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物理学史论文

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物理学史论文

物理学史论文范文第1篇

这是由于教师所提出的问题,学生不可能照搬课本上的文字作为答案,这种提问方式能引起学生进行积极思维活动,能培养学生的学习兴趣。那么,如何进行教学合理性提问呢?建议如下:

1、激疑性提问

孔子说过:“学起于思,思源于疑”,有疑才能有思,无思则不能释疑。设疑、释疑是人生追求。由于中学生缺乏思维的灵活性和敏捷性,教师若能在其似懂非懂、似通非通处及时提出问题,然后与学生共同释疑,势必收到事半功倍的效果。例如,在浮力教学中,为了使学生弄清浮力的大小与哪些因素有关,遵从什么规律,可以用学生熟悉的例子问学生:为什么木块浮在水面上而铁块沉入水底?用钢铁制成的万吨巨轮为什么可以浮在水面上?类似这样的问题使学生的思维中出现了疑问,从而使他们产生了强烈的求知欲望。

2、探究性提问

这种提问能启发学生思维的灵活性,也有利于培养学生思维的深刻性。例如,对于物理概念,不直接让学生回答,而是让学生应用概念分析解决一些实际问题,并围绕重要的物理过程、理论与实际的关系,深究细追。向学生发问、追究的问题要经过周密、科学的设计。通过这样的提问,就会把学生的认识逐步引向深化,并有利培养学生思维的灵活性。

3、发散性提问

发散思维是一种创造性思维,教师若能在授课时提出激发学生发散思维的问题,引导学生从正面和反面多途径去思考,纵横联想所学知识,将提高学生思维能力和探索能力大有好处。这种提问难度较大,必须考虑学生知识的熟练程度。

例如,在讲完一个例题后,启发学生一题多解地提问,或题目引伸性提问,或逆着题意进行分析。这样的提问很自然地把学生带入积极思考,讨论,探究等生机盎然的学习境界之中,对于培养学生的创造性思维和探索能力无疑是有益的。

4、铺垫性提问

这是一种常用的提问方式,在讲授新知识之前,教师要提问与本课有联系的旧知识,为传授新知识铺平道路。教师应从教材内有规律出发,针对学生的实际,在知识联系的“挂钩点”设计好问题,使学生思维有明确的目的性,启发学生运用自己的知识、智慧,战胜一个个困难,取得有创见的成果,以达到顺利完成教学任务的目的。

5、激趣性提问

富有趣味性的提问,往往能激发学生带着浓厚的学习兴趣,以愉悦的心情去积极思维,直至问题得到圆满的解答。例如,在讲热传导时,可以这样设计问题:在装水的试管底部放一条小鱼,用酒精灯对试管上部的水加热,当上部的水已沸腾了,下面的小鱼为什么却安然无恙?象这类“煮金鱼”以及“纸锅烧开水”等生动有趣的提问,会使学生的注意力高度集中,从而在主动,轻松的心态中进入探求新知识的境界。

物理学史论文范文第2篇

在整体改革试验中,我们坚持教学的性原则,根据系统论原理——整体大于各部分的总和,结合学生的认知,实验教学的完整性规律,把组成整体结构的各个要素有机地组合起来,在总体上通盘考虑。这样,注意各要素的功能,而且更注意各部分相互联系形成整体结构的新功能。

我们还把课内和课外融为一体,把演示实验和学生实验统筹安排,把小制做、小发明、实验竞赛、专题讲座适时调整。在实验上把科学知识、生活知识全面考虑、互相渗透,把获取知识、科学观察、独立操作、培养实验技能、发挥聪明才智安排于合理的结构中,充分发挥了各部分互相联系、互相作用的整体功能。

经过几年的实践探索,我了比较优化的物理实验教学框架,下面就是这个框架的要点。

一、进行多项实验活动,建立立体交叉体系

如前所述,物理实验教学总的效果并不等于各个要素效果的机械总和。物理实验教学的各个要素分为由课内到课外,由演示实验到学生自制教具和学具等六个方面。在实验中,我们把这六个要素进行综合,认为课堂教学、学生实验、教具学具的制做、小发明和小创造、实验竞赛、专题讲座六个要素组成的实验教学系统的总功能不是各个部门各自直接地、单独地体现出来的。而是通过它们之间的特殊联系间接地、综合地表现出来。例如,在《浮力》这一章的实验教学中,我们首先让学生自制学具——一个茶水杯,几块形状不相同的木块,一块铁皮。

在课堂教学中,教师利用演示实验,调动学生的积极性,激发学生兴趣,并根据教学进度,不断提出问题,如,形状不同的物体受到的浮力相同吗?铁皮放在水里,它一定会沉入水底吗?同一物体分别放在水里、煤油里,它露在液面上的体积相同吗?等等。课堂提出问题,要求学生利用自制的学具在课外活动分小组进行实验,回答上面提出的问题。学生通过自己做实验得出正确的结论,兴趣很高,增添了学生积极进行实验的信心。在学完了这一章以后,教师还进一步提出,浮力在生活、生产中的运用有哪些?一公斤的水能浮起二公斤的物体吗?装在船里石头,卸一部分在水池子里,水面会上升吗?等问题。要求学生通过观察生活或自己动手回答问题。这样,通过课内、课外,演示实验和自己动手做实验的有机联系,学生既学到了物理知识,又会运用于生活,更重要的是培养了学生利用物理实验解决实际问题的能力。这些效果只有通过整体结构这个实验教学体系才能取得。单靠演示实验,学生实验在有限的时间内是难以达到的。因此,每个学期,根据教材进度制定教改方案,确定总体目标,建立配套的组织和确定专人负责。

使各个部分为达到这个目的要求而采取相应的措施。从而发挥整体结构的优势。

二、抓好课堂内的实验教学,寓实验课改革于趣味之中

实验教学能否达到最优目的,系统各部分能否协调运转,关键的问题是看我们在课堂教学中能否引起学生较大的兴趣。如果学生对实验感到乏味,那是难以达到目的的。兴趣的培养必须是通过多种途径,多种形式综合进行。物科是一门实验科学,我们把中学物理的42个学生实验,700多个演示实验,逐一,在揭示物理规律的原则下,每一个实验都做一些趣味性改进。如在演示水的不善于传热的实验时,把事先准备好的小鱼放到试管底部,然后在试管上部加热使水沸腾时,鱼却在管底没有什么异样。学生感到十分惊奇。从而引起了学生的兴趣,增添了学生学习知识的积极性。为了充分发挥学生的主体作用,在演示实验时,我们吸收少数学生参加演示实验,为做学生实验时培养了一批骨干。这样在演示实验时,同学们观察十分认真,收到良好的效果。

三、以学生实验为主要,培养学生实事求是的学风

通过演示实验调动了学生的积极性,同学们跃跃欲试,但由于课堂时间限制只能吸收少数参加。在这种情况下,学生对学生实验就非常重视了。我们除了让学生做完课本上的学生实验外,还通过制做教具、学具,把许多演示实验也改成学生实验,给学生提供了自己动手动脑的机会。如演示浮力的大小,电流强度跟电压的关系等实验。在实验过程中,我们除了要求学生用的态度做好实验外,更重要的是要求学生写出实验报告,这是将感性知识上升为理性认识的一项重要工作。通过认真检查学生的实验报告,促使学生在实验过程中,正确理解原理,明确实验目的,认真设计步骤,详细记录数据,实验结果。特别是一些实验出现了误差后,要求学生认真讨论,分析产生误差的原因。使学生逐步形成了一种严肃认真,一丝不苟的学风。

四、把课外活动纳入实验教学的范围是实验教学改革的重要环节

为了从多方面培养学生做物理实验的兴趣,在学生掌握了一些基本实验技能后,应按统一计划,组织好课外活动,配合课堂实验教学,具体措施,一是根据教材实验特点和青少年的心理要求,精心设计课外活动的内容。做到既注意内容和形式的统一,又注意活动的趣味性。保证两课的内在联系。二是抓好落实,一学期的实验内容要事先确定,建立活动小组,安排好辅导老师,以保证课外活动经常化、制度化。

例如:在液压机前,借来油压千斤顶,利用课外活动操作给学生看并让学生自己操作,在学了光学后,指导学生自制望远镜、潜望镜等等。这样把课内和课外内容衔接好,课内课外就能相互补充。

此外,利用课外活动这块阵地,我们还举行了许多别开生面的专题讲座、专题答辩会、信息讲座、小制作、小发明等,对促进实验教学起到了很好的作用。

五、举办综合性实验竞赛,将知识性、趣味性、科学性和群众性融为一体

为了巩固实验教学的质量,使课外活动具有更大的吸引力,每学期定时举办两次规模较大的实验竞赛活动。如:每学年秋季,当初三学生学完了电学知识后,举行一次“自制直流电路接线板”的竞赛活动,要求在规定的时间内,同时用串、并混联把三个灯泡接亮,?方法是以班编队,每队若干人。举行物理实验60m接力赛。分别接力领取试题,画电路图,安装,读数,优胜者给予奖励。在这一活动中,初三学生人人动手就地取材,自己设计安装,自己测试评价,当电路接通,小灯泡以各种明暗程度发光时学生们都欢呼雀跃。这样既增加了学生学好电学知识的信心,又培养了学生集体主义的思想和设计能力。特别是有自卑心理的差生,当发现自己能够设计比较合理的电路图,迅速安装电路时,一种我不比别人差,我能学好物理的自信心油然而生。除了在初三年级举行外,还在二年级和高中一年级进行“小制作”,“小发明”竞赛活动,五分钟的实验操作竞赛活动,一分钟实验题竞赛活动。

六、引导学生日制学具、教具,参加“小发明、小制做”活动,培养创造型人才

物理学史论文范文第3篇

还须把历史引入教学中。把科学理论的建立,科学发现的过程,科技发明对人类社会发展的贡献用生动事例展示给学生。并通过了解物理学家的生平、各学派间的争论以及尚未解开的物理课题来激发学生学习物理的兴趣,让学生从中学习到物理学家严谨的科学态度和科学的思维方法,不断提高自身科学素质、养成良好的学习习惯,变被动学习为主动获取知识。

有助于对物理知识的理解和把握。

根据教材编排特点,分单元讲解、分析发展史不仅有助于学生了解各概念、定理、定律的来龙去脉和科学知识的运动过程,而且有助于学生按规有的形式和体系来理解和把握物理知识,从而逐步掌握正确的科学思维方法。例如,在讲高二年级“磁潮和“电磁感应”的时候,以奥斯特发现电流的磁效应为线索,向学生介绍人类对磁及电和磁关系的认识过程。通过讲解安培、法拉弟和愣次等人在揭示电磁关系工作中的艰辛努力和所取得的成果,使学生在有了对电磁发展总体认识基础上,加深对教材的理解和对左、右手定则、法拉弟电磁感应、愣次定律、磁通量等关键点的把握。

有助于对学生进行爱国主义教育。

我国是世界四大文明古国之一,在物理学的理论和实践有着辉煌的成就。例如,在理论著作方面,《墨经》中对力学、光学的论述;《天工开物》中关于简单机械的记述;《梦溪笔谈》对磁角的论述,《考工记》中关于工程技术,声音传播的记载等在当时都是遥遥领先于世界各国,就是在今天仍有参考价值。在实用技术方法,更是举不胜举。指南针、地球仪、浑天仪、船闸、石拱桥、火箭等,都是我国最早发明的。教学中结合教材内容,介绍我国在物理学方面对世界的杰出贡献,可以使学生了解祖国古代灿烂文化,激发他们的民族自尊心和自豪感。

物理学史论文范文第4篇

关键词:中学化学教学环境保护居室污染环保意识

地球为人类提供了空气、水、土地以及大量的生物和矿物质。人类的生活和生产活动又在不断地影响和改变着自身的环境,甚至引起严重的环境污染。臭氧层破坏、气候变暖、水资源的短缺和污染、化学品和固体废弃物的危害等等,已经对人类的生存和发展构成了现实威胁。而大部分环境污染物是因人类的生活和生产活动产生的。它们进入环境后,通过物理变化、化学反应或生物作用会转变成危害更大的新污染物。今天反污染的前线不单是在工厂,而是还在你的办公室里、你的家中。人的一生绝大部分时间是在室内(家庭居室、办公场所、商店宾馆、车辆习机)度过的。调查显示,上海居民平均有86%的时间是在室内度过的,而有60%的时间是在自己的家中。然而,室内化学污染物的种类及其污染的程度与室外存在着明显差异,而且要严重得多。

除了室外的大气污染物能经空气流通进入室内以外,室内各种建筑装饰材料、厨房炊事、化妆品、日用化学用品和化学制品、复印机、放射性污染物等都是重要的室内化学污染源。人们已从室内空气中鉴定出300多种挥发性化学物质。尽管其含量一般仅在mg/kg或μg/kg级水平,甚至更低,但某些室内化学污染物的浓度还是远高于室外,而且由于人们长时间留于室内,其影响是十分严重的。医学研究表明,由上述原因造成的室内化学污染是呼吸道、心血管疾病和癌症的重要诱因。大量合成化学品不断进入室内产生的各种化学污染已成为一个突出的健康问题,正在引起发达国的环境和卫生学家们的关切和注意。专家们已发出警告:富强内化学污染对健康的危害已经到不容忽视的地步了,人们在注意室外环境保护的同时,应该采取有效对策,减少室内化学污染,以保护人类自己的健康。

一、建筑装璜装饰材料污染

随着生活水平的提高,各种新型建筑装璜装饰材料进入了家庭,成为新的化学污染源。家具、墙纸、天花板、化纤地毯、塑料地板、隔热材料等中所含的甲醛在长期持续缓慢地释放出来。各种树脂、油漆、乳胶、涂料、粘合剂等也大量释入出甲醛。塑料制品受热潮解时容易发生变性释放出甲醛。调查发现,装饰程度较高的居室中,甲醛浓度竟为室外的46倍。甲醛为细胞原浆毒。可经呼吸道、消化道及皮肤吸收,对皮肤有强烈的刺激作用。可引起组织蛋白的凝固坏死,对中枢神经系统有抑制作用。动物试验证明甲醛是致肺癌物。室内含量达30mg/m3进可当即致死。因此,研制新一代环保型装璜装饰材料,实现装璜的环保化、绿色化,已经提到议事日程上来。控制甲醛污染的有效方法是关闭门窗,在室温27℃以氨水熏蒸几个小时,装修中使用的各种溶剂、粘合剂可造成苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯等挥发性有机物的污染。油漆中用做稀释剂的香蕉水,含苯或甲苯达50%—55%,其毒性作用主要表现在对神经系统的先兴奋后抑制作用,对皮肤粘膜有刺激性。中毒后出现头痛头晕、心动过速,重者出现意识障碍、抽搐,可发生脑水肿、呼吸衰竭甚至死亡。因此,装修宜适度,刚装修好的新居应加强通风,不宜马上入住。

二、厨卫污染

炊事燃烧、分散取暖是居室空气的主要污染源之一。各种燃料(煤、石油、液化气、天然气)、木材、纸等,在供氧不足下不完全燃烧,生成大量多环芳烃(PAH)。在400℃—800℃下芳香烃逐渐聚合或环化生成的苯并[a]芘是强致癌物。SO2、酚等促进致癌物与苯并[a]芘等联合作用,使肺癌死亡率逐渐上升。家用炉具排放的烟气中苯并[a]芘可达1000μg/m2。医学调查证明,云南宣威肺癌死亡率居全国之首可能与其室内燃煤污染物浓度高于室外的数十至上百倍有关。

流行病学研究表明,煎、炒、烤、烘等高温烹调加工中,烹调油在270℃高温下分解,其烟雾中含有多环芳烃苯并[a]芘、苯并蒽,而食用油与鱼、肉等食品一起在高温下能生成烃类、醛类、羧酸、杂环胺等200多种物质,其遗传毒性远大于苯并[a]芘,我国女性乳腺癌的高发可能与此相关,香肠、熏鱼、烤牛肉、烤焦的鱼皮以及直接在火上烤的牛排中,苯并[a]芘的含量分别是高达1.0—10.5μg/kg、1.7—7.5μg/kg、3.3—11.1μg/kg、5.3—760μg/kg和50.4μg/kg。而爱吃烟熏食物的冰岛人的胃癌发生率很高。故应改革炉灶,使用脱排油烟机,注意通风、消烟、除尘,减少高温烹调,提倡烹饪电气化。

卫生间、下水道散发的气体中含有H2S、甲硫醉、甲硫二醇、乙胺、吲哚等,有毒性,会引起呕吐、降低食欲。空气中H2S含量为30—40mg/m3时即会引起眼睛及呼吸道症状。而若低浓度下长时间接触,也会发生慢性中毒反应,头痛、眩晕、记忆力和免疫功能下降。

吸烟与肺癌的增长呈正相关。香烟烟雾中含有相当数量的多种PAH、氮氧化物、尼古丁以及As、Ni、Cr等多种致癌物和CO、HCN等多种有害物。用GC/MS分析烟草焦油中的PAH有150多种,其中致癌的有10多种。每100支烟中含苯并[a]芘3.0μg—4.0μg,二苯并[a,j]荧蒽0..4μg,,苯并[b]荧蒽0.3μg,苯并[j]劳蒽0.6μg。吸烟有害健康者同样受到严重威胁。

三、化妆品污染

美容热使形形的化妆品涌入家庭。专家告诫,应慎用各种化妆品。

临床发现,使用化妆品引起皮炎患者增多。化妆品中的色素、香料、表面活性剂、防腐剂、漂白剂、避光剂等都可导致接触性皮炎。香水、防晒剂、染发剂中含的对苯二胺,口红中含的二溴和四溴荧光素都具有变应原性质,可引起皮肤红肿、搔痒,发生变应性接触性皮炎。胭脂、眉笔的笔芯亦含有变应原,可引起眼睑变应性接触性皮炎。使用含雌激素的化妆品能引起儿童性早熟发育症状。

洗发香波中含的苯酚有毒性。其口服致死量为2g—15g。若苯酚通过皮肤大面积吸收进入体内,对内脏肾功能和神经系统有广泛的破坏作用。严重者1小时内可死亡。洗发水含苯胺类化合物,溅入眼内,2天内眼球表面就出现广泛损伤,并能渗入晶体引起白内障。苯胺毒性很高,它通过肺呼吸,口服和皮肤接触进入体内。含氢醌的皮肤漂白剂,含巯基醋酸的冷烫剂、含硫化物的脱毛剂以及指甲化妆品常可引起刺激性接触性皮炎。国家规定祛斑霜的含汞量应低于百万分之一,但有些祛斑霜含量增高,引起慢性汞中毒。有些化妆品含有四氧化三铅(俗称丹红)或碱式碳酸铅(俗称铅白),进入人体或呼吸道易引起铅中毒。

有报道对美国广泛使用的29种化妆品进行分析,其中有27种检出了NKEIA(N—亚硝基二乙醇胺),Hecht在7种含十二烷胺的化妆品中发现6种具有毒性、致畸作用、致癌性的N—亚硝基甲基十二烷胺,含量达0.02ppb—0.6ppb。因此,应该选购有卫生部门批准文号的合格的化妆品。而据统计,即程度不同地出现过敏现反应,因此从医学的角度来看,不化妆、不染发、慎用化妆品、崇尚自然美,是现代女性最佳的养生之道。

四、日用化学品污染

家庭中广泛使用着各种日用化学品。美国环保局宣称,从油溱到洗涤剂,家家都有有毒化合物。各种家用除浊剂、消毒剂、洗涤剂、衣服干洗剂、空气清新剂、家具擦光剂、擦玻璃剂,它们是有用的,但同时也在散发出有毒气体。一些日用化学品含有挥发性溶剂,如汽油,长期使用有诱发心脏病的危险。

毒性很高的苯胺有少量用于生产家用化学品,如涂料、光漆、染料、抗氧化剂、除草剂、杀虫剂、茶菌剂。家用杀虫剂如萘(卫生球的主要成分)若误服,皮肤沾染或汲入高浓度蒸气的均可损害肝、肾。文学用做溶剂、来火剂、干洗剂的CCF,用做去油剂、干洗剂的CH3CCI3,用做致冷剂、发泡剂的CH2FCI等是主要的氯代烃污染源。在农药、油漆、油墨、复写纸、粘胶剂等中用做添加剂、在塑料中用做增塑剂的多氯联苯(PCBS),是毒性极大的有机氯化物,可诱导肝癌、腺瘤的发展,并能通过母体转移给胎儿致癌。多氯代二苯并二恶英(PCDD)、多氯代二苯并呋喃(PC)是目前素养性最大的有机氯化物。杀虫剂、除草剂的大量使用,使环境中的PCDD、PCDF含量升高,每年进入环境的最可达105g。

五、放射性污染

烟叶中含U、Ra—226、Po—210、Pb—210等放射性物质。我国6个品牌香烟中,Po—210含量为8.5×10-13Curie/g。这些放射性物质被吸入支气管并在其分叉位积累,导致支气管上皮肿瘤。打火机使用的电石(氯化稀土产品)含微量U、Th,总放射性比活度为2.5×10-6Curie/kg。放射性稀有气体氡是严重的公害之一。氡是3种天然放射系在放射性衰变的公害之一。由于其有很大的流动性,能随时被人吸入体内,并继续发生放射性衰变,形成“内放射”,严得损伤人体的组织和器官,因此应注意严格选用符合国家标准,放射性物质含量低的建筑材料。身居花岗岩地带的居民应警惕当地井水、泉水、矿泉水有无异常高的放射性。其饮用水宜存贮几天后再饮用。

生活燃料煤中U、Th的含量分别可达0.8μg/g。北方农村用无烟囱地炉做饭、取暖,室内环境常被天然放射性物质尤其是Po—210污染,某些居民头发中Po—210的含量竟高出一般居民50多倍。

六、化学过敏症和大楼综合症

近年来一种易被人忽视的现代文明病——“化学物质过敏症”频频见诸报端,这是指因长期大量接触化学物质而导致的人体过敏,它严重影响人们的正常生活。患者大多存在自律神经障碍,瞳孔对光线的反应以及眼球运动出现异常。其主要症状为手脚发冷、失眠、咽喉疼痛、腹泻、皮肤炎症等。由于导致上述症状的原因十分复杂,医生往往无法及时明确诊断。报道对144名患者的发病原因进行统计分析,35%因居住在新房内;58%因使用了空气清新剂、杀虫剂、香水甚至修正液等化学用品;6%原因不明。其中有80%为女性。除了撤去患者身边引发过敏症的化学物质,服用维生素以增加营养,促进排毒,通过运动加快排汗等方法外,目前尚无更有效的治疗方法。

随着高层建筑的现代化,使用空调系统的封闭型办公场所常使不少工作人员出现眼睛发干发炎、鼻塞、头痛、胸闷、怠倦、嗜睡等症状,被称为“大楼综合症”。其诱因是多种多样的;湿法复印机散发的碳氢化合物使人疲劳、皮肤疼痛、发炎;干法复印机逸出的臭氧能刺激眼睛与呼吸道,引起炎症;电脑、信息处理装置的荧光屏释放出的正离子影响人体的新陈代谢,降低对疾病的抵抗力,导致荧光屏皮疹;荧光照明设备的紫外线和空气中各种化学成份一起,产生光化学烟雾,影响视力。人体也是一种污染源,从呼吸道排出的化学物质有149种,通过尿和皮肤排出的有151种和171种。这些化学物质滞留在密闭的室内,对健康造成危害。

七、电子雾污染

电子雾污染虽不属于化学污染,但在室内环境污染中处于举足轻重的位置,在此值得一提。空调、彩电、计算机、冰箱、电热毯等各种电子产品在使用中都不同程度地发出电磁波——电子雾。电子雾会使人头痛、疲乏、神经质、睡眠不安,影响儿童发育。生物学家调查发同,1969年—1982年美国马里兰州有951名男子死于脑瘤,其中大部分是电工或电气工程师。而在高压线附近工作的人体内癌细胞的生长速度比一般人快24倍。因此为安全起见,人与彩电之间的距离应保持4m—5m,距离荧光灯管2m—5m;卧室内勿放置冰箱,电热毯变热后应及时切断电源。移动电话,对讲机发出的高频电磁波对健康有影响,经常长时间使用会产生头痛、注意力分散、眼睑抽搐、记忆力衰退等症状。故能使普通电话时尽可能不使用移动电话。

以上仅仅是对有关知识的归纳小结,具体到怎样组织教学,采用什么样的教学手体贴教学方式,还要广大同仁共同探讨,笔者在此只为抛砖引玉。

物理学史论文范文第5篇

[关键词]:普通高中物理课程标准、探究性学习、互成角、度二力的合成、平行四边形法则、创造能力

教育部颁布的《普通高中物理课程标准(实验)》(以下简称《高中新课程标准》),对课程目标提出:知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维要求。《高中新课程标准》在课程实施上提出“应促进学生自主学习,让学生积极参与、乐于探究、

勇于实验、勤于思考。……培养学生科学探究能力,使其逐步形成科学态度与科学精神。”希望用这种方法来培养具有创新能力的人才,落实素质教育。

我校尚未实行《高中新课程标准》及其教材,但在教学中,引人探究思想来优化课堂教学。我们不仅重视知识和技能的传授,同时创造条件进行探究性实验,让学生“经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。”从中学会获取知识和实验技能的方法,体验到探求知识的乐趣,同时培养科学态度和科学精神。

现以高一“力的合成”这堂课作一些尝试,谈谈笔者的作法和看法,和同行商榷。

高一“力的合成”传统的教法以及人教版教材的安排:由教师从演示实验总结出力的合成法则,再由学生做验证性实验。需要两节课才能完成这部分教学内容。

我们将这堂课作了改动:突出合力和分力的“等效代替”关系用“等效代替”思想师生共同设计测定互成角度两个力合力的方法再由学生测定互成角度两力的合力师生讨论总结出力的合成法则。这样,用一节课就能完成这部分的主要教学内容。具体做法如下。

1、创设物理情景,为新课和探究实验铺垫

一堂优化的课,教师应该精心研究引人新课的教学,让学生兴趣盎然地开始学习。

好的引人新课教学应为学生创设物理情景,为新课和探究实验做好铺垫,使教师能顺利和谐地开始教学。本课一开始按顺序向学生展示图l(a)、(b)、(c)三幅图(*图1(a)、(b)、(C)中五幅取自现行人教版初中物理第一册,2001年5月版),让学生叙述三幅图各自的含意。

在学生叙述过程中,教师插话点明图(a)中两个桶表示同一个桶,图(b)中两个木箱表示同一个木箱,图(C)中两个夯表示同一个夯块。此中隐含着作用效果相同的启示。

师:从物理学角度看,这三幅图有什么共同点?

生:每幅图左侧都是两个力作用在同一物体上,右侧是一个力作用在该物体上,二者的作用效果相等。

师:生活中、生产活动中,这种情况很多,学物理应重视这种情况。我们把它写下。

【板书l】如果一个力对物体作用产生的效果跟两个力(或几个力)共同作用产生的效果相同时,我们就可以用这个力来代替那两个力(或几个力)。

教师指着板书l再读一遍,并说在初中我们也是遇到这种情况,我们把……(引导学生回答)

教师根据学生的回答,在板书l之后写上:

【板书2】这个力就叫做那两个力的合力,那两个力就叫做这个力的分力。

教师在板书l之上,边说边添上。

【板书3】合力与分力

2、突出合力和分力关系的实质----等效代替

师:大家一起找一找,在合力和分力的定义中,关键词是哪几个?

生:作用效果相同,可以相互代替。

教师在板书1和2之下的正中写上:

【板书4】等效代替

师:在物理学中,只有等效才能代替(在板书4的等效和代替之间,添上);要代替必须等效(在上述之下添上,使板书4成为等效代替)。

师:求两个力的合力,叫做二力的合成;求几个力的合力,叫做力的合成。

【板书5】力的合成

3、以“等效代替”思想为指导,师生共同设计探究实验

师:在初中,我们曾用实验讨论同一直线上二力的合成,并得到相应的结论。

今天我们要用实验来讨论互成角度二力的合成规律。具体方法:先从实验求出互成角度两个力的合力,然后从实验结果再来讨论互成角度两个分力和它们合力有什么关系,从中找到它们的规律。

师:已知互成角度的两个力,如何找它们的合力呢?请同学和我一起想办法来设计一个求合力的实验。(让同学讨论几分钟)

教师在黑板上用两组“三根橡皮筋串联”之后再并联作为受力物体,再用两根细绳和两个5N的弹簧测力计仿照人教版(2003年6月)高一物理教材“学生实验二:验证力的平行四边形定则”的实验方法。但教师不能把实验方法告诉学生,关键是由教师引导,由学生自己得出实验方法。

具体方法如下:

师:合力和分力关系的实质是“等效代替”,如何利用“等效代替”的关系来求互成角度两个力的合力呢?

(教师在黑板上,用两个5N弹簧测力计通过两细绳,并让两细绳成较大角度拉并联橡皮筋)

师:橡皮筋受互成角度两个力的作用而伸长。这两个力或几个力作用在同一点上,这样的力就叫做共点力。如何知道互成角度两个力的大小和方向呢?

生:两个力的大小由两个测力计读出来。两个力的方向沿两细绳的方向,画出细绳的方向就是两力的方向。

师:(保持两力拉橡皮筋的位置不变)找合力必须保证合力的作用效果和两分力共同作用效果相同。因此,我们非常关心这两个互成角度力的作用效果如何。

在实验中,如何知道这两个力的作用效果呢?

生:在橡皮筋伸长的端点做个记号。

(请一位同学到黑板上演示)

师:如何根据“等效代替”来找合力呢?

(教师用一个弹簧测力计通过细线拉橡皮筋,故意让橡皮筋的端点一次在所做“记号”的上方,另一次在“记号”的下方)

师:这个力的作用效果和两个分力作用效果相同吗?

生:不相同。

师:如何才能保证两次的作用效果相同?

生:把橡皮筋的端点拉到刚才所做“记号”处。

(教师在黑板用弹簧测力计演示,并保持测力计不动)

师:现在作用效果相同了。如何知道这个力,也就是合力的大小和方向呢?

生:由弹簧测力计读出力的大小,画出细绳的方向就是这个力的方向。

师:这样我们就求出互成角度两个力的合力了。

今天我们不仅要求出合力,而且要找到两个分力和合力有什么关系,即它们之间的规律。

怎样找这个规律呢?我们规定:从同一个作用点出发,按同一个标度画出两个分力和合力的大小和方向,然后从图上找出它们之间有什么关系。

请注意,今天是研究互成角度两个力和合力的关系,所以实验时,两个力之间的角度应该大些,效果才明显,最好角度大于90°,学生实验过程从略。

4、重视“交流-评估-总结”过程

师:合力求出来了,力的图示也画好了。我们找一找它们有什么关系。

生:合力好像是两个分力的角平分线。

师:你只说合力和分力方向的关系,这种关系正确吗?它们的大小有什么关系呢?

生:为什么两个分力之和不等于合力呢?

师:互成角度两力的大小之和不等于它们的合力的大小!互成角度两个分力和合力有什么关系?

生:……

师:同学们可以把合力的端点跟两个分力的端点用虚线连接起来,看看我们所作的力的图示像什么图形?

生:像棱形。

生:像正方形。

生:像平行四边形。

生:是普通四边形。

师:平行四边形包含正方形和棱形。从你们实验的图示看,同意合力和分力的关系组成一个平行四边形的同学,请举手。(大约有1/3的同学举手)

师:我们暂时认定互成角度两个分力的大小和方向与合力的大小和方向组成一个平行四边形,再做一次实验看看这个结论是否正确。

学生再次实验过程略。

师:再次实验,看看两个分力和合力的图示像什么图形。

众生:像平行四边形。

师:今天我们通过实验找到了互成角度两个力和它们合力的关系。

【板书6】力的平行四边形定则

如果用表示两个力的线段作为邻边画平行四边形,那么合力的大小和方向就可以用这邻边间的对角线表示出来。这种方法叫做力的平行四边形法则后面的教学过程从略。

5、几点说明

(1)在合力与分力的定义中,我们自己加了“我们就可以用这个力来代替那两个力”这几个字。这是为了突出合力和分力的“等效代替”关系,我们也是以“等效代替”关系为基础,师生共同设计测定合力的实验。这样才能让学生逐步理解合力与分力的关系是“等效代替”关系。