牛頓第一定律教學(xué)范文
時間:2023-04-02 21:46:36
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篇1
【中圖分類號】 G633.7
【文獻標(biāo)識碼】 A
【文章編號】 1004―0463(2016)06―0122―01
一、 情境導(dǎo)入,明確任務(wù)
引導(dǎo)學(xué)生看兩張來自生活的圖片(多媒體投影):冬奧會冰壺比賽中為什么要先要助滑一段距離?為什么立定跳遠不如急行跳遠跳得遠?要解決這兩個問題,我們首先來研究有關(guān)“牛頓第一定律”的知識。
投影:學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知道牛頓第一定律的內(nèi)容,了解它的探究歷程。
2.通過活動體驗任何物體都具有慣性。
二、 自主探究,合作交流
師:同學(xué)們,前面我們知道力可以使靜止的物體運動,也可以使運動的物體靜止,可見力和物體的運動有密切的關(guān)系。
1. 觀察課本第71頁圖3―1-1,想想在生活中還有哪些類似的現(xiàn)象?從這些現(xiàn)象中你能得到什么啟示嗎?
2. 結(jié)合生活體驗回答下列問題:①怎樣能夠使靜止的足球運動起來?②足球離開運動員的腳以后,在草地上滾動的過程中速度有何變化?③騎自行車時,如果停止蹬車,自行車運動情況會有什么變化?你認為物體的運動是不是一定需要力來維持?物體的運動和物體受力之間可能有什么關(guān)系?
3. 亞里士多德和伽利略都對物體的運動和受力關(guān)系進行了研究,你同意誰的觀點?
三、展示交流合作學(xué)習(xí)成果
師:你是同意亞里士多德的觀點,還是同意伽利略的觀點?說出你的理由。
生:靜止在課桌上的書,用力一推由靜止變?yōu)檫\動,不推,重新變?yōu)殪o止。可見,物體的運動需要力來維持。
四、牛頓第一定律
1.設(shè)計實驗方案
師:下面請以小組為單位,根據(jù)屏幕上的提示設(shè)計出實驗方案。
2.結(jié)合課本,分析圖2所示的實驗方案。
思考:(1)為充分顯示阻力對物體運動情況的影響,每次實驗時應(yīng)該控制哪些因素相同?如何改變物體受到的阻力?
(2)為什么讓小車從斜面的同一高度滑下?
(3)小車在不同材料的平面上最終停下來的原因是什么?
(4)設(shè)計一個記錄實驗數(shù)據(jù)的表格。
(5)設(shè)想一下,如果水平面足夠光滑(沒有任何阻力),小車的運動情況會怎樣?
(6)展示交流合作學(xué)習(xí)成果
五、閱讀理解
師:運動的物體不受力將一直運動下去,那靜止的物體如果不受力,會永遠保持靜止。牛頓在前人的基礎(chǔ)上,進一步概括總結(jié)得出著名的牛頓第一定律。下面請同學(xué)們閱讀理解牛頓第一定律的內(nèi)容。
(學(xué)生閱讀)
師:關(guān)于牛頓第一定律,大家還有補充或疑問嗎?
生1:我補充一下,牛頓第一定律是在實驗的基礎(chǔ)上經(jīng)過進一步的推理得出的,這種方法叫理想實驗法。
生2:牛頓第一定律適用于一切物體。
六、慣性
師:牛頓第一定律還指出一切物體都具有的一種性質(zhì),我們把這種性質(zhì)叫慣性。
1.思考、討論問題:冬奧會冰壺比賽中為什么要先先助滑一段距離?
2.演示實驗:將小木塊放在小車上,小木塊隨小車一起運動,小車突然停止,木塊飛出。并讓學(xué)生討論分析。
3.試一試:請你在地面上用力豎直向上跳起,觀察一下,落地點將落在起跳點的前邊、后邊還是起跳點上?
4.精彩展示:課前選出6個學(xué)習(xí)物理困難的學(xué)生,兩人一組,提前練習(xí)下面3個實驗中的一個,課上讓他們精彩展示。
(1)將紙條壓在玻璃板下,猛然抽出玻璃杯下的紙條。
(2)將6個象棋子疊起來,讓兩個學(xué)生展示迅速擊打最下面一枚棋子。
(3)在裝有水的杯子上放一硬紙片,紙板上放一雞蛋,迅速擊打雞蛋下的硬紙板。
學(xué)生討論分析。
師:大量事實表明,一切物體都有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)。我們把物體保持運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫做慣性。
篇2
一、牛頓第一定律教學(xué)編排順序
先進行演示實驗引出課題,然后通過講解伽利略與亞里士多德的爭論,消除“力是維持物體運動原因”的錯誤觀念,進一步通過做斜面小車實驗證明牛頓第一定律的正確性,最后讓學(xué)生運用牛頓第一定律去解釋日常生活中的現(xiàn)象,從而完成整個教學(xué)過程。
為了檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握牛頓第一定律的情況,筆者曾用這樣一道題目來檢測:你坐在向前勻速直線運動的汽車里,將手中的鑰匙豎直上拋,問當(dāng)鑰匙落下來時是落在你手里,還是落在手后面。全班56名同學(xué)在試卷上皆答落在手后面。問其原因,皆曰:汽車在走,而鑰匙拋出后不再向前走了。
二、怎樣更好地改進牛頓第一定律的教學(xué)效果
認知心理學(xué)的理論告訴我們,學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念、規(guī)律時所形成的錯誤,常常是由于其頭腦中的前科學(xué)概念的影響。所謂前科學(xué)概念,是指兒童在學(xué)習(xí)物理課程以前的生活實際中,對各種物理現(xiàn)象和過程在頭腦中反復(fù)建構(gòu)所形成的系統(tǒng)的但并非科學(xué)的觀念。在物理教學(xué)中,那種認為只需要正面?zhèn)魇谥R學(xué)生就能接受,如果學(xué)生仍不理解,可以多講幾遍就能達到目的的想法,實踐證明是過于天真了。因為在有些學(xué)生的經(jīng)驗中,早已有了與亞里士多德“力是維持物體運動原因”的理論類似的觀念。這樣,當(dāng)他們學(xué)習(xí)了牛頓第一定律之后,就可能把定律納入到自己原有的認知結(jié)構(gòu)中,牛頓第一定律實際上成了“力是維持物體運動原因”的代名詞。讓他們解釋用手推車、用腳踢球等一些不易暴露錯誤觀念的生活實例時,他們也能解釋得頭頭是道。但當(dāng)解釋用手拋鑰匙、飛機扔炸彈的例子時,他們是運用亞里士多德的理論去解釋,其錯誤觀念暴露無遺。這正是牛頓第一定律教學(xué)效果不佳的癥結(jié)所在。
三、研究和改進牛頓第一定律的教學(xué),應(yīng)當(dāng)了解學(xué)生頭腦中前科學(xué)概念的特點
第一,學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念是自發(fā)形成的。在教學(xué)中,教師常誤認為學(xué)生在學(xué)習(xí)物理之前其頭腦如同一張白紙,教師可以在上面任意涂畫,事實并非如此。學(xué)生在長期的生活實踐當(dāng)中,逐漸形成了自己對客觀世界物質(zhì)運動規(guī)律的看法。他們幾乎每天都會看到物體在力的作用下運動,而在力停止作用時物體靜止,于是主觀地斷言:有力,則物體運動;無力,則物體靜止。這正是亞里士多德“力是維持物體運動原因”的理論。
第二,學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念具有隱蔽性。由于學(xué)生頭腦中前科學(xué)概念都在潛移默化中形成的,所以它以潛在的形式存在。這包含兩方面的意義。其一是學(xué)生自己并沒有意識到它的存在,因為學(xué)生并沒有有意識地思考并形成“力是維持物體運動原因”的概念。其二是前科學(xué)概念平時并不表現(xiàn)出來,但往往在學(xué)生運用物理概念解決問題時表現(xiàn)出來,比如上述測驗。
第三,學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念具有頑固性,且長期的生活經(jīng)驗與觀察又加強了這些概念。因此,學(xué)生頭腦中的前科學(xué)慨念是非常頑固的。按照皮亞杰的理論,學(xué)生認識什么和如何行動,主要決定于他們所具有的認知圖式(思維模式),而不完全取決于教師所講述的內(nèi)容。他們按照自己已有的圖式吸收和排斥信息。在有錯誤認識存在的情形下,就會在頭腦中形成和正確信息極不相同的東西。
四、對牛頓第一定律的教學(xué)建議
1.注重科學(xué)知識、科學(xué)方法與科學(xué)精神教育。牛頓第一定律不僅在物理學(xué)本身占有重要地位,而且在物理教學(xué)中也具有很好的教育價值。在教學(xué)中,不僅應(yīng)當(dāng)注重科學(xué)知識教學(xué)(定律本身),而且要特別強調(diào)定律得出所運用的科學(xué)方法,包括理論實驗的方法和科學(xué)推理方法,這一點常常是許多物理教師容易忽略的方面。而且,還要結(jié)合定律的教學(xué),對學(xué)生潛移默化地進行科學(xué)精神教育。
2.破除教師頭腦中的前科學(xué)概念。由于不少初中物理教師頭腦中還具有牛頓第一定律的前科學(xué)概念,因此,很難想象這些教師所教的學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念能夠徹底破除。所以,破除教師自己頭腦中前科學(xué)概念是牛頓第一定律教學(xué)的前提。
篇3
關(guān)鍵詞:牛頓第一定律;物體運動狀態(tài);慣性;物理思想;障礙;對策
中圖分類號:G427文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1992-7711(2014)23-039-2
一、強化牛頓第一定律教學(xué)的障礙
障礙之一:“力是維持物體運動的原因”這一觀點符合人們的日常經(jīng)驗。如停著的車不推它,它就不會動,停止推它它就會停下來;踢出去的球,踢一下滾一下,再踢一下再滾一下,不踢它就會停下來等等。公元前四世紀的希臘哲學(xué)家亞里士多德認為:必須不斷地給一個物體以外力,才能使它產(chǎn)生不斷地運動。失去了力的作用,它就會立刻停止。這種觀點統(tǒng)治了人們兩千年,直到十七世紀的伽利略理想斜面實驗被人們廣泛認識。“力是維持物體運動的原因”觀點符合人們的日常經(jīng)驗,而人們對物理的認識和學(xué)習(xí)又是從日常生活的觀察和思索開始的,不可能從嬰兒睜開眼睛就告訴它力和運動的正確關(guān)系。如此說來,“力是維持物體運動的原因”的思想根深蒂固就可以理解了。
障礙之二:教師觀點錯誤導(dǎo)致牛頓第一定律的教與學(xué)不到位。顧建中教授的《力學(xué)教程》中的一道思考題,大意是“有人說:牛頓第二定律中如果合外力為零,則加速度為零,此時第二定律回歸到第一定律,所以第二定律包含了第一定律,第一定律沒有存在的必要。這種說法對嗎?為什么”。有些教師認為是對的,也有些教師認為是錯的,但對錯誤的原因認識不清,即使學(xué)生有了這樣的想法無法去幫助糾正。既然牛頓第一定律是牛頓第二定律的特例,那么學(xué)好牛頓第二定律就夠了。有了這種想法,牛頓第一定律的教與學(xué)就不可能到位了。
障礙之三:應(yīng)試教育的結(jié)果。在高中物理試題中牛頓第二定律的應(yīng)用頻率要遠遠高于牛頓第一定律。牛頓第二定律是一個實驗規(guī)律,新授的講解和學(xué)生的接受的難度都遠遠低于牛頓第一定律,牛頓第二定律的應(yīng)用過程中也能給學(xué)生提供操作性很強的步驟。而牛頓第一定律的教學(xué)就困難多了,而且高中物理習(xí)題中出現(xiàn)的幾率也較低。即使出現(xiàn),學(xué)生往往可以通過記住有關(guān)結(jié)論來得到正確的答案。
二、強化牛頓第一定律教學(xué)的對策
對策之一:充分認識不重視牛頓第一定律教學(xué)的危害。
輕視牛頓第一定律教學(xué)與新課改的目標(biāo)相違背。高中物理新課改明確提出了高中物理教育的三維目標(biāo):知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀。學(xué)習(xí)不僅是學(xué)習(xí)知識的過程,更重要的是生命情感的體驗過程。傳統(tǒng)教育把知識被放在至高無上的地位,任何人都只能去接受它,不能對它有任何的懷疑,這就使得教育是一種被動的接受知識,并被動的規(guī)則的去運用知識來解決實際生活當(dāng)中的問題。在牛頓第一定律教學(xué)中,不去引導(dǎo)學(xué)生實踐、思考、體驗,讓學(xué)生在探索中認識理解定律的內(nèi)涵,而是讓學(xué)生被動地接受定律的內(nèi)容,甚至為了解題而記住相關(guān)結(jié)論。這不僅違背新課改的三維目標(biāo),即使是傳統(tǒng)教育也是不允許的。
不重視牛頓第一定律教學(xué)未必能達到應(yīng)試所需要的效果。前面提到一些學(xué)生通過記住牛頓第一定律的相關(guān)結(jié)論而得到了正確答案,但學(xué)生正確的物理思想并沒有形成,“力是維持物體運動的原因”的觀念肯定會影響他的判斷。而且隨著時間的推移,問題的復(fù)雜,這種影響的負面效應(yīng)將更加明顯。
因此,無論是新課改的要求,還是應(yīng)試的目的,輕視牛頓第一定律教學(xué)都是不可取的。
對策之二:認真學(xué)習(xí)相關(guān)知識,教師自己成為牛頓第一定律的接受者和捍衛(wèi)者。
首先,要了解建立牛頓第一定律的相關(guān)歷史知識。讓學(xué)生了解亞里士多德、伽利略、牛頓等物理學(xué)家在牛頓第一定律建立過程所擔(dān)任的角色和作出的貢獻。
其次,要充分理解相關(guān)概念,為解釋教學(xué)過程中可能出現(xiàn)的問題做好充分準(zhǔn)備。
先來回顧一下牛頓第一定律的內(nèi)容:一切物體總保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。
“一切物體”:有不少教師將“一切物體”解釋成是氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)等情形,這種說法是不對的。一切物體是指地下與天上物體,天上物體和地下物體遵守著同樣的規(guī)律,它們之間沒有任何質(zhì)的區(qū)別。牛頓第一定律中所包含的這幾個字是對哥白尼所闡述的新天文學(xué)理論的絕對支持,我們也看到這一結(jié)果的得來花了多大的代價――布魯諾為此被燒死在火刑柱上。
“慣性”:牛頓在自然哲學(xué)著作中關(guān)于慣性定義還作了這樣的敘述:慣性是每個物體按其一定的量而存在于其中的一種抵抗能力,所以物體的慣性總是以保持“原狀”和“反抗”改變兩種形式表現(xiàn)出來。(1)當(dāng)物體不受外力或合外力為零時,慣性表現(xiàn)為保持原來運動狀態(tài)不變,即靜止或勻速直線運動狀態(tài)。(2)當(dāng)物體受到外力作用時,慣性表現(xiàn)為反抗運動狀態(tài)改變,企圖保持原來的運動狀態(tài)不變。物體的質(zhì)量越大這種反抗作用越明顯。同樣拉動一個小孩比拉動一個大人要容易的多,是因為大人質(zhì)量大,慣性大,反抗改變他的運動狀態(tài)效果更明顯。
通過上述兩方面去認識物體的慣性,顯然物體的慣性與物體是否受力,是否運動,以及做怎樣的運動無關(guān)。慣性是一切物體的固有屬性,不能克服,也不會消失。也就是說一切物體都有慣性,慣性是物體固有的,只要這干物體存在,它就有慣性,它的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)。
“物體運動狀態(tài)的改變”:既包括物體速度的大小的改變,又包括物體速度的方向的改變,還包括速度的大小和方向同時發(fā)生改變。要把“改變物體的運動狀態(tài)”與“使物體停下來”區(qū)別開來,“使物體停下來”是“改變物體運動狀態(tài)”的一種情況。認識到這一點,本文開始一道選擇題的C選項“汽車的速度越大,越難停下,則物體的速度越大慣性越大”的判斷就不成問題了。
另外,還要弄懂牛頓第一定律和牛頓第二定律的關(guān)系。
牛頓第一定律描述了物體不受外力作用,或者所受的合外力為零時,物體將保持原來的運動狀態(tài)―勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。應(yīng)該指出的是,從力學(xué)發(fā)展歷史看,從理論的完備性看,第一定律是一個獨立的定律,它不僅說明了物體不受外力(或合外力為零)時的運動規(guī)律,還給出了力和慣性的涵義。因此,不能把牛頓第一定律看成是第二定律的一個特例,更不能用第二定律代替或概括。我們可以這樣來描述兩者之間的關(guān)系,牛頓第一定律指出:一切物體總保持靜止或勻速直線運動狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。那么外力和物體運動狀態(tài)改變之間到底有著怎樣的關(guān)系呢?這個問題可以由牛頓第二定律來回答。由此可見,牛頓第一定律是牛頓第二定律產(chǎn)生的前提,牛頓第二定律是牛頓第一定律研究的延伸。
對策之三:認真設(shè)計教學(xué),促進學(xué)生物理思想形成。
設(shè)計要點一:重視科學(xué)方法與科學(xué)精神教育。牛頓第一定律不僅在物理學(xué)上占有重要地位,而且在物理教學(xué)中也具有很好的教育價值。在教學(xué)中,不僅應(yīng)當(dāng)注重定律本身內(nèi)容的教學(xué),而且要強調(diào)定律得出所運用的科學(xué)方法(包括理論實驗的方法和科學(xué)推理方法),還要結(jié)合定律的教學(xué),潛移默化地對學(xué)生進行科學(xué)精神教育。“力是維持物體運動的原因”的觀點所以能延續(xù)兩千多年,正是由于人們過分相信了“直覺”而沒拿起“實驗”這一科學(xué)研究的武器。愛因斯坦對伽利略的工作給予很高的評價:“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法是人類思思史上最偉大的成就之一,而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端”。引導(dǎo)學(xué)生樹立起科學(xué)的懷疑精神,樹立實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)的信念。這樣融知識、方法和精神于一體的教學(xué),才能體現(xiàn)牛頓第一定律教學(xué)的全部內(nèi)涵。
設(shè)計要點二:方法多樣,時間充足。無論是破除“力是維持物體運動的原因”的錯誤思想,建立“力是改變物體運動狀態(tài)的原因”的正確思想,還是理解牛頓第一定律的內(nèi)容,尤其是慣性的概念,都不是一件容易的事。在教學(xué)過程中可運用討論法、實驗探究法、理論推導(dǎo)法、情境教學(xué)法等方法,讓學(xué)生在充分參與、觀察、思考和體驗中,促使認知結(jié)構(gòu)的解體和新認知結(jié)構(gòu)的建構(gòu)。
設(shè)計要點三:不斷強化,持之以恒。破除一個統(tǒng)治人們思想兩千多年而又符合人們?nèi)粘=?jīng)驗的觀點,建立一個新的觀點是很困難的,這個過程是相當(dāng)緩慢。這需要在教學(xué)過程中不斷強化,持之以恒,包括習(xí)題的命制和講評。另外,在考試中也可經(jīng)常用新的情境問題考查學(xué)生對于牛頓第一定律的掌握程度。
美國心理學(xué)教授加德納的多元智能理論認為人的智能是多元的,數(shù)學(xué)邏輯智能是其中之一。物理這門科目,不僅是一系列公式和一系列計算的疊加,物理概念間的邏輯關(guān)系也是非常豐富,牛頓第一定律更是如此。忽視了牛頓第一定律的教學(xué),也就放棄了運用牛頓第一定律的教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)邏輯智能的機會,對學(xué)生們的物理學(xué)習(xí)不能不說是個巨大的損失。在物理教學(xué)中每一位教師都有責(zé)任排除障礙,想方設(shè)法,強化牛頓第一定律的教學(xué)。
[參考文獻]
篇4
牛頓第一定律的教學(xué)研究,在中學(xué)物理教學(xué)研究中早已不是一個新問題了。許多物理教育工作者對于這一定律的教學(xué)發(fā)表了自己頗有見地的教學(xué)見解,并且得到了滿意的教學(xué)效果。
當(dāng)我們在教學(xué)實踐中運用這些教學(xué)策略時,我們發(fā)現(xiàn),確實可以取得如同一些文獻中所述的預(yù)期效果。然而,當(dāng)我們設(shè)計一些新的情境讓學(xué)生運用牛頓第一定律去解決問題時,令我們十分吃驚的是:學(xué)生對于牛頓第一定律的掌握程度卻又非常之差。這使得我們困惑不解。為何對同一教學(xué)策略教學(xué)的結(jié)果的評價出現(xiàn)如此之大的偏差?是教師教的原因,還是學(xué)生學(xué)的原因,抑或兩者兼而有之。這促使我們對牛頓第一定律的教學(xué)進行深層次的理性思考,進一步,我們從學(xué)生的認知心理上,對這一規(guī)律的教學(xué)進行了深入的研究。
一、通常牛頓第一定律的教學(xué),一般是按教材編排順序
先進行演示實驗引出課題,然后通過講解伽利略與亞里士多德的爭論,消除“力是維持物體運動原因”的錯誤觀念,進一步通過做斜面小車實驗證明牛頓第一定律的正確性,最后讓學(xué)生運用牛頓第一定律去解釋日常生活中的現(xiàn)象,從而完成整個教學(xué)過程。
為了檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握牛頓第一定律的情況,我們曾用這樣一道題目來檢測學(xué)生。題目如下。你坐在向前勻速直線運動的汽車里,將手中的鑰匙豎直上拋,問當(dāng)鑰匙落下來時是落在手里,還是落在手后面。全班56名同學(xué)在試卷上皆答:落在手后面。問其原因,皆曰:汽車在走,而鑰匙拋出后不再向前走了。
二、怎樣更好地改進牛頓第一定律的教學(xué)效果,使牛頓第一定律的教學(xué)效果真正是實實在在意義上的令人滿足
我們認為,囿于一般形式上的教學(xué)方法的改進已是隔靴搔癢,而必須深入到學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)中去考察學(xué)生產(chǎn)生錯誤認識的根源。
認知心理學(xué)的理論告訴我們,學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念、規(guī)律時所形成的錯誤,常常是由于其頭腦中的前科學(xué)概念的影響。
所謂前科學(xué)概念,是指兒童在學(xué)習(xí)物理課程以前的生活實際中,對各種物理現(xiàn)象和過程在頭腦中反復(fù)建構(gòu)所形成的系統(tǒng)的但并非科學(xué)的觀念。比如牛頓第一定律就是如此。在物理教學(xué)中,那種認為只需要“正面”傳授知識,學(xué)生就能接受,如果他們?nèi)圆焕斫猓梢远嘀v幾遍就能達到目的的想法,實踐證明是過于天真了。因為在有些學(xué)生的經(jīng)驗中,早已有了與亞里士多德“力是維持物體運動原因”的理論類似的觀念。這樣,當(dāng)他們學(xué)習(xí)了牛頓第一定律之后,就可能把定律納入到自己原有的認知結(jié)構(gòu)中,牛頓第一定律實際上成了“力是維持物體運動原因”的代名詞。讓他們解釋用手推車、用腳踢球等一些不易暴露錯誤觀念的生活實例時,他們也能解釋得頭頭是道。但當(dāng)解釋用手拋鑰匙、飛機扔炸彈的例子時,他們卻又運用亞里士多德的理論去解釋,其錯誤觀念暴露無遺。這正是牛頓第一定律教學(xué)效果不佳的癥結(jié)之所在。
三、研究和改進牛頓第一定律的教學(xué),應(yīng)當(dāng)了解學(xué)生頭腦中前科學(xué)概念的特點
第一,學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念是自發(fā)形成的。
過去,我們在教學(xué)中,常常誤認為學(xué)生在學(xué)習(xí)物理之前其頭腦如同一張“白紙”,教師可以在上面任意涂畫,事實并非如此。學(xué)生在長期的生活實踐當(dāng)中,逐漸形成了自己對客觀世界物質(zhì)運動規(guī)律的看法。他們幾乎每天都會看到物體在力的作用下運動,而在力停止作用時物體靜止,于是主觀地斷言:有力,則物體運動;無力,則物體靜止。這正是亞里士多德“力是維持物體運動原因”的理論。
第二,學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念具有隱蔽性。
由于學(xué)生頭腦中前科學(xué)概念都在潛移默化中形成的,所以它以潛在的形式存在。這包含兩方面的意義。其一是學(xué)生自己并沒有意識到它的存在,因為學(xué)生并沒有有意識地思考并形成“力是維持物體運動原因”的概念。其二是前科學(xué)概念平時并不表現(xiàn)出來,但往往在學(xué)生運用物理概念解決問題時表現(xiàn)出來。比如前述測驗表明,許多有10多年教齡的初中物理教師頭腦中也存在著牛頓第一定律的前科學(xué)概念,然而他們自己卻并不知道。
第三,學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念具有頑固性。
由于前科學(xué)概念是兒童頭腦中業(yè)已形成的概念,且長期的日常生活經(jīng)驗與觀察又加強了這些概念。因此,學(xué)生頭腦中的前科學(xué)慨念是非常頑固的。
國內(nèi)外物理教育界近年來的一些研究表明:一旦學(xué)生對某些物理現(xiàn)象形成了前科學(xué)概念,要想加以轉(zhuǎn)變是極其困難的。尤其那些在人類科學(xué)認識史上經(jīng)歷了曲折歷程的前科學(xué)概念,更是如此。
按照皮亞杰的理論,學(xué)生認識什么和如何行動,主要決定于他們所具有的認知圖式(思維模式),而不完全取決于教師所講述的內(nèi)容。他們按照自己已有的圖式吸收和排斥信息。在有錯誤認識存在的情形下,就會在頭腦中形成和正確信息極不相同的東西。
四、在上述研究的基礎(chǔ)上,我們對牛頓第一定律的教學(xué)提出如下教學(xué)建議
1、注重科學(xué)知識、科學(xué)方法與科學(xué)精神教育。
牛頓第一定律不僅在物理學(xué)本身上占有重要地位,而且在物理教學(xué)中也具有很好的教育價值。在教學(xué)中,不僅應(yīng)當(dāng)注重科學(xué)知識教學(xué)(定律本身),而且要特別強調(diào)定律得出所運用的科學(xué)方法。包括理論實驗的方法和科學(xué)推理方法,這一點常常是許多物理教師容易忽略的方面。而且,還要結(jié)合定律的教學(xué),潛移默化地對學(xué)生進行科學(xué)精神教育。為什么只有伽利略能夠大膽地懷疑亞里士多德延續(xù)2000多年的錯誤結(jié)論?引導(dǎo)學(xué)生樹立起科學(xué)的懷疑精神,樹立實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)的信念。這樣融知識、方法和精神于一體的教學(xué),才真正體現(xiàn)了牛頓第一定律教學(xué)的全部內(nèi)涵。
2、必須破除教師頭腦中的前科學(xué)概念。
由于不少初中物理教師頭腦中還具有牛頓第一定律的前科學(xué)概念,因此,很難想象出這些教師所教授出的學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念能夠加以破除。所以,破除教師自己頭腦中前科學(xué)概念是牛頓第一定律教學(xué)的前提。
3、破除學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念。
由于在牛頓第一定律教學(xué)中學(xué)生頭腦中存在著前科學(xué)概念,教師必須促使學(xué)生頭腦中前科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變,在他們的頭腦中引發(fā)認知沖突和危機,使他們頭腦中原有的觀念與當(dāng)前面臨的現(xiàn)實產(chǎn)生無法調(diào)和的矛盾,促使原結(jié)構(gòu)的解體和新結(jié)構(gòu)的建構(gòu)。這種過程可以說是在學(xué)生頭腦中引發(fā)了一場科學(xué)革命。
比如,除以上兩個例子外,還可向?qū)W生布置如下一個問題。勻速向前行駛的汽車前后玻璃窗上各有一只蜜蜂。兩只蜜蜂同時以相同的速度向前后窗飛去,問前窗蜜蜂先飛到后窗,還是后窗蜜蜂先飛到前窗?如果學(xué)生正確回答了這個問題,說明學(xué)生頭腦中該問題上的前科學(xué)概念已經(jīng)破除。否則,則認為仍然沒有破除。
4、堅持糾正前科學(xué)概念。
篇5
【關(guān)鍵詞】牛頓定律,高考,重視
一、高考動向
牛頓運動定律是經(jīng)典力學(xué)的核心內(nèi)容,也是高考考查的重點和熱點.涉及牛頓運動定律的考題信息給予方式靈活,解題信息除了以文字敘述和示意圖的形式給予外,近年高考及模擬題中還以圖表、圖象、照片等多種形式給予.解題信息的多種方式給予,可綜合考查學(xué)生的理解能力、分析能力、推理能力、綜合運用知識的能力等。牛頓運動定律是力學(xué)中重中之重的部分,對比近年來的高考考查內(nèi)容,有幾個特點:
(一)進一步加強對牛頓運動定律尤其是牛頓第二定律的理解和應(yīng)用。如平拋運動的應(yīng)用、直線運動、曲線運動(特別是圓周運動)的特點。超重、失重、牛頓定律在天體問題中的應(yīng)用,彈力的求解等。其命題方式是從基本的概念定義入手去引領(lǐng)題目內(nèi)容,出發(fā)點也是人們相對熟悉的問題。其解題的關(guān)鍵是明確是明確題目是想呈現(xiàn)什么樣的知識點,才能恰當(dāng)?shù)臉?gòu)建物理情景,再結(jié)合牛頓運動定律給予解決。
(二)舊題、常規(guī)題推出新意。這類題的整體框架落腳點相應(yīng)比較低,主要是起點有新意。審題時必須通過題目的表述找出常規(guī)知識點,作為突破口,化難為易,同時也必須注意近幾年這類題前面的描述相應(yīng)的少了,這有利于找準(zhǔn)核心的知識點。
(三)牛頓運動定律與天體運動的結(jié)合仍是熱點。因為它符合科技發(fā)展的認識需要,萬有引力定律的涉及并用于討論天體運動的知識點是高考的重點內(nèi)容,近幾年高考中出現(xiàn)率達100%,山東高考一般是一道選擇題,全國卷可能是一道選擇題,也可能是一道中等難度的計算題。總體來說,牛頓定律是力學(xué)的基礎(chǔ)理論,應(yīng)用非常廣泛,涉及本章的試題綜合性比較強,涉及的知識點比較多,考核的能力也比較全面,應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。
二、教學(xué)困惑
1687年,牛頓在他的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》(以下簡稱《原理》)一書中,提出了三條運動定律,它們構(gòu)成了動力學(xué)的基礎(chǔ)。因此,牛頓運動定律在高中物理教學(xué)中具有重要地位和作用。但是,在高中物理教學(xué)中講授牛頓運動定律,尤其是講授牛頓第二定律時,并沒有按照牛頓第二定律確立的歷史過程和線索進行講授,而是在首先給出力和質(zhì)量的單位及它們的量度方法后,通過學(xué)生對加速度與力,加速度與質(zhì)量關(guān)系的實驗探究得出了牛頓第二定律。對此,有一種意見認為,這樣的教學(xué)結(jié)構(gòu)有違史實,尤其是掩蓋了正是在牛頓第二定律建立的過程中,才確立了力和質(zhì)量如何量度的科學(xué)內(nèi)涵,是不可取的。于是,建議按照第二定律確立過程的歷史發(fā)展線索,重新設(shè)計牛頓運動定律的教學(xué)結(jié)構(gòu)和線索。這就出現(xiàn)了兩個問題。第一,現(xiàn)行的牛頓第二定律的教學(xué)結(jié)構(gòu)和線索是否真的是不可取的;第二,如何設(shè)計一種新的教學(xué)結(jié)構(gòu)和線索,既符合牛頓第二定律確立的歷史過程,特別是這一過程中前輩科學(xué)家的思維方式,以便取其精髓,有所教益,又能與學(xué)生的已有基礎(chǔ)和認知水平相銜接。我認為,對牛頓運動定律的確立過程進行必要的歷史追向,是可取的,但是如何進行教學(xué)才能達到最大的效益。
三、教材分析
(一)牛頓第一定律。牛頓第一定律是牛頓定律的基石,正是因為它破除了長達近兩千年的亞里士多德的錯誤,改變了人類的自然觀和世界觀,才導(dǎo)致牛頓第二定律得出。與此同時,它本身還包含著力、慣性、和參考系這些極富成果的科學(xué)概念,成為物理學(xué)理論的支柱和基石。另外,伽利略的研究過程蘊涵了重要的科學(xué)方法,教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會牛頓第一定律的含義,充分說明伽利略“理想實驗”的實驗基礎(chǔ)和推理過程,展示了伽利略斜面理想實驗的猜想依據(jù)、推斷結(jié)果這一思維過程,通過教學(xué)讓學(xué)生明確運動和力的關(guān)系,提升對力、慣性、質(zhì)量等基本概念的理解。慣性是學(xué)生學(xué)習(xí)運動和力的基礎(chǔ),因其抽象難懂而成為難點。新課標(biāo)中本節(jié)內(nèi)容對學(xué)生有以下基本要求:1、了解亞里士多德對力和運動關(guān)系的論述及存在的錯誤。2.認識伽利略研究運動和力關(guān)系的思想方法,了解理想實驗的作用。3.知道速度是描述物體運動狀態(tài)的物理量。4.理解牛頓第一定律的內(nèi)容,能夠運用牛頓第一定律解釋有關(guān)現(xiàn)象。5.知道慣性是物體的固有屬性,知道質(zhì)量是物體慣性大小的量度。6.運用慣性概念,解釋有關(guān)實際問題。在發(fā)展要求中:1.了解運動學(xué)和動力學(xué)研究角度的差異。2.會識別慣性系與非慣性系。
(二)牛頓第二定律。對于實驗的探究根據(jù)斜面小車,打點計時器實驗來探究即可。對于牛頓第二定律的由來通過控制變量法來探究出來,關(guān)于實驗的基本思路,由于初中階段的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)該很清楚,但讓學(xué)生結(jié)合自身的生活經(jīng)驗和一些常識,對加速度與力、加速度與力、加速度與質(zhì)量間的定量關(guān)系進行合理的猜想還是必要的,因為這與實驗數(shù)據(jù)的處理直接相關(guān)。因為正比、反比關(guān)系用圖像進行數(shù)據(jù)處理比較直觀,而且有利于減少誤差的影響和進行誤差分析,所以實驗用圖像方法處理數(shù)據(jù)。但a-m間的雙曲線關(guān)系卻不是能準(zhǔn)確、直觀看出的,這時用1/m的數(shù)據(jù)作為橫坐標(biāo),就能夠使問題變得簡單。這一處理方法將會對學(xué)生的思維和心理產(chǎn)生深刻的影響。從而探究出三者之間的關(guān)系。
篇6
1.物理規(guī)律的類型
1.1 實驗規(guī)律。物理學(xué)中的絕大多數(shù)規(guī)律,都是在觀察和實驗的基礎(chǔ)上,通過分析歸納總結(jié)出來的,我們把它們叫做實驗規(guī)律。如牛頓第二定律、歐姆定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、氣體實驗三定律等。
1.2 理想規(guī)律。有些物理規(guī)律不能直接用實驗來證明,但是具有足夠數(shù)量的經(jīng)驗事實,如果把這些經(jīng)驗事實進行整理分析,去掉非主要因素,抓住主要因素,推理到理想的情況下,總結(jié)出來的規(guī)律,我們把它叫做理想規(guī)律,如牛頓第一定律。
1.3 理論規(guī)律。有些物理規(guī)律是以已知的事實為根據(jù),通過推理總結(jié)出來的,我們把它叫做理論規(guī)律。如動能定理是根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式推導(dǎo)出來的,又如萬有引力定律是牛頓經(jīng)過科學(xué)推理而發(fā)現(xiàn)的。
2.物理規(guī)律教學(xué)的基本方法
在物理規(guī)律的教學(xué)過程中,不僅要讓學(xué)生掌握規(guī)律本身,還要對規(guī)律的建立過程、研究問題的科學(xué)方法進行深入了解,更重要的是如何應(yīng)用規(guī)律來解決具體問題。為此,對不同的物理規(guī)律應(yīng)采用不同的教學(xué)方法。
2.1 實驗規(guī)律的教學(xué)方法
2.1.1 探索實驗法
探索實驗法就是根據(jù)某些物理規(guī)律的特點,設(shè)計實驗,讓學(xué)生通過自己做實驗,總結(jié)出有關(guān)的物理規(guī)律。
2.1.2 驗證實驗法
驗證實驗法是采用證明規(guī)律的方法進行教學(xué),從而使學(xué)生理解和掌握物理規(guī)律。具體實施時先由教師和學(xué)生一起提出問題,將物理規(guī)律直接告訴學(xué)生,然后教師指導(dǎo)學(xué)生并和學(xué)生一起通過觀察分析有關(guān)現(xiàn)象、實驗結(jié)論、驗證物理規(guī)律。
2.1.3 演示實驗法
演示實驗法就是教師通過精心設(shè)計的演示實驗,引導(dǎo)學(xué)生觀察,根據(jù)實驗現(xiàn)象,師生共同分析、歸納,總結(jié)出有關(guān)的物理規(guī)律。
2.2 理想規(guī)律的教學(xué)方法
理想規(guī)律是在物理事實的基礎(chǔ)上,通過合理推理至理想情況而總結(jié)出的物理規(guī)律,因此在教學(xué)中應(yīng)用“合理推理法”。如在牛頓第一定律的教學(xué)中,要引導(dǎo)學(xué)生通過在不同表面上做小車沿斜面下滑的實驗,發(fā)現(xiàn)平面越光滑,摩擦阻力越小,小車滑得越遠。如果推理到平面光滑、沒有摩擦阻力的情況下,小車將永遠運動下去,且速度不變,做勻速直線運動,從而總結(jié)出牛頓第一定律。又如理想氣體狀態(tài)方程也是在理想條件下得出的。
2.3 理論規(guī)律的教學(xué)方法
理論規(guī)律是由已知的物理規(guī)律經(jīng)過推導(dǎo),得出的新的物理規(guī)律。因此,在理論規(guī)律教學(xué)中應(yīng)采用“理論推導(dǎo)法”。如在“動能定理”的教學(xué)中,教師提出問題:質(zhì)量為m的物體在外力f的作用下,由速度v1經(jīng)過位移s,達到速度v2。請學(xué)生運用所學(xué)的知識,找出外力所做的功跟物體動能變化的關(guān)系。學(xué)生在老師的指導(dǎo)下,根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)規(guī)律,都能運用“理論推導(dǎo)法”推導(dǎo)出動能定律的數(shù)學(xué)表達式。
3.物理規(guī)律教學(xué)中應(yīng)注意的問題
3.1 弄清物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程
物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn),大致分為3種情況:
3.1.1 實驗規(guī)律都是經(jīng)過多次觀察和實驗,進行歸納推理得到的。如牛頓第二定律、氣體實驗三定律等。
3.1.2 理想規(guī)律都是由物理事實,經(jīng)過合理推理而發(fā)現(xiàn)的。如牛頓第一定律,理想氣體狀態(tài)方程。
3.1.3 理論規(guī)律是由已知規(guī)律經(jīng)過理論推導(dǎo)而得到的新規(guī)律。如萬有引力定律是由牛頓第二定律推導(dǎo)出來的。
3.2 注意物理規(guī)律之間的聯(lián)系
有些物理規(guī)律之間是存在著相互關(guān)系的。以牛頓第一定律與牛頓第二定律為例,兩個定律是從不同的角度回答了力與運動的關(guān)系。第一定律是說物體不受外力時做什么運動,第二定律是說物體受力作用時做什么運動。第一定律是第二定律的基礎(chǔ),沒有第一定律,就不會有第二定律。雖然第一定律可以看成是第二定律的特例,但不能去掉第一定律。
3.3 要深刻理解規(guī)律的物理意義
在規(guī)律教學(xué)過程中,要引導(dǎo)學(xué)生深刻理解規(guī)律的物理意義,防止死記硬套。為此應(yīng)做好以下幾點:
3.3.1 從理論上解釋實驗規(guī)律,做到從理論和實驗兩個方面來充分認識物理規(guī)律。如玻意爾定律是實驗定律,也可以從分子動理論來解釋它,做到理論與實驗相統(tǒng)一。
3.3.2 要從物理意義上去理解物理規(guī)律的數(shù)學(xué)表達式。如ρ=m/v。對同一物質(zhì)而言,不能說密度跟質(zhì)量成正比,跟體積成反比。因為同一物質(zhì)的密度是不變的。
篇7
關(guān)鍵詞:學(xué)科哲學(xué);物理;牛頓運動定律
中圖分類號:G634.7 文獻標(biāo)識碼:A
導(dǎo)入新課
一個簡單而又復(fù)雜的問題:
在講臺上放一輛小車,使它處于靜止?fàn)顟B(tài)提出問題:怎樣才能讓小車運動起來呢?
(學(xué)生答:要用力去推它)
師:這個問題困擾了人們數(shù)千年,遠在兩千多年以前,人們已經(jīng)提出了力和運動的關(guān)系。
重現(xiàn)這場跨時空的對話:
正方論點:力是維持物體運動的原因。
代表人物:亞里士多德(公元前384――前322)
(哲學(xué)思想滲透)亞里士多德及其觀點
亞里士多德――2000年以前古希臘最杰出的哲學(xué)家
恩格斯對亞里士多德的評價:最博學(xué)的人。
哈佛大學(xué)校訓(xùn):讓柏拉圖與你為友,讓亞里士多德與你為友,更重要的,讓真理與你為友。
亞里士多德觀點:要維持物體做勻速運動,就必須給物體施加一桓定的力。不受力而一直運動的物體是不存在的。(力是維持物體運動狀態(tài)的原因)
結(jié)論:物體在水平面上的運動,需要借助外力才能維持,如果外力停止作用,物體就要靜止下來。故:有力才有運動,力是維持物體運動的原因!
反方論點:力不是維持物體運動的原因。
代表人物:伽利略(1564――1642)!
(哲學(xué)思想滲透)伽利略――意大利著名的科學(xué)家。1632年,伽利略發(fā)表了《兩種世界觀的對話》;1638年,伽利略完成了《兩種新科學(xué)的對話》。 伽利略,開創(chuàng)了以實驗事實為根據(jù)并具有嚴密邏輯體系的近代科學(xué)。被稱為“近代科學(xué)之父”。
伽利略的理想實驗:
讓小球從一個斜面從靜止?jié)L下來,小球?qū)L上另一個斜面,如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉淼母叨取?/p>
結(jié)論:力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動狀態(tài)的原因。
投影:自然界和自然界的規(guī)律隱藏在黑暗中,上帝說“讓牛頓降生吧”,于是一切就有了光明。------英國詩人亞歷山大。波普。
(哲學(xué)思想滲透)科學(xué)教育必須反映和體現(xiàn)學(xué)科的本質(zhì)。只有這樣,才能正確地解釋和呈現(xiàn)科學(xué)規(guī)律,幫助學(xué)生正確地認識科學(xué)的價值,真正實現(xiàn)個體科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。
教師活動:用電腦模擬理想實驗的過程及結(jié)果。你們贊成誰的觀點呢?你會嘲笑亞氏觀點嗎?這個觀點持續(xù)了相當(dāng)長的時間:兩千多年。(教師給出中國時間表)(投影)
戰(zhàn)國(前475-前221)…….明朝(1368-1644)
轉(zhuǎn)自鐵血一個好漢三個幫,當(dāng)時還有另一位著名的法國哲學(xué)家、科學(xué)家和數(shù)學(xué)家笛卡爾(公元1596~公元1650)他把伽得略的觀點進一步修改,認為:如果沒有其他原因,運動的物體將繼續(xù)以同一速度沿著一條直線運動,既不會停下來,也不會改變原來的方向。這已經(jīng)和牛頓的觀點非常接近了,只是他沒有進一步說明是原因是什么。牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合自己的研究,系統(tǒng)地總結(jié)了力學(xué)知識,提出了三條運動定律:
(哲學(xué)思想滲透):牛頓第一定律不是實驗定律,是在大量經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上,通過進一步的推理而概括出來的。那么,這個總結(jié)的過程,好比總結(jié)一件事情的所給予的教訓(xùn),只有最全,最準(zhǔn),最簡潔,最核心,最能指導(dǎo)實踐、用之實踐才是最終的、一致的認同。這個認同得到肯定后,那么總結(jié)該結(jié)論的人自然是最有功勞者,其他人員是有輔助功勞。因為牛頓第一定律本身就要經(jīng)歷一個實踐的驗證的推理,最終發(fā)現(xiàn)牛頓所提出的觀點最準(zhǔn),最全,最簡潔,最有核心,最能用于實踐,經(jīng)受住了實踐的檢驗,因此,逐漸公認“牛頓第一定律的內(nèi)容”是牛頓所得出,并最終成為大家公認的力學(xué)基本定律之一。
當(dāng)然,除此之外,還有一個原因:就是慣性定律與牛頓定律的關(guān)系問題。因為前人所發(fā)現(xiàn)的是建立在慣性基礎(chǔ)上,而牛頓所將引到力學(xué)中。這也正如牛頓所說的:“我所取的成功都是站在前人肩負上”除了伽利略、笛卡兒以外,開普勒、伽桑狄都對慣性做過研究,這些對牛頓后來的思想產(chǎn)生過影響.
一、牛頓第一定律:
一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。
二、牛頓第一定律的含義:
1、說明力不是維持物體運動狀態(tài)的原因。
2、說明力是迫使物體改變運動狀態(tài)的原因。
3、說明一切物體都有保持勻速直線運動狀或靜止?fàn)顟B(tài)的特性。---慣性
教師詳細講解牛頓第一定律的含義,引出慣性。
三、慣性:
教師提出問題,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)五分鐘:
思1:慣性是一種力嗎?
思2:慣性是什么?
思3:慣性的大小與什么因素有關(guān)?
思4:能否說速度大的物體,慣性也比較大?
五分鐘后,教師與學(xué)生共同解決以上問題。
提高拓展:
例1、如右圖,力F作用在物體B上使兩個物體一起向右做勻速直線運動,AB兩個物體之間存在摩擦力嗎?說說為什么?
例2、迷你實驗室:
學(xué)生分組實驗:上端還是下端的細繩先斷?
教師與學(xué)生一起分析原因。
篇8
在人民教育出版社出版的普通高中《物理課程標(biāo)準(zhǔn)(高中)》一書中,關(guān)于課程性質(zhì)的解讀:增強創(chuàng)新意識和實踐能力,發(fā)展探索自然、理解自然的興趣與熱情;認識物理學(xué)對科技進步以及文化、經(jīng)濟和社會發(fā)展的影響;為終身發(fā)展,形成科學(xué)世界觀和科學(xué)價值打下基礎(chǔ).物理教育的核心在于培養(yǎng)人的科學(xué)[JP3]精神.可見正確理解并實現(xiàn)“情感態(tài)度與價值觀”目標(biāo)的重要性.
下面結(jié)合教學(xué)實例,談?wù)?“情感態(tài)度與價值觀”目標(biāo)的實現(xiàn).[JP]
案例 《牛頓第一定律》教學(xué)
(1)在引入部分,教師大膽地為學(xué)生用英語朗讀教材上的一句話:Nature and nature′s law lay hid in night. God said, let Newton be! And all was light. 然后請同學(xué)翻譯這句話:自然和自然的法則在黑夜中隱藏;上帝說,讓牛頓去吧!于是一切都被照亮.
這種創(chuàng)新可以一改物理教師在同學(xué)們心目中的印象,提起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣.重點并不在于教師讀的好壞,也不在于學(xué)生翻譯的正確與否,而是在于這句話可以給學(xué)生創(chuàng)造了一個平臺,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情.
(2)學(xué)生閱讀課前通過查找相關(guān)資料整理的對牛頓的介紹,進入新課教學(xué)――牛頓物理學(xué)的基石――牛頓第一定律;以及在重溫伽利略的實驗之前,學(xué)生閱讀對伽利略的介紹.
通過兩次閱讀,使學(xué)生經(jīng)歷曾經(jīng)的歷史過程,體味當(dāng)時科學(xué)家們敢于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)觀念,挑戰(zhàn)權(quán)威,執(zhí)著的追求真理的科學(xué)精神.
雖然這跟只用10分鐘,甚至更短的時間便將牛頓第一定律呈現(xiàn)在學(xué)生面前相比會多花費一些時間,但這種時間的花費是必要的,也是有效的.因為這些鮮活的素材向?qū)W生展示出了定律背后眾多物理學(xué)家探索的足跡,唯其如此,學(xué)生們掌握的物理知識才可能是生動的、鮮活的,也唯其如此,物理知識的生命力才能真正被挖掘出來.這也體現(xiàn)了“情感態(tài)度與價值觀”目標(biāo)的“敢于堅持真理、勇于創(chuàng)新和實事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神”.
(3)在重溫“伽利略實驗”中,將同學(xué)們分成小組,協(xié)同合作完成實驗,并通過交流體會理想實驗與真實實驗的區(qū)別.這體現(xiàn)了“情感態(tài)度與價值觀”目標(biāo)的“有主動與他人合作的精神,有將自己的見解與他人交流的愿望,敢于堅持正確觀點,勇于修正錯誤,具有團隊精神”.
(4)最后,用愛因斯坦的一句話結(jié)束本節(jié)課的學(xué)習(xí):伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法,是人類思想史上最偉大的成就之一,而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端.
既指明了伽利略“理想實驗”思想的重要性,又為整節(jié)課的學(xué)習(xí)畫上了圓滿的句號.
學(xué)生眼中的牛頓第一定律不再是簡單的文字,而成為了鮮活的歷史.這正是“情感態(tài)度與價值觀”目標(biāo)的體現(xiàn).
篇9
一、 在教學(xué)的全過程中滲透新課標(biāo)的教學(xué)理念,使學(xué)生得到全面發(fā)展
新課標(biāo)從課程目標(biāo)來設(shè)計教學(xué)過程。傳統(tǒng)教學(xué)只注重知識與技能,輕視教學(xué)的過程、方法、情感。而新課標(biāo)中,物理教學(xué)應(yīng)以物理知識為基礎(chǔ)、以科學(xué)方法為媒介,獲得真正的理解和應(yīng)用物理知識的能力,并產(chǎn)生樂于學(xué)習(xí)的情感,激發(fā)想象,啟發(fā)思維,形成良好的學(xué)習(xí)態(tài)度。因此教學(xué)設(shè)計要從學(xué)生的學(xué)情出發(fā),研究如何指導(dǎo)學(xué)生、組織學(xué)生自主地學(xué)習(xí),給學(xué)生營造一個愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境。如在“牛頓第三定律”教學(xué)的引入新課中,先請班上個子最大(體重最重)和個子最小(體重最輕)的兩個同學(xué)在臺上表演一場特殊的拔河比賽,結(jié)果大個子同學(xué)贏小個子同學(xué),而后又讓大個子同學(xué)站在滑板車上再與小個子同學(xué)拔河,結(jié)果小個子同學(xué)贏大個子同學(xué),以此來激發(fā)學(xué)生的思考,為什么會這樣?這是為什么?是兩位同學(xué)的拉力變了嗎?這樣激發(fā)了學(xué)生的思維、發(fā)生驚奇、產(chǎn)生疑問的課堂氣氛,把學(xué)生的思路很自然的引向要學(xué)的知識點上來。
二、 在教學(xué)中轉(zhuǎn)變舊的教學(xué)觀念,使學(xué)生在學(xué)習(xí)中動起來
物理教材遵循新課標(biāo)的基本理念、教材課本色彩豐富、圖畫很多,引人入勝,教材內(nèi)容趣味性強,新增加許多與實際生活以及高科技相聯(lián)系的知識,汲引學(xué)生的注意力,同時還增加了許多簡便好玩的小實驗,加深學(xué)生對物理知識的理解,也提升了學(xué)生的動手能力及創(chuàng)新能力。改變了過去“難、繁、偏、舊”和過去只重視書本知識的現(xiàn)象。在物理1中(必修)學(xué)生實驗4個,課堂演示實驗39個,習(xí)題中可在課堂做的實驗13個,教師還可以開設(shè)許多小實驗。如用一根細線,一支鉛筆,一個砝碼,可以感受力的作用效果。此實驗還可以通過改變細線與鉛筆的夾角,感受鉛筆對于手掌及細線對手指力的變化,從而獲得力的分解規(guī)律。這樣可以使每個學(xué)生動起手來做實驗,動起腦來分析這個物理現(xiàn)象,動起口來討論物理規(guī)律。在一些內(nèi)容不能做實驗,不讓學(xué)生動手也要讓學(xué)生動腦、動口。如在“牛頓第一定律”的教學(xué)中可設(shè)問:日常生活中我們常見到將力作用在一個物體上,物體就運動,是不是有力才有運動?力和運動是怎樣的關(guān)系?
師生一起做“伽利略斜面實驗”
“伽利略斜面實驗”說明力和運動是怎樣的關(guān)系?
在師生共同討論中,總結(jié)出“牛頓第一定律”的正確表述。
同時讓學(xué)生認識到:(1)牛頓第一定律闡明了力和運動的關(guān)系,為后面進一步研究奠定了基礎(chǔ)。(2)牛頓第一定律提出用慣性來描述“物體具有保持運動狀態(tài)不變的內(nèi)在屬性”。(3)牛頓第一定律雖然不能通過實驗嚴格證明,伽利略斜面實驗只是一個理想實驗,但是由它得出的結(jié)論,被無一例外地得到了證實,從而被認可,更重要的是它的得出,體現(xiàn)了具有的經(jīng)驗事實和抽象思維結(jié)合起來的一種科學(xué)的思維方法,成為后來科學(xué)發(fā)展中重要的科學(xué)研究方法。
在探索教學(xué)、開拓新的課堂教學(xué)模式中,也要注意課堂教學(xué)的效率。教學(xué)中可以看到課堂“熱熱鬧鬧”“嘻嘻哈哈”“驚險不斷”,在笑聲中、在驚奇中,教學(xué)目標(biāo)卻沒有得到很好的完成。
三、在教學(xué)中不斷的反思,推進教學(xué)改革,使學(xué)生學(xué)習(xí)方式多樣化
篇10
一、還學(xué)生一雙“自由”、“明亮”的眼睛
新課程標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)探究式教學(xué),但教學(xué)中有些教師卻往往忽略了學(xué)生的課后生活。初中物理知識是最基礎(chǔ)、也是與現(xiàn)實生活最接近的,只有使學(xué)生更多地接觸自然、了解自然,從中發(fā)現(xiàn)問題、思考問題并體驗成功解決問題帶來的喜悅,才能使學(xué)生對物理學(xué)習(xí)有較高的興趣。
從另一方面講,解決物理習(xí)題的過程是學(xué)生還原出題人構(gòu)造物理模型的過程,一般說來,出題人是根據(jù)自己頭腦中理想化的物理模型,結(jié)合某些物理關(guān)系編寫的物理習(xí)題,學(xué)生在解題時能否正確的還原這個物理模型是解題的關(guān)鍵。因此,我們要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會觀察,注重物理知識在實際生活中的應(yīng)用。
二、詳盡講解課本中重要的定理、定律
課本部分重要的定理或定律的敘述“過于精簡”,造成了學(xué)生對定理和定律理解的片面性及模糊性。物理學(xué)中的概念和定律是幾代物理學(xué)家經(jīng)過反復(fù)推敲才建立起來的,是以最精簡的方式展現(xiàn)在教科書中的。正是由于這種簡潔造成了學(xué)生的“消化不良”。做為一名物理教師,應(yīng)當(dāng)給學(xué)生詳盡地講解定律中隱含的或不易注意的內(nèi)容。學(xué)生只有在深刻理解物理概念和物理定律的條件下,才能更順暢地解決物理習(xí)題。
為了能使學(xué)生正確理解物理定律以便更好地解決物理習(xí)題,教師很有必要對定律進行“咬文嚼字”,扣住其中的關(guān)鍵字詞。例如,關(guān)于牛頓第一定律的敘述,課本中是這樣的:一切物體在沒有受外力作用的時候,總保持勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)。定律本身的簡潔性使學(xué)生不能清楚地理解物體最終的運動狀態(tài)。問及很多的學(xué)生,他們的答案是有可能靜止也有可能做勻速直線運動。這種不定性的答案是不符合物理思維的。我們首先應(yīng)當(dāng)對學(xué)生起引導(dǎo)作用,物體在不受外力的情況下到底是做勻速直線運動還是靜止?fàn)顟B(tài),是什么決定了物體最終的運動狀態(tài),引起學(xué)生的深思與討論之后再講解定律。首先教師應(yīng)講清楚“保持”的意思。“保持”就是不改變原來的運動狀態(tài)。讓學(xué)生選擇一個固定的參考系,如果物體相對于這個參考系是做勻速直線運動,當(dāng)外力消失后,物體仍然相對于這個參考系保持做勻速直線運動。如果物體相對于這個參考系是靜止的,那么當(dāng)外力消失后,物體仍然會保持靜止?fàn)顟B(tài);直到有外力作用迫使它改變這種運動狀態(tài)為止。最后我們可以把內(nèi)容做適當(dāng)?shù)臄U展,講解這個物理定律的來源,為什么是伽利略做的思想實驗結(jié)果,卻冠名為“牛頓第一定律”?這時我們就應(yīng)當(dāng)給學(xué)生講解物理學(xué)史,講解物理學(xué)家們發(fā)現(xiàn)物理定律的過程和有關(guān)的趣事。 轉(zhuǎn)貼于
三、使學(xué)生的物理思維逐漸順應(yīng)課本本身所隱含的要求
初中學(xué)生的物理思維還沒有達到相應(yīng)課本本身所隱含要求的程度,而日常的生活習(xí)慣也會誤導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的思維。還是以牛頓第一定律為例,在講解牛頓第一定律的時候,教師應(yīng)當(dāng)瞻前顧后,有時要把課本后面的東西拿到前面來講會起到很好的教學(xué)效果。例如,滬科版的初二物理教材把牛頓第一定律拿到質(zhì)量的前面來講,老師在講解的時候又給學(xué)生說明了“牛頓第一定律也稱為慣性定律”,盡管慣性的概念在前面已經(jīng)學(xué)過,但學(xué)生對這一抽象的概念還是感覺很陌生,決定慣性大小的唯一因素就是質(zhì)量,在學(xué)習(xí)重力的計算時,也用到了質(zhì)量,課本中是以加油站的形式給出的。
總之,“質(zhì)量”的概念在學(xué)習(xí)之前反復(fù)用到,而課本上的“質(zhì)量”和我們現(xiàn)實生活中常說的“質(zhì)量”完全不同,學(xué)生對現(xiàn)實生活中很熟悉的“質(zhì)量”的理解必然會影響到對有關(guān)物理概念的理解。因此,我們教師可以根據(jù)實際情況對課本的一些章節(jié)的安排順序加以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
此外,我們還應(yīng)當(dāng)把課本上嚴密的科學(xué)語言以通俗化的形式表現(xiàn)出來,這樣可以使學(xué)生更深層次的理解物理學(xué)中的重要定律和概念。把中學(xué)物理中的概念盡可能集合成各種組合。使學(xué)生把這些組合變成自己的概念,并且應(yīng)當(dāng)懂得這些概念此時此地在他實際生活環(huán)境中的應(yīng)用。使學(xué)生通過實際的應(yīng)用而由衷地感受到學(xué)習(xí)物理的快樂,并且對學(xué)生的實際觀察操作能力也有很大的提高。使學(xué)生克服物理的思維和現(xiàn)實生活所逐漸養(yǎng)成的思維的矛盾沖突,才能更好地理解物理的抽象概念。
四、以唯物辯證法貫穿物理教育