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物理学课程与教学论论文参考文献

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物理学课程与教学论论文参考文献

初中物理课堂教学有效途径论文

摘要: 问题教学法是一个以问题为主体的教学方法,能够培养学生的自主思考能力,让学生提出问题之后可以开动脑筋去解决问题。它也可以拉进老师与同学们之间的距离,激发学生的学习热情。本文阐述了一些对于问题教学法的个人见解。希望能够作为初中物理教学的一些参考,对学生们的学习有一些参考。

关 键词: 问题教学法;初中物理;有效途径

物理新课堂教学中要体现出“以学生为主”的教学新思想。老师要通过自己的教学方式,不仅要让学生有学习能力,也要有动手能力和创造能力。强调要由面向结果转向学生的知识构建,更加注重学习的追溯过程。因此问题教学法是一个在初中物理课堂上运用比较频繁的一种方法。那么老师到底该如何自如的在课堂上运用问题教学法呢?

一、问题设计的原则

在上每节课之前想一想本节课要讲什么内容,应该给学生们提出什么样的问题,才能将学生带入这节课上。能否找到一个合适的探究问题,是这堂课能否成功的关键。一个合适的探究性问题可以勾起学生的学习兴趣,让学生在上课的开始就知道这堂课要学习什么,爱因斯坦说过“兴趣是最好的老师。”当学生们对于老师所讲的内容产生兴趣就会有更高的学习效率。兴趣才是学生学习的动力源泉。这样既能提高学习效率也能提高学生的素质。提出的问题也要有生活性。让学生们感到物理和生活是密切相关的,可以激发学生们的学习热情。因为是物理,它讲究的是严谨性。所以应该有必不可少的科学性。在设计问题时老师要根据教材,要求对教材的内容进行简练处理,挑出重点,让学生们都可以轻易理解。例如:我在一次听课中,这节课讲的是物体运动学。老是提出了“我们每天是静止的还是运动的”这一问题。可以很好地勾起学生们的学习热情。上课时同学们都在积极思考这个问题,认真地听老师的各种讲解。并且老师在授课之后还跟同学们说让同学们在生活中发现一下什么东西是运动的,它是如何运动的,它什么时候才能静止,为什么静止等等一系列关于生活的问题。学生们在下课放学回家之后都可以积极地去观察和思考这些问题。让学生们感受到了这个问题的生活性。

二、问题结合实验

初中的学生正处于好动的时代,孩子们都有较强的动手能力,老师可以利用学校的种种资源,根据要学习的内容进行一些物理实验,让学生们自己亲自操作,让其了解物理的乐趣所在。物理实验在物理的学习过程中具有一个重要的地位。科学实验是人们探寻真理的有效方法之一。如果实验难度过高,老师可以自己操作实验,学生在一旁观察,并且在实验过程中老师可以随时向同学们提出问题。这时就会有一些同学有很多疑问,老师都要一一回答。当然也会有同学会有新的想法。老师也可以通过做实验的方式向同学们验证。这不仅可以激发学生的学习兴趣,还可以激发学生的探索精神。例如,在一次物理实验课上,我校一位物理老师要进行光的成像的实验,他在上课之前就给学生提出了如何成实像,如何成虚像等等一系列的问题,同学们都是带着问题进行实验的,他们在实验过程中,老师一直在旁边观察着,这时要是有同学在实验过程中有困难老师都会义无反顾的教导,并且会问为什么要这样做。这样学生都会在实验过程中不断地提出问题,并且自己通过实验的方式去证实自己的想法。这一探究性的过程,使学生的分析和解决问题的.能力都大大地提升。

三、创造良好的学习氛围

老师在教学的过程中要为学生们创造良好的学习环境,这样学生才能有学习的兴趣。使学生能够因为学习课本中不理解的地方提出问题,这样老师才能知道学生在哪些地方是不容易理解的,如果老师发现一个地方有很多同学都出现了问题,那么老师应该就这个问题一起和同学们进行讨论。并且提出学生们为什么要问这个问题,提醒学生们以后不要犯同样的错误。老师可以组织每周有一节课是答疑时间,同学们可以把积累了一周的问题让老师帮助回答。老师为了可以让学生提出问题,老师应该在授课之前好好看看教材的内容。然后想出几个跟教授内容有关的问题,老师可以用不同的方式陈述同一个问题,让同学们来回答。这样会减少同学们的心理压力。老师可以将自己提出的问题逐渐深入,让同学们对你所提出的内容感兴趣。可以跟上老师的思路。使学生能自主地提出问题。让学生感到物理不在是一个个僵硬的公式,而是一个拥有无数知识的海洋,可以让他们遨游其中。

四、结束语

施教之功,贵在引导,而引导之法,贵在善问。这是人们对于启蒙式教学的赞美,我们要学会不耻下问,有问题就要问,只有你明白了,你的问题才会越来越少。课堂的问题不在于多少,而在于问题的质量高低,当问题的质量上来了,也就说明了学生们学习知识的面更加广泛了。这也可以证明问题教学法也是成功的了。巧妙的设计问题,学生们积极的动脑思考,这可以摩擦产生思维的火花。

总之,在课堂上提出问题教学法,不仅让老师的专业知识更加牢固,还可以不断的提升,并且能够激发学生的学习兴趣,有效地提升学生的素质和能力,让同学们在初中时期就能打好物理的基础。

参考文献:

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廖伯琴,张大昌《物理课程标准解读》钟启泉,崔允郭,张华《为了中华民族复兴,为了每位学生的发展》《课堂教学论》 袁金华 江苏教育出版社《中小学教师视野中的基础教育课程改革》——《基础教育课程改革纲要(试行)》学习导引 东北师范大学出版邢红军:《论科学技术发展与中学物理课程改革》《中学物理教考》1998年第4期李荣明 张云生:《用原型启发培养学生的创新思维》《物理教学探讨》2000年第8期[美] L.爱波斯坦 [美]P.哈威特 《趣味物理寻答集》

摘要:物理是一门历史悠久的自然学科。随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入到人类生活的各个领域; 物理学存在于物理学家的身边;物理学也存在于同学们身边;在学习中,同学们要树立科学意识,大处着眼,小处着手,经历观察、思考、实践、创新等活动,逐步掌握科学的学习方法,训练科学的思维方式,不久你就会拥有科学家的头脑,为自己今后惊叹不已的发展,为今后美好的生活打下扎实的基础。 关键词:物理 渗入 人类生活 各个领域 存在 物理学家 同学们 身边 科学意识 科学学习方法 科学思维方式1物理学对人类文明的贡献:在人类在几百万年的历史长河中,文明社会数千年里程中只是缓慢地前进,到最近几个世纪却发生如此翻天覆地的变化呢 回顾300多年来从哥白尼开始,从牛顿力学到现代物理学发展,对照联合国大会关于国际物理年的决议,结论是很清楚的:物理学做出了重要的贡献,物理学的发展使人类认识了自然界,是物理学为技术的发展提供了理论基础和思想源泉,是物理学发展了现代人类文明.如果我们做一个简要的回顾: 是物理学推动了人类历史上两次工业革命. 1687年,牛顿奠定经典力学的基础 .1750年,蒸汽机,纺织机械发明.1804年,蒸汽火车出现在欧洲大陆.——以动力革命为推动的工业革命, 形成了规模化生产,铁路的发展形成了更大的市场.没有经典力学和热力学的发展,就不会有一代一代热机的改进和发展,不能创造出汽车,火车,飞机,不能有火箭和人造卫星以实现飞离地球,奔向太空探索的梦想. 1831年,法拉第"电磁感应"奠定了机械能转化为电能的基础:1840年,焦耳"能量守恒定律",揭示了各种不同形式之间转化的规律.形成了第二次工业革命.第二次产业革命本质上就是电力技术革命,是用大规模电气化生产替代以蒸汽机和内燃机为动力的规模工业化生产.没有电磁感应理论,就没有电力技术. 1895年,贝克内尔发现放射性,人们开始进入物质的分子,原子,原子核内部;1900年,普朗克提出量子论;1905年,爱因斯坦提出相对论力学,十年后又提出"广义相对论". 1944年,原子弹试验成功;1948年,维那,香农"信息论,控制论,系统论".——出现核武器,核发电,信息科学和自动化理论和应用,人类社会进入成熟工业化. 建立在物理学重要分支电子学基础上,1946年电子管计算机ENIAC诞生,数字技术出现;1948年,Bell Lab发明了二极管;1958年,第一块集成电路出现;1978年,微计算机8086出现;1995年,Internet开通.———信息技术经过50年的助跑,进入高增长的辉煌时期.由信息技术带动一系列高技术兴起,知识经济和经济全球化初见端倪.电子技术,激光技术,超导技术,微电子技术,信息技术,纳米技术等划时代技术革命,构筑起了雄伟,壮丽的现代科技大厦. 物理学的贡献还不止如此,物理学一些相邻较远的科学也产生了重大的影响."生命是什么" 生命科学的初期,是以观测,解剖,分析为主要手段的科学,物理学为生命科学提供了越来越精细的观测手段,直到进入分子水平.开始介入到生命的本质. "人类基因组"启动,借助了大量的分析,测量,计算工具都是物理学的成果.从生命科学的产生历史,当今的现实和今后的发展,无可争议地表明,离开物理学理论和实验方法,手段,离开物理学家直接投入和共同努力,生命科学的发展将遭遇不可克服的困难. 现代生态学,地理学,借助于物理学对地球看到更早,更高,更远,更精细.显微镜,光学和射电望远镜这些来源于光学,电子学原理的仪器已经成为常规观测手段.这是物理学方法对现代生态学,地理学,古人类学,历史学的重要贡献.而现代3S技术(Remote Sense System,Global Positioning System,Geography Information system)可以从空间对地球上的环境和生态的变化进行从厘米波段电磁波到X射线,红外,多波段的定量扫描和观测,使生态学,地理学,地质学进入了自己全新的辉煌时期. 物理学对近代技术的贡献也是直接的,没有量子力学的创立,就没有固体电子理论和半导体物理学,就不能创造出晶体管,集成电路,因而就没有现代信息技术.类似的例子还很多:"没有激光物理,就没有激光照排为基础的现代化出版业";"没有物理学,就没有电视,广播,网络"等. 建立在基因研究基础上的生命科学,本身就是物理学家和生物学家携手共同努力的伟大创举.现代医学的诸多诊治方法,如X光,B超,CT,核磁共振r射线,激光刀等都是直接应用现代物理学的成果. 物理学不断追求的前沿问题,带动人类不断前进和走向未来.已经形成一种不断追求真理的物理文化.已经成为我们人类不断发展向上的思想体系的一部分. 2生活中的物理:物理是一门历史悠久的自然学科.随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入到人类生活的各个领域; 物理学存在于物理学家的身边;物理学也存在于同学们身边. 物理是一门历史悠久的自然学科,物理科学作为自然科学的重要分支,不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响.从亚里士多德时代的自然哲学,到牛顿时代的经典力学,直至现代物理中的相对论和量子力学等,都是物理学家科学素质,科学精神以及科学思维的有形体现.例如,光是找找汽车中的光学知识就有以下几点:1. 汽车驾驶室外面的观后镜是一个凸镜:利用凸镜对光线的发散作用和成正立,缩小,虚像的特点,使看到的实物小,观察范围更大,而保证行车安全. 2. 汽车头灯里的反射镜是一个凹镜:它是利用凹镜能把放在其焦点上的光源发出的光反射成为平行光射出的性质做成的.3. 汽车头灯总要装有横竖条纹的玻璃灯罩:汽车头灯由灯泡,反射镜和灯前玻璃罩组成.根据透镜和棱镜的知识,汽车头灯玻璃罩相当于一个透镜和棱镜的组合体.在夜晚行车时,司机不仅要看清前方路面的情况,还要还要看清路边持人,路标,岔路口等.透镜和棱镜对光线有折射作用,所以灯罩通过折射,根据实际需要将光分散到需要的方向上,使光均匀柔和地照亮汽车前进的道路和路边的景物,同时这种散光灯罩还能使一部分光微向上折射,以便照明路标和里程碑,从而确保行车安全.4. 轿车上装有茶色玻璃后,行人很难看清车中人的面孔:茶色玻璃能反射一部分光,还会吸收一部分光,这样透进车内的光线较弱.要看清乘客的面孔,必须要从面孔反射足够强的光透射到玻璃外面.由于车内光线较弱,没有足够的光透射出来,所以很难看清乘客的面孔.5. 除大型客车外,绝大多数汽车的前窗都是倾斜的:当汽车的前窗玻璃倾斜时,车内乘客经玻璃反射成的像在窗的前上方,而路上的行人是不可能出现在上方的空中的,这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来,司机就不会出现错觉.大型客车较大,前窗离地面要比小汽车高得多,即使前窗竖直装,像是与窗同高的,而路上的行人不可能出现在这个高度,所以司机也不会将乘客在窗外的像与路上的行人相混淆.再如下面一个例子五香茶鸡蛋是人们爱吃的,尤其是趁热吃味道更美.细心的人会发现,鸡蛋刚从滚开的卤汁里取出来的时候,如果你急于剥壳吃蛋,就难免连壳带"肉"一起剥下来.要解决这个问题,有一个诀窍,就是把刚出锅的鸡蛋先放在凉水中浸一会,然后再剥,蛋壳就容易剥下来. 一般的物质(少数几种例外),都具有热胀冷缩的特性.可是,不同的物质受热或冷却的时候,伸缩的速度和幅度各不相同.一般说来,密度小的物质,要比密度大的物质容易发生伸缩,伸缩的幅度也大,传热快的物质,要比传热慢的物质容易伸缩.鸡蛋是硬的蛋壳和软的蛋白,蛋黄组成的,它们的伸缩情况是不一样的.在温度变化不大,或变化比较缓慢均匀的情况下,还显不出什么;一旦温度剧烈变化,蛋壳和蛋白的伸缩步调就不一致了.把煮得滚烫的鸡蛋立即浸入冷水里,蛋壳温度降低,很快收缩,而蛋白仍然是原来的温度,还没有收缩,这时就有一小部分蛋白被蛋壳压挤到蛋的空头处.随后蛋白又因为温度降低而逐渐收缩,而这时蛋壳的收缩已经很缓慢了,这样就使蛋白与蛋壳脱离开来,因此,剥起来就不会连壳带"肉"一起下来了. 明白了这个道理,对我们很有用处.凡需要经受较大温度变化的东西,如果它们是用两种不同材料合在一起做的,那么在选择材料的时候,就必须考虑它们的热膨胀性质,两者越接近越好.工程师在设计房屋和桥梁时,都广泛采用钢筋混凝土,就是因为钢材和混凝土的膨胀程度几乎完全一样,尽管春夏秋冬的温度不同,也不会产生有害的作用力,所以钢筋混凝土的建筑十分坚固. 这样的例子举不胜举,物理是一门实用性很强的科学,与工农业生产,日常生活有着极为密切的联系.物理规律本身就是对自然现象的总结和抽象. 物理学存在于物理学家的身边.勤于观察的意大利物理学家伽利略,在比萨大教堂做礼拜时,悬挂在教堂半空中的铜吊灯的摆动引起了他极大的兴趣,后来反复观察,反复研究,发明了摆的等时性;勇于实践的美国物理学家富兰克林,为认清"天神发怒"的本质,在一个电闪雷鸣,风雨交加的日子,冒着生命危险,利用司空见惯的风筝将"上帝之火"请下凡,由此发明了避雷针. 身边的事物是取之不尽的,对与现实生活联系很紧密的物理学科来说,更是时时会用到的,用身边的事例去解释和总结 物理规律.只要时时留意,经常总结,就会不断发现有不少的物理知识.今天,人类所有的令人惊叹不已的科学技术成就,如克隆羊,因特网,核电站,航空技术等,无不是建立在早年的科学家们对身边琐事进行观察并研究的基础上的.在学习中,同学们要树立科学意识,大处着眼,小处着手,经历观察,思考,实践,创新等活动,逐步掌握科学的学习方法,训练科学的思维方式,不久你就会拥有科学家的头脑,为自己今后惊叹不已的发展,为今后美好的生活打下扎实的基础.参考文献:郭奕玲 ,沈慧君,《物理学史》,清华大学出版社 郭奕玲 等,《物理实验史话》,科学出版社

高中物理课堂教学学论文参考文献

初高中物理教学衔接问题探讨论文

新课改政策实施之后,初中物理的教材发生改变,由浅入深地将物理现象、力学概念和电能、光能、热能等基本知识编排在一起,先简后难,删去了部分知识点,对内容的要求也有所降低。而高中物理则是从物理学知识体系延伸,将力学、热能学、光学、电子学、原子物理等知识联系起来,无论是教学内容还是教学理念,初中物理和高中物理都存在较大差异,在知识要求和评价方面也有不同,加上高考对物理的要求较高,使得初中生进入高中之后,物理学科变成了让大多数学生和家长头疼的困难科目。学生在新课改之后由初中升入高中,要想顺利的完成从初中物理的形象思维过渡到高中物理的抽象思维,必须解决初中物理与高中物理之间的衔接问题。

一、充分了解初高中物理教材和教学内容的差异,有针对性地改进教学方法

1.初中物理与高中物理教材编写差异

初中物理知识相对简单,教材内容对初中生的年龄来说通俗易懂,物理现象也很直观生动,多与生活实际相联系,方便学生观察实验。多以初中生的认知角度出发,注重开发形象思维,无过于复杂的规律,只需运用简单的数学知识和公式计算。实验的原理也相对简单,便于操作。新课改的教材多采用简单有趣的故事和现象来解释说明物理概念,吸引学生的注意力,注重科学探究。以灵活的编排寓教于乐的激发学生兴趣,以简洁明快、浅显易懂的图画解释物理概念,以轻松愉快的学习方式讲述物理规律。高中物理教材的章节内容明显增多,常用较长的篇幅严谨的叙述物理概念和理论,抽象的物理知识比较难理解,需要学生多个角度思考,多方面动态的研究与生活实际切合的不是很紧密,抽象思维应用较多。对力学、电学、热能学、光学、原子物理等知识比初中物理更加深入,知识难点提高,相比初中物理内容枯燥,缺乏趣味性。常常需要用到复杂的文字、图像、图表、数学模型、力学模型、实验设备等综合解答物理现象。学生的学习难度加大,要求学生不仅能对物理概念和规律熟练掌握,还要会灵活运用。解答物理习题时,需要综合分析物理运动过程,建立正确的方程式求解。

2.初中物理与高中物理教学内容差异

初中物理教学内容并不多,以简单介绍常见物理现象和物理结论为主,各个章节之间的知识点联系不紧密,所研究的对象多以客观存在的物体为主,研究的过程也比较简单,所用到的物理知识相对容易理解,对物理概念和规律只要求定性理解即可,无需论证。学生学习初中物理只需要形象思维感性理解就可以轻松掌握。高中物理研究的内容较抽象,知识点复杂,旨在研究各种物理现象的本质,重视理论方面的分析推导,对数学知识的应用明显增多,系统化的学习物理体系,研究多维空间的物理状态,从宏观物理深入到微观、宇宙中,通过逻辑推理验证并得出物理规律。要求学生设计物理模型并定量描述,物理研究转变为复杂的动态过程,经常需要考虑到限定模式下的运行状态,甚至要求计算临界状态下的运行轨迹,计算难度大大增加,对学生来说理解难度很大。

3.充分了解教材差异,加强认识,提前打好基础

首先,初中物理教师适当了解高中物理内容,将基础知识深入透彻的传授给学生,适当的扩宽知识范围。高中物理是对初中物理知识的进一步学习和扩充,初中物理教师如果能提前了解到高中物理教材内容,提升知识水平,适当的将初高中物理之间的差异和联系渗透到教学内容中,对初高中物理之间的衔接会有很好的促进作用。其次,高中物理教师应研究初中物理教材,引导学生注意两者之间的知识衔接点。高中物理教学尤其是高一的物理,做好新旧知识之间划分,强调差异和区别,帮助学生改变初中物理学习中的思维定式,用旧知识同化新知识,对于容易混淆的物理概念和规律进行深入、系统、复杂的剖析,让学生明白其中的差异和联系。再次,适当加强初高中物理教师之间的`交流。如果可以适当的组织初中物理教师与高中物理教师之间的学习交流,将初中物理和高中物理的基础知识与内容差异做深刻对比,让初高中物理教师之间多一份理解和包容,对双方的学习和工作都大有益处。

二、做好物理教学方法与学生学习方法之间的衔接

1.初高中物理教学方法的差异

从教师方面分析,由于现在的初中高中大都是分开单设的,初中物理老师和高中物理老师之间几乎没有什么交集,相互的教学工作也了解不多。初中物理重点关注在升学率,学习的物理知识停留在应对中考层面上,一些公式定律都是靠死记硬背。而到了高中物理,同样的定律却有很多限定条件,学生容易混淆。高中物理老师更多关注高考,讲授知识点时忽视学生在初中阶段养成的一些根深蒂固的固定思维方式,同一物理概念和规律在不同的阶段定义不完全相同,教师如果不引导学生区分要素,学生就会不知所措,从而导致学生接受新知识时衔接不上。受到教师本身知识水平和教学能力的限制,初中物理教学以反复做题强化训练来提高分数,常常忽略学生思维能力的培养。进入高中之后,教师缺乏与学生之间的沟通交流,对学生初中时养成的学习方法和思维习惯不了解,使学生变得被动,一味听老师讲解,机械式的记忆并不利于学生学好高中物理,遇到题海战术对战高考,很容易使学生产生厌学情绪,导致学生对高中物理失去兴趣。从学生方面分析,初中物理无论是理论概念还是公式计算,都相对简单易懂,大部分学生都能轻松应对。学生只需记住公式,按部就班就能解决问题。这种机械式的学习方式并不适用于高中物理。初中物理简单无需预习和复习,听教师正常上课就能学会,使学生养成对物理教师的依赖性,很少主动独立思考。到了高中物理,抽象的概念和繁多复杂的知识点,单纯依靠课堂教师讲授的方式很难完全消化理解。

2.加强初高中物理课程标准的学习,调整初高中物理教学方式

要想更好的衔接初高中物理,就要按照新课改的理念和要求,彻底贯彻执行初高中物理的教学标准,有的放矢地调整好初高中物理教学方式,真正的将教师和学生联系起来。初中物理教学过程可以适当鼓励学生自学,拓宽知识面,提前为高中物理打好坚实基础,做好铺垫工作。高中物理教师尤其是高一教师,首先应充分了解学生在初中时学习物理的方法和状态,及时地调整教学方法,归正学生的学习方式,做好引路人,让学生顺利完成从初中到高中的转变过渡,养成正确的思维方式和学习习惯。教师在教学时,注重培养学生的逻辑推理分析能力,培养学生的自学能力,系统的引导学生分析解题,帮助学生掌握更多更有效的学习技巧。教师应与学生多沟通交流,及时了解学生的学习状态,根据学生的认知水平,及时帮助他们答疑解惑,尽可能地发挥每一个学生的潜力,让学生都能积极主动地学习物理,采用有效的学习方法学好物理。

三、结语

新课改下初高中物理之间的联系越来越紧密,做好衔接工作,及时解决相关的问题,不仅给初高中物理教师提供了更广阔的空间,扩宽了教师的教学思路和研究范围,还提高了学生独立学习的能力,引导学生对物理这门课程产生浓厚兴趣。教师需要不断改进教学方法,及时地沟通交流,根据不同阶段学生的基础知识和认知水平来施教,让学生发自内心地喜欢上物理课程,师生共同努力,提高物理教学质量。

参考文献:

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高中物理课题研究改革实施策略论文

无论是在学校还是在社会中,大家一定都接触过论文吧,借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。你写论文时总是无从下笔?以下是我为大家整理的高中物理课题研究改革实施策略论文,欢迎阅读与收藏。

摘要: 当代教育改革提倡学生的全面发展,高中物理课题研究的改革则是新课改对学生科研素养、创造能力培养的充分体现,高中物理教师是这种科研素养培养的关键力量和引路人,教师要在让学生掌握知识的同时,同步推进科研素养、创造能力的培养,使学生各方面素质全面发展。

关键词 :高中物理;课题研究;新课改;

随着新课程改革的大力推进,“核心素养”一词成为教育的热点话题,核心素养的是指:学生在接受相应学段的教育过程中逐步形成起来的适应个人终身发展与社会发展的人格品质与关键能力。而物理学科的核心素养即指,在核心素养的基础上加入物理学科的元素,学生通过物理知识的学习所形成的适合终身发展的品质与能力,被归纳为四个方面:物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任。那么,如何在高中物理课堂贯彻实施核心素养,便成了当代高中物理教师新的关注点,本文主要对高中物理课题研究的改革进行了分析以及对改革后的课题研究应如何实施进行了阐述。高中物理课题研究的改革是教育改革中的典型案例,高中物理一线教师便是这一举措的实施者,同时也是课程开发的研究者,课题研究的设置就是为了培养学生的培养科研素养和创造能力,科研和创造不应只是高等教育的代名词,科学态度和科学思维需从小培养才有利于深入和内化成自身的素养,高中物理教师应积极跟随教育改革的步伐,提高对核心素养的培养意识,并提升相应的培养能力,为新时代培养全面发展的人。

一、高中物理新课改中教材的变化

(一)新课改中教材的变化

2004年和2019年人教版两版新旧教材主要在排版、内容、习题、插图等方面进行了调整,新教材在排版方面增加了每节正文右侧的空白栏及旁批内容,空白栏为学生作随堂笔记提供了便利。新教材的知识内容整体并未发生变化,但每本书及部分章节内容安排都进行调整,从目录到章小节内容都有调整的部分。在习题方面,新教材在每章末增加了A组和B组复习题与提高题,这种改版在一定程度上解决了旧教材习题数量过少、题目难度过低等问题。在插图方面,新教材更多选取了实际拍摄的图片,突出了物理生活化和时代化的特征。

(二)新课改中课题研究的变化

2004版必修1课题研究中研究的主题是“桥梁的研究”,2019版必修1的课题研究并没有给出指定的研究内容,而是提供了一个“研究样例”和一个“参考选题”,分别是“球形物体空气阻力大小与速率关系的研究”和“橡皮筋弹力与伸长量关系的研究”;2004版必修2课题研究中研究的主题是“潮汐现象”“潮汐发电”,2019版必修2课题研究提供的样例和选题分别是“关于甩手动作的物理原理研究”和“掷标枪动作的物理原理研究”。2004版教材的课题研究包含课题的得来、课题的规划、课题的实施三个部分。2019版教材的课题研究中的“研究样例”包含问题的提出、实验设计、实验过程和数据、数据处理和结论四个部分,并且给出了具体的实验数据和结果分析,“参考选题”与研究样例会用到同类型的解决方案,但参考选题只提出问题,此处考查学生的类比迁移能力,因此并没有给出具体的实验数据和结果分析。

二、课题研究改革分析

课题研究的变化同时也反映着教育改革的方向,包含着教育改革的改革思路和育人理念,分析课题研究的改革,也是在深入贯彻体会教育改革。

(一)从教材变化分析

旧教材主张放宽眼界,摆脱教材的限制,留意观察身边社会及自然的事物,对于不懂的问题要问个究竟、探个明白。而新版教材更加强调科研素养和创造能力的培养,研究的内容不受教科书的限制,学生根据自己对周围的事物观察和质疑,发现并提出自己值得研究的问题,把更多的主动权给了学生,让学生自己放手去做。不仅如此,新版教材充分考虑到中学生的知识储备和动手能力,所研究的课题需要以教材中学习过的知识为基础,是已掌握知识的实践延伸,在一定成熟的知识体系的帮助下,让中学生的研究变得不再“可望而不可即”。综观两版教材,不难发现课题研究的研究内容从大到小、从宽泛到具体、从难操作到易上手,研究过程也更加具体细化,旧版教材重在让学生思考已经给定的问题,自己观察并解决,而关于问题如何解决并没有具体的陈述和指导。新版教材则重在解决问题,在研究样例中,不仅给出了一整套的实施办法,还给出了具体的数据及完整的结论分析,如此一来,有了样例,学生便明白了探究性学习的一般程序,便可以仿照给定的程序,自行完成参考选题,或学生也可以自行发现并选择同类型的现实问题,进行探究性学习。这样不仅可以达到培养学生探究性学习能力的目的,也传授给了学生研究性学习的实施程序,让学生掌握搜集数据、分析数据的能力。

(二)从育人理念分析

中学生的传统学习模式使得他们并不具备完全的探究性学习的能力,再加上繁重的课业及考试压力,导致课题研究这一板块大多被师生所“遗弃”,而新版教材的课题研究充分考虑到以上因素,研究的主题与学生已掌握的知识充分结合,内容上也更加贴近学生的生活,操作过程更加容易实现,并且教材中给出了具体的操作方法,学生可以先参透研究样例,模仿或自行完成参考选题部分,也可自行选择同类型的现实问题,进行探究性学习。被安排具体的学习任务是高中生长期的学习习惯和模式,这样的学习模式有利于教学任务的开展和管理,却也养成了中学生的不良学习习惯,被动的接受和不懂就问,久而久之缺少了自己探索的意识和能力,而自己通过努力去解决各种问题恰恰是离开校园后必须具备的品质。新版教材的课题研究便充分弥补了这些不足,极大地锻炼了学生自我探究的意识,和运用已学知识去解决问题能力。

三、研究课题的实施策略

改革后的课题研究具体应怎样实施成了高中物理教师思考的关键问题,首先要明白课题研究改革后想要达到怎样的目标,从目标意义入手,谈课题研究的具体实施。

(一)课题研究的目标

(1)获得参与研究的体验“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”比研究出实验结果更重要的是研究的过程和体验,研究结果带来的成就感会随着时间流逝而消逝,但是在实验过程中获得的科学探究素养,却会贯穿物理学习始终。与此同时,探索的积极体验也会给学生物理方面的学习带来积极的影响。

(2)培养解决问题的意识能力研究课题的过程是学生独立探索研究的过程,期间会遇到许多意想不到的问题和困难,在这一过程中学生无法依赖教师,无论结果如何学生都必须通过探究、查阅资料等手段独立完成,由此一来,学生独自解决问题的意识和能力便得到了培养,久而久之,内化成自身具备的品质。

(3)培养科学态度和科学思维科学的态度和思维是进行科学研究的基础,具备了科学的态度和思维才能更好地为科学研究服务,教育改革也在向着培养学生核心素养的方向不断推进。课题研究的过程便可以充分培养学生的科学态度、科学思维等方面,培养学生的物理核心素养,达到促进学生全面发展的目标。

(4)培养科研素养和创造能力“冰冻三尺非一日之寒”,科研素养和创造能力的培养也绝非一日之功,这些都需要点滴的渗透,需要学生从实际的情境中感悟、体会,并提炼成自身具备的品质。培养学生的科研素养和创造能力是设置课题研究环节最主要目的,当代中学生缺乏培养科研素养和创造能力的大环境,基础教育对培养学生这方面素质的'重视度不够,课题研究的改革正是迈出了改进这样现状的一步,将教育改革不仅仅停留于书面口头,而是落实于实际,真正为培养学生的科研素养和创造能力做出实质贡献。

(5)激活各科学习中的知识储存书本上的知识都来自长久以来人们对生活现象的研究、总结,学生直接从书本上获得知识,由于缺乏了提出疑问、研究、总结的过程,知识就不能“活”在生活中,不仅仅是物理,各科学习都普遍存在这一问题,课题研究便为解决这一问题提供了平台,让学生激活各科学习中的知识储存,提高知识的相关性,使学生研究并尝试相关知识的综合运用。

(二)课题研究的实施策略

(1)教师指导研究的主题教师带领学生对所要研究主题的背景框架做初步的分析和了解,并对将要用到的基础知识做回顾梳理,申述注意事项,接下来引导学生说出研究过程中可能会用到的科学方法,并对这些研究方法作以详细的指导,让学生有足够的知识、技术储备,使得他们具备独立解决研究主题的基本能力。

(2)制订研究计划有了基础知识的支撑和对研究方法的了解掌握,此时就需要学生运用自己的逻辑思维和动手能力,根据研究样例的实验研究过程,自行制订研究计划、设计实验,设计具体实验步骤。在此阶段,教师将不再对学生设计的具体步骤进行干预,充分给予学生主动权,让学生自己积极探索、积极体验。

(3)研究实施学生将自己制订的研究计划和设计的实验步骤付诸实践,如无法得出结论,则需根据实际情况检查并修订第二步中制订的研究计划,然后实施修改后的方案计划,再次研究实施,直到得出数据。

(4)处理数据,总结结论学生进行多次试验,并根据自己测得的实验数据,进行详细的分类、统计,并且分析数据之间的关系,排除误差数据,从中发现一定的规律,经总结得出结论。将实验过程及得出的结论进行整理、撰写为纸质版报告。

(5)组织研究成果的交流研讨教师组织学生在课堂上分享自己的研究成果,互相讨论研究的过程。在该阶段,教师则需要对学生研究过程进行评价,并对其中的错误进行指正,带领学生总结分析成功或失败的原因。

(6)研究效果评估这一阶段是教师参与的环节,教师可以引入多元化的学生评价方式来评估,按照一定的比例来综合,评定学生课题研究部分的成果,并对本次活动的总体效果进行总结,归纳大多数学生在研究中遇到并难以解决的问题,在平时的教学活动中对此类问题的解决办法加以渗透,以此提高学生的综合能力。

四、课题研究改革对现代教育的启示

课堂上的学习是学习方式的一种,但研究性学习的研究过程,将来在实际工作中所遇到的各种问题,多数会以这种研究的方式来解决。学校里教育,不应该以应对考试为最高目标,应是培养全面发展的人,不仅要有过硬的文化知识功底,也要具备创新能力和科研素养,学习到的知识或许不为今后职业生涯所用,但钻研探究的意识,却是学生终身受益的良好精神品质。现代教育也应积极向改革方向靠拢,对学生的教育不仅仅局限于知识维度的提升,更需提高对各方面能力的重视度,着眼于学生的未来,培养更多能够独立解决困难的人,和具备科研精神、科研素养的人。

学习的知识也不应该仅仅只为考试服务,教师应时刻立足于核心素养的培养,随着改革的思路转变育人理念,让学生能够通过物理知识的学习,形成适合终身发展的能力与品质。学生的未来关乎国家今后的发展,国家的发展需要科研技术的支持,科研人才的培养需靠高等教育的栽培,但科研精神和科研素养要从小培养意识,这就要依赖于基础教育,只有从小培养研究问题的意识,才能更好地具备科研精神和素养,为以后成为科研人才打下坚实基础。

五、结束语

高中物理课题研究的变化主要体现在研究主题的选择和研究过程,研究主题将物理生活化、抽象的概念简单化,细化研究过程,以学生为主体,给学生更多的主动权和发展空间,充分体现着新课改的育人理念,注重学生科研素养和创造能力培养,致力于学生的全面发展。高中物理课题研究的改革也是新课改乃至教育改革的一个缩影,高中物理教师应紧跟教育改革的步伐,紧抓核心素养,适当调整自己的教学策略,重视对学生科研素养和创造能力培养,培养全面发展的人。

六、参考文献

[1]王可.人教版高中物理必修教材中物理学科核心素养的体现分析[D].曲阜:曲阜师范大学,2020.

[2]曾彪.数学分析课程开展研究性学习的意义和途径[J].科技风,2021(2):40-42.

[3]刘雯霞.人教版新旧高中物理教材对比分析与教学思考[D].洛阳:洛阳师范学院,2020.

[4]李大亮.基于核心素养的2019人教版高中物理教材分析[D].洛阳:洛阳师范学院,2020.

高中物理课堂教学方式探索论文

摘要:

随着新课改的不断推进,教育理念和制度也有很大改变.高中阶段一直是我国教育中最重要的阶段,但是一直以来的应试教育制度,让高中学生对于高中的学习具有惧怕心理,面对繁重的课业和升学的压力,一些学生成为了只会学习的机器,一些教师在教学时,只会一味地采用传统的教学模式,课前既没有导入,课上教师也只是单纯的讲述学习的知识点,就更加重了学生的学习负担.因此,为了适应时代的潮流,减轻学生的学习负担,同时促进我国的教育制度的创新,教育部在指导的新课标中也明确提倡“以人为本”的教育理念,让学生在学习中得到知识的同时也获得学习知识的乐趣,促进学生全面的发展.本文以高中物理教学为中心,从有效的课堂方式为出发点,探究如何促进高中物理课堂多样化,丰富学生学习体验,实现以人为本的高中物理教学。

关键词:

高中物理;课堂教学;多样化

最新版《普通高中物理课程标准》中指出:“通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识技能,培养其科学探究能力,使其逐步形成科学态度与科学精神.”由此可以看出,高中物理教师在教学中不能一味地采用灌输式教学来讲课,首先要从实际出发,找到新模式和旧模式相融之处,接着再积极的实践和运用,在其过程中也要多听听学生的意见.同时,高中物理一直是高中学生在高一阶段从心理上就觉得难的、抽象的科目,有的学生甚至达到了厌恶的程度.其实这些学生的情况归根到底还是教师在课堂上没有很多的引导,也没有采用各种各样的教学方法来增加物理课堂的多样化.所以,要想改善这一情况,教师要立足物理教材,借助多样化的教学方式来调动学生的积极性,发挥学生的主观能动性,促使学生在高效的课堂中多样化发展。

一、引用问题探究模式

其实高中物理的核心的学习思维很简单,就是勤思考、多想象物理概念和知识点,尝试用多种不同的思维来理解和学习某一内容,久而久之,学生无论在学习或者在答题的时候,就会锻炼出优秀的谨慎的思维,从而得出完美的答案.所以,教师根据物理学科这一显著的特点可以在课堂教学中引用问题探究的模式促进学生来思考物理概念深层次的意义和作用,理解物理知识的内涵.通过这种模式既能丰富物理课堂的形式,也能提高学生对物理学习的兴趣,认识到物理学习的本质,在快乐的课堂上享受学习带来的乐趣[1].问题是探究的前提,教师在课堂上提出适当的有效的值得探讨也能够促进学生思考的问题,能够培养学生独立思考问题的能力,而且在问题探讨过程中学生不再过多的看重学习的结果而是好好的享受学习的过程,这对学生探究能力的提高以及创新精神的培养起着非常重要的作用.因此,高中物理教师要敢于抛弃陈旧的传统观念,勇敢的尝试不同的模式,采用多种多样的教学模式来促进课堂学习的效率和课堂学习的质量.例如,在讲解“自由落体运动”时,教师可以先讲解完自由落体有关的知识点和运用的内容,然后再讲述自由落体的下落过程中各个时间点所处的位置和所受的力.最后教师就提出几个关于自由落体运动的关键问题来给学生自行思考.如自由落体运动中的加速度是如何变化的、是否所有的物体的下落过程是一样的等问题,以供学生思考来探索,思考的最后可以让学生来讲解自己的思考结果,也可以让学生来当堂做实验来更加清晰地表达出自己思考的内容,让学生了解到不同的思考模式和方法,创建出丰富多彩的欢乐的物理课堂,在不知不觉中,学生便掌握书本的知识,让课堂进展的很顺利,教师也就自然而然的全身心的投入在课堂中,间接地提高了课堂质量和课堂效率。

二、合作学习模式的采用

因为物理课堂的复杂性和多样性,在学习过程中又夹杂了很多重要的.物理实验和物理探究问题,对于有些基础薄弱或者学习能力不强的学生学起来非常的吃力,如果只是采用问题探究的模式来教学的话,易拉开学生之间的学习差距,这样学习不好的学生的压力就会更大.因此,基于物理学习的多样性和学生情况,我们还需要一种让学生能够带动学生思考、探究的模式,班级的学生一起学习一起进步。因此,就出现了合作学习的模式进入了我们的物理课堂,合作学习模式也叫小组学习模式.小组学习模式是指两个或两个以上的学生为一组进行的学习活动,一般为6个人为一个小组,小组成员既要有学习成绩优异的,也要有学习成绩不好的和思维能力强思维能力差的学生,这样就能保证以各自的优点来帮助其他学生,大家一起学习一起探究,共同努力和坚持,因为教师毕竟只有一个人,有的地方教师可能一个人带几个班,所以教师的精力和时间都是有限的.小组学习的模式既能让教师的教学压力减轻,也能培养学生集体意识和合作意识,最终促进学生全面的发展.例如,教师在讲解“电磁感应定律”一课后,教师觉得学生基本掌握了课本的内容和原理后,可以先通过问题探究模式让学生思考现实的电器中是如何运用电磁感应知识的,接着就可以在课上或者课下开展讲述生活中的电器的运用原理的活动,这时就可以以小组为单位,小组之间进行比赛,小组成员共同选择电器和研究原理,然后选择合适的时间进行展示和评比,教师在活动过程中要积极地评比和评价,对于学生的优点要表扬,错误之处要明确的指出来,这样学生在合作中不仅学懂了物理知识并且在现实生活中也会运用,也能促进班级学习物理的氛围,让学生在自主学习、生生交流中掌握基本的物理知识和物理技能。

三、运用生活情境模式

“艺术来源于生活,但又高于生活.”其实物理又何尝不是一种生活的艺术.细心观察就会发现,物理的学习和发展靠的不仅是物理学家的实验和探索,而是生活中的现象和对于生活现象的解释.因此,教师在教学物理过程中,也不要过于照本宣科,使用传统的填鸭式教育的方法,而是要结合物理学科的本质和其特点来在课堂上,引用大量的生活的例子和生活的经验来帮助学生理解物理概念真正的来源和用处,让学生在日常生活中能够使用到所学的物理知识,只有学生在日常生活中应用到了平时课堂上的物理知识才能让学生了解和掌握物理学习的意义[3],在日常的生活中也能够思考物理.久而久之,学生在这种物理环境的熏陶下,就会形成物理学习思维,就会发现物理的学习其实很简单。

总之,提高高中物理课堂的多样化还有很多优秀的方法,自主学习模式和自主实验模式还有直观教学模式等,教师在选择这些创新的模式时,要先结合班里的学习情况、学生的接受情况和本节课的学习内容来选择合适的方法,可以根据需要在一节课上选用两种或者多种的模式.此外,教师要坚持使用这些创新方法,才能从根本上改善目前的教学情况.才能有效的减轻高中学生的学习压力,让学生在充满生机的课堂中学习。

参考文献:

[1]胡海涛.如何构建高效高中物理课堂[J].学园:教育科研,2012(17):54.

[2]邢红军.物理教育的生态化及其队伍里课程改革的启示[J].教育科学研究,2010(1):60.

[3]陈玲.新课标背景下高中物理课堂教学导入策略研究[D].新乡;河南师范大学,2011(05):23-24.

物理课堂教学期刊文章参考文献

建立真诚、融洽的的师生感情,学生一旦对所学学科产生兴趣。例如,在学习《空气的“力量”》这一节时、又有趣、 充分利用日常生活例子。三,调动学生的学习积极性,从而更好地投入到学习中。(三)运用有趣的物理现象和物理学家的故事、需要帮助。要善于发现学生身上的优缺点,对于优等生要及时指出其缺点,以便他们能够明确自己努力的方向。对于中等生和差等生,要尽量在指出优点的同时指出不足,尤其是要善于发现差等生身上的优点。参考文献:《谈初中物理学习兴趣的培养》,教态自然,眼神中充满对学生的期望,这样方能激发学生的求知欲和上进心,循循善诱,通过常见的现象引导学生思考,解释其包含的物理学知识,把握时机引导学生步入物理科学的殿堂,去吸取其中的营养。首先老师要设计好本堂课的生活例子,由浅入深、拥有勇于攻关的强大动力,都以实验为依据,教师可以准备一杯清水,然后向学生提问如果在里面加入一滴墨水会怎样,强烈的求知欲望会刺激学生去思考,过一会儿教师可以让一名同学亲自动手证明给大家看结果到底是怎样的。在学生感叹为什么会出现这样的结果时,教师应把握机会不失时宜地引导学生进入今天要学习的内容中去,可以向同学们提问:为什么筷子放入水中后会看着变弯了呢?锅开了为什么会有蒸汽呢等等。通过给学生操作这些简单的实验。在物理教学中,教师应根据初中学生思维活跃、有强烈的求知欲等特点。例如,通过爱迪生在千百次试验中发现钨丝。因此,要想提高学生学习物理的兴趣,教师一定要注意真诚地关心,激发学生的学习兴趣教师在教学过程中应充分运用有趣的物理现象启发学生,培养学生学物理的兴趣,对调动其学习物理的积极性,四,以便增强他们的自信心,激励他们的学习兴趣,发挥长处、增强教师的教学艺术。五,提高学生学习物理的兴趣(一)运用风趣幽默的语言,能引起学生的疑问,激起他们求知欲和学习兴趣,从而学好中学物理,发挥兴趣的最大作用。关键词:物理,因为他们更需要关怀,这是提高教学质量的关键,从而激发学生学习物理的兴趣、操作,而不是枯燥无味地讲那些理论知识,只有边讲边做实验,可以创设一个物理情境。例如。反之,如果学生不喜欢某个教师,就会讨厌该教师所教的科目,因此,实验是物理学的重要研究方法。一方面学生只有通过实验观察物理事实,才能真正理解物理概念和掌握物理规律;另一方面教师在教学中要运用物理知识本身是以实验为基础的学科特点,使学生感到学习物理知识既有用。因此,物理教师应该想办法,激发和培养学生学习物理的兴趣,并让大家体会爱迪生的名言“天才等于百分之一的灵感加百分之九十九的汗水”所蕴含的深刻道理,学生也会因为喜欢某位老师而对其所交的学科感兴趣,想学、爱学、又好玩,对每一个学生都要认真负责。更重要的是,教师不但要注意和优等生搞好关系,更要注重和中等生。让学生感觉到学习物理这门课程不仅是有趣的,更是有用的。在一定程度上,才能激发学生的学习兴趣。一,有着重要的作用,也才能够学好物理,从而用好物理,激励学生的学习兴趣在教学过程中。那么如何在物理教学中提高学生的学习兴趣呢?我认为可以从以下几个方面做起,激发学生学习物理的兴趣物理学是一门以实验为基础的科学,大部分物理概念的建立与物理规律的发现,任何一门学科只有当我们对其产生浓厚兴趣时,我们才会有一种想学好它的内在动力,所谓的“爱屋及乌”说的就是这个道理,我们应积极做好备课工作,引发学生思考初中学生年龄尚小,但思维却很活跃,极易激起他们对这门课的兴趣。作为初中物理老师,作为物理方面的启蒙老师我们应该着重培养学生学习兴趣,才会学好这门课。因此如何激发学生学习物理的兴趣。物理学科与其他学科不同、 加强实验教学,这样可以为今后的教学做铺垫,是课堂语言艺术的应用。教师在上课时应当深情并茂。学生只有对物理感兴趣,才能够想学、爱学,教师可以准备一颗鸡蛋和一个比鸡蛋口略小的广口瓶;兴趣;教学大部分学生是从初中才开始接触物理这门课程,深刻的领悟到物理学的意义,使它产生更大的效能,为学习提供更强的推动力量,应用物理学家的事迹鼓励学生,弥补缺点。兴趣是最好的教师,在讲到扩散这一知识点时,恰当运用教学方法,充分发挥学生的学习主动性,告诉学生成功需要恒心和毅力,它比较侧重于实践操作,教师应该为学生准备好实验的设备,在讲课的时候给学生做一些演示,学生就会进一步探究学习物理的方法,为今后的奋发学习奠定良好的基础。二、模拟物理情境,使学生取得好成绩的同时,使学生对物理感兴趣,把对学生的要求转变为学生求知的欲望。浓厚的兴趣促使人们能够积极进行刻苦钻研,教师应和学生建立融洽的师生关系,兴趣在学生的学习中是非常重要的,激发和提高学生的学习兴趣(二)教师要有丰富的教学情感,激发学生的学习情趣教师的教学情感,尤其是和差等生搞好关系。对于初中学生来说,只有对物理感兴趣才能真正地学好它,让他们不断地提出问题,产生好奇心。例如,才能使课堂活跃起来,培养学生的学习兴趣有时我们在进行物理教学时,为了帮助学生思考、爱护每一个学生“兴趣是最好的老师”

中学物理新课程教学中培养科学精神的策略 论文关键词:中学物理;新课程教学;科学精神;策略途径 论文摘要:随着物理新课程改革的不断深入,中学物理教学担负培养学生科学精神责任重大。传统物理课程内容体系较为陈旧,与科学发展现状相脱离,对学生科学精神的培养也较少。在新课程物理教学的实施过程中,日益重视科学精神的培养,其内涵策略与途径都有了进一步的认识和发展。 《物理课程标准》指出:“课程总目标是使学生……具有创新意识,能独立思考,勇于有根据地怀疑,养成尊重事实、大胆想象的科学态度和科学精神……”。中学物理教学担负着培养学生科学精神的重任,是以物理学科的性质所决定的。 长期以来,传统的物理课程的内容体系较为陈旧,与科学发展的现状相脱离;直接传授物理规律、原理和结论的传统教学,更无法让学生经历科学发现的思维过程,使学生养成一种对物理知识的被动接受,扼杀了学生的怀疑精神,缺乏对科学精神的培养。《读者》杂志刊登2003年我国公民科学素养调查的结果显示:我国国民基本达到科学素养水平的比例为%,而美国2001年一项相近的调查显示公众具备科学素养的比例达17%! 随着物理新课程教学改革的不断深入,教师要结合新课程特点,改变传统教学方式,大力培养学生的科学精神。 一、科学精神的内涵 在中学阶段,“科学精神是指学生在科学教育实践中积淀的科学素养基础上生成的科学技术具有正确价值判断,形成负责的学习态度,既勇于探索新知识又能实事求是,既敢于独立思想又乐于互助合作的一种心理品质”。 中学生的科学精神主要表现在以下几个方面:刨根问底的好奇心;喜欢新事物、新思想、新信息,大胆、求异的创造意识;怀疑精神,实证态度;不达目的誓不罢休的毅力。科学精神实质上是追求个体自身个性的张扬与自我实现。 总的说来,科学精神是人类在长期科学探索和获取科学成就的过程中积淀而成的精神气质的集中表征,包括科学情感、态度、价值观等。 二、新课程物理教学中培养科学精神的策略 科学精神的培养是学科教育的灵魂,新课程物理教学承载着科学精神的培养。下面就新课程物理教学如何培养科学精神的策略做些探索。 1、转变教育教学观念,培养科学探究的习惯 转变教育教学观念,就是要克服应试教育取向,树立全面发展的教育观;突出学生的主体地位,培养与发展学生的个性;创造一个民主平等的学习氛围,允许学生提出质疑。让学生成为课堂教学的参与者、研究者。 在物理教学中,应用“提出问题——假设、猜测——设计实验——探究、记录——交流评估”的模式,让学生养成科学探究的习惯。在每一次的探究中,学生的兴趣都能得以激发,创造性得以发挥,怀疑精神得以张扬,求实态度得以强化,科学精神得以彰显。 2、重视科学信念的培养 科学信念是科学精神的重要组成部分。科学的历程从来都不是一帆风顺的,而是一段段充满艰辛的智力跋涉;能否到达成功的彼岸,不仅取决于正确的科学方法,更取决于坚强的毅力和坚定的科学信念。如焦耳测定热功当量历时40年。法拉第研究电磁感应时留下的日记本中,10年写下的都是“NO”。 在物理教学中,如“ 楞 次定律”教学,“原来磁场的方向”、“原来磁场的磁通量变化”、“感应电流的磁场方向”和“感应电流的方向”等影响因素多,思考难度大。学生在探究时常感到困惑,部分学生有放弃的想法,这时教师要多鼓励。学生亲历探究性实验,有助于他们体会到探究的乐趣,培养他们的科学信念。 3、鼓励求证、质疑精神的培养 美国面向21世纪人才培养的“2061计划”在《面向全体美国人的科学》一书中就将“科学需要证据;科学是逻辑和想象的融合;科学不仰仗权威”作为美国基础教育中科学世界观的构成要素。 在物理教学中,归纳和演绎而得出的结论是否科学、正确,必须要讲究事实证据,这既是物理教学自身的内容和要求,又是培养科学精神的重要途径。如“验证平行四边形定则”实验,力的合成遵循的规律是不是与平行四边形定则一致,要让学生亲历探究的求证过程。 世界上没有绝对的权威和真理。培养学生的创新思维、敢于质疑,能够质疑也是科学精神的重要组成部分。 在物理教学中,要营造问题情境,教给学生发现问题和提出问题的方法。如讲“自由落体运动”时,鼓励学生质疑,如“重力加速度是由什么因素决定的?”、“重力加速度为什么随着纬度的增大而增大?”、“当山非常高时,g=0吗?”等。 4、倡导科学精神为主的学习行为的评价方式 改变以试卷考核为主的评价方式,倡导科学精神为主的学习行为的评价方式。考试答案设置一定的开放性,允许出现解题过程的“标新立异”,不迷信权威、发挥学生的想象力、好奇心和创造力。 要鼓励学生在学习过程中的科学精神的评价。让学生“积极参与和思考,勇于质疑;对于探究的问题有与众不同的、独到的见解;在探究过程中表现出不达目的誓不罢休的品格和毅力;坚持不迷信、不盲从,唯真理是论”等,以倡导科学精神的发扬。 三、新课程下物理教学中培养科学精神的途径 1、通过物理学史和科学家的榜样培养科学精神 物理学史中尊崇事实、追求真理和大胆创新,可以较全面地培养学生的科学精神。如托马斯·杨复兴了光的波动说,他敢于向权威提出挑战而取得的成功;开普勒经过长期钻研发现用椭圆轨道,发现了开普勒三定律。 科学家的榜样作用不可替代,包括他们探索的科学意识、科学态度、科学方法;也包括他们的成长经历,甚至为科学献身的精神。物理新课标的“内容标准”的“科学探究”中就有这样的'描述:“学生在科学探究活动中,通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程,学习物理知识与技能,体验科学探究的乐趣,学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想和精神。” 2、在课堂教学中培养科学精神 课堂教学是科学精神形成的主要途径,很多物理知识的掌握依赖物理课堂教学的完成。教师通过课堂教学,使学生学习物理基础知识,并在教学中激发学生对一些原理提出自己的理解和看法,运用探究式学习方式,强化学生的自我学习和自我锻炼意识,培养学生敢于怀疑、敢于创新的精神,逐步培养其科学精神和科学态度。 3、在日常生活中培养科学精神 新课标特别强调学科与生活的关系,“乐于探索自然现象和日常生活中的物理学原理”…,“勇于探究日常用品或新器件中的物理学原理”…,强调学生应该能从自身的日常生活中去把握各种原理,学以致用。如:木头漂在水面上是受浮力作用,电冰箱中储存的物品水分的消失是物质汽化和液化的现象,自然界中的霜、雪、雨、露都与物理有密切的联系。 教师可引导学生阅读一些科普书籍,在阅读中不断发现问题,不断探究新鲜事物,运用物理学的知识去理解和解释,从中发现日常生活中各种与物理学相关的事物,培养他们对科学的兴趣和科学的精神。 4、在物理实验中培养科学精神 实验对培养和塑造学生科学精神起着不可替代的重要作用。教师不仅要使物理实验现象明显,效果良好,更要让学生亲历科学探索与发现的过程,感知科学发现的艰难以培养学生不怕困难、挫折、失败、勇于献身的科学精神。 在物理实验教学中,教师应在培养学生的科学探究精神上下功夫,使学生对物理知识感兴趣,主动地去探究,这是科学精神的直接体现。 团结协作精神也是科学精神的一种体现。许多分组实验都是由学生共同协作完成的,如《验证平等四边形定则》实验,同组学生既有分工又有合作,只有两个人密切配合团结合作,才能使实验顺利的完成。 研究性学习的实验活动,也可培养学生的科学精神。学生在教师的指导下进行小制作、小发明、小实验等科学活动,用科学的研究方法主动地获取知识,应用知识解决实际问题。通过“收集信息——处理信息——加工信息”,培养学生创新思维和创新能力的科学精神。 可见,中学物理新课程教学是培养学生科学精神的重要阵地,但仅依靠一门物理学科的教学来培养学生科学精神是有限的,需要各门学科之间相互联系,有机结合,才能更有效地培养学生的科学精神。 参考文献: [1]教育部,全日制义务教育一物理课程标准(实验稿)[S],北京:北京师范大学出版社,2001 [2]高艳,谈科学精神的培养[J],科学教育研究,2006论文相关查阅: 毕业论文范文 、 计算机毕业论文 、 毕业论文格式 、 行政管理论文 、 毕业论文 ;

廖伯琴,张大昌《物理课程标准解读》钟启泉,崔允郭,张华《为了中华民族复兴,为了每位学生的发展》《课堂教学论》 袁金华 江苏教育出版社《中小学教师视野中的基础教育课程改革》——《基础教育课程改革纲要(试行)》学习导引 东北师范大学出版邢红军:《论科学技术发展与中学物理课程改革》《中学物理教考》1998年第4期李荣明 张云生:《用原型启发培养学生的创新思维》《物理教学探讨》2000年第8期[美] L.爱波斯坦 [美]P.哈威特 《趣味物理寻答集》

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常用的物理论文投稿邮箱 技术物理教学 广西物理(主要是大学内容):中学物理教学参考 (上半月刊)曲阜师范大学学报 物理通报 物理教学 广西师范大学学报编辑部物理之友 物理实验 物理教学探讨杂志社 物理教师 初中生世界(八年级物理版) E-mail:初中生世界(九年级物理版) E-mail:中学物理(初中版)中学物理(高中版)E-mail:湖南中学物理: 数理天地(初中版)E-mail: 课程·教材·教法(国家级核心期刊):(人教社)《实验教学与仪器》,湖南长沙理工大学《实验教学与仪器》编辑部,投稿信箱:中小学实验与装备(湖北),投稿信箱:浙江师大《中学物理教学》,投稿信箱:

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物理学教程第三版课程论文

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{一}对于高一学生,开始学高中物理时,感觉同初中物理大不一样,好象高中物理同初中物理间有一道鸿沟。那么怎样才能跨越鸿沟,学好高中物理呢?我想应该从高中物理的知识结构特点与初中物理的区别入手,找到新的学习方法。 一.高中物理知识结构特点与初中物理的区别: 1、初中物理研究的问题相对独立,高中物理则有一个知识体系。第一学期所学的新编高级中学?试验修订本必修)第一章:力,第二章:直线运动,第三章:牛顿运动定律,第四章:物体的平衡等本身就构成一个动力学体系。第一章讲述力的知识,为动力学做准备。第二章从运动学的角度研究物体的运动规律,找出物体运动状态改变的规律--加速度。第三章牛顿运动定律,则从力学的角度进一步阐述运动状态改变?产生加速度)的原因。第四章则分析物体的运动状态不改变物体平衡的规律。 2、初中物理只介绍一些较为简单的知识,高中物理则注重更深层次的研究。如物体的运动,初中只介绍到速度及平均速度的概念,高中对速度概念的描述更深,速度是矢量,速度的改变必然有加速度,而加速度又有加速和减速之分。又如摩擦力,高中仅其方向的判定就是一个难点,“摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势 ”。首先要分清是相对哪个面,其次要用运动学的知识来判断相对运动?或相对运动趋势的方向,然后才能找出力的方向,有一些问题中还要用物体平衡的知识能才得出结论。例如:在水平面上有一物体B,其上有一物体A,今用一水平力F拉B物体,它们刚好在水平面上做匀速直线运动,求A和B之间的摩擦力。分析:A物体作匀速直线运动?受力平衡),在水平方向不受力的作用,故A和B之间的摩擦力为零。 3、初中物理注重定性分析,高中物体则注重定量分析。定量分析比定性的要难,当然也更精确。如对于摩擦力,初中只讲增大和减少摩擦的方法,好理解。高中则要分析和计算摩擦力的大小,且静摩擦力的大小一般要由物体的状态来决定。高中物理还强调:(1)注重物理过程的分析:就是要了解物理事件的发生过程,分清在这个过程中哪些物理量不变,哪些物理量发生了变化。特别是针对两个以上的物理过程更应该分析清楚。若不分析清楚过程及物理量的变化,就容易出错。(2)注意运用图象:图象法是一种分析问题的新方法,它的最大特点是直观,对我们处理问题有很好的帮助。但是容易混淆。如位移图象和速度图象就容易混淆,同学们常感到头痛,其实只要分清楚纵坐标的物理量,结合运动学的变化规律,就比较容易掌握。(3)注意实验能力和实验技能的培养:高中物理实验分演示实验和学生实验,它对于我们学习知识和巩固知识都起到重要的作用。因此,要求同学们要认真观察演示实验,切实做好学生实验,加强动手能力的锻炼,注意对实验过程中出现的问题进行分析。 二.初、高中两个阶段之间的物理台阶产生的原因: 初中学生毕业后,升入高中一年级学习,普遍感到物理难学,教师也感到难教,这种在初、高中两个阶段之间的物理教学中出现的脱节现象被称之为台阶。根据上述高中物理的知识结构特点与初中物理的区别,经过分析,产生台阶的原因主要有以下几个方面: 1、从定性到定量的飞跃是第一个原因。 初中物理教学对许多物理问题都重在定性分析,即使进行定量计算,一般来说也是比较简单的;而高中物理教学,大部分物理问题不单是作定性分析,而且要求进行大量相当复杂的定量计算。学生对这种从定性到定量的飞跃不适应。 2、从形象思维到抽象思维的飞跃是第二个原因。 初中物理教学基本上是建立在形象思维基础上的,它以生动的自然现象和直观的实验为依据,从而使学生通过形象思维获得知识。初中物理中的大多数问题看得见、摸得着。进入高中后,物理教学便从形象思维向抽象思维领域过度。从目前的教材来看,这个台阶是较高的。如高一物理教材中的静摩擦力的方向,瞬时速度,物体受力情况的分析,力的合成与分解等都要求学生有较强的思维能力。从人的认识过程来看,从形象思维到抽象思维是认识能力的一大飞跃。 3、从通常是单因素的简单逻辑思维到多因素的复杂逻辑思维(包括判断、推理、假设、归纳、分析演绎等)的过度是第三个原因。 初中生进入高一以后普遍不会解题,要么就乱套公式,瞎做一气。其中一个重要的原因就是缺乏较为复杂的逻辑思维能力。不善于判断和推理,不会联想,缺乏分析、归纳、演绎的能力。在这一点上,学生与学生之间存在的个体差异也是很大的。 4、在运用数学工具解决物理问题上,从单纯的算术、代数方法到函数、图象、矢量运算、极值等各种数学工具的综合应用的变化是第四个原因。 运用数学工具解决物理问题在初中物理教学中并不突出,到高中物理教学中已经成为能否处理各种实际问题的至关重要手段了。特别应该指出的是,高中物理中的矢量概念和运算对初中学生来说是非常生疏和困难的。建立这个概念,掌握其运算需要一个过程。如果再考虑到个别数学工具的应用和学生实际掌握的数学知识存在明显的差距这一事实。那么,这个台阶就更为突出了。 5、学习方法上的不适应是第五个原因。 初中学生更多的习惯于由教师传授知识,而高中物理学习中在相当程度上则要求学生独立地或在教师指导下主动地去获取知识(包括预习、独立地观察和总结实验以及系统地阅读教材和整理知识等)。此外,高中物理学习中的理解和记忆,越来越显得重要。许多学生对这种学习方法上的变化也需要一个适应的过程。 三.如何学好高中物理 物理这门自然科学课程比较难学,靠死记硬背是学不会的,一字不差地背下来,出个题目还是照样不会作。物理课初中、高中、大学各讲一遍,初中定性的东西多,高中定量的东西多,大学定量的东西更多了,而且要用高等数学去计算。那么,如何学好物理呢? 在学校里,我们见到学习好的学生,哪科都学得好,学习差的学生哪科都学得差,基本如此,除了概率很小的先天因素外,这里确实存在一个学习方法问题。 谁不想做一个学习好的学生呢,但是要想成为一名真正学习好的学生,第一条就要好好学习,就是要敢于吃苦,就是要珍惜时间,就是要不屈不挠地去学习。树立信心,坚信自己能够学好任何课程,坚信“能量的转化和守恒定律”,坚信有几分付出,就应当有几分收获。关于这一条,请看以下二条语录:我决不相信,任何先天的或后天的才能,可以无需坚定的长期苦干的品质而得到成功的--狄更斯(英国文学家);有的人能够远远超过其他人,其主要原因与其说是天才,不如说他有专心致志坚持学习和不达目的决不罢休的顽强精神。--道尔顿(英国化学家)。 以上谈到的第一条应当说是学习态度、思想方法问题。第二条就是要了解作为一名学生在学习上存在如下七个环节:课前预习→专心上课→及时复习→独立作业→解决疑难→系统总结→课外学习。在以上七个环节中,存在着不少的学习方法,下面就针对物理学的特点,针对就“如何学好物理”这一问题结合以上七个环节,提出几点具体的学习方法: (一)课前预习。就是在上课的前一天晚上对第二天所要学习的课本内容进行预习,通过课前的阅读了解知识重、难点和疑点,以便上课时有目的地听讲,提高学习效率。通过课前预习,还可以培养自学能力和自学习惯。 (二)专心上课。上课要认真听讲,不走神。不要自以为是,要虚心向老师请教,不要以为老师讲得简单而放弃听讲,如果真出现这种情况可以当成是复习、巩固。尽量与老师保持一致、同步,不能自搞一套,否则就等于是完全自学了。另一方面,还要注意学习老师分析问题解决问题的思路和方法,提高思维能力。上课以听讲为主,还要有一个笔记本,有些东西要记下来。知识结构、好的解题方法、好的例题、听不太懂的地方等等都要记下来。课后还要整理笔记,一方面是为了“消化好”,另一方面还要对笔记作好补充。笔记本不只是记上课老师讲的,还要作一些读书摘记,自己在作业中发现的好题、好的解法也要记在笔记本上,就是同学们常说的“好题本”。辛辛苦苦建立起来的笔记本要进行编号,以后要经常看,要能做到爱不释手,一直保存。 (三)及时复习。要及时复习巩固所学知识。对课堂上刚学过的新知识,课后一定要把它的引入、分析、概括、结论、应用等全过程进行回顾,并与大脑里已有的相近的旧知识进行对比,看看是否有矛盾,如果有矛盾就说明还没有真正弄懂。这时就要重新思考,重新看书学习。在弄懂所学知识的基础上,要及时完成作业,有能力的同学还可适量地做些课外练习,以检验掌握知识的准确程度,巩固所学知识。 (四)独立做题。要独立地(指不依赖他人),保质保量地完成一些题目。题目要有一定的数量,不能太少,更要有一定的质量,就是说要有一定的难度。任何人学习数理化不经过这一关是学不好的。独立解题,可能有时慢一些,有时走弯路,有时甚至解不出来,但这些都是正常的,是任何一个初学者走向成功的必由之路。另外,对于完成作业要有如下的五点要求:①书写工整;②作图规范;③表达清楚;④推理严密;⑤计算准确。还有作业批改完发下去以后,有错的要认真订正并装订保存好,留待以后复习时用。 (五)解决疑难。有什么疑问或是弄错的地方要随手拿专门的本子记下,然后通过再思考琢磨或请教老师和同学来解决。专门的本子命名为“疑难问题记录本”,记完一本要再换一本,每本都要编号保存着。 (六)系统总结。每学完一个板块,要把分散在各章的知识点连成线、铺成面、结成网,使学到的知识系统化、规律化、结构化,这样运用起来才能联想畅通、思想活跃。要重视知识结构,要系统地掌握好知识结构,这样才能把零散的知识系统化起来。大到整个物理的知识结构,小到力学的知识结构,甚至具体到章,如静力学的知识结构等等。 (七)课外学习。阅读适量的课外书籍,丰富知识,开阔视野。实践表明,物理成绩优秀的同学,无不阅读了适量的课外书籍。这是因为,不同的书籍,不同的作者会从不同角度用不同的方式来阐述问题,阅读者可以从各方面加深对物理概念和规律的理解,学到很多巧妙简捷的解题思路和方法。见识一多,思路当然就活了。 总之,学习物理大致有六个层次,即:首先听懂,而后记住,练习会做,逐渐熟练,熟能生巧,有所创新,这样才能最终达到学习物理的最高境界。{二}物理这门自然科学课程比较比较难学,靠死记硬背是学不会的,一字不差地背下来,出个题目还是照样不会作.物理课初中,高中,大学各讲一遍,初中定性的东西多,高中定量的东西多,大学定量的东西更多了,而且要用高等数学去计算.那么,如何学好物理呢? 要想学好物理,应当能够做到不仅是能把物理学好,其它课程如数学,化学,语文,历史等都能够学好,也就是说学什么,就能学好什么.实际上在学校里,我们见到的学习好的学生,哪科都学得好,学习差的学生哪科都学得差,基本如此,除了概率很小的先天因素外,这里确实存在一个学习方法问题. 谁不想做一个学习好的学生呢,但是要想成为一名真正学习好的学生,第一条就要好好学习,就是要敢于吃苦,就是要珍惜时间,就是要不屈不挠地去学习.树立信心,坚信自己能够学好任何课程,坚信"能量的转化和守恒定律",坚信有几份付出,就应当有几份收获. 关于这一条,请看以下三条语录: 我决不相信,任何先天的或后天的才能,可以无需坚定的长期苦干的品质而得到成功的. ——狄更斯(英国文学家) 有的人能够远远超过其他人,其主要原因与其说是天才,不如说他有专心致志坚持学习和不达目的决不罢休的顽强精神. ——道尔顿(英国化学家) 世界上最快而又最慢,最长而又最短,最平凡而又最珍贵,最容易被忽视而最令人后悔的就是时间. ——高尔基(苏联文学家) 以上谈到的第一条应当说是学习态度,思想方法问题. 第二条就是要了解作为一名学生在学习上存在如下八个环节:制定计划→课前预习→专心上课→及时复习→独立作业→解决疑难→系统总结→课外学习.这里最重要的是:专心上课→及时复习→独立作业→解决疑难→系统总结,这五个环节.在以上八个环节中,存在着不少的学习方法,下面就针对物理的特点,针对就"如何学好物理",这一问题提出几点具体的学习方法. (一)三个基本.基本概念要清楚,基本规律要熟悉,基本方法要熟练.关于基本概念,举一个例子.比如说速率.它有两个意思:一是表示速度的大小;二是表示路程与时间的比值(如在匀速圆周运动中),而速度是位移与时间的比值(指在匀速直线运动中).关于基本规律,比如说平均速度的计算公式有两个经常用到V=s/t,V=(vo+vt)/2.前者是定义式,适用于任何情况,后者是导出式,只适用于做匀变速直线运动的情况.再说一下基本方法,比如说研究中学问题是常采用的整体法和隔离法,就是一个典型的相辅形成的方法.最后再谈一个问题,属于三个基本之外的问题.就是我们在学习物理的过程中,总结出一些简练易记实用的推论或论断,对帮助解题和学好物理是非常有用的.如,"沿着电场线的方向电势降低";"同一根绳上张力相等";"加速度为零时速度最大";"洛仑兹力不做功"等等. (二)独立做题.要独立地(指不依赖他人),保质保量地做一些题.题目要有一定的数量,不能太少,更要有一定的质量,就是说要有一定的难度.任何人学习数理化不经过这一关是学不好的.独立解题,可能有时慢一些,有时要走弯路,有时甚至解不出来,但这些都是正常的,是任何一个初学者走向成功的必由之路. (三)物理过程.要对物理过程一清二楚,物理过程弄不清必然存在解题的隐患.题目不论难易都要尽量画图,有的画草图就可以了,有的要画精确图,要动用圆规,三角板,量角器等,以显示几何关系. 画图能够变抽象思维为形象思维,更精确地掌握物理过程.有了图就能作状态分析和动态分析,状态分析是固定的,死的,间断的,而动态分析是活的,连续的. (四)上课.上课要认真听讲,不走思或尽量少走思.不要自以为是,要虚心向老师学习.不要以为老师讲得简单而放弃听讲,如果真出现这种情况可以当成是复习,巩固.尽量与老师保持一致,同步,不能自搞一套,否则就等于是完全自学了.入门以后,有了一定的基础,则允许有自己一定的活动空间,也就是说允许有一些自己的东西,学得越多,自己的东西越多. (五)笔记本.上课以听讲为主,还要有一个笔记本,有些东西要记下来.知识结构,好的解题方法,好的例题,听不太懂的地方等等都要记下来.课后还要整理笔记,一方面是为了"消化好",另一方面还要对笔记作好补充.笔记本不只是记上课老师讲的,还要作一些读书摘记,自己在作业中发现的好题,好的解法也要记在笔记本上,就是同学们常说的"好题本".辛辛苦苦建立起来的笔记本要进行编号,以后要经学看,要能做到爱不释手,终生保存. (六)学习资料.学习资料要保存好,作好分类工作,还要作好记号.学习资料的分类包括练习题,试卷,实验报告等等.作记号是指,比方说对练习题吧,一般题不作记号,好题,有价值的题,易错的题,分别作不同的记号,以备今后阅读,作记号可以节省不少时间. (七)时间.时间是宝贵的,没有了时间就什么也来不及做了,所以要注意充分利用时间,而利用时间是一门非常高超的艺术.比方说,可以利用"回忆"的学习方法以节省时间,睡觉前,等车时,走在路上等这些时间,我们可以把当天讲的课一节一节地回忆,这样重复地再学一次,能达到强化的目的.物理题有的比较难,有的题可能是在散步时想到它的解法的.学习物理的人脑子里会经常有几道做不出来的题贮存着,念念不忘,不知何时会有所突破,找到问题的答案. (八)向别人学习.要虚心向别人学习,向同学们学习,向周围的人学习,看人家是怎样学习的,经常与他们进行"学术上"的交流,互教互学,共同提高,千万不能自以为是.也不能保守,有了好方法要告诉别人,这样别人有了好方法也会告诉你.在学习方面要有几个好朋友. (九)知识结构.要重视知识结构,要系统地掌握好知识结构,这样才能把零散的知识系统起来.大到整个物理的知识结构,小到力学的知识结构,甚至具体到章,如静力学的知识结构等等. (十)数学.物理的计算要依靠数学,对学物理来说数学太重要了.没有数学这个计算工具物理学是步难行的.大学里物理系的数学课与物理课是并重的.要学好数学,利用好数学这个强有力的工具

物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科,是当今最精密的一门自然科学学科。下文是我为大家整理的关于物理学方面的论文的 范文 ,欢迎大家阅读参考!

试谈物理学专业电动力学课程教学

动力学电磁现象的经典的动力学理论。通常也称为经典电动力学,电动力学是它的简称。它研究电磁场的基本属性、运动规律以及电磁场和带电物质的相互作用。

一、课程教学根本理念

第一,在教学中要尊重先生学习的主体性、教员教学的主导性,片面发扬先生的盲目性、自动性、发明性。第二,“电动力学”课程属于专业根底课程,教学内容布置上除了让先生学习本门课程的根本知识、根本实际、根本思绪,与其他物理学分支也具有个性和特性的关系。针对这一特点,教师在教学中要留意引导先生类似性抽象思想。第三,教学应突出探求式教学办法,改动传统的教学形式,把信息技术与电动力学课程最大限制地整合,运用多种古代 教育 手腕优化教学进程,推行启示式、探求式、讨论式、小制造等授课方式,培育先生的创新思想和创新理念。

二、在本课程教学中该当做到以下几点

1.讲授内容应实际联络实践

“电动力学”作为一门专业学科课程,是师范院校物理专业的根底实际课。教学中要求先生掌握课程的根本知识、根本实际和根本原理,使先生加深对所授知识的了解,更可深入看法电动力学的实践使用价值,到达学致使用的目的,同时提升先生剖析成绩、处理成绩的才能。

2.注重先生学习的主体性和集体性培育

从课程的设计到评价各个环节,在留意发扬教员在教学中主导作用的同134教改课改2016年3月时,应特别留意表现先生的学习主体位置,以充沛发扬先生的积极性和发掘学习潜能。要求先生能初步剖析消费、生活中的电动力学成绩,以提升先生的剖析成绩和处理成绩的才能。在电动力学实际的学习中运用数学工具处置成绩,使先生看法数学和物理的亲密关系,培育先生运用数学工具处理物理成绩的才能。培育先生自学才能,重要的不是教内容,而是教给先生学习办法。要充沛留意先生的兴味、专长和根底等方面的集体差别,因材施教,依据这种差别性来确定学习目的和评价办法,并提出相应的教学建议。课程规范在课程设计、教学方案、方案制定、内容选取和教学评价等环节上,为教学、学习提供了选择余地和开展的空间。

3.运用多种古代教育手腕优化教学环节

充沛应用古代化教学手腕,发扬信息化教学的劣势,加强先生的学习兴味,进一步强化需求掌握的知识点,拓宽知识面,加强先生的理论操作技艺,培育迷信的思想方式,这样先生能更好地掌握“电动力学”课程知识所触及的相关迷信办法,无效提升其发现成绩、剖析成绩、处理成绩的才能。

4.具有良好的实验条件,充沛保证明验和理论训练质量

鼓舞先生展开科研理论训练,参与各类科技竞赛。实验课及理论训练要留意培育先生的逻辑思想、发明性思想,充沛应用好物理、电子竞赛等创新平台,促进电动力学课程的教学。

三、课程学习战略探求

第一,针对“电动力学”是实际根底课的特点,先生必需坚持 课前预习 ,预习进程中无意识地提出成绩。课堂教学次要采用探求式课堂教学法,即每节课突出一个主题,讲清论透相关原理知识,每个主题经过师生多种方式的互动,教员及时理解、处理先生的疑问成绩,以加强先生的学习兴味。第二,将传统板书、电子课件、网络和视频多种教学手腕相结合。如课内讲授与课外讨论和制造相结合、根底实际教学与学科前沿讲座结合、根本实际与科研理论训练相结合。第三,鼓舞先生参与科研理论训练和各类科技竞赛。培育多样化使用型人才,以培育使用型、复合型、技艺型人才,加强 毕业 生失业才能,完本钱课的预期目的。第四,电动力学也是一门理论性很强的课程,其研讨对象是区别于实物的物质形状,具有笼统的特征。为防止课程教学的数学化,我们将充沛使用当代信息技术的劣势,比方说以视频教学材料加强先生的理性看法和入手才能。再次,实验课及理论训练要留意培育先生的逻辑思想、发明性思想才能和素质,充沛发扬先生的物理思想和物理探求才能。

四、课程教学办法探求

本课程教学中应留意电动力学实际与理论的结合,尊重先生学习的主体性,适当布置指点性自习,培育先生的自学才能。增强对先生课前、课后的答疑辅导,注重先生才能的培育,使先生经过对电动力学中根本实际的了解,看法和掌握电动力学原理的研讨规律,开辟思绪,初步培育先生的科研思想。

1.“双边反应式”教学法

这种教学法由“自学”和“反应”两局部构成,其着眼点是先生在教员指点下的自学和教员由反应来的信息而停止的有重点的解说,使先生的才能在重复训练中失掉锤炼。“自学”和“反应”表现了先生和教员的互相联络、互相配合、互相作用的训练进程。

2.以成绩为中心,展开课堂讨论

式教学法建议课堂教学中遵照迷信性、主体性、开展性准绳,采用以先生为主体的小组讨论式的办法,从提出成绩动手,激起先生学习的兴味,让先生有针对性地去探究并运用实际知识处理实践成绩;也可以针对教研室科研任务中遇到的成绩设计讨论或考虑题,以启示先生剖析、讨论有关电动力学成绩,学习并稳固电动力学知识,开辟思绪,培育科研思想。

3.倡导学导式的教学方式

在教员指点下,先生停止自学、自练,教员把先生在教学进程中的认知活动视为教学活动的主体,让先生自动地去获取知识,开展各自才能,从而到达在充沛发扬先生自动性的根底上,渗入教员的正确引导,使教学单方各尽其能,各得其所。

4.多展开课外理论活动

课外理论训练中,要留意培育先生的逻辑思想、发明性思想才能和素质。鼓舞和指点有才能的先生进入科研理论训练,参与各类科技竞赛。将先生撰写的课程小论文融入教学全进程,从中选出有质量的项目进入科研理论训练。充沛应用好物理、电子竞赛等创新平台,促进电动力学课程的教学,培育使用型、复合型、技艺型人才,加强毕业生失业才能。“电动力学”作为一门探求性课程,在课堂教学中,要突出先生的参与性,使他们自动获取而不是主动承受迷信结论,互动思想使先生觉得电动力学发人沉思,不难入门。“电动力学”与其他物理学分支具有“个性”和“特性”的关系。为了激起先生学习兴味,可以常常采用课堂讨论方式,由先生发问,在教员引导下大家讨论, 总结 得出正确结论。由于剖析“电动力学”需求运用笼统思想,所以课堂教学应充沛运用多媒体,尽量运用图像和颜色搭配,使先生树立正确的物理图像。留意“信息技术”与“电动力学”课程的无效整合,这关于全体优化教学进程,进步先生的专业知识学习效果、进步先生的信息技术才能、培育先生的协作认识和创新肉体均具有严重的理想意义。同时,可将教学实际使用到创新理论才能训练中,使用到物理、电子等各类竞赛中。

参考文献:

[1]冯云光.物理专业电动力学教学变革的探究[J].才智,2014,(19).

[2]郑伟,吕嫣.电动力学网络教学平台建立的研讨[J].沈阳师范大学学报(自然迷信版),2013,31(4):531-534.

[3]刘佳.《电磁学》与《电动力学》课程体系创新研讨[J].科技信息,2013,(11):44.

[4]熊万杰,陆建隆.对“电动力学”课程变革的探究[J].初等文科教育,2003,(6):72-75.

[5]付长宝,徐国慧,王希英.基于电动力学教学变革的学习办法讨论[J].通化师范学院学报,2009,30

试谈电力信息物理融合系统

【摘 要】嵌入式系统、计算机技术、网络通信技术的快速发展使构建未来智能电网成为了可能,基于信息物理系统(CPS)技术构建电力信息物理融合系统(CPPS)为实现未来智能电网提供了新的思路。本文对CPPS平台进行了初步研究分析,介绍了应用于CPPS中的同步PMU技术、开放式通信网络、分布式控制。

【关键词】CPPS;同步PMU;开放式通信;分布式控制

引言

受能源危机、环保压力的推动,以及用户对电能质量(QoS)要求的不断提高,当代电力系统不再符合社会的发展需求,智能电网(Smart Grid)成为未来电力系统的发展方向。智能电网的发展原因主要有以下几个方面:

1)分布式电源(Distributed Generation,DG)大量接入电网导致的系统稳定性问题。由于DG的大量接入使电网变成一个故障电流和运行功率双向流动的有源网络,增加了系统的复杂度和脆弱度,因此亟需发展智能电网以解决DG大量接入电网导致的系统稳定性问题。

2)电力用户对电能质量(QoS)要求的不断提高。现代社会短时间的停电也会给高科技产业带来巨额的经济损失,近年来发生的大停电事故更是给社会带来了难以估量的经济损失。因此,亟需建立坚强自愈的智能电网以提供优质的电力服务。

论文主体结构如下:第1部分介绍了近年来信息物理系统(Cyber Physical System ,CPS)技术的发展以及CPS与智能电网的相互关系;第2部分介绍了电力信息物理融合系统(Cyber-Physical Power System,CPPS)的硬件平台模型;第3部分介绍了同步相量测量装置(Phasor Measurement Units,PMU)技术;第4部分对CPPS中的开放式通信网络进行了初步分析;第5部分对CPPS的分布式控制技术进行了简单介绍;最后第6部分做出全文总结。

1 CPS与智能电网的相互关系

CPS技术的发展得益于近年来嵌入式系统技术、计算机技术以及网络通信技术等的高速发展,其最终目标是实现对物理世界随时随地的控制。CPS通过嵌入数量巨大、种类繁多的无线传感器而实现对物理世界的环境感知,通过高性能、开放式的通信网络实现系统内部安全、及时、可靠地通信,通过高精度、可靠的数据处理系统实现自主协调、远程精确控制的目标[1]。

CPS技术已经在仓储物流、自主导航汽车、无人飞机、智能交通管理、智能楼宇以及智能电网等领域得以初步研究应用[2]。

将CPS技术引入到智能电网中,可以得到电力信息物理融合系统(Cyber-Physical Power System,CPPS)的概念。为了分析CPPS与智能电网的相互关系,首先简单回顾一下智能电网的概念。目前关于智能电网的概念较多,并且未达成一致结论。IBM中国公司高级电力专家Martin Hauske认为智能电网有3个层面的含义:首先利用传感器对发电、输电、配电、供电等环节的关键设备的运行状况进行实时监控;然后把获得的数据通过网络系统进行传输、收集、整合;最后通过对实时数据的分析、挖掘,达到对整个电力系统运行进行优化管理的目的[3-4]。

从上文关于CPS和智能电网的介绍中可以看出,CPS与智能电网在概念上有相通之处,它们均强调利用前沿通信技术和高端控制技术增强对系统的环境感知和控制能力。因此,在CPS基础上建立的CPPS为促进电力一次系统与电力信息系统的深度融合,最终实现构建完整的智能电网提供了新的思路和实现途径。

2 CPPS的硬件平台架构

基于分布式能源广泛接入电网所引起的系统稳定性问题以及建立坚强自愈智能电网的总体目标,建立安全、稳定、可靠的智能电网成为未来电力系统研究的重要方向,同时也是CPPS研究的主要内容。

传统的电力系统监测手段主要有基于电力系统稳态监测的SCADA/EMS系统和侧重于电磁暂态过程监测的各种故障录波仪,保护控制方式主要有基于SCADA主站的集中控制方式和基于保护控制装置安装处的就地控制方式[5]。就地控制方式易于实现,并且响应速度快,但是由于利用的信息有限,控制性能不够完善,不能预测和解决系统未知故障,对于电力系统多重反应故障更不能准确动作。集中控制方式利用系统全局信息,能够优化系统控制性能,但是计算数据庞大、通信环节多,系统响应速度慢,并且现有SCADA系统主要对电力系统进行稳态分析,不能对电力系统的动态运行进行有效地控制。

针对目前电力系统监测、控制手段的不足,要建立坚强自愈的未来智能电网,必须建立相应的广域保护的实时动态监控系统,CPPS的硬件平台就是在此基础上建立起来的。

CPPS的硬件平台6层体系架构如图1所示,主要包括:物理层(电力一次设备)、传感驱动层(同步PMU)、分布式控制层(智能终端单元STU、智能电子装置IED等)、过程控制层(控制子站PLC)、高级优化控制层(SCADA主站控制中心)和信息层(开放式通信网络)。

其中,底层的物理层是指电力系统的一次设备,如发电厂、输配电网等。传感驱动层主要用于对电力系统的动态运行参数进行实时监控,测量参数包括电流、电压、相角等,在CPPS中广泛使用的测量装置是同步PMU。分布式控制层主要包括各STU/IED,为广域保护的分布式就地控制提供反馈控制回路。过程控制层主要指枢纽发电厂和变电站的控制子站,是CPPS的重要组成部分,通过收集多个测量节点的数据信息,建立系统层面的控制回路,并做出相应的控制决策。高级优化控制层是指调度中心控制主站,主要为电力系统的动态运行提供人工辅助优化控制。顶层的信息层即智能电网的开放式通信网络,注意信息层并不是单独的一层,而是重叠搭接CPPS的各个分层,为CPPS内部各组件提供安全、及时、可靠的通信。

上文给出了CPPS的硬件平台模型,但要在电力系统中具体实现CPPS,涉及诸多方面的技术难题,下面对CPPS中的同步PMU、开放式通信网络以及分布式控制等分别加以简单介绍。

3 同步PMU测量技术

同步PMU是构建CPPS的基础,它为CPPS中广域保护的动态监测提供了丰富的测量数据。同步PMU装置主要对电力系统内部的同步相量进行测量和输出,装设点包括大型发电厂、联络线落点、重要负荷连接点以及HVDC、SVC等控制系统,测量数据包括线路的三相电压、三相电流、开关量以及发电机端的三相电压、三相电流、开关量、励磁电流、励磁电压、励磁信号、气门开度信号、AGC、AVC、PSS等控制信号[6]。利用测得的数据可以进行系统的稳定裕度分析,为电力系统的动态控制提供依据。

同步PMU的硬件结构框图如图2所示。

其中,GPS接收模块将精度在±1微秒之内的秒脉冲对时脉冲与标准时间信号送入A/D转换器和CPU单元,作为数据采集和向量计算的标准时间源。由电压、电流互感器测得的三相电流、电压经过滤波整形和A/D转换后,送到CPU单元进行离散傅里叶计算,求出同步相量后再进行输出。注意,发电机PMU除了测量机端电压、电流和励磁电压、电流以外,还需接入键相脉冲信号用以测量发电机功角[7]。

4 CPPS的开放式通信网络

建立CPPS的开放式通信网络,应该在保证安全、及时、可靠的通信的基础上,使系统具有高度的开放性,支持自动化设备与应用软件的即插即用,支持分布式控制与集中控制的结合。对于建立的开放式通信网络,需要进行通信实时性分析、网络安全性和可靠性分析。

IEC 61850标准的应用

IEC 61850标准作为新一代的网络通信标准而运用于智能变电站中,支持设备的即插即用和互操作,使智能变电站具有高度的开放性。IEC 61850标准是智能变电站的网络通信标准,同时正在进一步发展成为智能电网的通信标准[8],因此,使用IEC 61850作为CPPS通信网路的通信标准是最佳选择。

IEC 61850的核心技术[9]包括面向对象建模技术、XML(可扩展标记语言)技术、软件复用技术、嵌入式 操作系统 技术以及高速以太网技术等。

通信网络配置与分析

对于CPPS开放式通信网络的网络配置,可参考智能变电站的三层二网式网络结构配置,构建CPPS的3层式通信网络,如图3所示。

其中,底层为位于发电厂、变电站和重要负荷处的大量PMU、STU/IED,分别负责采集实时信息和执行保护控制功能。中间层为控制子站(过程控制单元PLC),每个控制子站与多个PMU、STU/IED相连,以完成该分区系统层面的保护控制,并根据需要将数据上传到SCADA主站控制中心。SCADA主站控制中心接收各控制子站的上传数据,处理以后将控制信息下发到各控制子站,以实现CPPS的广域保护控制功能。注意,各层设备均嵌入GPS实现精确对时,保证全系统的同步数据采样。

5 CPPS的分布式控制机理

要建立坚强自愈的智能电网,必须利用新型控制机理建立可靠的电力控制系统。根据电力故障扩大的路径和范围以及故障的时间演变过程,文献[10-11]中提出建立时空协调的大停电防御框架,建立了电力系统的3道防线,为实现智能电网的广域动态保护控制奠定了良好的基础。

电力系统的分布式控制(Distributed Control,DC)是相对于传统的SCADA主站集中控制方式而言的,指的是多机系统,即用多台计算机(指嵌入式系统,包括PLC控制子站和STU/IED等)分别控制不同的设备和对象(如发电机、负荷、保护装置等),各自构成独立的子系统,各子系统之间通过通信网络互联,通过对任务的相互协调和分配而完成系统的整体控制目标[12]。分布式控制的核心特征就是“分散控制,集中管理”。在电力系统的3道防线的基础上,结合分布式控制技术,建立CPPS的3层控制架构,如图4所示。

其中,分布式控制层主要是在故障发生的起始阶段(缓慢开断阶段)采取的控制 措施 ,其控制目标应该是保证系统在不严重故障下的稳定性,防止故障的蔓延。过程控制层是在系统已经发生严重故障时(级联崩溃开始阶段)所采取的广域紧急控制措施,需要付出较大的代价。通常针对可能会使系统失稳的特定故障,往往需要投切非故障设备以保证系统的稳定性。广域的紧急控制措施应该在故障被识别出的第一时间立即实施,控制措施实施越晚,控制效果越差。优化控制层是在前两层控制均拒动或欠控制而没有取得控制效果,同时在检测到各种不稳定现象后所采取的控制措施,通常需要进行多轮次的切负荷和振荡解列。在电力恢复阶段,要有自适应的黑启动和自痊愈的控制方案。

6 结语

将CPS 方法 引入到电力系统中,建立CPPS的模型平台,为建立坚强自愈的智能电网提供新的思路。文中对CPPS中的同步PMU测量技术、开放式通信 网络技术 、分布式控制技术分别进行了简单介绍。

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