例谈物理教学中科学思维方法

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科学思维方法教育在大学物理“牛顿环”实验中的应用

科学思维方法教育在大学物理“牛顿环”实验中的应用

科学思维方法教育在大学物理“牛顿环”实验中的应用一、引言科学思维方法教育在大学物理教学中具有重要的意义,可以培养学生的科学思维能力和创新能力,帮助学生更好地理解和掌握物理知识。

本文以大学物理实验中的“牛顿环”为例,介绍了科学思维方法教育在教学中的应用。

二、“牛顿环”实验简介“牛顿环”实验是一种精密的实验方法,可以用来测量透明薄片的厚度。

实验原理是将白光照射在一个玻璃透镜和一块透明薄片的交界面上,形成干涉条纹,根据干涉条纹的位置和颜色可以推算出透明薄片的厚度。

这个实验对于光学领域的研究具有重要的意义,也是物理实验教学中的一项重要内容。

三、科学思维方法教育的应用1. 培养学生实验设计能力科学思维方法的核心是科学实验,实验设计能力是孕育创新能力的重要因素。

在“牛顿环”实验中,学生需要设计实验步骤、选择实验仪器和材料,以及确定实验指标等,这些都需要学生具有独立思考和创新的能力。

教师可以引导学生们共同讨论和思考有关实验的各个方面,在这个过程中,可以锻炼学生的实验设计能力。

2. 培养学生分析问题的能力学生在进行实验过程中,需要分析实验结果,找出其中的规律和关系,并从中得出结论。

这需要学生具有一定的数据分析和统计能力,以及对物理知识的理解和掌握。

通过科学思维方法的教育,学生可以培养出这样的能力,从而提高他们的实验能力和学术水平。

3. 培养学生团队合作精神科学思维方法强调合作研究和多元思维,可以促进学生的团队合作精神。

在“牛顿环”实验中,学生需要在小组内相互配合和协作,分享和讨论实验经验和结果,通过对实验的反思和总结,提高自己的实验能力。

这样的团队合作可以加强学生们的交流和沟通技能,提高他们的工作效率和创新能力。

科学思维方法是一种探索未知领域的方法,注重学生的自主思考和自主探究。

在“牛顿环”实验中,学生需要通过实验找出透明薄片的厚度,这需要学生具有创新思维能力。

教师可以倡导学生积极思考和提出问题,引导他们通过实验观察和分析找出规律和结论,发扬创新精神,从而提高学生的思维水平和学术能力。

高中物理教学中如何发展学生的科学思维

高中物理教学中如何发展学生的科学思维

高中物理教学中如何发展学生的科学思维摘要:高中物理学科核心素养四个方面之一科学思维是个人终身发展的关键能力之一,在高中物理教学中如何发展学生的科学思维至关重要,本文从科学思维内涵的四个方面,分别列举实例说明如何发展学生的科学思维,提升学生的核心素养。

关键词:核心素养;科学思维;高中物理物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任是高中物理学科核心素养的四个要素,它们相互依赖共同发展的,其中科学思维是物理学科核心素养的核心内容,是个人终身发展的关键能力之一。

[1]物理学科科学思维是一种从物理学的角度观察世界认知世界的方式,发现问题解决问题的过程,大胆质疑、勇于创新的能力。

[2]主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新四个部分。

[3]在实际的高中物理课堂中怎样落实发展学生的科学思维呢?下面笔者就从这四个部分分别举例谈谈如何发展学生的科学思维。

1 在模型建构中发展学生的科学思维模型建构就是把复杂的问题和情境,进行抽象和概括、变成简单的易于研究的模型的过程。

[4]比如:质点这一理想化模型的教学,笔者首先创设大量的真实情境:视频播放雄鹰从高空搏击野兔,老虎追逐羚羊,汽车在赛道上飞驰,运动员在百米赛跑,地球绕太阳公转等等,然后提出在这些情境中,你能准确的描述雄鹰、老虎、汽车、运动员、地球的运动吗?比如那只雄鹰在空中飞行的时候身体向前运动,翅膀在上下运动,尾巴还在摆动,头在转动,眼睛在转动、眨动,嘴巴在动,爪子在动,身上的每片羽毛都在动等等,并且这些运动几乎都是不相同的。

描述的困难出现在哪里?主要是因为雄鹰是不规则的并且每个地方运动是不同导致的。

怎么办呢?这个时候有的学生感叹如果雄鹰很小,小到是个点就不用考虑其身体不同部位的运动情况了。

而实际情况雄鹰并不是一个点,那么有没有在研究某些具体问题时,可以把雄鹰大小忽略看成一个点呢?再让学生讨论交流,互相评价。

这样就会水到渠成的得到有些情境中雄鹰可以看成点,有些情境中雄鹰不能看成点。

初中物理教学中培养学生科学思维的方法

初中物理教学中培养学生科学思维的方法

初中物理教学中培养学生科学思维的方法一、教学任务及对象1、教学任务本教学设计的任务是针对初中物理教学,着重培养学生的科学思维能力。

物理学科作为自然科学的基础学科,其研究方法和思维模式对于学生形成科学素养具有重要作用。

通过本教学设计,教师将运用多种教学策略,引导学生从生活现象中提炼物理问题,通过观察、实验、分析、推理等方法,培养学生科学严谨、逻辑清晰的思维方式,激发学生对物理学科的兴趣,提高解决问题的能力。

2、教学对象本教学设计的对象为初中学生,他们已经具备了一定的物理知识和实验技能,但科学思维尚未完全形成。

此外,初中生正处于青春期,好奇心强,求知欲旺盛,对新鲜事物充满兴趣,这为培养科学思维提供了良好的心理基础。

然而,由于年龄和认知水平的限制,他们在面对复杂问题时,可能缺乏独立分析和解决问题的能力。

因此,教师在教学过程中应关注学生的个体差异,因材施教,有针对性地进行引导和指导。

二、教学目标1、知识与技能(1)掌握基本的物理概念、原理和规律,如力学、电学、光学等领域的核心知识。

(2)学会使用物理实验器材,进行简单的实验操作,并能正确记录、分析实验数据。

(3)运用所学的物理知识解释生活中的物理现象,提高学生的知识运用能力。

(4)通过物理问题解决,培养学生逻辑推理、数学运算和科学论证的能力。

2、过程与方法(1)培养学生观察、提问、假设、实验、验证、总结的科学探究过程。

(2)学会运用科学方法,如比较、分类、归纳、演绎等,分析物理问题。

(3)掌握物理研究的基本方法,如控制变量法、理想模型法等,并能运用到实际问题中。

(4)通过小组合作、讨论交流,培养学生团队协作、沟通表达的能力。

3、情感,态度与价值观(1)激发学生对物理学科的兴趣,培养他们热爱科学、追求真理的精神。

(2)引导学生认识到物理与生活的密切关系,增强学生的社会责任感和环保意识。

(3)培养学生勇于探索、敢于质疑、善于思考的科学态度,提高他们面对未知领域的勇气和自信。

高中物理教学中渗透科学思维的实践研究

高中物理教学中渗透科学思维的实践研究

高中物理教学中渗透科学思维的实践研究1.引言高中物理教学是培养学生科学思维和科学素养的重要渠道,而渗透科学思维则是高中物理教学的一项重要任务。

科学思维是指人们利用科学的方法、逻辑和知识进行思维活动的一种思维方式,它包括观察、实验、推理、验证等多种思维活动。

高中物理教学应该通过渗透科学思维,使学生在学习物理知识的过程中逐步形成科学思维的思维习惯,提高学生的科学素养。

本文将从高中物理教学中如何渗透科学思维展开研究。

2.高中物理教学中渗透科学思维的途径2.1实验教学实验教学是高中物理教学中渗透科学思维的重要途径。

在实验教学中,学生通过观察、实验、推理和验证的过程,逐渐形成科学思维的思维习惯。

在进行实验教学时,老师可以引导学生提出问题、做出预测、设计实验、观察现象、分析数据、得出结论等一系列科学思维的过程,并鼓励学生发散思维、勇于探索、细致观察,从而培养学生的科学思维习惯。

2.2课堂讨论课堂讨论是高中物理教学中渗透科学思维的另一重要途径。

在课堂讨论中,教师可以引导学生提出问题、展开思维、发表观点、辩论观点等一系列科学思维的过程。

通过课堂讨论,教师可以培养学生的综合分析、逻辑思维和解决问题的能力,从而提高学生的科学思维水平。

2.3课外科普活动课外科普活动是高中物理教学中渗透科学思维的另一重要途径。

通过参加科普活动,学生可以了解最新的科学技术发展动态,开拓视野,培养对科学的兴趣和探索精神,从而提高学生的科学思维水平。

3.高中物理教学中渗透科学思维的实践案例3.1实验教学案例在《牛顿第三定律的实验》中,教师引导学生提出问题:如果使用不同的力使光滑水平面上两个物体相互作用,它们的加速度是否相同?然后让学生设计实验、观察现象、分析数据、进行讨论,最后得出结论:物体之间的相互作用力相等,加速度也相等。

3.2课堂讨论案例在《能量转化与守恒的讨论》中,教师引导学生参考生活中的例子,讨论能量转化过程中所涉及的各种能量,以及它们之间的关系。

初中物理教学引导学生学会思考(含学习方法技巧、例题示范教学方法)

初中物理教学引导学生学会思考(含学习方法技巧、例题示范教学方法)

初中物理教学引导学生学会思考第一篇范文:初中物理教学引导学生学会思考在当前的教育环境中,初中物理教学的目标不仅仅是传授给学生物理知识,更重要的是引导学生学会思考,提高他们的创新能力和解决问题的能力。

本文将从以下几个方面探讨如何在初中物理教学中引导学生学会思考。

一、激发学生兴趣兴趣是引导学生思考的内在动力。

在初中物理教学中,教师要善于激发学生的兴趣,让他们在轻松愉快的氛围中学习物理。

教师可以结合生活实例,让学生感受物理的实用性,从而引发他们对物理的兴趣。

此外,教师还可以通过举办科普活动、实验竞赛等形式,激发学生的学习热情。

二、创设问题情境问题是引导学生思考的起点。

在初中物理教学中,教师要善于创设问题情境,让学生在解决问题的过程中培养思考能力。

教师可以根据教材内容,设计一些具有启发性的问题,引导学生主动探索、积极思考。

同时,教师还要鼓励学生自己提出问题,培养他们的问题意识。

三、重视实验教学实验是物理学的重要特点,也是引导学生思考的有效途径。

在初中物理教学中,教师要充分发挥实验教学的优势,让学生在动手实践中学会思考。

教师可以选择一些具有代表性的实验,让学生亲自操作,观察现象,分析问题,从而培养他们的实验操作能力和思维能力。

四、注重理论联系实际物理学是一门与生活密切相关的学科,教师在教学中要注重理论联系实际,让学生在解决实际问题的过程中学会思考。

教师可以引导学生运用所学的物理知识分析生活中的现象,解释生活中的问题,从而提高他们的实践能力。

五、培养学生的批判性思维批判性思维是思考的重要组成部分。

在初中物理教学中,教师要培养学生敢于质疑、勇于探究的精神。

教师可以鼓励学生在课堂上发表自己的观点,对学生的疑问进行耐心解答,从而培养他们的批判性思维。

六、发挥教师的主导作用在引导学生学会思考的过程中,教师起着关键的主导作用。

教师要关注学生的个体差异,因材施教,有针对性地指导学生。

同时,教师还要注重自身素质的提高,以身作则,为学生树立榜样。

高中物理教学中学生科学思维培养的方法

高中物理教学中学生科学思维培养的方法

高中物理教学中学生科学思维培养的方法摘要教育部《普通高中物理课程标准(2017 版)》,标准把学生核心素养的培养作为目标。

物理学科核心素养中科学思维的培养是核心,本文从概念教学、规律教学、习题教学、实验教学四个方面提出了一些相应的方法。

一、概念教学中的科学思维培养创设情境,获得感知;思维加工,形成定义;基础练习,熟悉概念;联系实际,用于实践等组成了物理概念教学的各个环节[1]。

对学生科学思维的培养,可以根据如上流程有目的的展开。

1.有效的创设情景,为抽象思维奠基学生收集证据的科学思维意识可以在有效创设的情景中得以培养,从而为概念的思维加工奠定了基础。

这样学生就可以对物理概念形成正确的理解。

2.展开思维加工,形成正确概念概念的思维加工离不开对情境的规范严谨的描述;学生通过对典型情境展开概括、分析、比较、综合、抽象、推理,不仅可以透过现象看到物理概念的本质,而且强化和熟练了这一科学思维程序。

3.理论联系实际一旦形成概念,就要进行基础性和递进性的练习,以理解掌握概念的全部含义。

4.利用类比法学习有关概念,训练科学思维例如有些物理概念是用两个物理量的比值定义出来的新的物理量。

这样的类比学习,学生能够对物理概念进行更好的构建,同时也使学生的科学思维得到训练。

5.搭建概念图,知识系统化在物理概念的学习中如果合理的使用概念图,使概念关系可视化的方法,可以促使学生在头脑中把这些概念更加紧密的联系在一起。

二、规律教学中的科学思维培养对物理规律的认知和建构需要经过建模、分析、推理、论证、综合、质疑等多个过程。

在对物理规律教学时,有效地对学生的科学思维进行培养,可以帮助学生更好完成规律的建构和掌握。

1.重视公式推导2.利用类比进行知识的迁移3.创设情境引起认知冲突4.用规律解释生活现象5.研讨物理学史,借鉴前人科学思维三、习题教学中的科学思维培养1.习题文字变成“物理语言”习题文字较多时,学生会出现审题的困难,此时若能把习题文字变成“物理语言”,在纸上列出来,习题内容就变得清晰明了了。

科学思维方法教育在大学物理“牛顿环”实验中的应用

科学思维方法教育在大学物理“牛顿环”实验中的应用

科学思维方法教育在大学物理“牛顿环”实验中的应用【摘要】本文主要介绍了科学思维方法在大学物理实验中的应用,以牛顿环实验为例展开讨论。

在牛顿环实验中,科学思维方法可以引导学生进行观察与实验设计、数据分析、问题解决与推理等步骤,促进他们培养批判性思维和科学精神。

通过对牛顿环实验的详细介绍和分析,本文强调了科学思维方法在大学物理实验中的重要性,并探讨了未来研究方向。

这些内容有助于学生深入理解物理现象背后的科学原理,提高他们的实验技能和科学素养,为未来的学术研究和职业发展打下坚实基础。

【关键词】物理实验、科学思维方法、大学教育、牛顿环、观察与实验设计、数据分析、问题解决、推理、重要性、未来研究方向1. 引言1.1 背景介绍牛顿环实验是由英国物理学家牛顿在17世纪提出的一个经典实验,用于研究光的干涉现象。

这个实验通过将一块平坦的玻璃片和一个凹凸不平的透镜片组合在一起,当透镜片的中心与玻璃片接触时,在透镜片与玻璃片的接触处会出现一系列明暗相间的环形干涉条纹。

通过观察这些干涉条纹的形态和特点,可以帮助我们了解光的性质和光学原理。

1.2 研究意义的内容应包括对科学思维方法在大学物理实验中的重要性进行探讨,阐明科学思维方法对于学生在实验中的观察、实验设计、数据分析、问题解决和推理能力的提升作用。

指出科学思维方法不仅是一种学习方法,更是一种思维方式,能够帮助学生培养批判性思维、逻辑思维和创新思维,提高他们的科学素养和问题解决能力。

强调科学思维方法对于大学物理实验教育的促进作用,帮助学生更好地理解和应用教学内容,提高他们的学术表现和实践能力。

部分内容如下:通过科学思维方法的培养,学生可以更加主动地参与实验过程,提高他们的自学和独立研究能力。

在牛顿环实验中,学生可以通过观察、实验设计、数据分析和问题解决,深入了解光的干涉现象,掌握实验技巧,培养实验精神和科学态度。

科学思维方法还可以帮助学生发现实验中存在的问题,运用理论知识加以解决,促进他们的科学研究能力和创新意识的培养。

浅谈科学思维在初中物理教学中的实践教育论文

浅谈科学思维在初中物理教学中的实践教育论文

一、科学思维培养在初中物理教学中的实践1.通过组织教学内容体现科学思维教育在初中物理教学中,我们要按照具体思维方法的逻辑组织授课内容、设计课堂教学环节,体现科学思维教育。

在引人电压概念时,可应用类比法教学,教师可按照类比法思路开展教学。

首先,展示水流和电流的示意图,引导学生找出相似属性,如水流有一定方向,电流也有一定方向;水流推动水轮机的速度大小不同,电流使灯泡发光的亮度也不同……接着进行类比:水流动时,要使水路畅通,推理可知电流流动也要有处处连通的电路;水流动时要有水压,推理可知电流动时要有电压;由水压随髙度差变大而增加,类比可知,电压也会随某种因素的变化而变化。

此时教师要告诉学生类比具有偶然性,要想知道结果是否确切,还需通过验证才确定其准确性。

这里,教师可以引导学生深人了解类比法的运用与优点,引导学生学会联想知识、触类旁通,启发创新的灵感。

2.通过设计实验探究促进科学思维教育初中物理实验探究环节是可以通过多种形式呈现的,教师通过设计实验、引导探究以达到促进科学思维教育的目的。

例如,在“探究物质吸热能力”的教学中,传统实验是将质量相等的煤油和水分别装在两个相同的烧杯中,并测出煤油和水的初始温度,然后用两个相同的酒精灯加热,每隔2min记录一次温度,通过比较吸收相同热量文献标识码:B而实际实验教学中却发现这一实验存在以下不足:(1)实验安装费时且有一定危险。

(2)酒精灯不可能完全相同,烧杯底部平整导致受热不够均匀。

(3)分析数据并得出结论时只能凭借印象,产生疑问时也无法重新实验观察,学生往往对结论理解不透,要耗费很长时间去记忆、理解。

教师引导学生设计DIS实验,围绕吸热能力和质量、升高温度等的关系展开讨论,力争更好地推理论证严谨的方案,如采用同一个红外加热器保证两个试管中的液体加热方式基本相同,且试管底部为半圆,受热相对均匀。

在分析吸热能力强弱时,突出转换思维和控制变量方法,引导学生运用数字化实验图像(可以在实验中保存)找到两种物质升高相同温度的点,发现两种物质所用的加热时间长短不一样,转换成吸热多少不同。

物理学中常用的几种科学思维方法

物理学中常用的几种科学思维方法

物理学中常用的几种科学思维方法物理教学中不仅要注重基础知识、基本规律的教学;更应加强对学生进行物理学研究问题和解决问题的科学思维方法的指导与训练。

英国哲学家培根说过:“跛足而不迷路,能赶过虽健步如飞,但误入歧途的人”。

学习也是这样,只有看清路,才能少走或不走弯路。

可见,掌握物理学科的特点,熟悉物理研究问题和解决问题的方法是至关重要的。

学好中学物理,不只是一个肯不肯用功的问题,它还有一个方法问题,掌握正确的思路和方法往往能起到事半功倍的效果。

1.模型法.物理模型是一种理想化的物理形态,将复杂的问题抽象化为理想化的物理模型是研究物理问题的基本方法。

科学家通常利用抽象化、理想化、简化、类比等把研究对象的物理学本质特征突出出来,形成概念或实物体系,即为物理模型。

模型思维法就是对研究对象或过程加以合理的简化,突出主要因素忽略次要因素,从而解决物理问题的方法。

从本质上说,分析物理问题的过程,就是构建物理模型的过程。

通过构建物理模型,得出一幅清晰的物理图景,是解决物理问题的关键。

实际中必须通过分析、判断、比较,画出过程图(过程图是思维的切入点和生长点)才能建立正确合理的物理模型。

2.等效法.当研究的问题比较复杂,运算又很繁琐时,可以在保证研究对象的有关数据不变的前提下,用一个简单明了的问题来代替原来复杂隐晦的问题,这就是所谓的等效法。

在中学物理中,诸如合力与分力、合运动与分运动、总电阻与各支路电阻以及平均值、有效值等概念都是根据等效的思想引入的。

教学中若能将这种方法渗透到对物理过程的分析中去,不仅可以使问题的解决变得简单,而且对知识的灵活运用和知识向能力转化都会有很大的促进作用。

3.极端法.}所谓极端法,就是依据题目所给的具体条件,假设某种极端的物理现象或过程存在并做科学分析,从而得出正确判断或导出一般结论的方法。

这种方法对分析综合能力和数学应用能力要求较高,一旦应用得恰当,就能出奇制胜。

常见有三种:极端值假设、临界值分析、特殊值分析。

初中物理教学中培养学生的创新思维能力探究

初中物理教学中培养学生的创新思维能力探究

初中物理教学中培养学生的创新思维能力探究随着科技的飞速发展和社会的不断进步,人们对于培养学生创新思维能力的要求也日益提高。

而在初中阶段物理教学中,培养学生的创新思维能力显得尤为重要。

物理学作为自然科学的一门基础学科,既有着独特的思维方式和严密的逻辑推理,又能够深刻地反映自然规律和科学原理。

通过初中物理教学,有针对地培养学生的创新思维能力,既能够促进学生的全面发展,又能够为其今后的学习和生活奠定良好的基础。

本文将从培养学生创新思维的重要性、在初中物理教学中培养学生创新思维的策略和方法等方面展开探讨。

一、培养学生创新思维的重要性培养学生创新思维能力是适应社会发展的需要。

随着科技的不断进步和社会对于人才的需求不断提高,创新思维成为一种全球性的趋势。

未来社会需要的不再是死记硬背的知识,而是能够运用知识解决实际问题的人才。

培养学生的创新思维能力,能够帮助他们更好地适应未来社会的发展。

培养学生创新思维能力有利于促进学生的综合素质发展。

创新思维是一种全面的思维方式,它要求学生在学习的过程中能够独立思考、勇于尝试、解决问题。

这种思维方式既能够提高学生的学习兴趣和动手能力,又能够促进学生的自主学习和自主发展。

培养学生创新思维能力是提高教育质量的需要。

教育的本质在于培养学生的创新思维能力,有利于提高学生自主学习和自我解决问题的能力。

只有培养出具有创新思维能力的学生,才能够为社会贡献更多的智慧和创新力量。

二、在初中物理教学中培养学生创新思维的策略和方法1. 注重培养学生的实践能力。

物理学是一门实验科学,在物理教学中,学生必须通过实验来验证理论,这样才能够更好地理解和掌握物理知识。

教师应该注重培养学生的实践能力,鼓励学生勇于实践、善于动手,并引导学生运用基础理论知识来解决实际问题。

通过实践,学生能够加深对物理知识的理解,培养创新思维,提高分析问题和解决问题的能力。

2. 引导学生建立科学思维方式。

在物理教学中,教师应该引导学生从实际问题出发,建立科学思维方式。

例谈科学思维方法在物理教学中应用

例谈科学思维方法在物理教学中应用
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立)、理想过程的形成(自由落体运动和 匀 速 直 线 运 动 等)、理 想实验(例如伽利略 的 理 想 斜 面 实 验 )的 思 维 方 法 都 充 分 地 体现出抽象和概括思维方法的魅力.
(三 )归 纳 与 演 绎 归纳法是从个别或特殊的事物概括出共同本质或一般 原理的逻辑思维方法,它是从个别到 一 般 的 推 理. 其 目 的 在 于透过现象认识 本 质,通 过 特 殊 揭 示 一 般. 所 谓 演 绎 法,就 是根据一类事物共 有 的 属 性、关 系、本 质 来 推 断 该 事 物 中 个 别 事 物 也 具 有 此 属 性 、关 系 和 本 质 的 思 维 方 法 和 推 理 形 式 . 开普勒通过对太阳系六大行星运动 规 律 的 完 全 归 纳,得 出开普勒三定律.这是人类在天体运动认识历史上使用归 纳法的成功案例. 电磁感应现象的产生条件是法拉第通过十年的大量的 物理实验现 象 的 积 累,并 使 用 了 归 纳 的 科 学 思 维 方 法 得 到 的.这是电磁学历史上的 一 个 里 程 碑 式 的 发 现. 高 中 物 理 教材中的楞次定律的得出也是归纳法使用的一个经典事例. 演绎推理是物理学理论体系的主要构成方式.例如力 学理论,就是以牛顿三定律、动量守恒 定 律、功 能 关 系 等 规 律 为 前 提 ,运 用 演 绎 推 理 导 出 来 的 . 演绎推理可以做出科学预见.例如麦克斯韦建立了电 磁场方程后,预言了电磁波的存在.泊 松 亮 斑 是 非 常 典 型 而 又有趣的科学预见.泊松亮斑是光的波动说的反对者泊松 利用了他不赞成的光的波动理论推导出来的.这个亮斑在 泊松推导出来之前,从 来 没 有 被 人 们 观 察 到,所 以 泊 松 就 认 为光的波 动 理 论 是 错 误 的. 有 趣 的 是,按 照 泊 松 计 算 的 位 置,科学家们改进 了 实 验 方 案,竟 然 看 到 了 亮 斑. 这 个 实 验 有力的支持了光的波动说. (四 )等 效 替 代 等效替代法 是 中 学 物 理 中 经 常 使 用 的 科 学 思 维 方 法. 它重点在于两个研究对象或者研究过程在最后的物理效果 上具有完全相互替代性.这种方法使 用 时,往 往 是 用 简 单 的 易于研究的问题来替代复杂的和难以研究的问题. 等效替代法在中学物理中处处 可 见. 等 效 电 阻、黑 箱 问 题、合力与分力的等效性,还有初中教 材 平 面 镜 成 像 实 验 中, 用 蜡 烛 去 寻 找 点 燃 蜡 烛 的 像 的 方 法 ,都 是 等 效 替 代 法 . 三 、科 学 思 维 和 物 理 核 心 素 养 的 关 系 核心素养 含 有 三 个 方 面,六 大 素 养,十 八 个 基 本 要 点. 科学思维属于 核 心 素 养 中 文 化 基 础 方 面 的 科 学 精 神 范 畴. 科学思维对其 他 核 心 素 养 要 点 产 生 积 极 的 推 动 影 响 作 用. 只 有 拥 有 科 学 思 维 素 养 的 人 ,才 可 能 成 为 全 面 发 展 的 人 .

高中物理教学中如何培养学生科学思维能力

高中物理教学中如何培养学生科学思维能力

高中物理教学中如何培养学生科学思维能力摘要:科学思维是新课改背景下高中生核心素养发展的重要思维能力要求,也是科学学习所需的核心能力。

它对在物理教育中,培养物理核心素养,提高物理学习和教育水平,增加学生对物理的兴趣,增强科学意识和积极探索世界的态度,具有十分重要的意义。

文章对高中生物理核心素养下科学思维能力的培养不足及优化措施进行了探究。

关键词:物理教学;训练;科学思维能力引言:随着时代的发展,教育越来越受到国家和社会的重视,教育的目标也逐渐从传统的单纯的教科书知识教育发展到全面发展学生的素质教育。

高中物理教育更注重学生科学思维和创新能力的发展。

因此,在高中物理课程中加强学生的科学思维能力至关重要,这不仅可以促进素质教育的全面发展,而且对学生的未来也大有裨益。

如何在课堂教学中提高学生的科学思维能力是高中物理课应该注意的问题。

一、高中物理教学法中存在的问题(一)教学方法有待改进与中学相比,高中物理科目要困难得多。

正因为如此,一些物理教师忽视了调动学生自学积极性的重要性,而低估了学生的自学能力。

因此,它常被用来直接告知学生物理所包含的知识和实验结果。

一方面,启蒙和探究式教学在培养学生思维能力方面的作用没有得到充分发挥,另一方面,物理学习中探究的乐趣正在减弱。

所谓"轻易得到的不容易珍惜",学生"饭来张口",对于知识的消化、理解和应用程度也没有得到充分发掘。

(二)培养模式要丰富。

在新的背景下,高中物理教授的作业似乎更具挑战性,但在现实中,教师更需要将各种教学目标有机地结合起来,以提高单位时间内的教学质量。

然而,许多物理教师缺乏精力去深入探究核心素养下各个具体教学目标之间的关系,在实践中,教学需要进行一些有意义的探索和实验,为了追赶教学进度、完成当堂课任务,而将一些重要的探究、实验环节省略,学生因此便更缺少进行科学、理性探究的机会,思维能力缺乏应有的培养。

二、高中物理教学中如何培养学生科学思维能力的策略(一)兴趣激发,引导学习自主性在高中物理课程开发中,激发学生对物理的兴趣是培养学生科学思维的关键。

高中物理教学中培养学生科学思维的策略

高中物理教学中培养学生科学思维的策略

高中物理教学中培养学生科学思维的策略摘要:物理学科的核心素养涵盖较多方面的内容,培养学生科学思维是新课改对物理课程教学提出的重要要求。

但就目前来讲,部分物理教师依然向学生机械式灌输知识,导致学生缺乏充足的思考探究空间,不仅无法保证学生的学习效率,也会对学生科学思维的发展造成阻碍。

面对这种情况,物理教师要明确科学思维的内涵,以核心素养为导向创新课堂教学策略。

关键词:高中物理;科学思维一、物理课程科学思维的组成要素(一)模型建构在培养学生物理科学思维时,教师先要帮助学生建立物理模型。

从本质上来讲,物理模型属于思想方式的范畴,其能够对物理问题的决定因素、物质本质特征间的关系等进行精确的描述。

模型建构指的是抽象、概括研究对象或问题,利用模型将事物本质特征重点反映出来。

为有效建构物理模型,学生需对研究对象的本质特征准确把握,简化、抽象、概括处理隐藏于复杂物理情境中的研究对象,以便对客观事物的本质与规律进行揭示。

(二)科学推理归纳推理、类比推理等皆属于科学推理,指的是依据某些科学判断得出其他判断,在科学思维中占据着核心地位。

物理推理涵盖物理现象、概念、规律的归纳及演绎过程,通过培养学生的科学推理能力,既可以改善学生的物理课程学习效果,又可以提升其他学科的学习效率。

(三)科学论证科学论证指的是利用相关证据描述、预测、解释待研究的科学问题,将证据与观点之间的关系建立起来,利用证据对他人的观点进行反驳。

在物理教学的过程中,教师需要组织学生开展科学论证活动,利用科学证据解释相关现象、规律与概念,帮助学生养成实事求是的科学态度。

(四)质疑创新质疑指的是学生在深入思考分析研究对象与问题后将新的问题提出来。

科学推理与论证是质疑过程的重要环节,质疑结果则是建立新成果或应用物理知识。

而创新是依据已有的研究成果,通过深入思考与探究将新的结论提出来。

质疑和创新之间存在着十分密切的关系,结束于科学思维的范畴。

在物理教学过程中,教师需要不断优化物理概念、规律等知识的教学模式,鼓励学生质疑和思考,以便培养学生的创新精神及质疑能力。

初中物理教学中的科学思维培养

初中物理教学中的科学思维培养

标题:初中物理教学中的科学思维培养一、引言初中物理教学是培养学生科学思维的重要阶段。

在这个阶段,学生们开始系统地接触物理学的基础知识,通过实验、观察、分析和解决问题,逐步建立起科学的思维方式。

科学思维是科学研究的基础,是理解和掌握自然现象背后规律的关键。

本文旨在探讨如何在初中物理教学中培养学生的科学思维,从而提升他们的科学素养。

二、创设情境,激发学生兴趣在教学中,创设适当的教学情境是培养学生科学思维的重要手段。

我们可以利用生活中的常见现象,将物理知识与实际生活紧密相连,使学生感受到物理学的实用性和趣味性。

例如,在讲解力学时,可以引导学生思考如何安全地爬上树去摘取果实;在讲解光学时,可以引导学生观察雨后彩虹、日食等现象。

通过这些情境的创设,可以激发学生的学习兴趣,培养他们的观察力和思考能力。

三、实验探究,培养实证精神实验是物理学的基础,也是培养学生科学思维的重要手段。

在实验教学中,我们应注重培养学生的实证精神,让他们学会通过实验数据和现象来验证和修正自己的猜想。

例如,在讲解牛顿第二定律时,可以组织学生进行小车速度变化的实验,让他们通过观察和分析实验数据,得出加速度与力、质量的关系。

通过这样的实验探究,可以培养学生的实证精神,提高他们的分析问题和解决问题的能力。

四、引导质疑,培养问题意识问题意识是科学思维的重要组成部分。

在教学中,我们应注重培养学生的问题意识,让他们学会从不同角度思考问题,提出自己的见解。

例如,在讲解浮力时,可以引导学生思考为什么不同物体在水中会有不同的浮沉情况;在讲解电学时,可以引导学生思考如何改进电路设计以降低能耗。

通过引导质疑,可以培养学生的批判性思维,提高他们的创新意识和创新能力。

五、注重归纳总结,培养逻辑思维能力归纳总结是科学思维的重要环节。

在教学中,我们应注重培养学生的逻辑思维能力,让他们学会从具体现象中归纳出一般规律。

例如,在讲解完声、光、热、力等多个单元后,可以引导学生对所学知识进行归纳总结,帮助他们建立完整的知识体系。

如何在物理教学中培养学生的科学思维素养

如何在物理教学中培养学生的科学思维素养

教学篇•经验交流一、在物理教学中培养学生的模型建构能力初中物理课堂教学为了更形象地处理问题,老师们会把复杂的实际情况转化成容易接受的简单的物理情境,形成经验性规律,建立物理模型。

物理模型可以分为直接模型和间接模型。

直接模型指的是物理情境具体体现的内容在学生脑中形成的直观图像和信息,这种模型可以叫做直接模型。

例如,当前初中物理教育中需要探索的抽象模型,小球、木块以及质点等等。

质点属于理想化的物理模型。

间接模型指的是物理情境中的相关内容,在学生大脑中形成的间接图像,需要学生通过自己的实际经验进行加工,而后获得相关的时空图像,这样的模型属于间接模型。

这种模型对于学生的要求比较高,学生需要具备一定的抽象思维能力。

二、在物理教学中培养学生的科学推理能力科学推理能力是研究物理问题必备的能力,也是初中物理学习对学生思维的逻辑性和严密性能力培养的初级阶段,在教学中可以有意识地培养学生运用所学知识进行合理逻辑推理,培养学生良好的思维习惯,使其终生受益。

案例:凸透镜成像的规律是初中物理实验中一个比较完整的探究实验,也是一个很重要的实验。

通过实验总结出当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像;当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像;让学生再分析凸透镜可成倒立、等大的实像吗?引导学生推理分析,当蜡烛逐渐向凸透镜靠近的过程中,像是怎样变化的,在什么位置时能成倒立、等大的实像?再进一步分析:当u满足什么条件可成倒立、等大的实像呢?不难得出:当物距在二倍焦距处可成倒立、等大的实像。

当物距在焦点时,凸透镜不成像。

还可以继续引导学生用推理的方法分析,当物距小于焦距时光线经凸透镜折射后会聚,所以成虚像。

也可以总结成:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,物近像远像变大。

三、在物理教学中培养学生的科学论证能力初中阶段,分析与论证能力即是科学论证的能力,要求学生能对探究过的实验进行分析得出正确的结论。

分析信息时都有一些常用的方法,初中阶段分析论证的方法主要有归纳、比较和推理,有定性分析和定量分析。

物理教学中常用的科学思维

物理教学中常用的科学思维

物理教学中常用的科学思维一、发散思维所谓“发散思维”是从一点向四面八方想开去的思维。

运用这种思维方式来考虑问题,会因我们的出发点不同而得到不同的思考途径或得到不同的结果,显然我们得到的思考途径或结果越多,发散思维能力就越强。

物理教学中发散思维的一种典型体现是所谓“一题多解”的变式教学,即对同一个问题应用多种不同的方法去寻求其答案,它追求的是解决问题的多种途径。

这些“途径”实际上就是一些解决问题的方法,而对不同方法进行比较,必然能使学生思路开阔,使之养成多角度观察理解事物的习惯,对培养发散思维能力起着辅路架桥的作用。

通过一题多解,一题多变,可以促使学生多角度分析、解决问题,拓宽解题思路,开阔视野,启迪发散思维,开发智力,培养能力,达到学以致用的目的。

当然,一题多解并不是一定要追求解法的最多,而是应该根据教学要求、学生水平、教学功能精选几种解法,既训练学生发散性思维的能力,又抓住核心规律;既保持课堂效率,又切合学生实际。

二、形象思维形象思维是建立在实验观察的基础之上,也就是说,它是在学生观察实验过程中所获得的感性认识,并通过这些认知形成较为清晰的物理图像,产生相关的物理概念。

地球上的一切事物都有他们的特征,而这些特征恰恰是物理学的关键,通过对这些特征进行分析,建立清晰的图像,展现概念的本质。

从教育学和心理学的特点来分析,初中生认知事物是从具体的看的见摸的着的事物入手来理解和认知的,那么我们在教学中要有意识的建立起这种具象模型,随着现代化教学手段的提高,多媒体教学手段完全可以承担这样的任务,同样是光沿直线传播的问题,光是看不见摸不着的学生很难通过文字和教师的语言完整的建立起光线的物理形象,那么我们就可以利用多媒体的动画把光的传播转化成可见的形式表现出来,使学生在脑子里形成具体的物理形象,进而强化和充实其形象思维中的物理形象。

三、逻辑思维逻辑思维能力实际上是利用已知概念进行推理、判断,并最终揭示事物本质的理性思考过程。

高中物理教学中培养学生科学思维能力的策略

高中物理教学中培养学生科学思维能力的策略

高中物理教学中培养学生科学思维能力的策略汇报人:2023-12-11•引言•科学思维概述•高中物理教学中培养学生科学思维能力的策略目录•教学案例分析•结论与展望01引言随着科技的发展,科学思维能力成为了当代社会人才必备的素质。

高中物理作为一门基础自然科学,对于培养学生的科学思维能力具有重要作用。

然而,当前高中物理教学在培养学生科学思维能力方面还存在一些问题。

背景研究如何在高中物理教学中培养学生的科学思维能力,有助于提高物理教学质量,提升学生的科学素养,为培养创新型人才奠定基础。

意义研究背景和意义研究目的和方法本研究旨在探讨如何在高中物理教学中有效地培养学生的科学思维能力,提高学生对物理概念和规律的理解,提升学生的科学素养。

方法采用文献综述法、案例分析法和课堂观察法进行研究。

通过对已有文献的梳理,结合实际教学案例的分析,以及对课堂实践的观察,总结出培养学生科学思维能力的有效策略。

02科学思维概述科学思维是建立在科学方法论基础上的思维方式,它强调实证、严谨、量化、可重复等原则。

科学思维不是随机、散乱的思考,而是有计划、有步骤、有组织的系统思考。

科学思维强调实证证据,所有的结论都需要经过实验或观察来验证。

科学思维强调推理的逻辑性,结论需要符合逻辑原则。

科学思维鼓励创新,不断提出新的假设和猜想,并通过实证来验证。

系统性实证性逻辑性创新性科学思维是探索自然规律的基础,通过实证和逻辑推理来揭示自然现象背后的规律和本质。

探索自然规律科学思维是科技创新的基础,为科技发展提供了源源不断的动力。

促进科技发展科学思维可以提高人们解决问题的能力,使人们能够更好地应对生活中的各种挑战。

提高解决问题的能力科学思维鼓励人们不断提出新的假设和猜想,培养人们的创新精神。

培养创新精神科学思维的重要性03高中物理教学中培养学生科学思维能力的策略将物理知识与生活实例相结合,创设问题情境,引导学生主动思考和探究。

结合生活实例巧设悬念创设实验情境通过设置悬念,激发学生的好奇心和求知欲,提高思维活跃性。

如何在中学生物理教学中培养学生的科学思维

如何在中学生物理教学中培养学生的科学思维

如何在中学生物理教学中培养学生的科学思维引言:科学思维是培养学生创新能力和解决问题的关键,而在中学生物理教学中,如何培养学生的科学思维成为了一项重要任务。

本文将从实践角度出发,探讨如何在中学生物理教学中培养学生的科学思维。

一、培养探索精神在中学生物理教学中,我们应该注重培养学生的探索精神。

传统的教学模式往往是老师讲,学生听,这种模式限制了学生的思维发展。

我们可以通过实验、观察和探究等方式,激发学生的好奇心,引导他们主动思考和探索。

例如,在讲解牛顿第一定律时,可以设计一些简单的实验,让学生自己发现物体在无外力作用下会保持匀速直线运动的规律,从而培养学生的观察和实验能力。

二、培养问题意识在中学生物理教学中,我们还应该培养学生的问题意识。

科学研究的起点往往是问题,而解决问题需要学生具备提问和解决问题的能力。

我们可以在教学中引入一些有挑战性的问题,鼓励学生提出自己的疑问和解决思路。

例如,在讲解电路时,可以提出一个问题:如何用最少的电线连接多个电灯,使得只要有一个电灯损坏,其他电灯仍然能够正常工作?通过这个问题,可以引导学生思考并提出解决方案,培养他们的问题意识和创新思维。

三、激发合作精神科学研究往往需要团队合作,而在中学生物理教学中,我们也应该激发学生的合作精神。

合作学习可以促进学生之间的交流和合作,培养他们的团队合作能力和沟通能力。

我们可以设计一些小组活动,让学生在小组中共同解决问题。

例如,在讲解光的反射定律时,可以组织学生进行反射实验,让他们在小组中合作设计实验方案、观察实验现象并分析实验结果,从而培养他们的合作精神和实验能力。

四、注重实践应用学生在中学生物理教学中,不仅要学习理论知识,还要注重实践应用。

通过实践应用,学生可以将所学知识应用到实际问题中,培养他们的解决问题的能力。

我们可以设计一些与实际生活相关的实验或项目,让学生运用所学知识解决实际问题。

例如,在讲解热传导时,可以设计一个小项目:如何用最少的材料制作一个保温杯,使得热水的保温时间最长?通过这个项目,学生可以运用所学的热传导知识,设计制作保温杯,并通过实验测试不同材料的保温效果,从而培养他们的实践应用能力。

初中物理教学培养学生的科学思维与创新能力

初中物理教学培养学生的科学思维与创新能力

初中物理教学培养学生的科学思维与创新能力物理是一门通过观察、实验和推理来研究自然现象的科学学科。

在初中物理教学中,培养学生的科学思维与创新能力是非常重要的。

本文将探讨如何通过物理教学来促进学生的科学思维和创新能力的培养。

一、实践探究激发学生的科学思维实践探究是培养学生科学思维的重要手段之一。

学生通过自己亲身参与实验和观察,能够更深入地理解物理现象,并培养出观察、实验和归纳总结的能力。

为了有效推动实践探究,教师可以设计一系列的实验活动,并引导学生提出问题、制定实验方案、进行观察和记录数据,最后通过分析数据得出结论。

这样的实践过程不仅可以培养学生的观察力、实验技能,还能锻炼学生的逻辑思维和科学推理能力。

二、引导学生深入思考,培养创新能力物理学习中,教师应该引导学生进行深入思考,培养他们的创新能力。

在每个知识点的学习过程中,教师可以提出一些开放性问题,鼓励学生独立思考,并给予充分的探索和实践的空间。

此外,教师还可以组织一些小组活动,让学生合作解决问题。

通过合作讨论,学生可以从不同的角度思考问题,并且各人的智慧能够互相碰撞,形成更创新的解决方案。

在物理教学中,教师还可以鼓励学生运用所学知识解决实际生活中的问题。

例如,在研究力与运动知识时,学生可以进行一些与力有关的游戏或者实践活动,通过实际操作来加深对理论知识的理解,并将其应用到实际中去,培养学生的创新能力。

三、培养学生解决问题的能力物理学习中,培养学生解决问题的能力是非常重要的。

学生要能够将所学的知识应用到实际问题中,解决各种与物理相关的实际问题。

在教学中,教师可以通过设计一些与生活实际结合的问题来激发学生的学习兴趣,并提高他们解决问题的能力。

例如,在研究光学原理时,可以引导学生观察日常生活中的光现象,并提出相关问题,让学生通过自己的思考和实践来解决问题。

此外,教师还可以鼓励学生多进行讨论和交流。

通过与同学的交流,学生能够了解到不同的解决思路,拓宽自己的思维方式,提高解决问题的能力。

如何在初中物理教学中发展学生的创新思维

如何在初中物理教学中发展学生的创新思维

如何在初中物理教学中发展学生的创新思维物理学是一门科学,涉及到物质、能量及其相互作用的研究。

作为一门重要的基础学科,物理学对学生的思维能力和创新潜力的培养起到至关重要的作用。

在初中物理教学中,如何有效地发展学生的创新思维,激发他们的科学探索兴趣,已成为教师们面临的重要挑战。

本文将探讨一些在初中物理教学中发展学生创新思维的方法。

1. 培养学生的问题意识问题意识是创新思维的基础。

教师可以通过提出开放性和引导性问题,激发学生对物理问题的思考。

例如,在讲解电路知识时,教师可以提出一个问题:“如何设计一个简单的电路,使得两个灯泡可以同时亮起?”鼓励学生思考并给出他们自己的解决办法,从而培养他们的问题意识和解决问题的能力。

2. 建立实践与实验环节物理学是一门实证科学,实践与实验是培养学生创新思维的有效手段。

教师可以通过设计小组实验或者观察实践活动,让学生亲自动手进行物理实验,并观察和记录实验结果。

通过这样的实践体验,学生可以深入理解物理原理,并在实践中培养创新思维。

3. 引导学生进行科学探究科学探究是培养学生创新思维的重要方法之一。

教师可以设计一系列的探究性实验或者课题研究,引导学生主动探索和发现物理世界中的问题。

例如,教师可以给学生一个课题:“如何改善行车安全?”学生们需要通过学习相关的物理知识,进行实地观察和实验,并提出自己的改进建议。

这样的科学探究活动可以激发学生的好奇心和创新思维,培养他们主动学习和解决问题的能力。

4. 鼓励学生进行课堂互动在物理教学中,鼓励学生进行课堂互动是培养学生创新思维的重要途径。

教师可以引导学生进行小组讨论,分享彼此的观点和思考,促使学生从不同角度思考问题,培养他们的思辨能力和创新思维。

5. 利用多媒体技术多媒体技术在物理教学中具有十分重要的作用。

教师可以通过利用多媒体技术,将抽象的物理概念转化成具体的形象和实例,从而激发学生的学习兴趣和创新思维。

例如,通过展示物理实验视频、计算机模拟实验等方式,让学生亲眼目睹物理世界的奥秘,激发他们的创新思维和探索欲望。

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例谈物理教学中科学思维方法
作者:戴苾芬
来源:《中学物理·高中》2013年第03期
归纳方法是从个别或特殊的事物概括出共同本质或一般原理的逻辑思维方法.通常归纳法按照它概括的对象是否完全而分为完全归纳法和不完全归纳法,不完全归纳法又分为简单枚举法和科学归纳法.我们物理学中的归纳是在物理观察和实验的基础上,从一些个别或特殊的物理现象、过程、规律,推出普遍的一般性的结论或原理.运用归纳手段解决物理问题,是物理学中常用的思维方法.1 完全归纳法在物理教学中运用
完全归纳法是在考察了某类事物的全体对象后做出的归纳.完全归纳法不仅是一个发现新知识的方法,也是一种进行科学推理的论证方法.
例如通过大量实验可知:磁铁的S极与S极是相互排斥的;磁铁的N极与N极是相互排斥的;磁铁的N极与S极是相互吸引的;所以,所有同名磁极是相互排斥的,异名磁极是相互吸引的.由此归纳出磁极间相互作用的规律.
再如在解决物理问题中常用的穷举法也是一种完全归纳推理法.在学习静电场时,常做如下实验:如图1所示,有一带正电的验电器,当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时,验电器的金箔张角减小,由此判断金属球A是否带电或带什么电?对金属小球A而言共有三种情况:带正电、带负电或不带电.分别对这三种情况加以分析:当金属球A带正电靠近验电器时,部分电子被吸到小球B上,金箔张角增大;当小球A带负电靠近验电器,部分电子被排斥到金箔上,其张角会减小;当小球A 不带电靠近验电器时,由于静电感应,靠近验电器小球B的一端聚集电子,使得验电器张角减小,由此可得出小球带负电或不带电出现上述现象.像这种当某个事件有几种模式或几种变化的可能性时,就所有可能性逐一尝试,排除错误结论,直到尝试结果与规定条件相符为止,即是穷举法.其实我们在物理习题中也会用到穷举法.
如图2所示,一端开口一端封闭粗细均匀的U型管,在标准大气压下用15 cm长的一段水银柱封闭了一段L=30 cm长的空气柱.现将U型管翻转180°,使其开口朝上,求此时被封闭的空气柱的长度.
分析当U型管翻转180°后,很难直接判断确定末状态水银柱的位置,可以用穷举法逐一尝试.根据题意列出水银柱末位置的全部可能有五种如图所示.最后一种由于压强不变,显然不可能出现排除掉,其它四种利用波义耳定律列方程求解:
其实第三、四两种也可以定性判断:末状态气体压强都比图4大,对应的气柱长度应小于L3(40.8 cm),所以第三、四两种不可能出现.只有第二种符合条件.
运用完全归纳法在物理学的研究中常常会遇到困难主要是:(1)我们所研究物理现象往往含有无限多的对象,根本无法穷举;(2)即使所研究的对象是有限的,但是研究对象为数不少,要一一穷举也不是一件轻而易举的事.实际上人们在科学研究时,往往只根据部分对象具有某种属性作出概括,这种推理方法叫不完全归纳法.物理教材中不仅为这一方法提供了大量考察史实,且大量使用了实验归纳的手段进行概念和规律教学.2 不完全归纳法在物理教学中运用
从大量的实验事实中寻找因果联系,概括出那些反映事物普遍特征的原理和规律,是从个别到一般的认识过程;是由实践到认识,由感性到理性,物质到精神的飞跃;是物理研究的一种基本方法.2.1 不完全归纳法在探索规律中运用
例在探索光的直线传播规律时,我们选取空气、水、玻璃的、水晶等多种透明介质做实验,发现光在同一介质中是直线传播,再用海波溶液但不是均匀分布的溶液做实验,发现光在其中不是直线传播(见图8),接着把海波溶液搅拌均匀,发现光在其中又是直线传播(见图9),由此归纳出光在均匀介质中是直线传播的规律.在中学物理中牛顿定律、欧姆定律等等都是由归纳法得出的.2.2 不完全归纳法在定理证明中运用
有些物理学规律可以由某些特殊情况来归纳出此规律,然后再严格的证明.例如高斯定理可以根据点电荷的场强公式及电场的叠加原理由特殊向一般加以归纳证明.在证明高斯定理时我们从以下几种情况入手:①点电荷在球形闭合曲面的中心,②:点电荷在闭合曲面内任意位置,③点电荷在闭合曲面外,④点电荷系在任意曲面内(设场源电荷是由N个点电荷组成的).
最终证明归纳出高斯定理.再推广如果曲面内的场源电荷是连续分布时的高斯定理表达式.2.3 不完全归纳法在习题中运用
例题如图10所示,在光滑的水平面上有A、B两辆小车,水平面上左侧有一竖直墙,在小车B上坐着一个小孩,小孩与车B的总质量是车A的10倍,两车从静止开始,小孩把车A 以相对地面的速度v推出,车A 与墙壁碰撞后仍以原速率返回,小孩接到车A后,又把它以相对地面的速度v推出,车A 返回后,小孩再把它推出,每次推出车A相对地面速度大小都是v,方向都向左,则小孩把车A总共推出多少次后,车A返回时,小孩不能再接到.
分析对A、B、人系统,在推出过程中,合外力为零,系统动量守恒.设向右为正方向,A 车质量为m.
第一次推出车后,B速度为v1,
所以,当小孩将A车共推出6次后,车A返回时,小孩不能再接到它.
像这样的递推归纳在物理解题中经常使用,是解决比较难的物理题的一种常用的方法.2.4 归纳法在概念教学中的运用
在物理课堂教学当中,物理概念应靠学生自己在归纳、总结中来获取.教师只是引导学生
进行观察、探究、归纳,得出相应的结论,教师在学生总结的基础上给予一定的说明和修正.
例在学习力产生的作用效果时,常常演示许多实验:(1)在铁球运动线路的一侧放磁铁,观察球运动情况.(2)用车压缩弹簧后松手,小车运动情况.(3)把重物放在塑料尺上,观察其形变等等.通过观察同一类特殊物理现象,研究其共同点,归纳出力产生的两个效果.同样电磁感应现象、惯性等概念,也都是由归纳总结出得.3 归纳法在教学中的意义
在科学研究中,归纳法发挥着重要的作用,许多物理概念、物理规律都是通过归纳法获得,而且还可以利用归纳法对物理现象或物理规律进行归类,同时对同种类型的问题进行分类.因而归纳法的教学是物理教学中的一个重要部分.3.1 归纳法教学能促使学生理解物理知识的本质
物理知识由物理事实、现象与规律构成.在课堂教学中有意识地引导学生对同类事物的共
同特征进行总述性的归纳,能促使学生进一步掌握事物的本质.例如我们对力的概念认识就是
利用归纳法来逐步深入掌握的,最初力的概念是从大量生活实例和实验概括归纳出来的;进入高中后,我们又通过实验,从现象中归纳出力与运动状态变化的定量关系——牛顿第二定律;之后又学了万有引力、电场力、磁场力等进一步归纳出力的物质性和相互作用性.这样对力这
个概念的本质有了全面了解.3.2 归纳法教学促进学生抽象思维和概括能力的提高
例如在单元复习或总复习时用,我们常让学生运用归纳法总结,一方面能揭示出新旧知识之间的内在联系,体现物理知识自身的统一性;另一方面能对教材中有限的知识进行整理,建立起系统的知识网,便于学生理解.另外在习题教学中常要建立物理模型解题,它要求思维过
程具有一定的抽象性,而用归纳法指导学生建构物理模型是培养学生抽象思维的一种有效途径.
物理知识是丰富多彩的,其中蕴含了许多科学思维方法,例观察实验法、比较与分类、分析与综合、归纳与演绎、类比法、假设法等等,教师在教学中根据新课改的课程标准、学生的心理特征及已有的相关知识,有目的、有步骤渗透和传授科学思维方法,使学生在逐步掌握知识的同时,提升科学素养.。

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