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初中物理的教育教学,旨在培养学生基本的物理知识,培养学生的实验实践能力和总结能力,能够用科学的思维去分析事物的发展,进而为高中物理的深入教学打下基础。
初中物理实验教学的特点,主要体现在以下几个方面:
一、初中物理的实验教学大都与生活息息相关
初中生具有创新能力,但观察能力和分析能力还处于培养当中,对于周围事物的认知充满了好奇,因此,初中物理的实验教学根据初中生的生理和思维特点,增加了许多生活中常见的初中物理实验教育教学,实验教学更加通俗易懂、易于操作,而且丰富的生活素材也为实验教学提供了便利。例如,通过利用电流表和电压表的教学实验,就是通过日常生活中关于电的现象认知将其和课堂教学相结合,进而通过实验的方式让学生了解电流、电压等基本的电学知识,提高他们的安全用电认知。
二、初中物理的实验教学重点培养学生的动手能力
初中物理的教育教学内容虽然相对简单,但因为物理课程的特殊性,使许多抽象的物理概念必须借助物理实验等形式才能表达出来,例如,关于电流方面的物理实验,通过实验教学就可以让学生深入了解物理公式的基本应用和推理过程,同时通过学生亲自实践,培养了学生的动手能力,让学生能够理论联系实践,真正了解物理的本质。
三、初中物理的实验教学重在培养学生的物理思维
关键词:概念 公式 基本单位
物理是一门以观察实验为基础的科学,人们的许多物理知识都是通过观察和实验,并经过认真地思索总结出来的。新物理教材图文并茂,生动活泼,编排形式新颖,内容顺序的有机结合非常切合学生实际,课题的引入既有趣,又通俗易懂,对学生很有新引力,很容易激发学生的兴趣,教学效果比以前有所提高。
一、对基本概念的理解及分析训练
物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维形式,物理概念是中学物理基础知识最重要的内容。自然现象千变万化,物理问题错综复杂,物理现象和过程存在着各种联系,在这些联系中,有的是本质的、必然的联系,有的是非本质的偶然的联系,也有的是实际上完全无关的东西。在物理教学中,使学生形成概念,掌握规律,就是要让学生掌握物理现象和过程的本质联系,因而就要引导学生从形形的联系中,排除各种非本质的联系,把事物的本质暴露出来,透过表面现象,掌握它的本质。要想做到这一点就必须在每一个物理概念出现时,就下大力量,对这一概念,所涉及到的一些问题进行反复训练,使学生在研究问题的同时,对概念的理解又深了一层。
如:在讲解做功的概念时,首先让学生弄懂,物理上的做功和生活中的做工是不同的。一定要理解:满足做功的两个条件:一是对物体施加力;二是物体沿力的方向移动距离。这两个条件缺一不可。训练一个运动员,举起一个150公斤重的杠铃,并静止在空中3秒钟,在这3秒钟内运动员对杠铃是否做功,分析在这个例题中:根据题意得知,有作用在物体上的力,但物体没有沿力的方向移动距离,力的成效等于零,力学里就认为没有做功。这是一种劳而无功的现象。还是这个运动员,为了显示一下自己的实力,举着杠铃在场内转了三圈,问这时运动员对杠铃是否做功。分析:杠铃虽然移动了距离,但并没有沿力的方向移动。仍不符合做功的条件,也是一种劳而无功的现象。
二、对基本公式的理解及应用的训练
物理公式是具有物理意义的数学表达式,用它来定义物理概念,反映物理规律,确定物理量的大小,等等。我们知道,物理的许多计算公式,往往是在实验的基础上提出经验共识,然后才能得到严格的理论知识,这样的实例很多,如初中物理学的杠杆定律、欧姆定律、阿基米德定律,等等,都是在分析与综合实验数据的基础上建立起来的。本人在物理教学中有意识地严格要求学生从实验数据的基本事实出发,通过分析思考,运用数学工具来得出定律的数学表达式,从而培养学生在实验的基础上建立物理表达式的能力。
如:在讲述功率的推导公式:功率=力×速度时强调:功率的大小不仅和对物体施加力的大小有关,还和物体沿力的方向运动的速度有关;如果功率大小不变,物体运动的速度越大,所用的力就越小,相反,如果想得到一个很大的牵引力,那么就必须把运动的速度放得很慢。例如:用拖拉机深耕时,一般走得很慢,这是为了:
a.减小动能 b.获得较大的牵引力
c.节省燃料 d.保证耕地质量
和学生一起分析:根据上述的功率公式,P=FV,得知,P不变,V越小,F越大,这道题的正确选项是(b)。
三、对基本单位的理解及换算训练
物理单位是物理学科中重要的组成部分。它包括基本单位和复合单位,每一个物理量都可以用(数值×单位)来表述,单位不同,其数值也不同,而且初中物理单位的换算,不仅面广,且形式复杂多变。学生在刚学习物理时,对物理单位在物理中的作用还认识不深,有的甚至忽视,总认为不主要。导致在解题过程中由于单位不理解,造成解题错误。
例如:在解物体运动速度方面的题时,某些同学在写得数时,竟能写出猎狗的速度为2m/s,火车的速度为19m/h等错误的结果来。针对以上所出现的问题,本人在课上训练,或课下辅导时加强对学生在物理单位的理解及换算训练。例:速度的单位1米/秒,1千米/小时,它们之间哪个速度大,怎样换算?分析:先搞清它们各自的物理意义:米/秒其物理意义是:物体每秒运动的路程为1米;千米/小时的物理意义是:物体每小时运动的路程为1千米。当学生理解了,米/秒和千米/小时的物理意义时,它们之间的相互换算就变得简单多了。
训练(1),有一个面积为10厘米2的薄片放入一个大气压中间所受大气压的压力为多大。分析:根据题意得知,1个大气压为1.01×105帕,也就是说,这个物体的面积如果是1米。
(2),那它所受的压力为1.01×105牛顿。这个物体面积是10厘米2为10-3米2,那它所受的压力为1.01×105牛/米2×10-3米2=1.01×102牛顿。这样学生对这道题就有了一个清晰的认识。另外还可以通过对一些复合单位的记忆来帮助记忆公式。
(3)物体比热的单位是焦/千克℃。大单位上看,焦耳是热量的单位。千克
是质量的单位,℃是温度的单位,这样,求物体的比热的公式:比热=热量/(质量×温度变化)就想出来了。
综观全国各地区中考试题以及新疆这几年的中考,电学计算题有一定的规律。本文就部分典型试题加以概括、总结,希望同学们能抓住关键,掌握方法,突破难关。
探究难点形成的原因从教材内容上分析有以下几点:1.公式多,基本公式有:i=u/r、q=i2rt、w=uit、p=ui,由这基本公式变形的公式就更多了。如求电功率就有四个公式,p=ui、p=w/t、p=i2r、p=u2/r,在实际计算时,学生感到头疼。2、看不懂电路图,不能将题意用图像语言和数学语言正确表达。3、没有清晰的解题思路,解题过程特别的乱,数据乱代入的问题。针对学生普遍存在的问题,其实本文由收集整理只须“三板斧”,初中物理最大的难点之一──电学计算难关就迎刃而解了.学生普遍反映效果良好,不信你也来试试看?
第一扳斧系统掌握基本公式和简化基本公式。
俗话说:“兵马未动,粮草先行”,这句话很能说明粮草问题在军事行动中的重要性.同样,在电学中计算题类型繁杂,公式多,有必要在解题之前理清公式。所有的电学公式其实可以简化成下面三个:
把所有的公式当成一个整体,这样公式少了,方便选择和记忆。至于选择哪个公式或公式的变形,则可根据已知条件来选择或变形,记住“敌不动我不动”。
第二扳斧善于简化复杂电路,构造基本电路模型
初中阶段根据大纲要求,只要掌握以下三种电路就行:简单电路、两个电阻的串联、两个电阻的并联。
对于电路较为复杂(多元件电路)的计算题,应对电路按照电流的走向进行简化和改画,且必然能简化为我们所熟悉的三种基本电路。无论动态电路的开关通断或变阻器滑片的移动,最终也都能简化成三种基本电路。
第三扳斧对于串并联电路可以使用“表格法”帮助整理解题思路和书写解题步骤。
对于简单电路只要知道两个已知就可以采用 或变形公式,而对于两个电阻的串并联电路则较为复杂共有12个物理量。
在12个物理量中,已知其中的三个物理量,就可以求出剩余的9个
物理量。12个量较多,很多学生理不清,此时可以借用以下表格来理清解题思路。
解:解法一: 【横向关系】
【纵向关系】
【横向关系】
【纵向关系】
解法二:
【横向关系】
【纵向关系】
【横向关系】
【纵向关系】
例题2.如图所示,电源电压u保持不变,滑动变阻器r2的最大阻值为50ω。当s闭合、s1断开,p在b端时,灯泡l两端的电压为2v,电流表的示数为0.2a;当s、s1均闭合,p在a端时,电流表的示数为1.5a。求:
(1)灯l的电阻rl和电源电压;
(2)电阻r1的阻值。(不考虑温度对电阻的影响)
解题分析:当s闭合、s1断开,p在b端时以及当s、s1均闭合,p在a端时,电路状态已经发生了变化.求解此类电路综合题时,掌握解题方法尤为重要。
解题过程:(1)当s闭合、s1断开,p在b端时,等效电路如图1
解:解法一:
【横向关系】
【纵向关系】图1
【横向关系】
【纵向关系】
解法二:
【横向关系】
【纵向关系】
【纵向关系】
【横向关系】
【纵向关系】
【横向关系】
一、初、高中物理课程的特点
初中物理知识与高中物理知识相比,其变化是:①从直观到抽象。比如,初中讲机械运动是指物体的运动,而高中是讲质点的运动。②从单一到复杂。比如,初中研究二力平衡而高中研究多力平衡,从初中的匀速直线运动到高中匀变速运动、变速运动和匀速圆周运动。③从标量到矢量。初中的代数运算到高中的矢量运算,在语言上从浅显表达到比较严谨、规范的表达,物理量从定性讨论到定量的计算。④初中物理涉及问题的特点简单、直观、具体、形象;高中物理分段运动多过程、连接体、临界状态。⑤初中物理涉及公式、定理、定律少、简单、容易记;高中物理涉及公式、定理、定律多,可从不同的角度分析应用。⑥初中的学习由于教学的进度比较慢,对概念规律反复讨论,变化不多,而且学习方法比较简单、机械,既不习惯于复杂计算,也不习惯于独立思考,只要记住公式,把题中的已知条件代入就可以知道答案;高中的教学进度明显加快,课堂教学的密度大大提高,概念多,公式多,抽象,物理规律复杂,物理规律表达方法灵活,对数学能力要求高,如力学对三角函数的要求,靠初中那种以机械记忆来学习的方法,是行不通的。⑦初中物理对学生的思维方式要求是比较低的形象思维,对抽象思维能力要求不高,对物理问题简单分析就可以得出结论;高中物理对思维方式要求比较高,常常要用到分析、比较、抽象、概括、类比、等效等思维方法,对感性材料进行思维加工,抓住主要因素,忽略次要因素,抽象概括出事物的本质属性和基本规律,建立科学的物理概念和物理规律。⑧初中科学探究主要是指学习重心从过分强调知识的传承,向知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,体验科学探究的乐趣,学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想和精神;高中课程科学探究,主要经历科学探究过程,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。比如,在初中物理中对摩擦力的探究主要是研究摩擦力与哪些因素有关?而高中物理对摩擦力的研究是滑动摩擦力大小与物体间压力的关系及计算公式、研究最大静摩擦力,引入静摩擦力。一个定性,一个定量。通过这个例子,我们知道,初中课程的科学探究注重探究过程的体验、初步处理实验数据、简单描述实验结果,并尝试解释;高中的物理科学探究注重探究或验证物理规律,对实验数据分析处理,对实验结果进行解释和描述。
二、初、高中知识内容上几个重要的落差点
从初、高中物理课程的特点来看,存在几个大的台阶,成为衔接的主要障碍。
1.模型工具运用的力度加大
初中物理教材强调直观性,而高中,学生面临着使用大量的抽象物理模型问题如质点、轻绳、轻杆、光滑平面、光滑斜面、点电荷、电场线、磁感线、等势面、理想伏特表、理想安培表、理想变压器等。比如,以简单的月球绕地球的运动来说,如果不引入质点这个模型,月地之间的距离就不知从何算起。初中针对的是一些要学习的“知识”,而到了高中,要针对的是很多的学习知识的“工具”,或者说是“解题思想、解题方法”。这些“理想化”了的纯物理模型,学生在理解上是个难点;在应用上,建立物理模型则更是个难点。
2.矢量的问题导致物理问题难度加大
虽然初中物理知识也涉及到矢量的概念,但只限于知道和了解层次。但进入高中,矢量的问题成了物理内容的一个重要问题,要分析、要运算,如求合位移、合力的问题涉及到矢量法则的运算,以至加速度、电场强度、磁感应强度、动量、冲量等问题,矢量已经成为了物理知识中的一大关注的问题。
3.图像法处理问题成为非常重要的方法
对于直观、内涵深刻、形象抽象一体化的“图像法”,初中涉及的也不多,就是涉及到,也只是应用它形象、生动的一面,避开它深刻、抽象的一面。而高中在研究物理规律,处理物理实验数据时出现了大量的图像问题。初中应用图像的目的是“由抽象向形象”过渡,而高中则需要“由形象向抽象”的过渡,高中应用图像要去解决大量抽象的问题。例如,变化率问题,初中是由变化率看图像,而高中却要由图像看变化率。初中用图像的直观性“解决”一些问题,而高中是要由图像去“抽象”出一些问题。特别是在机械振动和机械波、交流电等内容中,对图像的应用层次更深,应用到三角函数关系。在单摆、电磁感应、电路分析的内容中,从图像中还要分析出更深刻的含义,图像的斜率、与坐标轴截距、与坐标围成的面积所表示的物理意义等。高中还往往把图像和函数式(公式)结合起来进行综合的分析和演绎。
4.从静态到动态的变化,是初、高中的一个跳跃
初中讨论的变化问题,也都是形象、直观的,所进行的变量的讨论与分析,与“函数”结合的不紧密。初中的计算,也只是根据公式,代入已知的“量”来求未知的“量”而已。初中的“量”和“数”,主要是静态的。而到了高中,“公式”已经演变为“函数式”了,“量”、“数”演变为“变数”、“变量”了。在高中,更多地注重变化规律问题的探讨,甚至有很多“变化范围”、“极值”、“多元性变化”问题的讨论。数学知识和数学思想方法作为工具大量地用于物理问题之中。
三、衔接中要注意的几个原则问题
1.循序渐进原则
这是最主要的原则其包含三个方面的问题。一是在知识的难度上,要循序渐进。高一物理开始的教学,要放慢速度、降低难度。对一些问题,开始时候尽量进行直观形象的教学,多做练习和复习,逐步向抽象化过渡,比如牛顿第二运动定律的教学中,防止过早的做整体法、多物多过程的问题,防止一步到位的教学。二是所给学生的问题(探究、思考、讨论的问题),开始的时候可以分解成若干个小块,然后逐渐增大问题的难度。三是教师的教学方法,要由初点,逐渐向高点过渡,在一些知识上进行复习与补充,比如在必修1第三章“相互作用”中大部分内容初中已学过的,如重力、弹力和摩擦力在初中也有了,在教学中必须做好新旧知识之间的过渡和衔接。例如,在选修3-1“电路的计算和分析”中,要对初中的串、并联特点进行复习,逐渐增大学生独立思考的能力和自学能力。在学生学习能力的培养上,开始多注重学习习惯的培养,之后再多注重能力的培养。知识需要学习,能力和习惯也需要学习,而且是更重要的学习。
2.以大多数为主、少数为辅原则
在教学中,应该以新课标为准,重视对基础知识、基本概念、基本规律的教学,特别是普通中学,大多数学生基础较差,为了便于今后的教学、树立起学生学习的自信心,应重视基础知识的教学,对基本概念应理解透彻,练习做题、布置学生做作业也是以基础题为主,而那些综合性强的、偏、难、怪、繁的题目,一定不要做,以免挫伤学习的积极性。学生的个性差异是不同的,因而接受知识的能力也不一样。在物理课堂上,看似学生都懂了,其实真正理解掌握的很少。普遍的情况是学生感觉都懂了,而做起题来又不会做。因此,课堂上教师要多给学生交流的时间,多给学生自己探究和体验的时间,多给学生自己独立思考问题时间,多给学生归纳问题和整理思路的时间,多给学生理解的时间。
3.教学方式多样化原则
不同的学生、不同的教学内容对应不同的教学方式方法,恰当地变换教学方式,有利于引起学生的注意。让学生讨论,提高学生的思维质量和速度,锻炼学生的语言能力,培养学生的交流意识,消除个人的思维僵化。让学生独立思考,培养学生的解决问题能力,提高推理、分析能力。让学生听老师讲,提高学生的接受能力,培养学生虚心好学的品质。让学生探究,锻炼学生的个性品质,培养创新精神。让学生自学,培养学生的自主性和主动性,提高学生归纳、分析、记忆能力,等等。
一 创设入门台阶,排除学习障碍
初中物理教学是以观察、实验为基础,使学生了解力学、热学、声学、光学、电学和原子物理学的初步知识以及实际应用;高中物理教学则是采用观察实验、抽象思维和数学方法相结合,对物理现象进行模型抽象和数学化描述,要求通过抽象概括、想象假说、逻辑推理来揭示物理现象的本质和变化规律。初中物理教学以直观教学为主,在学生的思维活动中呈现的是一个个具体的物理形象和现象,所以初中学生物理知识的获得是建立在形象思维的基础之上;而高中较多地是在抽象的基础上进行概括,在学生的思维活动中呈现的是经过抽象概括的物理模型。
由于初中物理内容少,问题简单,讲解例题和练习多,课后学生只要背背概念、公式,考试就很容易了。而高中物理内容多而且难度大,各部分知识相互联系,有的学生仍采用初中的那一套方法对待高中的物理学习,结果是学了一大堆公式,虽然背得很熟,但一用起来就不知从何下手,学生感到物理深奥难懂,从而心理上造成对物理的恐惧。高中物理对学生运用数学分析解决物理问题的能力提出了较高要求,在教学内容上更多地涉及到数学知识,物理规律的数学表达式明显加多加深,例如:匀变速直线运动公式常用的就有10个之多,每个公式涉及到四个物理量,其中三个为矢量,并且各公式有不同的适用范围,学生在解题常常感到无所适从;开始用图象表达物理规律,描述物理过程;矢量进入物理规律的表达式。
二 搞好初、高中物理教学的衔接
1.研究重视教材与教法
高中物理教师不单是研究高中的物理教材,还要研究初中物理教材,了解初中物理教学方法和教材结构,知道初中学生学过哪些知识,掌握到什么水平以及获取这些知识的途径,在此基础上根据高中物理教材和学生状况分析、研究高中教学难点,设置合理的教学层次、实施适当的教学方法,降低"阶差",保护学生物理学习的积极性,使学生树立起学好物理的信心。
2.循序渐进
高中物理教学大纲所指出,教学中应注意循序渐进,知识要逐步扩展和加深,能力要逐步提高。高中教学应以初中知识为教学的出发点逐步扩展和加深;教材的呈现要难易适当,要根据学生知识的逐渐积累和能力的不断提高,让教学内容在不同阶段重复出现,逐渐扩大范围和增加难度。
3.透析物理概念和规律
使学生掌握完整的基础知识,培养学生物理思维能力,能力是在获得和运用知识的过程中逐步培养起来的。首先要加强基本概念和基本规律的教学,要重视概念和规律的建立过程,让学生知道它们的由来;其次弄清每一个概念的内涵和外延及来龙去脉,要使学生掌握物理规律的表达形式的同时,明确公式中各物理量的意义和单位,规律的适用条件及注意事项。
4.物理模型的建立
高中物理教学中常用的研究方法是确定研究对象,对研究对象进行简化建立物理模型,在一定范围内研究物理模型,分析总结得出规律,讨论规律的适用范围及条件。建立物理模型是培养抽象思维能力、建立形象思维的重要途径,要通过对物理概念和规律建立过程的讲解,使学生领会这种研究物理问题的方法;通过规律的应用培养学生建立和应用物理模型的能力,以实现知识的迁移。
物理模型建立的重要途径是物理习题讲解,习题讲解要注意解题思路和解题方法的指导,有计划地逐步提高学生分析解决物理问题的能力。讲解习题时,要把重点放在物理过程的分析,并把物理过程图景化,让学生建立正确的物理模型,形成清晰的物理过程。物理习题做示意图是将抽象变形象、抽象变具体,建立物理模型的重要手段,要求学生审题时一边读题一边画图,养成良好的习惯。解题过程中,要培养学生应用数学知识解答物理问题的能力,学生解题时的难点是把物理过程转化为抽象的数学问题,再回到物理问题中来,教学中要帮助学生闯过这一难关。
5.学生自主学习习惯培养。
培养学生良好的学习习惯是教育的一个重要目的,也是培养学生能力、实现教学目标的重要保证。如何培养良好的学习习惯,首先是要培养学生独立思考的习惯,独立思考是学好知识的前提,学生经过独立思考,就能很好地消化所学知识,才能真正想清其中的道理,从而更好地掌握它。其次培养学生自学能力,使其具有终身学习的能力,阅读是提高自学能力的重要途径,阅读是对学生进行智育的重要手段,阅读物理教材不能一扫而过,而应潜心研读,边读边思考,挖掘提炼、对重要内容反复推敲,对重要概念和规律要在理解的基础上熟练记忆,养成遇到问题能够独立思考以及通过阅读教材、查阅有关书籍和资料的习惯。
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