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【摘要】 新课程环境下高中物理研究中形成的基本概念和理论、基本实验方法和精密测量技术,已经越来越广泛地应用于其他学科,极大地推动了科学技术的创新和革命。高中物理的应用是指学生利用学到的物理知识解决物理问题的能力。主要有三种方式:解答物理习题,在社会实践中应用,在实际操作中应用。
【关键词】 习题 社会实践 实际操作
当前,我省普通高中新课程改革已实施了六年多了。这次高中新课程改革在课程结构、课程设置、课程实施、课程评价等方面都有较大的变革。课程标准在开设必修课的同时,设置丰富多样的选修课程,试行学分管理,为学生自身的成长和发展提供了较大的空间和自主选择权。在新课程环境下高中物理研究中形成的基本概念和理论、基本实验方法和精密测量技术,已经越来越广泛地应用于其他学科,极大地推动了科学技术的创新和革命。因而,高中物理的应用对生活、经济、社会有着深远的影响。
高中物理的应用是指学生利用学到的物理知识解决物理问题的能力。主要有三种方式:解答物理习题,在社会实践中应用,在实际操作中应用。在高中学习阶段,物理知识是有比较明确的范围,而物理的应用范围是无法限定的。物理概念、规律的高度概括性以及客观世界的复杂性,决定了从学会概念、规律到能够灵活解决物理问题之间存在着一个较高的台阶。跨越这个台阶不是轻而易举就能实现的,要求学生的认识必须有一个飞跃。许多高中生反映学习物理存在一种“一听就懂,一看就会,一做就错”的现象。这正是没能较好的完成这个飞跃。而高中物理新课程更加注重基础性、体现时代性、反映选择性,从三维课程培养目标出发,强调从生活走进物理,从物理走向社会,注重培养探索兴趣和进行物理实验、科学探索的能力。这样可以激发学生学习物理的兴趣,跨过这个台阶学好高中物理。下面我从解答物理习题,在社会实践中应用和在实际操作中应用三个方面对高中物理的应用进行讨论。
1.解答物理习题
物理习题一般是以文字形式呈现给学生的一个物理情景它可以在一定程度上反映生产和生活中的实际问题,也可以对其作出较高的抽象。高中物理的应用以解答物理习题为主。借助文字语言,物理习题可以方便、集中、大量地把物理情景和要思考的问题展现给学生,使学生在比较短的时间内,迅速而有效地学会运用物理知识解决物理问题。
解答物理问题的过程,是把具体物理情景的信息在学生头脑中形成。大致有如下五个关键环节:
1.1 识别物理现象
识别物理现象是把物理情景转化为物理问题的一个关键。它是在充分读懂、理解题目文字叙述的基础上,抓住已给的解题线索,形成具体问题情境的大致物理轮廓,并对解题方向做出初步判断的过程。识别物理现象包括理解题意和确定研究对象两个方面。理解题意是正确解答物理习题的前提,要迅速地理解题意,必须抓住题目中关键字句,找出需要的已知条件和所求的物理量之间的关系,在必要时画出草图帮助理解题意。确定研究对象是把物理情景分为研究对象和外界系统。
1.2 分析物理过程
分析物理过程是把物理情景转化为物理问题的另一个关键。物理过程是指物理模型在物理环境中的运动、变化过程。物理环境是指研究对象所处的理想化环境,物理模型是指对选取的研究对象突出主要因素,忽略次要因素,抽象出物理本质的理想化模型。分析物理过程包括定性分析和定量分析两个方面。定性分析是从质的方面把握过程的性质、特点,找出物理量在各个过程中的定量关系,特别要找出物理过程中相同的物理量、不变化的物理量和临界状态的条件。
1.3 选择合适方法
选择合适的方法是把物理问题转化为数学问题的关键之一。方法是否合适,决定了解题能否顺利进行以及解题的简捷程度。从思维的角度看,供选择的方法大致有分析法、综合法、假设法、取消法、反证法、递推法等等。从物理的角度看,有模型法、隔离和整体法、等效变换法、叠加法、对称法等等。从数学的角度看,有几何法、代数法、微分法等等。
1.4 运用数学知识
运用数学知识是把物理问题转化为数学问题,是为物理问题寻找一个相应的数学模型,以数学语言表达出物理之间的相互关系,表现在:
① 通过找出数量关系,给物理模型加入定量的因素。
② 用符号来表示物理量,符号成了物理内容的载体,它把复杂的事物代码化,成为可以一目了然的感知对象。
③ 根据物理规律列出问题中物理量间的关系式,把物理问题转化为数学问题,实现了物理过程的数学化。
④ 列出物理量间的关系式后,采用最好的数学方法,准确求出结果。
1.5 讨论验证结果
讨论验证结果是对自己的解题过程是否成功做出自我评价的环节。常用的方法有:量纲法、数量级估算法、特殊值假设法、力与能相互验证法等。对结果合理性和全面性进行讨论。
2.在社会实践中应用
随着科学技术的发展,物理科学的许多原理得到了实际的应用,极大地造福于人类。例如:空调、电冰箱、微波炉、核电站等。但同时,也造成了一系列的环境污染,如噪声污染、热污染、电磁污染、核污染等,都属于物理污染。防治物理污染主要靠物理知识的应用来解决。高中生在学习物理中要了解物理污染与防治的具体事例,对学会的物理知识在社会实践中应用,可以通过高中研究性学习活动中选取有关的课题进行研究。如:1.浅谈可再生资源;2.太阳能的应用;3.生活中的电磁辐射等等。
除了上述的环境问题和能源问题外,社会生活中还有许多其他重大问题。如:资源问题、交通问题、通讯问题、自动化问题、空间开发问题等。都可以同物理的应用加以联系,可以使学生注意并加深对这些问题的认识,增强社会责任感,并了解物理学习的社会意义。新课程环境下的高中物理对现代技术的联系更加密切,体现了物理学习的时代特征,使学生能够用现代观念看待物理知识的应用,也将开阔他们的视野,对他们今后继续深造或从事工作都将十分有益。
3.在实际操作中应用
在新课程环境下高中物理的学习中,实际操作技能主要是物理实验中的动手操作技能。物理实验操作技能主要包括准确熟练地使用基本仪器、仪器的配套组装和故障的排除。在科学探究及物理实验能力中,应按照“提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验收集证据、分析与论证、评估、交流与合作”等七个要素展开。在高中物理的各部分实验的实际操作中有以下几个要求:
①力学实验中,操作技能主要是能够准确的计时、精确的定位以及减小摩擦的影响等;
②热学实验中主要保持研究对象的纯净清洁、系统的密闭、保温以及合理的加热等;
③静电实验的操作主要是有绝缘的技巧和干燥的办法;
④电磁实验涉及较多电路和仪器,操作技能主要在电路的连接、电源和电表的选择和使用等方面;
⑤光学实验对操作技能的要求更高,主要有光源的选择、光路的调整和显示等。
在物理课堂教学中,普通存在对操作技能的培养重视不够,学生的操作技能较差。主要的原因是:1.教学中对实验没能真正的重视,往往用“黑板上讲实验”来代替学生的分组实验,造成学生缺乏实际动手操作的机会;2.考试中对实验的考核尚未有效地考出操作技能,没有动手操作技能的学生在实验题中也能得到较高的分数。因而在新课程环境下高考物理中应明确把操作技能和操作能力作为考核的重点,应该深入研究方便、有效地考核操作技能和操作能力这一重要问题,做到使“黑板上做实验”不得分,认真实际动手操作得高分。
总之,新课程环境下高中物理的应用水平可以反映出物理学习的水平,也是巩固物理概念、规律的必要环节,使学生从“抽象的规定”上升到“思维中的具体”的过程,同时也是发展能力、形成技能的重要途径。在分析、解决物理问题的过程中,学生的各种能力,尤其是思维能力得到充分的发挥。在应用中还可以形成技能技巧,这为今后进一步掌握知识和运用知识创造了条件。
【关键词】 习题 社会实践 实际操作
当前,我省普通高中新课程改革已实施了六年多了。这次高中新课程改革在课程结构、课程设置、课程实施、课程评价等方面都有较大的变革。课程标准在开设必修课的同时,设置丰富多样的选修课程,试行学分管理,为学生自身的成长和发展提供了较大的空间和自主选择权。在新课程环境下高中物理研究中形成的基本概念和理论、基本实验方法和精密测量技术,已经越来越广泛地应用于其他学科,极大地推动了科学技术的创新和革命。因而,高中物理的应用对生活、经济、社会有着深远的影响。
高中物理的应用是指学生利用学到的物理知识解决物理问题的能力。主要有三种方式:解答物理习题,在社会实践中应用,在实际操作中应用。在高中学习阶段,物理知识是有比较明确的范围,而物理的应用范围是无法限定的。物理概念、规律的高度概括性以及客观世界的复杂性,决定了从学会概念、规律到能够灵活解决物理问题之间存在着一个较高的台阶。跨越这个台阶不是轻而易举就能实现的,要求学生的认识必须有一个飞跃。许多高中生反映学习物理存在一种“一听就懂,一看就会,一做就错”的现象。这正是没能较好的完成这个飞跃。而高中物理新课程更加注重基础性、体现时代性、反映选择性,从三维课程培养目标出发,强调从生活走进物理,从物理走向社会,注重培养探索兴趣和进行物理实验、科学探索的能力。这样可以激发学生学习物理的兴趣,跨过这个台阶学好高中物理。下面我从解答物理习题,在社会实践中应用和在实际操作中应用三个方面对高中物理的应用进行讨论。
1.解答物理习题
物理习题一般是以文字形式呈现给学生的一个物理情景它可以在一定程度上反映生产和生活中的实际问题,也可以对其作出较高的抽象。高中物理的应用以解答物理习题为主。借助文字语言,物理习题可以方便、集中、大量地把物理情景和要思考的问题展现给学生,使学生在比较短的时间内,迅速而有效地学会运用物理知识解决物理问题。
解答物理问题的过程,是把具体物理情景的信息在学生头脑中形成。大致有如下五个关键环节:
1.1 识别物理现象
识别物理现象是把物理情景转化为物理问题的一个关键。它是在充分读懂、理解题目文字叙述的基础上,抓住已给的解题线索,形成具体问题情境的大致物理轮廓,并对解题方向做出初步判断的过程。识别物理现象包括理解题意和确定研究对象两个方面。理解题意是正确解答物理习题的前提,要迅速地理解题意,必须抓住题目中关键字句,找出需要的已知条件和所求的物理量之间的关系,在必要时画出草图帮助理解题意。确定研究对象是把物理情景分为研究对象和外界系统。
1.2 分析物理过程
分析物理过程是把物理情景转化为物理问题的另一个关键。物理过程是指物理模型在物理环境中的运动、变化过程。物理环境是指研究对象所处的理想化环境,物理模型是指对选取的研究对象突出主要因素,忽略次要因素,抽象出物理本质的理想化模型。分析物理过程包括定性分析和定量分析两个方面。定性分析是从质的方面把握过程的性质、特点,找出物理量在各个过程中的定量关系,特别要找出物理过程中相同的物理量、不变化的物理量和临界状态的条件。
1.3 选择合适方法
选择合适的方法是把物理问题转化为数学问题的关键之一。方法是否合适,决定了解题能否顺利进行以及解题的简捷程度。从思维的角度看,供选择的方法大致有分析法、综合法、假设法、取消法、反证法、递推法等等。从物理的角度看,有模型法、隔离和整体法、等效变换法、叠加法、对称法等等。从数学的角度看,有几何法、代数法、微分法等等。
1.4 运用数学知识
运用数学知识是把物理问题转化为数学问题,是为物理问题寻找一个相应的数学模型,以数学语言表达出物理之间的相互关系,表现在:
① 通过找出数量关系,给物理模型加入定量的因素。
② 用符号来表示物理量,符号成了物理内容的载体,它把复杂的事物代码化,成为可以一目了然的感知对象。
③ 根据物理规律列出问题中物理量间的关系式,把物理问题转化为数学问题,实现了物理过程的数学化。
④ 列出物理量间的关系式后,采用最好的数学方法,准确求出结果。
1.5 讨论验证结果
讨论验证结果是对自己的解题过程是否成功做出自我评价的环节。常用的方法有:量纲法、数量级估算法、特殊值假设法、力与能相互验证法等。对结果合理性和全面性进行讨论。
2.在社会实践中应用
随着科学技术的发展,物理科学的许多原理得到了实际的应用,极大地造福于人类。例如:空调、电冰箱、微波炉、核电站等。但同时,也造成了一系列的环境污染,如噪声污染、热污染、电磁污染、核污染等,都属于物理污染。防治物理污染主要靠物理知识的应用来解决。高中生在学习物理中要了解物理污染与防治的具体事例,对学会的物理知识在社会实践中应用,可以通过高中研究性学习活动中选取有关的课题进行研究。如:1.浅谈可再生资源;2.太阳能的应用;3.生活中的电磁辐射等等。
除了上述的环境问题和能源问题外,社会生活中还有许多其他重大问题。如:资源问题、交通问题、通讯问题、自动化问题、空间开发问题等。都可以同物理的应用加以联系,可以使学生注意并加深对这些问题的认识,增强社会责任感,并了解物理学习的社会意义。新课程环境下的高中物理对现代技术的联系更加密切,体现了物理学习的时代特征,使学生能够用现代观念看待物理知识的应用,也将开阔他们的视野,对他们今后继续深造或从事工作都将十分有益。
3.在实际操作中应用
在新课程环境下高中物理的学习中,实际操作技能主要是物理实验中的动手操作技能。物理实验操作技能主要包括准确熟练地使用基本仪器、仪器的配套组装和故障的排除。在科学探究及物理实验能力中,应按照“提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验收集证据、分析与论证、评估、交流与合作”等七个要素展开。在高中物理的各部分实验的实际操作中有以下几个要求:
①力学实验中,操作技能主要是能够准确的计时、精确的定位以及减小摩擦的影响等;
②热学实验中主要保持研究对象的纯净清洁、系统的密闭、保温以及合理的加热等;
③静电实验的操作主要是有绝缘的技巧和干燥的办法;
④电磁实验涉及较多电路和仪器,操作技能主要在电路的连接、电源和电表的选择和使用等方面;
⑤光学实验对操作技能的要求更高,主要有光源的选择、光路的调整和显示等。
在物理课堂教学中,普通存在对操作技能的培养重视不够,学生的操作技能较差。主要的原因是:1.教学中对实验没能真正的重视,往往用“黑板上讲实验”来代替学生的分组实验,造成学生缺乏实际动手操作的机会;2.考试中对实验的考核尚未有效地考出操作技能,没有动手操作技能的学生在实验题中也能得到较高的分数。因而在新课程环境下高考物理中应明确把操作技能和操作能力作为考核的重点,应该深入研究方便、有效地考核操作技能和操作能力这一重要问题,做到使“黑板上做实验”不得分,认真实际动手操作得高分。
总之,新课程环境下高中物理的应用水平可以反映出物理学习的水平,也是巩固物理概念、规律的必要环节,使学生从“抽象的规定”上升到“思维中的具体”的过程,同时也是发展能力、形成技能的重要途径。在分析、解决物理问题的过程中,学生的各种能力,尤其是思维能力得到充分的发挥。在应用中还可以形成技能技巧,这为今后进一步掌握知识和运用知识创造了条件。