象到本质、由具
体到抽象的过程,而模型的本身又具有直观形象的特点。
2.物理模型是科学性和假定性的辩证统一,物理模型不仅再现了
过去已经感知过的直观形象,而且要以先前获得的科学知识为依
据,经过判断、推理等一系列逻辑上的严格论证,所以,具有深刻
的理论基础,即具有一定的科学性。理想模型来源于现实,又高于
现实,是抽象思维的结果。所以又具有一定的假定性,只有经过实
验证实了以后才能被认可,才有可能发展为理论。
三、物理模型的主要功能
1.可以使问题大为简化,从中较为方便地得出物体运动的基本规
律。
2.可以对模型讨论的结果稍加修正,即可用于实际事物的分析和
研究。
3.有助于对客观物理世界的真实认识,达到认识世界、改造世界、
为人类服务的目的。
四、在物理教学中如何利用“物理模型”教学去培养学生的创新
能力
1.利用“物理模型”教学培养学生的创新意识。创新意识和创新
能力是两个不同的概念,有时意识比能力更重要。以上我们已经谈
到,物理模型的建立很具创新性,教师应该把建立物理模型这种创
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。
2.利用“物理模型”培养正确的思维方法,从而培养创新能力。
正确的思维方法是提高思维能力的基础,良好的思维能力是创新能
力的保证,只有正确的思维才谈得上有良好的创新。但是由于年龄
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,更不能自觉地纠正一些不正确的思维方法,这就影响了
思维发展。因此,指导学生运用正确的思维方法是培养学生创新能
力的首要任务。“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。例如,研究地球绕太阳的公转可将地球看做质点,而研
究地球的自转不能将地球看做质点了,在物理学上,任何模型都是
在物理学上特定条件下的模型,这就要求我们在选择模型时,要综
合考虑所研究问题的目的、性质等,然后再做出选择,不能随意地
把什么对象、什么条件、什么过程归入某一种模型,而没有使学生
明确建立物理模型的思维过程以及运用物理模型建立概念的基本
方法和思路,这将是教学上的一重大失误!
每一次物理过程的处理和物理模型的建立,都离不开对物理问题
的分析。教学中,通过对物理模型的设计思想及分析思路的教学,
能培养学生对较复杂的物理问题进行具体分析,区分主要因素和次
要因素,抓住问题的本质特征,正确运用科学抽象思维的方法去处
理物理问题,有助于学生思维品质的提高,有助于培养学生的创新
思维,这是培养创新能力的主渠道。
总之,物理模型是培养学生创造性的很好素材,充分科学地运用
物理模型,给学生营造一个宽松的充分体现以“学生为主”的课堂
环境,我们就一定能培养出一代具有创新能力的适合现代化建设的
新人才!
(作者单位 乌鲁木齐市第101中学高中物理组)