发布时间：
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.
浅议初中物理探究式教学论文
在学习、工作中，大家总少不了接触论文吧，论文是一种综合性的文体，通过论文可直接看出一个人的综合能力和专业基础。写起论文来就毫无头绪？下面是我整理的浅议初中物理探究式教学论文，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。
一、展示物理趣味，激发探究
1、挖掘教材中的创造性教育内容。在物理教学中，我们要努力挖掘教材的创造教育内容，给学生介绍科学家的发明创造、探究规律、定律的研究和发现，应注意前人的创造思维、思想方法和研究方法对学生的启迪。我们不仅要看到科学家成功的结果，还应该了解他们探究的过程，成功的历程。在初中的物理教材中，创造性教育的内容、题材不少。如阿基米德定律的发现，是“顿悟”，是细心观察，是丰富联想，是知识的积累而获得；当奥斯特发现电流的磁场后，法拉弟又经过十年的不懈努力终于发现了电磁感应现象，是坚持不懈的探索，是联想和逆向思想的结果。直流电动机的换向器，结构虽然简单，但设计巧妙。用于动能和势能互相转化实验的滚摆，稍加改进，就有了风行一时的溜溜球。利用大气压作用，做成一种皮碗挂钩。爱迪生研究白炽灯等等都是物理教材中对学生创造教育的丰富内容。
2、应用故事、生活实例等情境，激发学生的求知欲望，提高学生的兴趣。让生活走向物理，物理走向社会。对于学生在日常生活中已经积累了许多经验。但是对背后的道理并不知晓，即处于“知其然而不知其所以然”的境地。根据学生的心理状态，顺着学生的认知规律，在初二物理的引言中，我创设了以下情境：首先通过开教室的门，引入这扇门并非普通之门。它是物理学中的力学之门，我们将从这走进物理知识的`王国，去探究物理知识的奥秘。接着引入2008年北京奥运健儿拼搏夺冠的情境，分析其中的物理知识。射击——三点一线与光学有关；举重、游泳等与力学有关。
及时运用奥运健儿乒乓球队员的自信，自己战胜自己，最后达到我能的境界。在讲物理是有用的时候，引入乌鸦喝水、司马光砸缸的故事等。正是这些情境的安排，调动了学生的学习积极性，并及时鼓励了学生，从而激发了他们的探究意识。在学习“阿基米德定律”以前，首先向学生介绍“曹冲称象”这一有趣的史实，并根据这个史实揭示的吃水深度——排水量——船与石头的重量关系之间的特定联系，它在学生的视觉中形成了富有传奇色彩的、生动活泼的历史见证物，再演示“阿基米德实验”，这样就增强了学生对物理教学的探索欲望。
3、通过实验、实践问题，创设脑手并用的活动情境，激发学生的求知欲望，提高学生的探究能力。
通过实验创设情境，实验往往会让学生感到出乎意料，能顺应学生的“好奇、好动、好玩、好胜”心理，大大剌激了学生的感观，激发学生的学习兴趣。实验产生的新信息要遵循学生已有的认知结构，引发学生的思考。在学习《大气压强》时，先做瓶“吞”鸡蛋，覆杯实验以及利用可口可乐瓶制作的气球实验。这些实验现象会使有些学生不解，“瓶口小鸡蛋怎么进去呢？水为什么不会流出来呢？气球为什么会吹不起来呢？带着这些疑问，学生进入了良好的学习状态。
通过实验问题创设情境。实验问题情境的设置，不仅在于实验问题本身，更重要的是知识背境的铺垫以及铺垫的技巧。只有当问题情境与学生原有认知结构紧密相联，在相互作用时，实验现象、探索规律，才能转化为知识和能力。只有这样情境教学才会有一个更高层次的升华。如“浮力”教学，来自生活的经验，往往成为学生思维的障碍。学生常误认为浮力跟物体的质量、体积、密度有关，跟物体浸入液体中的深度，跟物体的运动状态，空实心以及物体形状有关，跟液体密度有关等等。
为了使学生建立正确的概念，首先通过多媒体引入海底世界的精彩片段，提出问题，为什么有时候浮力大到可以托起一艘万吨巨轮，而有时又小到托不起一片薄薄的铁片。一艘船从海里驶向河里，浮力怎么变化?浮力的大小究竟跟哪些因素有关?演示实验时用弹簧秤分别挂起同体积的铁块和铅块浸入水中，大家观察弹簧秤示数，并提问说明什么?要想说明物体的体积跟浮力无关，应该设计什么实验?要想说明上述提出的其它观点又应设计哪些实验?正是这样一层一层地循序渐进，让学生在实验问题设计中得到了答案。
更重要的是在实验的设计中提高了学生探究能力，从而使物理的实验教学得到了升华。学习了“家庭电路和家庭用电”这章内容后，安排学生在家中观察电路，利用家用电器辨别火线和零线，学习灯头线接法，了解保险丝的作用并会选用，还可安排学生根据家用电器的数值，算出自家各种电器每天或每月的耗电量。事实证明，问题设置好就可以带领学生以已知知识的情景为基础进入更新知识的情景，学生会随着设置恰到好处的问题不断开启知识宝库的大门，充分享受获取知识的喜悦。
二、探究习题，拓宽知识面，学以致用
近年来，教育对学生的能力要求越来越高，探究习题更是层出不穷。样式越来越活，其宗旨是要求学生对所学的知识要领悟透彻。为此，在教学中我们要不时引入探究习题，让学生时刻体现物理学科的特点。不时地体验物理学家的角色，体验成功的快感与喜悦。从而培养学生搜集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力。
总之，作为一个教育者，当前的重要任务是探究如何把教者的教与学生的学、传授知识、激发兴趣和提高能力有机地结合起来。课堂改革的关键是充分调动主体--学生的主观能动性，使他们爱学、乐学、会学。作为教师，在整个物理教学过程中把自己的教法和指导学生的学法有机地统一起来。同步进行实现教学优化，才能收到事半功倍的效果。
以下是 无 为大家整理的关于初二物理教学论文的文章，希望大家能够喜欢！ 没学物理之前,就听说物理很难,于是,就产生了畏惧心理。但是,经过一学期的物理学习,才发现物理并不是他们所说的那麽难,只要自己下了功夫去学,就一定会发现其中的乐趣。从而获得好成绩。 开始学物理时,我就给自己制定了一个学习计划,每天认真钻研几道物理题。这样一来,日积月累,一个月下来,就比别人多学了许多知识。除此之外,还有我的一些学习方法,我准备介绍给大家。希望大家能从中找到自己的学习方法,来获得好成绩。 一.课前预习。在学习物理的过程中,我发现预习是非常重要的,因为现在所学的物理课程偏难。如果预习到位,就能很好理解老师讲的内容;若不预习,上课就很难听懂,自然就学不好物理。 二.课上听懂是最重要的环节,跟着老师的思路走,如果有可能的话,还可以用一种超前思维赶在老师之前,这样也锻炼了我们独立思考的能力。我们一定要抓住课堂的宝贵时间,去弄懂每一个知识点。 三.课外题要少而精,要做就用心去做一本书或者一套资料,万万不能东做一道题,西做一道题,这样就会造成思维混乱,因为每一套题都是按照一定的思维顺序编写的。 四.课下先不急着写作业,再仔细把课文阅读一遍。写作业的时候不要翻课本,用记忆去写。我们做作业的目的是为了巩固当天所学的知识,而不是为了去做题而做题,那样毫无意义,而且耽误了时间。 五.重视知识的应用。这需要善于在生活中发现问题,并能够用学过的知识进行解答,在平时,还可以多做一些小发明和小创造。用来提高自己的物理水平。还要重视课后题中的实践探究题,它可以培养我们的实践能力。 六.重视观察和实验。物理是一门以观察和实验为基础的科学。所以,大家在平时一定要多留心身边的事。因为物理来自于生活,学过后也要服务于生活。在勤观察的基础上,还要重视实验,在现在,也许你认为实验并不重要,这是极其错误的,在以后,随着学习的知识进一步深入,实验也会显得越来越重要的。
初中生物小论文范文1：树干为什么是圆的 在观察大自然的过程中我偶然发现，树干的形态都近似圆的——空圆锥状。树干为什么是圆锥状的?圆锥状树干有哪些好处?为了探索这些问题，我进行了更深入的观察、分析研究。在辅导老师的帮助下，我查阅了有关资料，了解到植物的茎有支持植物体、运输水分和其他养分的作用。树木的茎主要由维管束构成。茎的支持作用主要由木质部木纤维承担，虽然木本植物的茎会逐年加粗，但是在一定时间范围内，茎的木纤维数量是一定的，也就是树木茎的横截面面积一定。接着，我们围绕树干横截面面积一定，假设树干横截面长成不同形状，设计试验，探索树干呈圆锥状的原因和优点。经过实验，我们发现：(1)横截面积和长度一定时，三棱柱状物体纵向支持力最大，横向承受力最小；圆柱状物体纵向支持力不如三棱柱状物体，但横向承受力最大；(2)等质量不同形状的树干，矮个圆锥体形树干承受风力最大；(3)风是一种自然现象，影响着树木横截面的形状和树木生长的高矮。近似圆锥状的树干，重心低，加上庞大根系和大地连在一起，重心降得更低，稳度更大；(4)树干横截面呈圆形，可以减少损伤，具有更强的机械强度，能经受住风的袭击。同时，受风力的影响，树干各处的弯曲程度相似，不管风力来自哪个方向，树干承受的阻力大小相似，树干不易受到破坏。以上的实验反映了自然规律、自然界给我们启示：(1)横截面呈三角形的柱状物体，具有最大纵向支持力，其形态可用于建筑方面，例如角钢等；(2)横截面是圆形的圆状物体，具有最大的横向承受力，类似形态的建筑材料随处可见，如电视塔、电线杆等。 在我的观察、试验和分析过程中，逐渐解释、揭示了树干呈圆锥状的奥秘，增长了知识，把学到的知识联系实际加以应用，既巩固了学到的知识，又提高了学习的兴趣，还初步学会了科学观察和分析方法。范文2：醋对花卉有什么影响醋是生活中常用的调味品，花卉则能净化生态环境，并美化我们的生活。你是否想到过，醋和花卉有什么关系呢?我们怀着好奇心，开展了这个课题的探究。据富有种花经验的人告诉我们，对盆栽花卉施些醋溶液，可改善盆花的生长，增加花朵，而且花艳叶茂。这一点我们在实验中很快就证实了。浓度不同的醋溶液，对花卉有不同的影响吗?这是我们第二阶段的实验。我们选取长势相同的满天星、报春花、月亮花各四盆，分为四组，每组（三盆）各有三种花卉，分别编号、贴上标签。同时，我们取食用白醋配制成1％（pH值为2~3）、0．01％（pH值≈4）、0．0001％(pH值≈6)三种浓度不同的溶液，每天分别给三组盆花固定喷洒一种醋液，第四组盆花洒不含醋的清水。每五天观察记录花卉的生长情况。这项实验的结果是：喷洒低浓度醋液(pH值≈6)对这几种花卉没有明显影响；喷洒中等浓度醋液（pH值≈4）的花卉明显长得比其他几组好，花苞多，开花期提前，而且花色较浓艳，花期也延长了；喷洒pH值2－3的高浓度醋液后，反而使花朵过早凋萎。通过这次实验，我们可以告诉你：种花时适当喷洒一些醋液，可使花卉长得更好。不过要掌握好醋液的浓度，醋酸过浓则会伤害花卉。
生物研究性课题论文开题报告范文
题目： 高中生物课程三维目标实施路径的研究
一、课题研究的现实背景及意义
在教育目标研究方面比较突出的有布鲁姆教育目标分类系统，即把教育目标分成三个领域：认知领域、情感领域和动作技能领域。我国基础教育新课程改革正处在发展阶段，义务教育及普通高中新课程标准分别于2001年、2003年颁布，就全国范围来讲，在三维目标的实施途经研究方面是一个难点问题，大家都很关注，有老师在实践中开展探索，专家和一线的老师对知识与能力的研究比较多，但在如何认识过程、生物学习方法的具体指导、能力目标的具体化、情感价值观的分类、生物课程中如何有机渗透情感及价值观教育、特别是三者的有机整合、如何实施三维目标等方面缺少比较系统性的研究，有部分课程专家在有关课程改革的论述中谈到过这些问题，如《走进新课程》(教育部基教司组织编写)、《为了中华民族的复兴，为了每一位学生的发展》(华东师范大学出版社)、《新课程理念与创新》(高等教育出版社)、《课程与教学论》(钟启泉、张华主编)等。
目前国内其它学科如数学、历史、政治等学科有三维目标实施途径的研究，关于三维目标方面的理论和论文也较多。但有关生物学科如何实施三维目标方面研究较少，研究成果更少。因此，研究本课题可以填补国内外这方面理论空白，也可以进一步完善学生自主学习方面的理论研究。本课题的研究将进一步丰富建构主义教学理论、元认知理论。同时也有利于改变教师的教学方式，有利于改变学生的学习方式，有利于改变推动高中生物新课程改革朝着正确的方向推进。
二、课题研究的目标和基本内容
(一)研究目标
1、增强生物教师积极参与新课程改革的意识。
2、使生物教师理解“三维目标”的内涵。
3、积极探索新的教学模式和寻找实现生物课堂三维目标的途径，以提高课堂教学效率。
4、变革学生的学习方式，提高学生的学习积极性
5、通过课题研究培养我校生物青年教师教科研的.能力
(二)研究内容
1、生物课程“三维目标”的内涵
2、实现生物课堂教学中“三维目标”的途径
3、探索生物课程的课堂教学模式
4、高中学生生物学习方式
(三)研究重点
1、生物课程“三维目标”的内涵的研究
2、实现生物课堂教学中“三维目标”的途径
三、课题概念的界定
(一)核心概念：高中生物课程、三维目标、实施路径
(二)界定：
1、高中生物课程：“高中生物课程”是根据《基础教育课程改革纲要(试行》和《普通高中课程改革方案》的精神和要求设计的。 高中生物课程分为必修和选修两个部分。必修部分包括“生物1：分子与细胞”、“生物2：遗传与进化”、“生物3：稳态与环境”3个模块;选修部分有“选修 1：生物技术实践”、“选修2：生物科学与社会”和“选修3现代生物科技专题”3个模块。
2、三维目标：“三维目标”是教育理论中的一个新名词。它是指对学生进行教育过程中教师应该达到的三个目标即：知识与能力，过程与方法，情感、态度、价值观。“知识与能力” 强调基础知识和基本技能的获得。“过程与方法”突出的是让学生“学会学习”，使学生获得知识的过程同时成为获得学习方法和能力发展的过程。情感是指学生在学习结束合应该具有的感情体验;态度是指学生在学习结束后应该具有的一种对周围事物、事件的态度的形成;价值观是指学生在学习结束后应该具有的对周围经济利益、金钱的看法。这是课堂教学改革的新成果。
3、实施路径：指按照一定的标准，采取一定的方法实现高中生物课程三维目标的途径。
四、本课题研究的理论依据和参考文献
(一)本课题研究的理论依据
1、巴班斯基的教学过程最优化理论
通过合理的组织教学过程，既得到教学的最大可能效果，又不致造成学生过重的学习负担。
2、建构主义教学理论
在建构主义教学模式下，教师应该是教学环境的设计者，知识的管理者、学习学习的组织者、指导者和促进者，课程的开发者。强调学习过程应以学生为中心，注重互动的学习方式，师生是建构知识过程的合作者，从这些知识出发，开发新的教学方法。
3、弗莱维尔的元认知理论.
美国儿童心理学家弗莱维尔认为：元认知是对思维活动的自我体验、自我观察、自我监控和自我调节。其实质就是对认知活动的自我意识、自我控制。
以上是我整理的生物研究性课题论文开题报告范文，希望对大家有所帮助。
生物体与外界环境之间的物质和能量交换以及生物体内物质和能量的转变过程叫做新陈代谢。新陈代谢是生物体内全部有序化学变化的总称。这是所有生命的基本特征。它包括物质代谢和能量代谢两个方面。物质代谢：是指生物体与外界环境之间物质的交换和生物体内物质的转变过程。可细分为：从外界摄取营养物质并转变为自身物质。（同化作用）自身的部分物质被氧化分解并排出代谢废物。（异化作用）能量代谢：是指生物体与外界环境之间能量的交换和生物体内能量的转变过程。可细分为：储存能量（同化作用）释放能量（异化作用）在新陈代谢过程中，既有同化作用，又有异化作用。同化作用：又叫做合成代谢)是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质，并且储存能量的变化过程。异化作用：(又叫做分解代谢)是指生物体能够把自身的一部分组成物质加以分解，释放出其中的能量，并且把分解的终产物排出体外的变化过程。
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：
［1］周明根．用问题情境引导科学探究———例谈问题教学法在初中物理教学中的应用［J］．教师，2011（3）：68－70．
［2］杨海岚．信息技术环境下问题教学法在初中物理教学的应用研究［D］．首都师范大学，2008．
［3］姜玉梅，解志秀，张锡娟，等．问题教学法在初中物理中的应用———“大气压强”教学设计的思考［J］．亚太教育，2016（10）：69－70．
你是毕业论文吗？本科还是硕士，还是评职称？
初中物理分层教学探索论文
摘要： “学为中心”的基本理念是强调要基于不同类型、不同层次的学生开展“因材施教”，走出传统课堂教学的“统一化”、“一刀切”模式，从而让不同的学生在学习的过程中得到不同的发展。本文对初中物理分层教学在教学目标、教学内容、学案导学、课后作业的分层设计的具体实施策略，按照不同的层次进行有针对性的教学探究。
关键词： 初中物理；分层教学；探究
分层教学顾名思义就是按照学生能力的不同层次来制定教学方法，根据不同学生的学习情况进行分析，然后按照不同的层次进行各有针对性的教学，保证所采取的教学方法适合学生的学习能力，从而帮助学生提高学习效率，并在学习过程里感受自身的价值。分层教学因为它尊重了不同学生学习能力不同这一客观事实，从而按照不同的实际情况对具体的教学方法进行设计，能让每个学生都能最大限度地激发自己的潜能，让他们能按照适合自己发展的方向不断前进。同时，这一方法还能在其他方面对学生产生有利影响，促进学生综合素质地显著提升。
1基于学生差异，让教学目标层次化
在初中物理教学中，教师首先要根据学生的学习情况制定相应的学习目标，让每个学生完成自己的目标，同时还要在实施过程中进一步了解学生的学习特征，以便及时在今后的教学中优化教学方法，保证每个学生都能在自己的基础上不断进步。对那些学习比较困难的学生，教师要更注重对他们物理基础知识目标的达成，在学习中不断地鼓励，以增强他们的自信。而对于学习能力较强学生，则要把教学目标定位于在习得物理知识的同时，促进他们思维能力及核心素养的发展。例如，对于“液体压强”一课教学目标的制订，对学习能力强的学生，教学目标要定位于让他们掌握压强的基础知识，还要让他们对压强的影响因素进行探究，对液体压强的计算方法进行分类，并鼓励他们通过试验来验证影响压强的因素；对达标型学生的教学目标要定位于让他们先对压强的有关定义进行学习，然后对不同条件下的压强计算形式进行计算；对学困生教学目标要定位于重点关注让他们深入学习压强的基本概念，当熟悉了计算压强的公式后，再运用压强的有关知识进行实际计算，以掌握压强的使用范围。这样，按照学生的不同层次设计不同的教学目标，能够实现针对性更强的教学方案设计，有利于保证每个学生都能在已有基础上实现进步，经过一段时间的学习，实现整体的学习目标，从而促进每个学生的成绩都能有所提升，同时他们的学习信心也能有所增强。
2基于学生差异，让教学内容弹性化
教学内容是引导学生进行学习的重要载体，教学内容的选择是否科学直接影响到学生的学习质量。在初中物理教学中，根据学生差异确定分层教学目标之后，教师还要基于分层目标给不同层次的学生确定弹性化的教学内容.弹性化教学内容选择的基本思路是，要在确保全体学生达成教学目标的基础上要选择具有弹性的内容让优生进行拓展学习。例如，在教学“伏安法测电阻”这一课时，基本教学内容可以确定为让学生对电阻的测量方案进行设计，并测量出电阻的阻值，从而让学生掌握用伏安法测电阻的方法。对于优等生，则可以让他们对“如果只提供电流表或者电压表怎么测电阻”进行探究，对“电流表的内接法和外接法对测量误差影响的差异”进行分析。让他们能在学习中发散思维，培养他们的创新意识，提高综合能力。这样，教学内容具有弹性化以后，就能够让不同层次的学生在物理学习的过程中获得不同的发展，从而实现物理教学的高效化。
3基于学生差异，让学案导学动态化
在课前我们首先要做的就是设计导学案，其作用在于课前准备，主要分为如下几个过程：通过“导”来在复习旧知识或者利用教学情境，引入新课教学；教师可以把即将教学的知识按由易到难的顺序进行设计，通过“思、展、议、讲”来对问题进行设计和展示，引导学生自主学习和探究，开展小组合作讨论，倾听教师的系统讲解等；最后是按照不同的层次设计由易到难的题目，以让每个学生都能从中收获自信，享受学习的乐趣。例如，在设计“光的折射”一课的导学案时，可以通过如下的三个问题来复习旧知引入教学内容：（1）通常情况下，光在空气、水和玻璃中的传播速度有什么不同？请按从大到小的顺序进行排列。（2）什么是光的反射？（3）什么是光的反射定律？这三个问题不仅对以往的知识进行了复习，也顺理成章地为新课学习目标打下了基础。在“思”这一环节中，最为关键的就是对本节新课的核心问题的设计，即光的折射实验和折射规律探究，在课堂中，可以引出两个需要利用折射规律来作图的题目引导学习，课后作业则可以布置让学生绘制光从空气射入三角玻璃，然后又射入空气的折射光路图，以为“透镜”的教学开展做铺垫.除了设计，在实践学导案时也要利用多样化的方式来进行。第二，在导学案的题目设计中，要保证题目的精和少，不过并不是每个学生都能好好实践完成，所以可以在其中的复习部分和新课部分开展小组合作探究，以防止学生直接抄袭导学案。最后，要重视对实验的预习，由于实验是物理学习不可缺少的部分，所以可以在学案中设置与实验有关的.重点问题，以帮助学生能在学习时顺利地完成实验.在探究动能大小的影响因素中，就可以设计如下的问题进行导学：你们小组提出了什么假设？实验中怎么控制不同的实验变量？怎么确定物体动能的大小？怎样使球到达平板时的速度有所变化？这些问题就可以加深学生对实验步骤所隐含的深刻意义进行学习，有利于实现实验操作的目的，同时还能保证学生顺利地操作实验，得出正确的实验现象和结果，让学生从中收获学习的乐趣和意义，从激发学生对实验的兴趣和积极态度。设计了这样的动态化导学案以后，就能够引导不同层次的学生在物理课堂上开展合作化、探究化的物理学习，能够充分发挥优等生对“学困生”在物理学习过程中的引领作用，从而实现高效化的物理教学。
4基于学生差异，让作业设计分层化
在初中物理教学中，教师要紧密联系学生的学习情况进行层次划分，结合学生们的学习习惯、态度、知识掌握程度、智力水平和爱好等因素进行全方位地分析研究，以在尊重学生差异的基础上，有效地开展作业的分层设计。例如，在教学完“电功率”一课以后，对于基础差的学生其最基本的要求是让学生掌握电功率的有关概念，为此可以为他们设计以下作业：①灯泡上标记的“220V”和“50W”表示什么？②什么是额定功率？什么是额定电压？而对于中等生要求则需要学生对电功率的计算进行了解，可以给他们设计这样的作业：一只电灯泡两端的电压为220V，在工作十分钟内消耗了2.4×104J的电能，通过该灯泡的电流是多大？灯泡的电阻有多大？电功率为多少？对于优等生的作业设计，教师可设计一些和生活相关的、与电功率有关的图，并给出一定的已知条件，让学生分析相关的物理问题，从而引导学生深入思考，加深对知识的理解。这样，通过不同层次的作业能够引导学生在课后对课堂上所习得的物理知识与技能进行巩固学习，并且，能够让他们体验到物理学习的成功感。
总之，对于初中物理的教学，教师一定要充分掌握学生的学习特点和情况，按照分层教学的方法开展教学，从而促使学生在物理学习中稳步提升.除了了解学生的课堂学习情况，还应对他们的课后作业完成质量进行分析，从而调整教学设计，通过拓展学习促进学习效率地有效提升，让学生在不断深入地思考学习中，实现物理学习的高效化。
将物理学与日常生活联系起来“新课改源于所有不愿意看到学生们在题海中苦苦挣扎的教师们的呼唤，是教师们的理想。但理想和现实之间是有距离的，这段距离间需要老师们脚踏实地去踏出一条路。新课改是源于许多教师大胆尝试出的优秀课的实践经验，所以它并不遥远。” 新教材：给学生学习提供更大选择空间 高中课改物理教材分为选修课和必修课两部分。选修课分为三个系列，“系列1”主要强调物理学的来源、意义和物理学使中人文内容，体现了学科的文化价值，在科学思想方法教育的同时渗透人文教育。“系列2”重于知识在实际上的应用，属于技术系列。“系列3”中既有系统的基础知识，同时也强调了物理学的文化价值以及在实践中的应用，多适用于理工类的学生。 在三个系列中，学生可以在各个系列间跳跃选择模块去学习，这样的设置给学生更大的选择空间，符合学生个性化学习的需求。“但是由于高考的形式所限，一般是文科选系列1、理科选系列3,随着高考的不断完善，学生的选择会更灵活。”王雁老师这样认为。 新课堂：物理学将与日常生活联系起来 物理教材的变化，教学也将随之变化。王雁老师以讲“匀变速直线运动规律的应用”课时的课堂情景为例子， 首先给学生放映了一段两辆汽车追尾的事故现场录像。“同学们猜猜看，造成追尾的原因可能是什么？”老师的提问，挑动起学生的兴趣。“肯定是司机睡着了！”“一定是超速驾驶！”同学的回答各有千秋。王老师再从汽车追尾事故的原因开始，让学生分析同学提出的几种可能：疲劳驾驶、刹车失灵等，再引导学生就位移、速度、加速度、时间之间的关系进行讨论。利用所学规律得出新的结论，并与交通法律和学科技成果“防撞器”相联系，将物理知识与生活紧密联系。 由此可见，新教材在教学上更利于落实“三维教育目标”，即知识与技能、过程与方法、情感态度价值观，突出了物理学的思维方法，让物理学源于生活走向实际，更多加大了理论与实际的联系，使学生对这门看似枯燥的科目产生极大的兴趣，调动学生的学习积极性。 另外，在新课本中还更多地引入了现代科技成果，如卫星定位系统就体现了物理教学的时代性。同时，这样的例子贴近学生的生活实际，便于学生理解。新教学：强调自主探究却不能形式化 新课程理念指导下的教学实施过程应是自主探究、合作交流和师生互动的过程。王老师认为，自主探究是源于一个问题，调动学生思维，解决问题的过程，在这个过程中要体现物理学方法的教学。“凡是学生自己能看明白的，老师就不该讲；凡是学生自己能得出结论的，老师就不该告诉；凡是学生自己能动手去做的实验，老师就不该代替学生去演示。”这是王老师对教学的一种看法。其实，探究过程不一定非有实验。从原知识通过推理得出新结论的过程也是探究。另外，验证结论也体现探究，寻找从出发点到终点的路径也可以是探索。非重点知识，也可以进行探究，因为教学目标不在是一维，过程与方法也是教学的重点。
3000~5000字???!!!有点小棘手~!~上面的天才哪复制的!!!
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。
4.1 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。
4.2 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。
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 贡献 各个领域 科学意识 实验 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.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