新课程高中物理教学疑难问题探析

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例:牛顿第二定律表达式F=ma (二)注意部分物理规律中物理量间容易混乱的因果关系教学
• 变压器规律 • 远距离送电
(三)注意帮助学生弄清物理规律的适用条件和适用范围
(四)复杂物理规律的教学,要尽量创造条件,让学生在真实情境中体验和感受物理规律
例:功率、力和速度的关系P=Fv。由公式可知,功率一定时速度越小力越大。其实功率一定就是个不 容易实现的条件。我们用力推墙,墙不动,这个推力并不会因为速度等零它就达到无限大,恰恰 是因为墙的速度为零,此时人对墙不做功,所以人的输出功率也等于零了 ,能量只在人的体内消 耗。
一、新课程背景下的习题选择
(一)在教材中选择既能适合自己学生又能符合新课标要求的题目
例1.(司南版必修2第3章抛体运动第1节作业2:)设空中的雨滴从静止开始下落,遇到水平方向吹来的 风,下列说法中正确的是
A.风速越大,雨滴下落的时间越长 B.雨滴下落时间与风速无关 C.风速越大,雨滴着地时的速度越大 D.雨滴着地速度与风速无关
不讲究过程与方法。 5.习题教学中还存在重数量,轻质量现象
《课程标准》 对“优化练习和习题的选择”的实施建议:
一个好的习题,就是一个科学问题。在设计练习和习题时,应多选择有实际科技背景或以真实物 理现象为依据的问题,既训练学生的科学思维能力,又联系科学、生产和生活的实际,因而具有 生命力。切忌那种脱离实际的纯“思辨游戏” 式的题目。
(五)教学中不要陷入物理规律的得出非要通过实验来直接验证的误区
案例:法拉第电磁感应定律 定律的背景:
“法拉第电磁感应定律”是电磁学的核心内容, 它是一个重要的知识点:既能与电场、磁场和恒定电流 有紧密的联系,又是学习交流电、电磁振荡和电磁波的重要基础。
教材中,对上一节的实验现象进行了回忆和梳理,然后按书中“通过对理论和实验资料进行严格分 析后得出了法拉第电磁感应定律”就给出了电磁感应定律表达式。
新课程高中物理教学疑难问题探 析
第一部分
如何帮助学生突破在认识物理 现象、概念和规律时遇到的疑难问题
一、物理现象教学中的疑难问题
突破物理现象教学的疑难问题
• 物理现象是真实的,生动的自然现象、生活现象 • 交给学生思考的材料第一是生活经验 • 观察和思考身边的种种自然现象,就能打好学物理的基础
选用习题的原则
1.习题要能辅助学生拓宽知识面。习题的背景可以从物理学史、生产和生活的实际、现代科技等方面汲 取。同时适当的穿插其他学科的知识。
2.习题要有梯度,并能进行发散性思维训练。同时培养学生在收集习题信息的过程中不盲从、敢于质疑 的态度。
3.好的习题学生在解决的过程中,有愉悦的成就感,有振兴中华的使命感和责任感,有将科学服务于人 类的意识。
(一)在教材中选择既能适合自己学生又能符合新课标要求的题目
例3.(人教版选修3-2第六章传感器第2节问题与练习1)图6.4-4是一个简单的磁控防盗报警装置。门 的上沿嵌入一小块永磁体M,门框内与M相对的位置嵌入干簧管H,并且将干簧管接入图示的电 路。睡觉前连接好电路,当盗贼开门时,蜂鸣器就会叫起来。请说明它的工作原理,最好通过 实验模拟这个电路的工作。
物理概念的学习首先是从感觉、知觉、表象开始,对物理概念形成一种定性的认识, 然后尽可能地使定义的概念与数学和测量联系起来,以便实现定量化描述。正如汤姆孙所说 的:“如果不能用数学来表示,那么你的认识是不够的、不能令人满意的,可能只是初步的 认识,在你的思想上还没有上升到科学的阶段,不论你讲的是什么”。
三、物理规律教学中的疑难问题探析
物理规律学习中存在的最大问题 • 学生不能弄清物理规律的来龙去脉 • 不清楚物理规律的适用条件和适用范围,把物理的基础知识跟解题完全割裂开来
突破物理规律教学难点的方法
(一)必须让学生掌握物理规律中物理量间的关系 • 物理量间的关系常有因果关系、测量关系、等效关系、矢量关系等等。 • 其中最普遍、最基础的是因果关系。
• 从课题上提问题——如匀变速直线运动,出示课题后便引导学生提出问题—什么是“匀”?匀变速的 物理意义又是什么呢?
• 从教材文字描述中提问题——如重心概念教学中重心的定义:一个物体的各部分都受到重力的作用, 从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心。这里“效果 ”指什么?
突破现象教学难点的方法
• 案例1:自由落体运动 (一)根据“学情”,合理进行现象教学,有针对性地改进教学策略,有效地引导学生认识物理现象的
真正本质 • 案例2:离心力 (二)尊重学生的感受、正视学生的疑惑,正确对待学生的“错觉”
突破现象教学难点的方法
(三)让学生真切地体验真实的实验探究过程 • 案例4:平抛运动
●案例7:电容概念的建立
—— 前一句是定性,后一句是定量,但教材中没有说明用什么实验方案得到定量关系,因 此,有必要创设适合自己的实验方案
关于建立电容概念的实验设计 方法之一: 用数字电压表定量演示
VV11
C +++ +++ --- ---
V2
关于建立电容概念的实验设计 (3) 用数字电压表定量演示
《高中物理课程标准》
(7)通过实验认识波的干涉、衍射现象 例4:用示波器演示波的叠加 例5:观察音叉双臂振动激发的干涉现象
(8)通过实验感受多普勒效应,解释多普勒效应 产生的原因,列举多普勒效应的应用实例
•案例5:多普勒效应
二、物理概念教学中的疑难问题
• 进入课改的高中学生在理解物理概念时都有哪些困难? • 视频:学习概念采访
例:变速自行车工具
学生体验下面两个过程: (1)挂高速档而以低速上坡。学生会感觉到脚踏几乎是根本踩不动的。这与刚才说的人推墙相似,有
能量但是输不出来。 (2)挂低速档高速下坡。学生会有空踩的感觉,人的能量其实都消耗在身体内部,根本没有输出给这
个自行车。
• 可见,要让骑车的人有一个比较大的输出功率,车的速度、人踩踏板的速度要合适,即下坡要相对 高速,上坡要相对低速,才能得到较大的输出功率。这就需要在脚踏板和后轮之间安装一个不同齿 数比的传动系统。
突破物理概念教学难点的方法
(一)注意创设情景,营造概念学习氛围
加速度概念教学中的情景创设 磁悬浮列车以432km/h高速匀速运行了8s时间,蜗牛在10s内速度从0加速到0.1cm/s——让学生体验 速度大与速度变化大是两个不同的概念 接着给出下列案例:普通轿车0→100km/h用时20s;旅客列车0→100km/h用时500s——让学生建 立起速度变化相等时变化有快慢的初步概念 再给出 例1:兰博基尼Murcielago跑车0→100km/h加速时间4.0s 例2:麦克拉伦F1LM跑车0→100km/h加速时间3.2s 例3:宝马Z4跑车0→60km/h加速时间3.2s 例4:F1方程式赛车0→300km/h加速时间15.6s 让学生:
(2)请指出图中时刻有哪个位置是凹下最低的位置(只要指出一个),随着时间的推移,这个凹下最低的位 置在向哪个方向移动?
(3)由图中时刻经过T/4时,M质点的位移是多大?
(一)在教材中选择既能适合自己学生又能符合新课标要求的题目
例5.(上科版选修3-1第2章电场示波器第2章A组作业).密立根油滴实验进一步证实了电子的存在。
突破物理概念教学难点的方法 (一)注意创设情景,营造概念氛围
(二)积极引导学生提出问题 (三)运用类比法,帮助学生正确理解物理概念运用类比方法,帮助学生正确理解物理概念 (四) 注重让学生了解提出新概念的过程和目的,使学生在建立概念的过程中受到物理思想与方法的熏陶
案例6:磁通量的概念
(五)物理概念的学引导学生多注意观察、积累生活经验,教学时优先调动学生的生活经验。 • 能让学生动手实验的不用演示实验替代,能演示真实实验的不用实况录像替代,能用实况录像展
示的不用动画模拟。
突破现象教学难点的方法
(四)按课程标准把握好物理现象教学的要求尺度,注意转换教学思维方式
认识物理现象的三项要求 • 认清物理现象的关键特征 • 明确出现该现象需要具备的条件 如:•波的根干据涉我关们键教特学征的应不该同有要两求条,:还需要了解产生这些现象的原因 一是介质中振动加强的区域和减弱的区域在空间中有一定的分布; 二是这个分布不随时间推移而变化。
本节与前几节的内容编写上有着明显的差别:没有安排实验而是以陈述事实方式提出了这个定律 。 这个差别是否暗示了教材编写者的良苦用心?
主编张大昌老师对本节内容的编写介绍 :
/gzwl/jszx/tbjx/kb/jcjs/200607/t20060728_260919.htm
分析例1与例2──速度变化相同,如何比较其变化的快慢? 分析例2与例3──变化的时间相同,如何比较其变化的快慢? 比较例2与例4──速度变化不同,变化的时间也不同,如何比较
其变化的快慢
突破物理概念教学难点方法
(一)注意创设情景,营造概念氛围 (二)积极引导学生提出问题
教师应从以下几个方面来加以引导
(一)在教材中选择既能适合自己学生又能符合新课标要求的题目
例2.(司南版选修3-5第1章动量守恒研究第1节作业6)在围绕地球的轨道上大约有8 000块线度大于10 cm的太空垃圾在运行,给航天器带来了严重威胁。右下图是一片线度为0.2mm的漆块在航天飞机 的舷窗上砸出的一个直径4mm的小坑。为什么质量很小的漆块能在坚硬的航天飞机舷窗上砸出一 个坑呢?
VV11
C + ++ - --
++ + -- -
V2
并联后,电容器的电压、电量均变为原来一半。
可见 Q ∝ U,
写成等式:Q=C U
即 C=Q/U C 等于单位电压所储存的电荷量
(六)物理概念的学习具有阶段性
对中学生来说他们对物理概念的理解是一个由浅入深的过程。因而在教学的不同阶段, 要求学生对概念的理解可以有不同的深度,这样可以避免在某个阶段由于讲得过份复杂而引 起学生理解上的困难,或在某个阶段过分简单而使学生感到没东西可学。
记住一句话
物理其实不是老师教会学生的,而应当是学生通过自己的体验,自己亲身的学习,真正学会的、 真正做会的。老师仅仅起到一个引学生入门,并且在旁边不断的帮助、提示的作用。
第二部分 新课程背景下高中物理习题教学的疑难问题探析
习题教学现状
1.师生对习题教学都很重视 2.习题教学中在重知识,轻情感;重解题,轻体验的现象 3.习题教学中存在忽略循序渐进的原则 4.习题教学中存在着一些教师热衷于给学生总结解题的方法和归类不同的题型,强调机械记忆和模仿,
设计回旋加速器的过程电场加速电场加速多级加速多级加速静电屏蔽静电屏蔽磁场回旋磁场回旋交变电场交变电场同步条件同步条件未来器件未来器件课例评析课例评析回旋加速器作为一种高科技的实验设备学生往往对其怀有浓厚的学习兴趣采用探究式教学方式回旋加速器作为一种高科技的实验设备学生往往对其怀有浓厚的学习兴趣采用探究式教学方式有意识地为学生安装一个通往当今科学的前沿一个有意识地为学生安装一个通往当今科学的前沿一个接口接口重演创造设计的发生过程让学生积重演创造设计的发生过程让学生积极参与其中在亲身体验到科学研究的思想方法同时与科学大师采用的巧妙方法进行亲密接触极参与其中在亲身体验到科学研究的思想方法同时与科学大师采用的巧妙方法进行亲密接触体会大师们做出科学发现的案例和经验从中受到熏陶和感悟产生科学思维训练的长效作用
• 从重点难点处提问题——如加速度概念,物体有加速度存在时速度就一定增大吗?物体运动的速度随 加速度的减小而减小吗?
• 从矛盾之处提问题——如亚里士多德的观点:物体下落的快慢是由它们的重量决定的,可是一个小石 头比一件毛衣下落的慢吗?
• 从实验观察中提问题——如牛顿管实验:为什么玻璃管中空气越少物体快慢越一致?各种物体自由落 体的规模都相同,用什么物理量来表示物体的运动规律?等等。
《物理选修3-2教师教学用书》中对本节内容的教学建议中也提到:本节之所以用陈述的方式给 出电磁感应定律,是力图通过这一物理规律的教学,充分体现人类认识事物的一种真实图景。也就
是说,物理学中多数定律的得出,并不是直接归纳的结果,而是在分析了很多间接的事实后“推断 ”出来的,并且定律的正确往往也是由它的推论的正确性来证实。
• 汽车:有了以上的基础,汽车换档的过程中的因果关系就好理解了一些。比如说汽车上坡,并不是 因为你换了低速档才使车速降低,应该说上坡时它受到的阻力大于它的牵引力使车速降低;为使车 速降低后,发动机还能够正常工作,不至于熄火停下,这时候就要换低速档,然后配合油门,发动 机才能保持合适的转速。(踩油门是控制单位时间里吸入的燃料,燃料燃烧后输出能量,控制得好 ,才能保持比较合适的输出功率)
(一)在教材中选择既能适合自己学生又能符合新课标要求的题目
例4.(人教版选修3-4第十二章机械波第6节问题与练习3:)图12.6-4所描述的时刻,M是波峰与波峰相遇 的点,是凸起最高的位置之一。
(1)随着时间的推移,这个凸起最高的位置在向哪个方向移动?是不是M质点在向那个方向迁移?M质点在 哪个方向上运动?
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