物理科学论文范例

物理科学论文

物理科学论文范文1

文科生通常对实验中科学研究客体的感觉是陌生的、深奥而又神秘的,甚至有距离感,实验课上其心里有抵触和畏惧情绪实属正常.本实验则提供了市面上几类常见的可发“白光”的电光源作为研究对象,包括白炽灯、护眼灯(日光灯)、家用节能灯(紧凑型荧光灯)、手电筒(LED灯)和低压汞灯,这样使得学生在实验时会对这些贴近生活的研究对象不再陌生,会感到很亲切,自然也就不再有畏难甚至抵触情绪了.

2实验内容要设计得更具趣味性而实验结果要更具直观性

2.1光谱展示与研究

电光源从传统的白炽灯、日光灯,发展到目前的LED灯、节能灯(紧凑型荧光灯)、护眼灯等.那么,这些高新科技产品的特点是什么?如何选择学习用的照明光源?接触到的光源是否环保?是否有利于身体健康?通过该实验学生就可以回答这些与生活息息相关的问题,这既能引起文科学生的学习兴趣,又能使学生学以致用,应用这些常识使其在生活中受益.仅凭肉眼,学生们只能感觉到光源的亮度和色调的不同,而利用三棱镜和分光计,通过折射对复光分解,学生们可观测到不同光源呈现的不同彩色谱线———光谱.实验中学生观测到的几种常见发白光的光源光谱.实验中看到的奇幻的、色彩斑斓的、犹如“彩虹”的实验现象,不仅引起了文科学生的浓厚学习兴趣,轻而易举地揭开了这些高科技光源的神秘面纱,也形象生动地印证了虽然几种光源都是发白光的,但所谓的白光其实是复合光,是由多种颜色的可见光按一定的强度和比例混合成,由于发光机制不同,光谱线(或谱带)的颜色和条数也不尽相同,学生看到:1)白炽灯光谱在可见光的范围内是连续谱,颜色是七色,属于热致发光,此类光谱还有太阳光、烛光灯.2)白光LED其谱为分立窄谱带,谱带只有红、绿和蓝三基色,属于固体发光.3)日光灯、节能灯和低压汞灯属于气体放电发光,由于内部封装了汞蒸气,光谱含有分立谱线.日光灯和节能灯分别采用卤磷酸钙荧光粉发光和稀土三基色荧光粉发光,后者的发光效率更高,因此也更节能.而由低压汞灯的光谱可以明显看到5条分立谱线,分别为黄、绿、青、蓝和紫色,对应的是汞原子的特征谱线.通过光谱比较,学生们可从中体会到各种光源的异同点,了解其发光机制.感兴趣的学生还可以进一步了解其他相关实验,如利用三基色LED灯进行色合成及匹配实验等.

2.2频闪展示与研究

提到光源“频闪”学生们可能觉得抽象、陌生,但如果让他们利用手机里的照相或摄像模式对准电脑显示器、台灯或电视屏幕观察,学生们会惊讶地发现这些点亮的光源是闪烁的.接下来学生们就会提出一系列问题:为什么光源会闪烁?为什么肉眼察觉不到?频闪现象对生活有什么影响?如何利用或者避免频闪现象?为了深刻体会频闪的含义,专门设计了用黑匣子观测临界闪烁频率的实验.用信号发生器驱动黑匣子里1盏LED灯发光,当频率很低时,可轻易地分辨出光源一亮一暗明显闪烁;当频率增加时,光源由粗闪变为细闪,当频率继续增大到某一数值,由于人眼的视觉暂留特性,学生感受到的不再是闪烁光,而是连续的光,这时对应的频率即为临界闪烁频率.如果提高背景光(点亮黑匣子里另一盏LED灯),会发现临界闪烁频率减小.这是因为临界闪烁频率也与一些因素(如光源照射强度、背景光颜色强度、观察者身体因素等)有关,其理论参考值为45.8Hz.通过以上简单实验,学生们就会明白普通日光灯是以频率50Hz(1s变化50次)、电压220V的正弦交流电为电源,其闪烁频率是100Hz的道理;也知道了正因为视觉暂留效应,电影(24帧/s和24次/s遮挡,传送频率为48Hz)和电视(25帧/s,采用隔行扫描,传送频率为50Hz),这些闪烁播放的图像看起来是连续的原因.

2.3波动深度的研究

文科学生特别关心眼睛疲劳和对电光源的选择标准.学生们常有这样的体会:在宽敞明亮的自习室通常比寝室内台灯下看书学习眼睛要舒服不易疲劳.面对市面上林林总总的打着高科技旗号的台灯产品,如何判断和选择这些产品呢?其实,最理想的光线是变化极其缓慢的自然光.对于稳定的照明光线,眼睛的瞳孔调节相对固定,调节量很小,不容易引起眼部光学系统损伤和视觉疲劳;对于不稳定的光线,学习时眼睛的瞳孔需要频繁调节,调节量大,容易引起眼部光学系统损伤和视觉疲劳.

3实验仪器要操作简单

该实验涉及到的基本实验仪器是分光计和示波器.以前针对分光计开设了“分光计的调节和三棱镜顶角测定实验”,但学生们普遍反映实验仪器调节枯燥、繁琐、难度大,调节部分占去了大半时间,冲淡了仪器使用部分的内容,喧宾夺主,导致实验内容枯燥乏味,而实验结束后学生很难对仪器使用留下深刻印象.针对这种情况,该实验对分光计只做简单的调节要求,上课前由教师大致调好,课上学生只需调节转台和望远镜位置即可观察到彩色谱线.为了使频闪和波动深度的观测简单,自制了黑匣子,其顶盖可抽拉模拟暗室避免室内光源干扰,侧面留有视窗,以便学生直接体验波动的影响.黑匣子其内部主要包括2个LED光源和光信号探测元件硅光电池.2盏LED灯,分别由外部直流电源和交流电源驱动,装置可用来模拟频闪和波动深度.涉及学生调节的只有几个旋钮.这些简化后的实验操作,使文科学生更容易上手,增加了学生的成就感及实验热情,使学生的注意力集中在实验的观察和结果的分析上.

4要展示高科技手段辅助的实验结果

为了使学生了解科学前沿,进一步增强实验的科学性,我们演示了科研上利用便携式微型光纤光谱仪测量出的上述光源频谱.由于光谱仪采用分光元件为光栅,波长也经过线性校准,谱线测量范围宽,能更准确地反映光谱特性,因此,学生可以进一步看到紫外和红外区域的谱图.

5要深入浅出地分析、理解与引申实验结果

通过光谱实验,增强了学生环保意识,生活中注意避免含汞灯泡的随意丢弃;提高了学生自身防护的科学意识,尽量多晒太阳光,避免长期在谱线缺失的光源下学习,远离紫外辐射这类“光污染”;拉近了学生与高科技产品的距离,了解了生活中的一些科技词汇,如“红外理疗”、“紫外灭菌”等.启发学生思考一些贴近生活的小实验,例如:没有三棱镜,可用电脑光盘分光得到光源光谱;水滴滴在电脑显示器上(或手机屏幕,或电视屏幕),可以看到红、绿、蓝三基色,从而体会白光是复合光的道理.通过频闪实验,启发学生思考为什么高速行驶的车轮有时看起来不转或倒转;如果晃动铅笔,在太阳光和日光灯下,看到的“虚影”有什么不同.通过波动深度的研究,使学生了解人眼疲劳的来源,培养其个人用眼卫生,保护视力.

6结束语

物理科学论文范文2

1.1教学内容和授课计划针对专业性不强

大学物理学作为一门专业基础课,人们更多地强调它的基础性、系统性,重视概念、原理、定律推导和数学公式的表达,忽视了不同专业学生对大学物理内容的不同需求。从而导致在大学物理教学过程中按照多年来形成的固定模式,对不同专业的学生采用统一的教学大纲和同一个授课计划。大部分地方院校大学物理内容以经典物理为主,近现代物理内容所占比例较少,有的院校甚至不讲近代物理。而实际上以量子力学和相对论为支柱的近现代物理是现代科技的先导。大部分大学生以后将在高新技术领域工作,肩负着国家未来科技发展的重任,他们不能不学习近现代物理的内容。教学内容没有和学生的专业需求紧密联系起来,没有用发展的观点来选择、组织传统物理教学内容,导致物理教学与时展、科技进步脱节。这种对各专业和学科不加区分的课程设置,导致学生无法体会大学物理与自身专业的密切联系,从而很难激发学生的学习兴趣。

1.2教学内容宽泛

大多数院校的培养计划不断增加专业课和专业实践课的学时,压缩大学物理的学时。而大学物理教学内容不变,从而导致学生难以在如此短的时间内消化和吸收新知识。并且不同理工科专业的大学物理课时都一样,这样就造成了为了完成教学大纲规定的全部内容,教师往往挑拣考试的内容讲,只重视物理结论定律,很难对知识点的应用进行详细地展开和深入地剖析。因此,如何利用最少的课时,讲解更多的对学生专业有帮助的教学内容,以及如何处理好本学科知识与后续专业课知识衔接等问题,对大学物理教学提出了严峻的挑战。

1.3考评方式单一

绝大部分普通院校对大学物理学的考核手段非常单一,就是简单地采用期末考试成绩为主(占总成绩的80%),出勤率及课后作业完成情况(占总成绩的20%)为辅的考核方式。大多数院校都是进行统考统评,老师上课时为了应付考试对一些与学生专业知识相关但又不考试的内容不敢深入讲,学生也是处于考试压力之下被动学习。这种单一的考评方式并不能真正地反应一个学生对知识的掌握和应用程度。大多数期末考试题一般都是填空、选择和计算题,其中计算题占分较重,这种考核方式最终把学生导向用记概念公式、背定理定律的学习方式来学学物理课程。另外,有的院校甚至还规定了期末考试及格率的底线,如果及格率低于所规定的低线,学校将问责任课教师,所以教师为了提高及格率尽可能的降低考试要求,甚至于出现老师给学生划重点,学生背试卷考试的不良现象。

2分专业进行大学物理教学的必要性

洛阳理工学院是一所新建的理工本科院校,几乎所有理工科专业都开设大学物理课程,所有开设大学物理课程的专业都严格按照大学物理的框架体系,统一的教学大纲和授课计划组织教学,教学效果并不理想。学生的物理基础参差不齐,不同专业的学生对大学物理学的内容需求差异比较大。在这种情况下,按照统一的教学大纲和教学计划,对各个专业不加区分地进行教学,会导致学生对大学物理与自身专业的联系体会不深,无法激起学习兴趣。因此,为了突出专业特色、加大专业的针对性,使大学物理更好地为专业课的学习服务,实行按专业分类教学是十分必要的。

3大学物理分专业教学的几点建议

针对以上大学物理教学过程中出现的问题,笔者将结合不同的专业特色提出以下几点建议。

3.1结合不同专业特色修改完善教学大纲

不同的专业有不同的培养目标,学生毕业就业方向也不尽相 同。他们对大学物理的需求肯定不一样。而且不同的院校有各自不同的专业服务定位,也有各自不同的专业特色。比如洛阳理工学院服务面向定位就是“立足洛阳,面向河南,服务地方,服务行业”。该校的特色专业有无机非金属材料工程、机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、自动化、计算机科学与技术和土木工程等。根据这些不同的专业、不同的培养目标应该制定不同的教学大纲。可以将这些专业根据对大学物理需求的高低分成三类:无机非金属材料工程、材料物理、金属材料工程、自动化和电气工程及其自动化专业归为一类,这一类对大学物理要求比较高,后继专业课的学习与物理知识联系紧密,且物理学所培养的思维方式,对于他们来说也非常重要。包括力学、热学、光学、电磁学和近代物理,各部分内容讲解比较详细,教学学时应不少于128学时。为这些专业的学生打下坚实的物理基础,提高他们利用科学的思维方法分析、解决问题的能力。而对于机械设计制造及其自动化、车辆工程、机械电子工程、材料成型及控制工程、过程装备与控制工程、计算机控制技术、通信工程和计算机科学与技术专业可以分为一类,教学学时可以控制在96学时。在教学过程中针对专业特点,可以减少相应的内容,对与学生专业结合紧密、学生需要的物理学内容要有所侧重,并加强近代物理及物理知识在生产、生活、科学技术应用等方面的内容。对于这些专业的学生来说,由于有了侧重点,可以使他们体会大学物理课程与自身专业的联系,激发学习兴趣,为后续专业课学习打下良好的物理基础。对于大学物理要求不高的高分子材料与工程、土木工程、建筑环境与能源应用工程等专业可以开设64学时。在教学中加强应用性和趣味性的内容,侧重物理规律内在的联系性、物理体系的严密性,侧重对物理现象的描述而弱化具体解题的过程,注重培养学生科学思维素养和理论联系实际能力。

3.2针对不同专业适当调整教学内容、制定不同的授课计划

任课教师在制订授课计划时,应与所教专业学科教师和学生进行座谈,详细了解所教学科专业后续课程及学生在以后工作和学习过程中对大学物理知识的需求,为各专业订制不同的教学内容体系,使大学物理的基础性和实用性充分扩展到学生求学和工作的整个过程中。在授课过程中,任课教师应将一些技术应用方面的知识纳入到教学内容中。让学生切身体会到学学物理的作用,从而培养他们学学物理的兴趣。现实中大学物理课时开设不足,可以在在开设大学物理课程时根据不同专业对物理知识的需求,教学内容有所侧重。如土木工程和机械类等专业,他们对力学要求比较高,对热学、光学和电磁学要求就相对低一些。任课老师在讲授时就应该侧重力学部分,尤其是刚体力学,对光学、电磁学的知识可以少讲。而对于计算机与电子信息类等专业,他们对电磁学、光学要求比较高。任课老师在制定授课计划时就应该侧重电磁学、光学部分,还要将近代物理知识,尤其是半导体物理贯穿到课堂教学过程中,这些专业需求比较低的力学和热学部分可以少讲。对于材料类专业,这部分专业的学生对热学、电磁学、光学和近代物理要求比较高,对质点运动和动力学要求就相对低一些。老师在讲授时就应该侧重热学、电磁学、光学和近代物理部分。此外,教师在讲课的过程中还可以考虑压缩经典物理教学内容,增加近代物理的知识传授,精简与中学物理相同的内容并加深与现代科技、现代物理知识相关的内容,这样即可以扩大学生的科学视野,又可以提高学生的综合应用能力和学习兴趣。

3.3改变单一的考核方式

大学物理课程是培养大学生基本的科学素质和科学分析、解决问题的能力,为学生进一步学习后续专业知识、掌握工程技术以及今后知识更新打下必要的物理学基础。所以对于大学物理的考核,可以改变以往的重期末考试成绩的方式。甚至可以把大学物理课改成考查课来进行考核,而不是全校统一进行考试。考核时加大平时成绩的比例,但平时成绩不能只看学生出勤情况,还要将学生完成作业情况、课堂回答问题情况和分析解决工程应用中的与物理相关的问题考虑在内,使平时成绩能对学生学习过程起到督促作用。根据以上制定的三类教学大纲和相应的授课计划分专业进行考核:对大学物理要求比较高,后继专业课的学习与物理知识联系紧密的材料和电子信息类专业可以采用期末考试和平时成绩相结合的方式,而对于大学物理要求不高的高分子材料与工程、土木工程、建筑环境与能源应用工程等专业可以采用考查的考核方式。虽然是考查课,但同样可以培养学生对所学知识的综合运用能力。比如,可以考虑让学生设计跟自己专业相关的课程论文,或者利用所学大学物理知识解释与本专业紧密相关一些物理现象。这样既可以把大学物理知识与学生的专业知识紧密地结合在一起,同学们也会从内心觉得学学物理对自己有很大帮助。

4结束语

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物理概念与物理规律是物理课程教学的重要组成部分,是学好高中物理的必备内容之一,在平时的课堂教学中应该得以重视;然而存在部分老师简单的认为对于物理概念与物理规律只要在新授课教学中简单的介绍给学生就行,再利用相对应的习题进行大量的反复的训练与巩固,以便让学生掌握和理解物理概念与规律,达到自身的教学目的,实践说明这样的做法是错误的,可以说是本末倒置,对高中物理的教与学的效果影响很大,甚至是一种危害,往往是“吃力不讨好”、“事倍功半”的做法和效果.如果我们在高中物理新授课堂教学中,放弃“灌输式”的传统教学方式,引导学生主动参与到课堂的教学实践活动中去,学生在不断的体验、质疑、生成的循环中刺激着思维的高速运转,学生在交流合作探讨中亲身体验物理概念与物理规律的形成,从而实现物理知识的深刻理解和内化,培养了学生处理实际问题的能力.案例1高中必修1模块中《牛顿第三定律》是牛顿运动三定律之一,由于在初中物理教材中也涉及到相关的内容,初中物理老师也进行了介绍和讲解,有些研究比较投入的初中物理老师甚至介绍了相互作用力与平衡力的区别和联系,进入高中以后的物理学习中,力的作用是相互的这一结论经常在处理力的合成与分解相关习题时也用到,因而部分老师在这一定律的课堂教学中并不重视,习惯性的一带而过;事实证明,学生只知道物体间力的作用是相互的这句话是远远不够的,学生并不能理解物体处于不同运动的特点、性质、状态下相互作用力的情况,对于拔河比赛等具体问题的分析中经常得出错误的结论,正是由于没有主动参与到实际的教学活动中而造成的后果,没有主动参与构建的物理知识对学生而言理解是不够深刻的,往往存在造成错误的危险;下面简单介绍下参与式教学在这一节课堂教学中的运用:

(1)创设物理情境,导入课题———列举西楚霸王项羽力大能拔山举鼎,但举不动自己的身体,从而引入古人在《论衡•效力篇》中已经认识到物体之间力的作用是相互的结论,导出物理学家牛顿总结并创立了牛顿第三定律.

(2)学生根据教材内容进行自学———学生在发挥主体作用的过程中通过参与活动发现问题、提出质疑以及寻找解决问题的途径和方法.这样的设置比部分老师给学生提出固定的思考题要求学生去解决的方式更能体现学生的参与性,学生的思维空间被进一步拓展,这正符合新型师生关系理论的要求.

(3)师生之间、生生之间的全面交流———尽情发挥学生的主观能动性,让学生真正的参与到实际的课堂教学中去,成为学习的主人,提高了课堂教学的效益.师:通过自学学生遇到的疑难问题,由学生提出?生:在一对相互作用力中,究竟哪个是作用力哪个是反作用力呢?师:其中任何一个都可以,这里提出问题让学生联系实际的问题情境思考作用力与反作用力的概念.生:主要看我们所选的研究对象.师:同学们课桌上的书受到几个力的作用?以及他们的反作用力是什么?生:支持力和重力,支持力的反作用力是书对桌面的压力.师:面对学生重力的反作用力不敢确定的情况下,老师可以引导学生思考重力的施力物体是谁?生:重力的反作用力是物体对地球的吸引力.生:学生又提出问题:牛顿第三定理的内容中的“总是”两字的含义.师:提供学生器材让学生分组进行演示,提出传统仪器的不足之处,师生合作共同运用DIS系统进行演示,同时可以引导学生列举生活中涉及的现象和实例说明作用力与反作用力.

(4)以日常生活实例为载体,感受体验过程师:以自行车后轮的摩擦力方向问题为例,在人脚蹬车的过程中后车轮有向后运动的趋势,这与人走路脚蹬地一样,脚受到地面对其向前的摩擦力,车后轮受到向前的摩擦力.引导学生做小游戏,甲乙两名学生同向站立在一条直线上,后面同学推前面同学,感受自己运动趋势和受摩擦力方向,可以互换角色进行游戏,让学生谈感受和体会.师:以拔河问题为例,让两名同学手拉手进行特殊的拔河比赛,看谁的“力气大”?再让所谓力气大的同学穿上溜冰鞋再进行比赛,看谁能胜?引导学生进行小结得出结论.参与式教学的思想在本节高中物理课堂教学中充分体现出来,学生亲自参与到实验实践中,体验作用力与反作用力之间的关系,在老师创设的情境中师生之间、学生与学生之间进行交流合作,学生学会了自学,学生在互动中提高了处理问题的能力.

二、参与式教学在高中物理习题课教学中的探究与案例分析

物理概念与物理规律的巩固离不开习题的训练,在现行高考制度下,高中物理基本在高一和高二完成基础内容的教学任务,高三年级基本都是进行复习,对于高三物理的学习存在较多的是习题课堂教学,这样的课堂往往是容量大、难度高,对于习题课如若只是一味的讲解容易造成课堂气氛沉闷,枯燥无味,久而久之学生的兴趣和积极性被打消,学习的效率自然不断下降;可见,在高中物理习题课堂教学中恰当的采取参与式教学能够调动学生的主动参与学习的积极性,提升学生的解题能力.有关物理的教学理论很多,他们唯一相同的是都离不开老师的示范,若高中物理老师在进行习题讲解的过程中,善于利用日常生活中容易得到的一些常用器材,通过精心设计出一些列的实验,创设一些生活化的教学活动,将物理习题中的抽象情境通过实验的演示和操作过程展现出来,有助于活跃课堂气氛,提升教学效果.案例2如图1所示在长为L的轻绳右端系这一质量为m的铁球,左端固定于O点,若铁球从图示位置由静止开始下落,已知细绳开始与水平方向夹角θ=30°,试求:铁球运动到最低点时细绳对铁球的拉力.本题中学生容易形成混淆的地方:①铁球从释放后就做匀速圆周运动,采取牛顿运动定律、向心力公式、机械能守恒定律相结合进行求解;②开始释放铁球做自由落体运动,接下来铁球在细绳的作用下做圆周运动,前后两个运动过程中只有重力做功机械能守恒.然而本题中处理问题的关键处是在铁球下落至对称点时,细绳在突然拉紧的瞬间,细绳对铁球存在一个冲量,从而使得铁球的机械能损失一部分,如果物理老师直接讲给学生听,学生难于理解和接受.这里物理老师可以准备铁球和细绳让学生自己参与实验活动的操作和演示,学生在操作中能够明显的感受到在对称点的位置细绳被球“猛拉一下”,对于这道题学生基本都参与探究之中,难点也得以解决.这种教学的手段有时候看似好像在浪费时间,让学生在自我参与的情境下培养学生自学和领悟物理道理的能力,学生的思维和解题能力被大大提高,反而节省了学习的时间,提高了学习的效率,学生的学业成绩也得到了较快的提高.

三、总结

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(一)认真研读教材,明确教学重点、难点

教材是教师教学的依据,我们只有深入研读教材,吃透教材,才能恰当地确定好每节课的教学重点、难点,才能创造性地使用教材。一方面,我们要认清在原来的教材基础之上新教材在知识方面有何增删,知识呈现的顺序和方式变动如何。另一方面,我们要深入理解本课内容和前后的知识是如何衔接的,有几个知识点,这些知识点之间是什么联系,哪一个知识点最关键。只要抓住这些,把教材研究透彻,教师上课时就能做到心中有数,游刃有余地驾驭课堂教学。

(二)掌握学情,明确教学目标

俗话说得好:“知己知彼,百战不殆。”学生是学习的主体,一切教学都是为了学生的发展,教师课前只有充分了解学生,掌握学情,上课时才能做到心中有数,有的放矢。一方面,我们要了解学生的已有知识基础,包括学生已经掌握和未掌握哪些知识,以及哪些知识学生能自己学会,哪些需要教师引导;另一方面,我们要把握学生的心理规律、心理特点,了解学生的学习态度、学习方法和学习要求等情况,了解学生对所学知识的内容存在的偏见或误解。只要这样,掌握了这些细节,从学生实际出发,合理安排教学内容,灵活应用教学方法,就一定能够提高初中物理课堂教学有效性。

二、正确理解新课程标准,建立新型师生关系

新课程改革倡导建立新型师生关系。所谓新型师生关系即是指教师和学生在人格上是平等的、在交互活动中是民主的、在相处的氛围上是和谐的。在这种师生关系下,教师教学轻松、学生学习愉悦,就能够提高课堂教学效率。然而,目前的物理课堂教学中很少能够见到这种新型师生关系的踪影,往往是教师控制着课堂,学生只能被动地学习,课堂教学氛围沉闷,学生学习积极性不高。对此,笔者认为有必要从理解新课程标准做起,建立一个新型师生关系,以构建和谐课堂。这就要求教师转变自身角色,以一个平等、合作的身份参与到教学中来。具体来说,新课程改革提倡的应该是一种民主、平等、合作的师生关系,教师应由以往的组织者、控制者转变为学生学习的促进者、合作者、研究者,引导学生主动参与、主动探究、主动合作,帮助学生解决各种困难,从而为学生营造一种可以充分发挥学习个性、各抒己见、相互争论甚至各执己见的研究性学习环境。这样,师生关系和谐,课堂氛围活跃,学生就一定能积极地参与到学习中去,取得好的学习效果。

三、加强实验教学,培养学生的操作能力

物理是一门以实验的学科,基本上每节课的知识点都包含一些实验,教学中教师要重视这些实验,加强指导,并让学生参与到实验中来,培养他们的操作能力,以让学生更好地掌握实验,亲身体验知识的形成过程。具体来说,实验教学中,教师要注意以下几点:一是加强示范操作。学生对教师的所做的示范操作的模仿是形成动作技能的最初阶段,可减少实验的盲目性。示范可采用投影、挂图、示教板、实验小组长等形式。二是指导学生操作。实验操作可根据实验内容采取不同的形式,如独立操作、小组协作操作,放开式讨论操作等。需要注意的是,在实验中,教师要巡回指导,发现问题,及时纠正,好的及时肯定、表扬,使每一个学生都掌握物理实验的基本操作方法。三是引导学生创造性的操作。如学生会做“测定小灯泡功率”的实验后,教师可布置任务:只有电压表,无电流表,其它仪器自选,测定标有3.8V的小灯泡的额定功率。这个实验的目的是,在给定条件下,让学生自己设计实验方案来完成实验操作,这极有利于培养学生的创造性操作能力。

四、改变教学方法,使课堂更加生动、活跃

以往传统教学中,教师大多采取灌输式教学法,直接将知识传授给学生,学生不了解知识的形成过程,自然学习起来就吃力,记忆得就不牢固。如今,新课程改革倡导采取多样化的教学方法,让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养他们的探索精神和创新意识。这就要求物理教师改变以往的教学方法,将课堂还给学生,从以课本内容为研究对象变为立足于学生,依据学生的认知特点和思维发展过程,去创设研究物理问题的情境,引导学生探究解决问题的方法、途径,得出结论。这样教学,课堂更加生动、活跃,不仅让学生掌握了知识形成过程,还巩固了他们的记忆,有利于他们形成探索精神和创新意识。需要注意的是,学生之间存在个体差异,他们的思维方式和知识掌握情况不尽相同,教师应从学生实际出发,选择多样化的教学方法,为每个学生创造机会,进而让每个学生在不同的学习活动中都能发挥自己的长处,获得不同程度的发展。

五、结语

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课堂内容相对于课时来说太多。对于一些次要的内容可以适度精简,以便更好地突出主题,让学生能抓住重点基础知识。例如,在狭义相对论的章节中,目前国内多数教材都包含一节迈克尔逊-莫雷实验的内容。笔者在多年的教学总结中发现,这个实验实际上跟狭义相对论的创立没有多大联系。爱因斯坦创立相对论之前并不知道这个实验。根本不需要用该实验来铺垫或作为理论背景。而且讲解这个实验内容,教学者也会本能地把它描述为狭义相对论的历史背景。其结果反而会误导学生这其中的逻辑关系,增加了本来就难以理解的相对论学习难度。课堂教学形式也应该重新合理化,由传统灌输式应转变为研究式。首先,提前设计学生在课堂上的讨论主题,预测学生可能会提出的问题,让学生能积极主动地参与到研讨的预案。其次,在课堂教学过程中以学生为主体,让学生主动地探究所学知识,而教师仅仅是扮演指导者和协助者的角色。在教师的引导和协助下,这会有利于学生积极主动地理解物理概念和物理思想,并将所学知识用以解决实际问题或专业相关的问题。传授内容尽量形象化。大学物理课程本身的理论逻辑性和严密抽象的数学公式推导,难免导致课堂枯燥乏味缺乏生机和活力。物理教学者在备课期间要充分思考,尽量化抽象为形象,以便于学生更好地理解理论内容。例如在讲光电效应这节抽象内容时,笔者就拿学生玩过的抢滩登陆游戏作比方。(电子)敌军士兵获得(光子)能量,从(光电管)牢房的阴极逃出来,想登陆到对岸形成一股势力(电流),我们可以阻碍他们登陆,从而可以改变最终形成的势力(电流)大小。这样讲会让学生把抽象的内容变成一个具体模型,学生不但能很好地理解光电效应,还可以长时间地记住其中的规律。又如,在讲驻波章节内容时,教学初期笔者在黑板上推导分析完驻波方程,讨论驻波规律后,一调查发现学生根本不知道驻波到底是什么,具有什么规律。长时间的理论讲解也只能让学生们死记硬背几个名词代码。后来笔者意识到这节内容太抽象,所以到实验室搬来简单的仪器,在课堂上简单演示了一下,学生就很轻松地理解并记住驻波的本质。理论需要经常联系实际。由于理论知识和实际生活经常脱节,使得有些学生对物理课的热情渐渐降低,甚至可能出现对物理学习的抵触心理。因此,物理教学者在教授物理学内容时,要精心布置设计每一个教学环节,充分备好每次课。除了之外,还要尽量多收集多整理与物理教学有关的素材,理论联系实际生活,可以让干涩乏味的物理公式和物理推导变得更亲切更形象,可以吸引学生的关注,提升他们对物理的学习兴趣和热情,从而更进一步促进学生科学素质的提高。比如在讲授相对运动章节时,与同学们探讨“如何在雨中如行走时身体淋的雨水最少”这一问题,这不仅使相对速度等理论问题得到灵活运用,而且也培养了学生利用现有知识解决实际问题的能力。又例如在学习刚体运动一章中关于角动量及角动量守恒定律时,可把平时的体育运动如跳水、溜冰等项目的力学规律进行分析,给学生科普直升飞机为什么都是只有两个螺旋桨才能正常飞行等,从物理角度审视生活,让学生明白物理原来和生活是紧密联系的。学生通过这些理论的学习,不仅可以在平时的体育锻炼中少走弯路,而且理解掌握了训练时应有的理论方法。经常理论联系实际,可让学生对物理学抽象的理论不再畏惧和排斥,而且能够激发他们探究物理理论的热情望,使学习方式被动变变为主动式,从而可以提高整体的教学效果。

2调整固定的教学内容,内容必须适应专业发展的需要

考虑到工科专业学习的不同特点,物理学内容应需要重新调整和仔细划分,掌握基础知识,突出应用主题,以适应具体各专业的学生对象。结合工科专业的实际需要和物理学自身的教学特点,在工科专业物理学的课堂教学中,应适度增加应用物理方面的内容例如工程科技相关领域和日常生活的应用可以穿插有关物理学研究前沿的案例。这样安排教学内容可以给工科专业的物理学教学带来生机,使学生意识到物理学原理和方法与自己联系密切,与后续专业课程是密切相关的,同时也使工科物理学课程教学的定位更好地符合工科专业的实际需要。适度调整教学内容,适应具体不同专业学生需求。虽然物理是整个理工科的基础课,但不同专业的学生,物理的学习基础不同,后续学习的专业需求也不同,因此在处理基础课与专业课之间的关系非常重要,尽量要做到突出具体各专业特色,也就是在保持原有物理教学体系基础不变的前提下,兼顾到学生专业需求的不同。可以尝试将课程内容分成基础和提升两个部分,针对不同内容采取不同教学方法。基础部分侧重于课程的基础知识和核心内容,课时应占总课时比例的大部分。提升内容依据不同专业划分,侧重于后续课程的有效衔接,课时应占总课时比例的小部分。例如机械专业的物理教学可以在力学方面适当加以拓展,从定轴转动拓展到定点转动,角动量定理及守恒可以从定轴拓展到成“不定轴”。对于电气电子类专业的物理教学内容,可以在电磁学部分增加提升部分比如电路的常见分析方法和处理。对于生物化学类的专业可以把热力学的内容作为提升部分适当详细地讲解,以方便衔接后学的如物理化学等专业课。这样的内容的适度调整会让学生意识到物理的基础性和真实重要性特点。学生足够的重视是物理课教学能取得良好效果的必要条件。

3突破传统单一教学,教学手段需要与时俱进

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以西南石油大学招生情况为例,该校存在重点本科专业与一般本科专业两个层次,因此在校生个体差异就更加明显。但目前该校的大学物理课程虽然分为大学物理I和大学物理II两门课程,但除了学时上稍有差异外,无论是教学模式、教学要求、还是教学进度和教学评价等基本采取的是统一标准,并没有正真考虑不同专业,不同层次学生对物理教学的不同需求。因此,笔者认为在当今高等教育大众化背景下,针对不同学科专业的特色,不同基础的学生,如何高效地利用教育资源,进行分层次教学,在现阶段对于提高课堂教学质量有着更重要、更现实的意义。

二、分层次教学的理论依据

分层次教学是以自然班为单位,以课堂为阵地,围绕教学大纲、教学参考书和学生学习能力差异的情况制定分层次教学的目标,以班级整体教学,分组学习讨论以及个别辅导等多种形式相结合的教学模式。这也就是国外所谓的班内能力分组教学,在国内也可称为分层递进教学、分类推进教学、多层次教学、弹性教学等。分层次教学的教学模式,源于孔子提出的“因材施教”思想,是“因材施教”教育思想的具体体现。美国心理学家布鲁姆在“掌握学习理论”中也指出:“许多学生在学习中未能取得优异成绩,主要问题不是学生智慧能力欠缺,而是由于未能得到适当的教学条件和合理的帮助造成的。”这里所说的教学条件,就是指适合学生学习并达到掌握所学内容所必需的知识基础以及合适的学习机会与针对性的指导等。分层次教学就是要最大限度地为不同层次的学生提供这种“学习条件”和“必要的全新的学习机会”。教学过程是教师与学生双方共同参与的交流过程,教学是教师的讲授与学生的学习相互结合的过程。在整个教学过程中,教师的教是为学生的学习服务的。因此,教师的教学应主动适应学生学习的差异性。学生在学习的水平、目标、要求上具有不同的差异,教师的教学内容、组织形式、方式方法也要适应学生的需要,分不同的层次。分层次教学的核心就是面对不同水平的学生,承认学生间的差异,并且有效利用这种差异,因材施教。

三、工科大学物理分层次教学的必要性

大学物理课程的系统性和科学性较强,其具有严密的知识结构和体系,特别是工科大学物理在理工科高等院校中的特殊地位,决定了该课程必须遵循循序渐进的教学过程,也就是说在物理学的知识链条中,没有前面的知识作为基础,就很难接受后面的知识。因此,要解决学生数理基础存在差异的问题,就必须实施分层次教学。在以学生为主的教学过程中,随着学生自主意识和参与意识的增强,兴趣爱好就成为了学生学习的动力。对于不同层次的学生,也有必要打破层次与层次之间的严格划定,提供不同层次学生间的交流平台,这样才能促进不同层次间学生的“对话”,逐步缩小层次间的差异,这也是分层次教学最终需要达到的目的。

四、大学物理分层次教学的实施

(一)学生划分层次原则

要有针对性地实施教学活动,教师首先就须了解学生的实际情况,分析学生间的个体差异,合理地将学生划分层次,这是实施分层次教学的前提。这里以西南石油大学本科层次的生源情况为例进行分析。西南石油大学本科招生情况主要分为国家重点本科专业和国家非重点本科专业两个层次。从整体情况来看,考取该校重点专业的学生基础知识扎实,学习目标明确,学习习惯良好,具备较强的自学能力。但相比之下非重点专业的学生在以上几方面表现略有不足。因此,根据这一实际情况,笔者认为可以直接根据重点专业学生和非重点专业学生将其划分为A层次和B层次。但同时又注意到,层次不是固定不变的,而是动态的。而在进行层次划分时,不能完全机械地以学生的高考成绩进行划分,而还应该考虑根据学生专业特点、兴趣爱好等来划分。因此在以上提到的划分原则上,在具体教学的过程中,学生还可根据自己的实际情况进行动态调整,直至学完大学物理课程。

(二)教学内容的分层次

在完成学生层次划分后就应针对不同层次的学生实施分层次教学。由于各层次学生基础不同,对他们应有不同的基本要求。对于不同的教学层次,应有针对性地确定教学要求、内容、方法等。A层次。该层次的学生基础知识较好,也具备较好的科学素养和学习习惯,因此对于该层次的学生在教学中可充分利用他们已掌握的物理知识,特别是将高等数学与大学物理紧密结合,体现利用高等数学知识表述物理规律和分析问题的独特之处。并且在系统地讲解基本知识、基本概念和基本规律的同时,注意展现物理知识严密的结构,体现物理思想。在教学过程中逐步培养学生物理思想、方法的运用,同时提高学生的自学能力。对A层次学生,可根据实际情况适当按高于基本要求的标准进行教学。可对物理的基础理论适当拓宽、加厚,加强应用能力的培养,提高学生的物理素质。同时,可引入一些近代的物理知识作为课堂教学的补充,从侧面对学生加以启发,促进学生的学习能力和认知能力的全面提高。B层次。该层次的学生基础相对较差,因此应适当降低课程要求,加大课堂练习力度,对难度较大的定理证明过程、例题、习题等可不做要求,而是把重点放在知识点的应用上。对于该层次的学生在开学初期的前几次课中可适当放慢教学进度,让学生逐步适应大学物理的教学过程,让更多的学生跟得上教学进度,并提高学习兴趣,重点学习工程技术中常用的物理方法,提高他们解决实际问题的能力。总之,在实施分层次教学过程中,需要统一教学目标,学生至少应达到教学大纲所规定的学习要求,并且每节课都应目标明确,教学内容合理,运用理论阐述、例题解析、提问、演示等方法,使学生理解物理知识、物理思想,掌握解题方法和技能,开发智力,达到教学目标。虽然不同的教学层次有着不同的标准,但各层次的教学过程都应该遵守同一个原则,那就是整个教学过程应该以学生为主体,将激励、唤醒和鼓励学生贯穿教学过程始终。另外,大学物理课程的分层次教学面向的是全校同年级的理工科学生,还需注意学生在不同学科的学习差异,保护他们的自尊心,建立他们的自信心。

(三)考核方式的分层次

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科学探究是一种系统的调查研究活动,其特点是采用有秩序的和可重复的过程;简化调查研究对象的规模和形式;运用逻辑框架作解释和预测。其目的在于发现并描述物体和事物之间的关系。探究的操作活动包括观察、提问、实验、比较、推理、概括、表达、运用及其它活动。科学探究在本质上是用来解决自然领域或科学问题的一种思维方式,它追求知识的确凿性。科学探究要素包括:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、交流与合作,共七个方面。而科学探究能力就是指这七个方面的能力。如进行实验与收集数据能力就是指能通过观察和实验收集数据;能通过公共信息资源收集资料;尝试评估有关信息的科学性;会阅读简单仪器的说明书,能按书面说明操作;会使用简单的实验仪器,能正确记录实验数据;具有安全操作的意识;认识进行实验和收集数据对科学探究重要性。初中物理学科的科学探究能力也包括以上七个方面。在初中物理教学活动中,应当重视学生的兴趣培养,从而激发学生科学探究的欲望,从而培养学生科学探究的能力。

2、在初中物理教学中培养学生科学探究的能力的意义

在初中物理教学的不断改革中,对学生的科学探究及实验能力提出更高要求,教师要帮助学生学习物理知识与技能,培养其科学探究能力,使其逐步形成科学的精神和态度。所以注重培养学生的科学探究能力,是当前初中物理教学改革中的核心问题。在初中物理教学中培养学生科学探究的能力的意义主要在于将探究方法引入课堂,这样可以使学生通过科学的探究过程,理解科学思想观念,体验科学探究乐趣,学习物理知识与技能,在物理科学的世界中充分发挥自己的想象力。这个过称是一个重过程、重收集数据,而非计算的能力培养的过程。

3、在初中物理教学中培养学生科学探究的能力

目前在初中物理教学中培养学生科学探究能力的过程中存在着许多问题。如在培养学生科学探究能力的过程中,教师会提出一些问题引导学生进行探究,学生本身也会提出很多问题。这种课堂教学环境给学生较大的自由发挥空间,可以激发学生探究的欲望,调动学生学习的主动性和积极性,但同时会出现以下问题:有的教师因回答学生提出的很多问题,导致被学生“牵着走”,不知如何将学生的讨论引向探究活动的核心;有的教师面对学生提出的问题,不知所措,从而采用置之不理的态度;有的教师对在学生探究活动中出现的问题,不懂得如何通过对这些问题的深入讨论来逐步发展学生对科学问题的理解。这些问题的存在,严重影响来对学生科学探究能力的培养。那么在初中物理教学中如何培养学生科学探究能力。本为主要从以下四个方面对在初中物理教学培养学生科学探究能力进行探讨。

3.1转变教育观念和教学模式

随着社会的发展和教育的逐步改革,教育的观念也在发生着变化,要求教师在传授科学知识的同时,着重培养学生的人文精神,要求教师以人为本,呼唤学生的主体意识。因此在具体的教学中应该改变以往只重视对学生的知识传授,要向重视学生能力培养转变,使学生在具体的教学过程中,既掌握了科学知识,又促进了学生的身心发展,有利于学生全面进步。教学是“教”与“学”两个方面。老师和学生是“教”与“学”两个方面的主体,所以他们应该是平等的。教师应该树立新型师生观,教师不能把自己当做绝对的权威,要让学生绝对服从,这样很容易把教师和学生对立起来,不利课堂教学的开展,更不利于培养学生的科学探究能力。教师应该是学生学习的引导者和合作者。在具体的课堂教学中,教师要善于正确地引导学生进行学习,同时要敢于让学生亲自动手,让学生动手、动口、动脑,从而主动积极的去探究、去实践。例如:在学惯性时提出“生活中那些方面存在着惯性原理?”,在学摩擦力时提出“说说你身边存在的摩擦力”,这些开放式的问题,需要学生多体验生活,多观察生活,并能从生活中的一些现象中抽象出一些物理原理。而不是这些问题全部由教师们自己“唱了主角”,而学生则成了“观众”。所以传统的教学模式必须转变,这样才能真正使学生发挥自己的想象,培养出学生的想象力和探究能力。

3.2培养学生的兴趣

兴趣表现为人们对某件事物、某项活动的选择性态度和积极的情绪反应,是对事物喜好或关切的情绪,它可以使人集中注意,产生愉快紧张的心理状态,有利于提高工作的质量和效果。所以在初中物理教学中培养学生科学探究的能力就必须要培养学生的兴趣。

3.2.1培养学生的兴趣要注意理论知识与现实生活相结合

物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学,是一门情感丰富、极具个性、易于激发人们想象力和探究能力的,以实验为基础的自然科学,它与人们的生产生活紧密相连。但传统的教学注重物理知识点的学习和解题技巧的学习,而缺乏对物理过程和各种物理创新意识的培养和对科学的热爱。这样的教学方法是物理学显得呆板和枯燥,严重影响了学生学习的积极性。所以教师要根据学生的特点,利用身边的物理现象、实验等方法来刺激学生求知欲和学习兴趣,将课本中理论抽象的知识、问题还原为鲜活的现实生活问题,以激发学生的兴趣,从而培养学生科学探究的能力。在“凸透镜成像”这一节中,可以要求每位学生弄一个凸透镜,动手找出成像规律,并自制望远镜;上“声音的产生与传播”时,可以事先安排学生带一些常见乐器,让学生观察乐器发声时出现的现象,让学生亲身体验发声的变化;在摩擦力学习中,让学生通过骑自行车自己体会摩擦力的存在和方向。让学生亲自到日常生活中探索和实践,唤醒学生求知欲望,激发他们的学习兴趣。

3.2.2培养学生的兴趣要注意多媒体教学的应用

多媒体教学是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果。多媒体信息表现形式多样,对于抽象的概念、原理用文字描述,也可以用动画模拟现实过程,从而增强了学生的感性认识,使教学过程更加生动、形象,教学内容更加丰富多彩,有利于激发学生的学习兴趣,增强教学内容的表现形式。如在讲重力时,利用多媒体教学形象生动的演示跳伞员在空中降落,苹果从树上落下等自然想象,来激起学生的兴趣。

3.2.3培养学生的兴趣要注意要让学生体会到成功

成功是一种巨大的情感力量,是一种积极的感觉,它是每个人达到自己理想之后一种自信的状态和一种满足的感觉。它能使学生产好好学习的愿望。所以让学生体会到成功,也是培养学生的兴趣的一种方法。在初中物理课程教学过程中应该对学生多肯定、多鼓励、多表扬。当学生正确回答出问题时,教师给予表扬;当学生不敢发言时,教师应给予鼓励;当学生出现错误时,教师应委婉指出错误,并肯定其成绩。

3.3在提问中培养学生科学探究的能力

3.3.1从自然现象中提问

物理现象大量存在于自然中,引导学生对自然现象进行观察,从自然现象中提问,引导学生思考现象产生的原因,从而培养学生科学探究的能力。如在学习比热容时,可以先讲述自然现象:夏天小刘和小董到海滩去玩,白天他们光脚走在沙滩上,觉得烫脚,所以他们到海里游泳,觉得海水很凉;而到晚上他们发现沙滩变凉了而海水却很暖和。根据这一现象学生提出:为什么白天海水温度低而沙子温度高?晚上海水温度高而沙子温度低?针对学生提出的问题,教师加以引导,指出白天变热是吸热引起的,晚上变凉是放热引起的。这时学生又提出:白天都是在吸热,为什么沙子的温度比海水的温度高?晚上都是在放热,为什么沙子温度比海水温度低?从而引出比热容。这样步步引导学生在一个个连续问题中进行科学探究。

3.3.2从生活实践中提问

物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学,是一门情感丰富、极具个性、易于激发人们想象力和探究能力的,以实验为基础的自然科学,它与人们的生活实践紧密相连。从生活实践中提问可以促使学生在实践中自觉地把学到的物理知识与亲身体验到的事物有机的联系在一起。如为什么赛跑中裁判不以听到枪声计时?为什么百米运动员到终点不能立即停下来?等。从生活实践中提问,让学生观察生活,探究生活实践中蕴藏的物理道理,从而提高科学探究的能力。

3.3.3从物理实验中提问

物理实验中隐含着许多实验现象可以提出的问题,教师可以借助于现象明显的实验进行引导。如在研究导体产生的热量跟什么因素有关时,学生提出:电流越大产生热量越多。这时教师选择电炉子做实验,学生已经知道电炉丝的电阻比导线大,通过试验学生观察到连接的导线却不怎么发热,而电炉丝热得发红。从而学生提出:电阻越大,产生的热量越多。在教学过程中教师要善于调动学生的积极性,培养学生的提问积极性,提高学生发现问题和提出问题的能力。同时在面对学生提出的问题,教师要加以合理的引导,使其一步步深入到问题的核心和本质。

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随着社会与经济的发展,人们对科学素养的理解与表述也在不断的发生变化。到目前为止也还没有形成统一、广泛的认可的表述。国际经合组织(OECD)的观点是:科学素养是一种能力,是人们运用科学知识来对问题进行确定并得出有证据的结论,从而通过人类活动对自然界进行改变和做出决定的能力。国际学生科学素养测试大纲(PISA)中提出,科学素养的测试应该有三个方面组成:科学基本观念、科学实践过程与科学场景,而在测试范围上则是由科学知识、科学研究的过程与科学对社会的作用三个方面所构成。总的来说,人们普遍将科学素养分为以下两个部分:第一是对科学研究的过程和方法能够达到了解的程度;第二是科学技术对社会和个人所能够产生的影响有基本的了解程度。

二、重视学生学习物理的过程,培养他们的科学素养

作为科学素养中的实体,科学知识与技能在教学的过程中最容易把握。科学方法与能力、科学行为与习惯等也可以在学生学的过程中进行培养。然而科学精神、态度与价值观这些观念性的东西则需要更多的精力去关心。高中物理知识的学习是一个师生互动的过程,因此必须关注学生学习物理的整个过程,不失时机的培养学生的科学素养。

(一)重视学生参与,培养学生科学思维能力

新课改的过程中,说的最多的就是让学生成为学习的主体,让学生积极的参与到课堂教学活动中。在课堂教学的过程中,学生必须要养成认真观察演示实验、认真思考,并能够不断的自我提问的良好习惯。要能够让物理课堂教学更加有效,就必须加强教师与学生、学生与学生之间的交流,而课堂教学的内容与各种物理问题则是起到这种作用的有效媒介。在交流的过程中,学生可以通过自己的思考逐步的对物理实质进行理解,让学生具备自主学习和研究物理的能力。例:一个原长为L的轻质弹簧竖直悬挂着。今将一质量为m的物体挂在弹簧的下端,用手托住物体将它缓慢放下,并使物体最终静止在平衡位置。问在此过程中,系统的机械能如何变化?这个问题看起来简单,但是对于学生来说却不容易入手。对此,引导学生观察演示实验,进行讨论,让学生从讨论中进一步的体会功和能的关系,什么力做功改变动能,什么力做功改变机械能。它们之间的关系应该如何理顺?该用什么方法?这些都涉及到了学生学习中的认知过程、反思过程与总结提高的过程。我们应该重视这个过程,及时的发现学生在学习过程中所遇到的思维障碍及成因,并解决这些问题帮助提高学生的思维能力。

(二)重视物理问题分析的过程,加强学生解决物理问题的能力

学生应用物理知识解决实际问题的时候是他们提高物理能力的一个重要过程。因此必须重视学生应用物理知识解决物理问题的过程,引导学生进行独立思考,让他们学会利用物理内在规律,选取最合理的有效手段解决问题。这样做有助于培养学生的物理能力与物理思想,在这个过程可以让学生明白要解决一个物理问题就必须对物理过程与物理情景有清晰的认识,然后通过分析确定出应该用什么物理规律来解决问题。这个过程中对学生学会科学的方法十分的重要。例:质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为多大?这个题中包含了两个状态一个过程,根据两个物理状态的受力情况可以列出两个合力等于向心力方程,再根据动能定理列一个物理过程的方程,三个方程联立即可。关注学生分析和解决物理问题过程,了解学生学习物理时的困惑,引导学生高效而规范地分析物理问题,帮助学生掌握分析和解决物理问题的基本方法,有助于提高全体学生的科学素养。

(三)重视学生进行科学探究的过程,培养学生的科学品质和科学精神

在探究学习的过程中,可以让学生模仿和经历科学家进行科学研究的过程,从中体会科学家探究自然规律时的思想和方法,让这些思想和方法转化为他们自己的思想和方法。在探究学习的过程中要注意以下三点:(1)重视学生提出物理问题、从猜想到假设的过程,培养学生思维品质和问题意识;(2)重视学生设计实验的过程,培养学生敢于创新的精神;(3)重视学生实施物理实验的过程,培养学生实事求是的科学态度。