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高中物理中无效到高效的教学
--------------------论构建物理模型培养创新意识
新世纪教育改革的纵深发展,旨在全面提高学生的素质。近年耒高考内容的改革,也体現了注意对学生能力和素质的考查。所以,对高中物理这门课程,重要的是培养学生的科学素质,也即体現在对学生的创新精神和实践能力的培养上。高中物理教材不同于初中教材,前者在后者的基础上是引导学生由形象思维向抽象思维发展,从而使学生的思维产生了一个质的飞跃。所以在高中课程的教学过程中大多數研究的对象是一些物理模型,这些物理模型既原于实践,而又高于实践,在我们的生活、生产、科技领域中带有普遍的共性特征,具有一定的抽象概括性。正因为如此,学生普遍感觉高中物理难学:听听还懂,解决实际问题就困难。关键在于他们还是习惯于初中的那种形象思维方式,只会记概念、規律的静态结论,而不重視得出结论的发展过程。只会照葫画瓢,模仿性地解决一些简单的物理问题,而不善于通过观察分析,提炼出現实情景的物理模型,尔后纳入到相关的知识体系中去加以处理,最后得到问题的解决。本人认为,物理教师在完成教学任务的过程中,一定要重视对学生建模意识的培养,只有这样,才使学生在解决物理问題时能清晰地构建出情景条件的物理模型,迅速找到解决问题的方法,从而达到培养学生灵活思变、创造性思维的能力。
一、构建理想的物理模型是科学理论的依据
纵观物理学发展史,许多重大的发现与结论,都是由于科学家们经过大胆的猜想构思,创建出科学的理想化的物理模型,并通过实验检验或实践验证,模型与事实基础很好吻合的前堤下获得的。
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。
1905年爱因斯坦受普朗克量子假设的启发,大胆地建立了光子模型,并提出著名的爱因斯坦光电效应方程,圆满地解释了光电效应现象。
卢瑟福以特有的洞察力和直觉,抓住α粒子轰击金箔有大角度偏转这一反常现象,从原子内存在强电场的思想出发,于1911年构思出原子的核式结构模型。
“哈勃定律”所反映的大爆炸宇宙模型,指出了我们周围的宇宙并不是静态的、恒定的、而是动态的、膨胀的。从而冲破了传统观念的束缚,为研究宇宙的起源和演化扫清了道路。
除了上述一些理想化模型外,在高中教材中,我们熟悉的理想化模型有如:质点、弹簧振子、单摆、理想气体、点电荷、绝缘体、点光源、薄透镜、狭缝、薄膜等等。正是引入了这些理想化的物理模型,才得以使我们面对许多复杂的现实问题,通过简化处理能够比较顺利地予以解决。所以可以这么说,倘若离开了物理模型,不仅物理研究无法进行,而且对物理学科的纵深发展必然会起阻碍束缚的作用。
二、教师在教学过程中要重视对学生建模意识的培养
理想的物理模型,即是物理科学体系中光辉的典范,也是解决现实物理问题不可或缺的依据,其重要性不言而喻。所以,教师在传授知识的过程中,要根据实际课时的内容安排,及时向学生强调基本物理模型建立的过程和条件,并要求学生牢固把握住这些基本的物理模型,并且在具体应用解决物理问题时,引导学生如何根据题设条件,从物理规律出发,通过分
用心 爱心 专心2-