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牛顿第一定律的教学研究，在中学物理教学研究中早已不是一个新问题了．许多物理教育工作者对于这一定律的教学发表了自己颇有见地的教学见解，并且得到了满意的教学效果． 当我们在教学实践中运用这些教学策略时，我们发现，确实可以取得如同一些文献中所述的预期效果．然而，当我们设计一些新的情境让学生运用牛顿第一定律去解决问题时，令我们十分吃惊的是：学生对于牛顿第一定律的掌握程度却又非常之差．这使得我们困惑不解．为何对同一教学策略教学的结果的评价出现如此之大的偏差？是教师教的原因，还是学生学的原因，抑或两者兼而有之．这促使我们对牛顿第一定律的教学进行深层次的理性思考，进一步，我们从学生的认知心理上，对这一规律的教学进行了深入的研究． 1 通常牛顿第一定律的教学，一般是按教材编排顺序，先进行演示实验引出课题，然后通过讲解伽利略与亚里士多德的争论，消除“力是维持物体运动原因”的错误观念，进一步通过做斜面小车实验证明牛顿第一定律的正确性，最后让学生运用牛顿第一定律去解释日常生活中的现象，从而完成整个教学过程． 为了检验学生学习和掌握牛顿第一定律的情况，我们曾用这样一道题目来检测学生．题目如下．你坐在向前匀速直线运动的汽车里，将手中的钥匙竖直上抛，问当钥匙落下来时是落在手里，还是落在手后面．全班56名同学在试卷上皆答：落在手后面．问其原因，皆曰：汽车在走，而钥匙抛出后不再向前走了． 2 怎样更好地改进牛顿第一定律的教学效果，使牛顿第一定律的教学效果真正是实实在在意义上的令人满足．我们认为，囿于一般形式上的教学方法的改进已是隔靴搔痒，而必须深入到学生的认知结构中去考察学生产生错误认识的根源． 认知心理学的理论告诉我们，学生学习物理概念、规律时所形成的错误，常常是由于其头脑中的前科学概念的影响． 所谓前科学概念，是指儿童在学习物理课程以前的生活实际中，对各种物理现象和过程在头脑中反复建构所形成的系统的但并非科学的观念．比如牛顿第一定律就是如此．在物理教学中，那种认为只需要“正面”传授知识，学生就能接受，如果他们仍不理解，可以多讲几遍就能达到目的的想法，实践证明是过于天真了．因为在有些学生的经验中，早已有了与亚里士多德“力是维持物体运动原因“的理论类似的观念．这样，当他们学习了牛顿第一定律之后，就可能把定律纳入到自己原有的认知结构中，牛顿第一定律实际上成了“力是维持物体运动原因”的代名词．让他们解释用手推车、用脚踢球等一些不易暴露错误观念的生活实例时，他们也能解释得头头是道．但当解释用手抛钥匙、飞机扔炸弹的例子时，他们却又运用亚里士多德的理论去解释，其错误观念暴露无遗．这正是牛顿第一定律教学效果不佳的症结之所在． 3 研究和改进牛顿第一定律的教学，应当了解学生头脑中前科学概念的特点． 第一，学生头脑中的前科学概念是自发形成的． 过去，我们在教学中，常常误认为学生在学习物理之前其头脑如同一张“白纸”，教师可以在上面任意涂画，事实并非如此．学生在长期的生活实践当中，逐渐形成了自己对客观世界物质运动规律的看法．他们几乎每天都会看到物体在力的作用下运动，而在力停止作用时物体静止，于是主观地断言：有力，则物体运动；无力，则物体静止．这正是亚里士多德“力是维持物体运动原因”的理论． 第二，学生头脑中的前科学概念具有隐蔽性． 由于学生头脑中前科学概念都在潜移默化中形成的，所以它以潜在的形式存在．这包含两方面的意义．其一是学生自己并没有意识到它的存在，因为学生并没有有意识地思考并形成“力是维持物体运动原因”的概念．其二是前科学概念平时并不表现出来，但往往在学生运用物理概念解决问题时表现出来．比如前述测验表明，许多有10多年教龄的初中物理教师头脑中也存在着牛顿第一定律的前科学概念，然而他们自己却并不知道． 第三，学生头脑中的前科学概念具有顽固性． 由于前科学概念是儿童头脑中业已形成的概念，且长期的日常生活经验与观察又加强了这些概念．因此，学生头脑中的前科学慨念是非常顽固的． 国内外物理教育界近年来的一些研究表明：一旦学生对某些物理现象形成了前科学概念，要想加以转变是极其困难的．尤其那些在人类科学认识史上经历了曲折历程的前科学概念，更是如此． 按照皮亚杰的理论，学生认识什么和如何行动，主要决定于他们所具有的认知图式（思维模式），而不完全取决于教师所讲述的内容．他们按照自己已有的图式吸收和排斥信息．在有错误认识存在的情形下，就会在头脑中形成和正确信息极不相同的东西．

优化物理课堂 培养创新能力王小宁摘 要:创新是时代的要求，是当代中学生必备的素质，而学生创新能力的培养，与课堂教学是相辅相成的。本文将结合物理课堂教学，阐述如何对学生进行创新能力培养。关键词：优化课堂 培养能力由于我国基础教育改革的迅速深化,对课堂教学的要求越来越高。精心组织课堂,讲究教学策略,激发学生兴趣,诱导学生探究,启迪学生思维,培养学生创新能力,是搞好物理教学的关键。由此，优化课堂极为重要。一、巧用实验激趣，培养创新能力。物理学是一门以实验为基础的自然科学，物理实验综合了实验原理、设计思想和方法、实验操作和观察、数据分析处理等多个方面的知识和能力。同时实验最能引起学生的注意力，激发他们的学习兴趣。教师最好设计一些探究性、开放性的实验，在教师的适度引导下，通过学生动手动脑，发现问题，解决问题。不但构建了知识，提高了实践能力，还培养了学生的创新能力。1.为了学生有更多的动手机会，强化学生的感性认识，培养学生的实际操作能力和细致的观察能力，把部分教师演示实验和课外小实验改为学生课堂实验，增加学生自己动手的机会。把课本中一些原理和方法比较简单、仪器易取易读的演示实验改为堂上实验是比较有效的方法。让学生自己动手独立操作，通过认真观察和思考得出结论，实践证明，这样一方面使学生由被动手独立操作，通过认真观察和思考得出结论。实践证明，这样一方面使学生由被动学习变为主动探索，大大地调动学生学习的主动性和积极性；另一方面也直接培养了学生的实际操作能力，细致的观察分析能力，和自我解决问题的能力，比单纯由教师演示实验的效果好得多。2．把部分验证性实验改为探索性实验，培养学生勇于探索、敢物实践和善于创新的精神，既探求科学的精神。验证性实验一般是在对研究对象有了一定认识之后，根据已知的理论，对一些现象过程的存在、原因或规律检验其是否正确而设计的实验，它在实验目的、方法、原理方面起到了示范性作用，但不利于创新精神和能力的培养。我在物理教学中尝试将验证性实验改为探索性实验，在实验思想上进行创新设计，让学生充分动脑、动手，发挥学生的学习主体作用，培养学生的创新性思维和意识。二、引导自行探究，培养创新能力我们在实践中总结出了"设疑激趣、指导探究、启发思维、评价总结、应用迁移"的五环节课堂教学模式，在引导学生自行探究科学的活动过程中培养其创新能力方面作了一些初步尝试。1. 设疑激趣，提出假说布鲁纳说过："学习的最好刺激乃是兴趣。"因此，在教学中教师首先要创设情境，制造"悬念"，放手让学生观察、实验、思考，让具体的自然事物、有趣的自然现象紧紧吸引学生，激活学生思维，多而使他们产生强烈的探究欲望。比如在《流体压强与流速的关系》教学中，课伊始，我便对学生说："咱们用塑料瓶和硬币做一个游戏，"讲清游戏规则后，学生们怀着好奇心开始玩，不大功夫，只听学生惊喜地叫道："呀，硬币跳起来了！""还‘扑扑’地发出声音呢！""硬币为什么会跳起来呢？"我不失时机地问："你认为是怎么回事呢？"提出一个开放的发散思维的问题，学生的情绪一下子活跃起来，对这个问题作出了种种假设：可能是水槽中的热气将它顶起来了；可能是塑料瓶受热膨胀将硬币顶起来了；可能是瓶内的空气将它顶起来了；可能是硬币上的水变成水蒸气要往外跑，所以把硬币顶起来了……。发散思维是创造活动的起点，这一学习活动，既促进了学生积极思维，又能形成下面探究学习的动机。2. 指导探究，丰富感知．实践、探索的过程是创新的过程。要让学生去创新，就必须放手让他们自己实践，勇于探索。如何保证学生能够围绕中心问题进行实践、探索呢？在于教师提供有结构的材料。所谓有结构的材料，是指这些材料在使用时能揭示自然现象间的某种关系。如《流体压强与流速的关系》教学中，我给学生提供这些实验材料：烧杯、带直（弯）玻璃管的胶塞，红墨水、漏斗、乒乓球。让学生熟悉这些材料后，根据思考提纲自行设计实验方案。由于准备的这些材料紧紧围绕揭示"流体压强与流速的关系”一主题，从课堂教学效果看，各个组都设计出了比较理想的方案."行虽微而旨趣远"，是学生创造精神的表现。3. 启发思维，讨论探究 学生获得足够的感性材料后，教师要引导学生整理、加工事实，进行思维加工。(1) 整理事实，以说促思学生获得的感性事实是比较混乱的，缺乏条理性。教师引导学生通过语言把各自收集到的事实以及对事实的看法进行相互交流，活跃学生的思维，充分发挥他们的想象力、创造力。(2) 研究事实，发展思维在学生整理事实时，教师见机提出问题，挑起矛盾，巧妙地促使学生发表不同意见，将讨论的中心置于学生之中，使学生结合自己和别人收集的信息，进行分析、判断、归纳、甚至争论，从而找出其中的规律。如在《弹力》一课教学中，学生对收集到的事实进行整理后，一个学生答："我发现皮筋、弹簧……橡皮泥有弹性，木块……没有弹性。"三个同学同时反驳："不对，橡皮泥没有弹性"我适时引导："说说你们的理由。"学生立刻说："橡皮泥虽然能捏扁、搓长，但松手后它还是扁的、长的，不能再变成原样。"……这样，学生在不同意见的发表与争论中，用自己的语言概括出科学结论，这符合从感性到理性，从具体到抽象的认识过程。同时，学生的创造性思维得到了充分的锻炼。4. 评价总结，归纳达标 通过前三个环节的活动，学生得到了信息与思维的结果，教师对小组和个体的整个学习活动进行鼓励性评价，使学生体验成功的喜悦，将假说上升到结论、规律。5.应用迁移，释疑解难用科学的过程也是进行创新教育的重要环节。因此，教学的最后一个环节，我有目的地引导学生将所学知识运用于实践中，以达到扩展所学知识，发展创造能力的目的。如《内能》教学中这样设计：(1) 解释：（A）游戏中硬币跳舞现象。（B）为什么夏季自行车胎不能打太足的气？（C）铁轨这间为什么要留有空隙？（D）两根电线杆之间的电线，为什么冬季绷得比较紧，夏季比较松？ (2)处理：（A）踩瘪的乒乓球怎么能鼓起来？（B）怎样将塑料管迅速套在铁棒上？总的来看，在探究式五环节教学中，通过教师的精心指导，学生自己发现问题，自己提出问题，自己解决问题，创新意识和创造能力得到了充分发展。康城中学2011、1

物理小论文生活中有很多的物理现象，许多简单的现象可以用所学知识去解答。现象一：飞快的火车有一个安全距离，当我们在公路上步行时，不宜靠中太近，除了害怕离线的车会撞到之外。还有一个意料之外的原因，对此本文将作出解答。现象二：取两片很薄的纸，将他们贴近，用力的吹，我们并不能将纸吹开，反而出现被“吹拢”的情况。现象三：，对于相同流量的水而言，口径大的水龙头，水的流速很慢，但是对于口径小的水龙头，可以明显的看到流速加快了。这是什么原因呢？总结来看，空气和水都是流体，在两者之间有着一定的共同点，都遵循流体的基本性质，在流体的学习中有两个很重要的方程叫：伯努利方程和连续性方程。用它们就可以很简单的解释上面三个现象。首先，伯努里方程的基本表达式为：P+1/2pv+pgh=恒量。P指流体周围的压强大小，p指流体本身的密度，v指流体的速度。在上述但现象中，可把水和空气近似的看作理想流体，且它们作常流动。在以上前两种情况中，都可以将pgh看作是不变的，所以我们很容易的就得到P+1/2pv=恒量。容易得出压强和速度成反相关。下面将对三个现象作出具体的解释。解释现象一：其中提到一个意外的原因就是很有可能身边的空气将我们“推”向汽车而发生意外。为什么这么说？当车飞快的从我们身边开过的时候，对周围的空气造成了影响：使它们的速度加快，在这样的情况下，根据上面的推倒易知：速度过快造成周围空气的压强减小，在汽车周围形成一个压强差，在车周围的事物就容易被“压”到车下。这是相当危险的，所以步行要尽量的靠边走。解释现象二：当两片薄纸靠近，我们将它们看成和外面的空气分开，当我们吹气时，使得两纸间少量的空气流速加大，压强减小，外围的空气使得纸片贴在一起。解释现象三：同流量即体积相同，所以易知SV=S V。这就是理想流体的连续性方程。它表示理想流体作定常流动时，流体的速率与流管截面积的乘积是一个恒量。由此可知，当我们将口径边小时，必然导致流速加快。根据个原理在科技上也有很大的运用，比如切割水枪，对于一样的出水量，这种水枪的口径很微小，使得出水的速度极快，所含动能极大，在生产上有很大的运用。最后，要介绍一个很实用的方法：取水。在家中，看到大人用一根管子插到水里，用嘴在管口吸气，水就会自己流出来，我也试过，但没有成功，现在我目标了原因：必须保证吸气的一端低于出水的一端，为什么呢？这是利用了大气压的原理。当吸气后管子里成为真空，水就被外界大气压压倒了出水端。物理在我们的生活中有很大的作用，我们可以借着生活来学习物理，再利用物理来服务生活。