高中物理教学研究论文范文
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高中物理教学研究论文范文一：
论在高中物理教学中物理模型的构建
摘要:物理模型可以作为物理问题的切入点,使问题得到简而有效的解决,并使学生获得相关知识要点。其在物理教学过程中有着不可忽视的重要作用。就此,本文对高中学生物理模型构建的定义进行了论述,并着重讨论了高中物理教学中物理模型构建的几种方法与具体措施。
关键词:物理模型;构建;物理教学;应用
物理模型为物理学提供了一个可以有效解决物理问题的方法,它主要是将实际的物理问题抽象成一个较为简单的模型,根据对模型的分析理解从而可以有效地将问题简化并加以解决。这在物理教学中有着极为重要的作用,它不仅能够简化问题使学生容易理解,还可以加深学生对物理学知识的记忆与掌控。
一、物理模型构建的定义
物理建模是物理学的一种将问题进行抽象、简化从而建立起来的一种解决实际问题的有效手段,亦是一种物理学的思想方法。从多方面的文献与著作中都有提及其构建定义,通过整理我们可以定义为:所谓的物理建模,就是将生活与自然界中的问题进行提炼,然后将问题抽象为一种物理模型,继而进行求解并验证其合理性,通过建立的物理模型所获得的解答来对现实问题进行解释。而这一应用物理知识的过程,便是物理建模。
物理建模的过程需要高深的思维逻辑以及丰富的物理思想作为第一条件,通常是一种较为复杂的科学研究。然而高中的物理模型的建立仅是学生学习知识的一种体现方式,其构建基础为原本已经存在的经验,可以看作是对已有知识或经验的复习巩固,目的是为了提升学生各方面的能力。
二、物理模型在高中物理教学中的构建
(一)构建物理模型的方法
物理模型实质就是一种将所要研究的物理对象或者问题进行抽象化、理想化或者类比的一个过程,从这个模型当中我们可以将对象或问题进行化繁为简的学习处理,并凸显所要研究对象之本质特征。构建物理模型的目的在于提高物理的教学效益并使学生受到良好的教益,同时更是为了方便、系统、迅速的揭示与掌握物理知识。故物理模型的建立需要合适、奏效的方法。
1.模型构建之抽象法
抽象法乃是物理模型构建中的一种常用方法,它是从所要研究事物当中对其属性或者特征进行模拟构建,这样可以对物质的本质进行深刻、全面的反应,要知道,一切科学的抽象,通常都会十分具体、深刻、正确地反映自然。抽象法在物理模型的构建当中一般应用在以下几个方面:
(1)抽象法可以用来确定研究对象,并对其中一个或者多个实物客体进行抽取。
(2)对同类物理客体的共同属性进行抽取。例如某种物体,当有外部力量对其产生作用的时候,其形状产生一定的变化,然外部作用力量消失之后,其形状亦恢复如初。从这个例子中我们便可以对其共同性——“弹性”进行抽取并建立起弹性体模型。
2.模型构建之理想法
同抽样法一样,理想法也是物理建模当中的一种重要方法。其构建原理是将所要研究的物理对象进行理想化,从而构建出与其相对应的物理模型。这样的方法主要有:
一是对所处的条件进行理想化,条件模型就是根据这一方法建立而来,比如粗糙、光滑等。
二是对物理实验进行理想化。这一过程包含对物理实验条件、实验器材理想化。这方面极具代表性的例子如:伽利略斜面实验,他假想一个处于运动状态的物体如果没有外力作用和摩擦将会一直运动下去(匀速直线运动)。后来牛顿根据伽利略的理想实验总结出了牛顿第一定律,从而也就推翻了从亚里士多德以来近乎千年关于物体受力运动,若外力停止作用便归于静止的观念,为经典力学的建立奠定了基础。
三是对物质的形态进行理想化,对象模型便是据此而建。例如:弹簧、质点等等。
除此之外还有众多构建物理模型的方法,比如等效替代法、数学近似法、归纳法以及拼凑法等等。这些都是较为常用的方法,具体应用要根据实际的物理教学需要。
(二)构建物理模型的有效措施
1.建模前准备工作
通过选用“教师指导、小组讨论、班级交流”等方式建立假设、整理初步的思路。这一过程教师应提供实际性的教学材料以便于激发学生的发散性思维,注意培养学生的想象力以及对模型初步建立的概念。
2.物理模型的建立
为了提高学生的认知水平,需要根据所选客体的主要特征,将微观过程宏观化、宏观场景微缩化、变化场景过程化等方式进行处理。如此方能加深学生对物理对象、物理变化过程的感性认识。此过程要注重加强学习者的主动性与参与性。
3.建模的理论知识延展
加强学生检验模型的能力,帮助学生利用模型解决新类型的问题。这一环节的教学要求是:教学中所创设的导向性、检验性问题应有利于学生通过自主选择来及时调整自己的学习方向、学习策略,进而能从整体上把握知识的结构,并将它纳入到原有的认知结构中,从而形成新的认知。
三、结语
物理模型是物理思维的产物,是一种理想化的形态,是对研究对象的极度简化,其可以使我们通过研究模型来认识原型的各种本质特征及其必然联系,从而建立物理概念,得出物理规律,形成物理理论。可以说,物理模型是物理规律和物理理论得以发展的基础。
参考文献:
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高中物理教学研究论文范文二：
浅谈物理学史在高中物理教学中的作用
在实现物理教育的目标中，物理学史由于它所具有的丰富的教育因素，在应试教育向素质教育转变的过程中可以发挥出独特的功能。物理学史集中地体现了人类探索和逐步认识世界的现象、结构、特性、规律和本质的历程。物理教师不仅要善于运用逻辑手段去讲授物理理论，还要善于对物理知识作出历史的叙述，把物理知识的获得作为一种经验，作为一个激动人心的知识奇遇来讲，把着眼点放在物理学中的发现、推理及概念的形成的认识过程上;要善于生动地描绘人类探索物理世界奥秘的艰辛历程，以其中的欢乐、困惑、惊奇和哲理去感染学生，在给学生物理知识的同时，也使他们得到全面的素质的培养。
一、物理学史与高中学生科学素质的培养
在封闭的“专业教育”模式中，“科学素质”仅仅被理解为“科学知识”本身。但实际上，“科学素质”虽然离不开“科学知识”，但却不同于“科学知识”，它是更深层次的、基础性的东西，是对知识本身的理解，内化和激活。广义的“科学素质”应该包含科学知识、科学思想、科学态度和科学方法。
(一)帮助学生理解和掌握物理学知识
科学和任务是探索未知，科学素质终将在获取知识的能力上反映出来。科学知识虽然并不等于科学素质的全部内涵，但没有科学知识也就谈不上科学素质了。融会贯通的知识是科学素质的基础和载体。不过，仅仅掌握住有关内容和理论事实、定义、结论、公式和计算方法，还不等于理解知识的深刻本质和丰富的内涵。现有的物理知识都在人类与物理世界的长期对话中，经过无数的曲折和反复、抽象、概括而获得的，对现有知识的历史考察，可以把发现的本质放在更真实的背景下，使学生真正懂得它们的本质，并得到超过定律和公式的许多启示。
(二)认识物理学知识的相对性、动态性
光记住一些物理概念、数据、定律和公式，并不表示真正理解了物理学。因为科学的主体并不是它所获得的知识的多寡与深度，更重要在于“探索”。对物理学理论的全面理解，包含着物理学理论发展的动态性及能对物理学理论的相对真理性的认识。作为认识历史的选择结果的物理学理论，都包含着对与错，真与假的双重因素，包含有大量未因素，不可能完美无缺。在教学中作必要的历史回顾，会使学生从知识的更替演变中认识它的条件性、局限性，认识科学理论的相对真理性。
(三)了解物理学基本观念的变革
爱因斯坦曾指出：“在建立一个物理学理论时，基本观念起了最主要的作用”。物理学理论的发展，最本质地表现在物理学基本观念的演变上。海森伯也指出“一个新的经验领域，总会导致一个新的科学要领的体系产生出来;而每一个新概念体系的发现，实际上等于发现了一种新的思想方法。”不同的物理学基本观念，描绘出不同的物理世界图景。所以，每一次物理学理论的变革，都使人面对一个崭新的物理世界。物理学上每一个重大的发展，总是以物理观念、物理思想的突破为先导和基底的。
将一些历史实例引入教学，将会使学生深刻理解物理学理论范式的变革与物理这基本观念的转变的一致性，认识到物理中的各个理论体系，都有其相应的基本观念和思想方法，它们是有着本质的差异的。因此，每当学习一个新的理论的时候，必须改变自己的思想观念和思维方法。
二、物理学史与高中生创造素质的培养
科学的本质在于探索，科学的生命在于创新。创新思想与创造才能是跨世纪人才最重要的的基本素质之一。把物理学史引进物理教学，是培养创造素质的有效方法之一。
(一)发展独立思考的能力和怀疑精神
爱因斯坦在《论教育》中说，发展独立思考和独
立判断的一般能力，应当始终放在首位，而不应把获得知识放在首位。如果一个人掌握了他的学科的基础理论，并且学会了独立思考和 工作，他必定会找到他自己的道路，而且比起那种主要以获得细节知识为培训内容的人来，他一定会更快地适应进步和变化。
(二)培养学生想象力和判断力
赵凯华先生说过：“当一个成熟的物 理学家进行探索性的科学研究时，常常从定性和半定量的方法入手来提出问题和分析问题，这包括对称性的考虑和守恒量的利用，量纲分析、数量级估计、极限情形和特例的讨论，简化模型的选取，以至概念和方法的类比，等等。”所以，在物理教学中就应该培养和 发展学生的这种想象力、洞察力和判断力。正如爱因斯坦所言，想象力比知识更重要。他认为，想象力是知识进货的源泉。科学探索需要想象力----以科学基本原理和基本事实为基础的想象力。
(三)学习科学方法，进行科学思维的训练
诺贝偿奖获得者费曼在美洲物理 教育会议上讲的一段话：“科学是一种方法，它教导人们：一些事物是怎样被了解的，什么事情是无知的，现在了解到什么程度，如何对待疑问和不确定性，证据服从什么法则，如何去思考事物，做出判断，如何区别真伪和表现现象。”
教学改革的重要任务之一，就是要把科研人员应具备的本领和能力及时对学生进行培养。这就要求我们必须尽可能使教学中概念、定律和理论知识尽量接近科学家们在其研究过程中形成的概念，发现的定律和创建的理论，以使学生从中领会科学的实际创造过程和他们所运用的研究方法。正如史学家霍尔顿所说：“科学发现没有唯一的方法。”物理这家劳厄说：“重要的不是获得知识，而是发展思维能力。教育无非是一切已学过的东西都遗忘的时候，所剩下来的东西。”
总之，物理学的发展史，是辩证唯物主义世界观和科学方法论的发展史，如何在新课程的背景下把物理学史的内容融入物理教学中，以促进学生的全面发展，这需要我们广大物理教师在 实践中积极探索。“读史可以明智”，这句话对学生是这样，对物理教师也是如此。
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