第一篇:新課程標準下模型建構(gòu)在生物教學中的作用與意義
新課程標準下模型建構(gòu)在生物教學中的作用與意義
劉淑平
(甘肅省莊浪縣紫荊中學,甘肅 744600)
【摘 要】:高中生物這一理科課程具有很大的抽象性,需要借助模型幫助學生學習,以解決學生對生物知識的抽象問題,并且擴展他們的思維,幫助其對知識的理解和掌握。本文主要介紹了生物教學中模型構(gòu)建的含義及其建構(gòu)方法等,重點闡述了模型構(gòu)建在高中生物教學中的作用和意義?!娟P鍵詞】:模型構(gòu)建 生物教學 作用與意義
高中生物課程標準指出:“提高每個高中學生的生物科學素養(yǎng)是本課程標準實施中的核心任務。”,并且在新教材中也特別列出了一個好方法,即“模型建構(gòu)”。模型建構(gòu)是《課程標準》倡導探究性學習,我們在高中生物教學中引入模型建構(gòu)教學,不但教給學生一種認識和研究生命現(xiàn)象的新方法,也給我們的教學增加一種教學方式。模型建構(gòu)教學活動,不僅有利于學生認知圖式的發(fā)展,形成系統(tǒng)的科學認知觀,而且促進學生的科學探究能力、創(chuàng)新能力,有利于培養(yǎng)學生的生物科學素養(yǎng)。
1、模型構(gòu)建的定義及類型
必修1教材對模型的定義是:“模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認識對象所做的一種簡化的描述,這種描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助于具體的實物或其他形象化的手段,有的則通過抽象的形式來表達”。模型分三類:物理模型、概念模型、數(shù)學模型。物理模型如真核生物的三維結(jié)構(gòu)模型、細胞膜的流動鑲嵌模型、DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型;概念模型如血糖平衡調(diào)節(jié)的模型、達爾文的自然選擇學說的解釋模型等;數(shù)學模型如“J”型種群增長的數(shù)學模型N t=N0λt、基因分離與自由組合定律,有絲分裂中DNA含量變化曲線等。
2、模型構(gòu)建在生物教學中的應用
由于模型建構(gòu)在生物新課程教學的運用中的重要性,為更好的把模型構(gòu)建與生物新課程教學相結(jié)合,提倡應將模型建構(gòu)與生物學常規(guī)教學有機融合,模型建構(gòu)的前提應遵循以客觀事實為依據(jù),刪繁就簡,去偽存真的原則。在建構(gòu)物理模型前需要通過觀察、統(tǒng)計、實驗、查閱研究史料等方法掌握模型對象的特征,尋找合適的模型展示方式,選擇恰當?shù)哪P徒?gòu)材料。在建構(gòu)過程中,遵循先大后小、先簡后繁的原則,由表及里、先框架后細節(jié)進行逐步建構(gòu)。初步建構(gòu)完模型后,還需要進一步審查模型的科學性和美觀性,并在此基礎上進行進一步修改完善,從而力求客觀真實反映認識對象的特征。如DNA分子的結(jié)構(gòu)模型、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)模型、細胞膜結(jié)構(gòu)模型、真核細胞三維結(jié)構(gòu)模型等。同時,在模型構(gòu)建過程中應注意以下幾點:一是注重模型構(gòu)建典型案例的選擇。由于高中生物新課程教材中關于模型構(gòu)建的內(nèi)容的內(nèi)容比較多(尤其是概念模型),鑒于課時的限制,要選擇比較典型的內(nèi)容給學生在課堂操作,其他一些內(nèi)容布置給學生課后操作,某一段內(nèi)容比較多時,還可以分成不同的組別進行操作,然后安排同學演示交流。二是提高模型構(gòu)建的可操作性。無論要制作什么模型,首先要了解這個模型的基本特征,組成單位或基本元素,連接方式,需要條件等(含知識儲備)。這些條件是一定要在課堂建構(gòu)之前充分準備好的,否則將無法完成模型構(gòu)建。只有對所要構(gòu)建的模型有充分了解的基礎上才能正確構(gòu)建出模型,保證模型構(gòu)建的科學性和準確性。三是充分發(fā)揮學生的主體作用。模型構(gòu)建是為教學服務的,服務的主體是學生,所以模型構(gòu)建要盡可能放手讓他們自己去操作,從而讓他們的能力得到鍛煉和提高。
3、模型建構(gòu)在生物教學中的作用與意義
模型方法在科學研究中具有重要作用,它在中學生物學課程中也有著重要的教育意義。科學模型是對所研究問題(原型)的簡化、優(yōu)化和理想化,是對已有的經(jīng)驗、知識進行去偽存真、去粗取精后建立起來的。因此,模型本身體現(xiàn)為對客體的已有認識的總結(jié),是科學認識的一種階段性成果。同時,模型又要代替原型成為研究對象,又加進了人們的新的猜測和假設,含有新的概念和思想。因此,科學模型,又是進一步研究客體的新起點。
3.1 模型建構(gòu)教學能夠促進學生認知水平的發(fā)展
認知心理學認為,人的知識經(jīng)驗既包括概念系統(tǒng),又包括表象。前者有概念、原理、規(guī)律、理論,后者的成分包含觀念和印象。當代不少學者都主張把表象看做一種符號要素,與語言等其他符號要素一樣具有抽象、概括、組合和再組合的功能,因而能構(gòu)成思維的操作。在生物科學學習中,模型提供觀念和印象,不僅是學生進一步獲取系統(tǒng)知識的條件,而且是學生認知結(jié)構(gòu)的組成部分。例如,對于概念的學習,模型建構(gòu)是很直接很有效的教學途徑之一。在學習“同源染色體”的概念時,讓學生參照教材上的精子形成圖解,用不同顏色的橡皮泥制作一對同源染色體,在制作的過程和運用“同源染色體”模型模擬“精子的形成過程"中,學生通過對模型的自主評價,就會發(fā)現(xiàn)同源染色體的特征:長短相同(形態(tài)結(jié)構(gòu)相同)、顏色不同(代表來源不同)、在減數(shù)第一次分裂前期配對(聯(lián)會),并且能夠形成四分體,然后分裂到不同的生殖細胞中去??梢?,用直觀化的染色體加強了感性認識,使知識概念經(jīng)驗化,直觀化,學生的認知水平逐步從具體向抽象過渡,在認知沖突中獲得認知水平的躍進。
3.2 模型建構(gòu)教學有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力
模型的建它過程就是一個科學探究過程。這需要學生自己確定對象,設置已知和未知,運用科學規(guī)律,選擇研究方法,檢驗模型與實際是否一致。從這個層面看,構(gòu)建模型的目的就不只是停留在模型本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的探索上,而是上升到科學能力發(fā)展的高度,這對學生探究能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是很有好處的。著名的沃森和克里克與DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的故事就完全證明了科學的模型建構(gòu)是需要大膽的想象力和創(chuàng)造力的。當時其他科學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大量的事實:DNA分子由含有4種堿基的脫氧核苷酸構(gòu)成的長鏈,而且A的量總是等于T的量,G的量總是等于C的量;X射線衍射法推算出該分子呈螺旋狀,而且否定了該分子是單鏈或4鏈的可能。根據(jù)這些事實,沃森和克里克采用模型方法,試探著揭示DNA分子的結(jié)構(gòu)。他們在構(gòu)建模型的過程中,始終用這些科學事實來檢驗該模型。如:DNA分子能夠自催化(自我復制)和異催化(能作為模板合成其他分子)。又如:他們構(gòu)造出的右手性的雙螺旋結(jié)構(gòu)中堿基排列方式使得分子能量處于最低狀態(tài),并且與DNA結(jié)晶的X射線衍射圖相符。經(jīng)過緊張而又充滿創(chuàng)造性的工作,他們終于成功構(gòu)建了完全符合已知科學事實的DNA分子結(jié)構(gòu)模型。顯然,建立DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的過程,既有對已知事實的歸納、抽象、簡化、舍去非本質(zhì)屬性的過程,也有對頭腦中所構(gòu)想的模型形象化、具體化的過程。
3.3 模型建構(gòu)教學有助于提高學生的科學探究能力
模型的建立要根據(jù)研究的任務、目的抽象出被研究對象的本質(zhì)特征,舍去許多次要的細節(jié)和非本質(zhì)的屬性,把要研究的現(xiàn)象、問題從紛繁復雜的交錯關系中明確、清晰地顯示出來,使問題得以簡化和明確化,并制訂出解決問題的程序,從而充分地發(fā)揮思維的能動作用,達到認識原型的目的。因此,模型的建立過程就是一個科學研究過程。在這一研究過程中,需要學生自己確定對象,設置已知與未知,運用科學規(guī)律,選擇研究方法,檢驗模型是否與實際一致。從這個層面看,構(gòu)建模型的目的就不只是停留在模型本身的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的探索上,而是上升到科學能力的發(fā)展的高度,這對學生研究能力的培養(yǎng)是很有好處的。3.4、模型建構(gòu)教學有助于學生提高解決實際問題的能力
生命科學與人類生活、生產(chǎn)聯(lián)系密切,這類實際問題可以讓學生通過建立模型來理解。由于模型和模型方法在現(xiàn)代生命科學中起著越來越大的作用,是現(xiàn)代高中學生必須了解和應用的重要的科學方法,另一方面,這種科學方法的學習和應用,不僅有利于學生形成系統(tǒng)的科學認知觀,同時還強化了與其他學科,如數(shù)學、物理、化學等學科的內(nèi)在聯(lián)系。因此模型教學有助于培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。
總之,中學生物學的教學應努力將模型構(gòu)建及模型方法應用于課堂教學之中,以提高學生的科學素養(yǎng)和科學探究能力。構(gòu)建生物學模型有助于學生系統(tǒng)地、完整地學習和理解新知識,同時有助于學生運用生物學模型去解決生物學問題。因此,生物學課堂教學中應突出生物學科的特色,課堂中多出示模型來解釋生物學事實,多運用模型方法解決有關生物學問題,從而提高課堂效益,發(fā)展學生思維,提高學生能力。【參考文獻】:
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第二篇:在物理教學中建構(gòu)物理模型
類別:教學設計 題目:在物理教學中建構(gòu)物理模型
學校:溧陽市平橋初級中學 姓名:譚成峰 電話:*** 在物理教學中建構(gòu)物理模型
摘要:中學物理教材中有許多物理知識比較抽象,學生往往不易理解和接受,并會因此而失去學習的信心。但如果借助“物理建模思想構(gòu)建”教學,采用模型構(gòu)建思想的方法,突出物理情景問題的主要部分,疏通思路,幫助學生建立起清晰的物理情景,使物理問題簡單化,這樣不僅起到增強學生學習的自信心的作用,同時還潛意識地培養(yǎng)了學生的創(chuàng)造性的能力,提高教學質(zhì)量。關鍵詞:建構(gòu) 物理模型 理想化
根據(jù)新課程標準要求,中學物理要體現(xiàn)“從生活走進物理,從物理走向生活”的新理念。所以在教學中能否將實際問題與頭腦中已有物理模型建立聯(lián)系,將實際問題轉(zhuǎn)換為物理問題是關鍵。物理模型在實際問題與物理問題間起到了橋梁的作用,本文將從物理模型的概念、重要作用,以及教學中如何指導學生建構(gòu)物理模型等方面談下自己的看法。
一、認識物理教學中的物理模型法
物理學是一門研究物質(zhì)最普遍、最基本的運動形式的自然科學。而所有的自然現(xiàn)象都不是孤立的。這種事物之間復雜的相互聯(lián)系,一方面反映了必然聯(lián)系的規(guī)律性,同時又存在著許多偶然性,使我們的研究產(chǎn)生了復雜性。因此,許多比較復雜的問題需要我們引入能夠描述其要點的輔助量或建立理想化模型,幫助研究與解決問題,這就是模型法。建構(gòu)理想化模型是物理學研究中常用的方法。
物理模型是理論知識的一種初級形式,就是將我們研究的物理對象或物理過程、情境通過抽象、理想化、簡化、和類比等方法,進行“去次取主”、“化繁為簡”的處理,把反應研究對象的本質(zhì)特征抽象出來,構(gòu)成一個概念或?qū)嵨锏捏w系,就形成物理模型。物理模型既源于實踐,而又高于實踐,在我們的生活、生產(chǎn)、科技領域中帶有普遍的共性特征,具有一定的抽象概括性。物理模型的構(gòu)建是一種重要的 科學思維方法,通過對物理現(xiàn)象或過程,從而尋找出反映物理現(xiàn)象或物理過程的內(nèi)在本質(zhì)及內(nèi)在規(guī)律達到認識問題的目的。
二、物理模型在初中物理教學中的作用
在物理學習中,有的學生經(jīng)常拿到物理題目無從下手,造成這種情況的原因是多方面的,但其中一個重要原因,就是這部分學生基礎不牢,沒有掌握好一些基本的物理模型。物理是一門培養(yǎng)思維的學科,它特別強調(diào)一個“悟”字,思考的越多,感悟的越多,屬于自己的東西也就越多。因此,我們在平時解題中千萬不能貪多求快,要能概括出題目所屬的物理模型,這樣做不僅能達到舉一反三的目的,久而久之,物理建摸的本領也會得到很大的提升。而一旦具有了自主建模的本領很多看似復雜的題目就會迎刃而解。因此,在物理學習中建立合理的模型會給我們的學習帶來事半功倍的效果。
例如:有些物理問題、現(xiàn)象或過程非常抽象,難以理解,運用模型思維建立起模型,將使問題變得直觀形象。如在研究光現(xiàn)象時,用光線形象表示光的傳播路徑:即沿光的傳播路線畫一條直線,并在直線上畫上箭頭表示光的傳播方向。而實際上我們在觀察太陽、電燈??光源所發(fā)出的光時,是看不見帶箭頭的直線的。引入“光線”這一模型,只是為了研究光現(xiàn)象方便,如果不用光路圖就很難學習光現(xiàn)象的知識。同樣,用力的示意圖表示力的三要素。物體間力的作用是看不見,摸不著的,為了更好地研究物體受力,并發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律,我們用一根帶箭頭的線段來表示力。研究肉眼觀察不到的原子結(jié)構(gòu)時,建立原子核式結(jié)構(gòu)模型。在研究磁場時用磁感線描述磁場等等。這些模型的建立,使很多物理現(xiàn)象變得很直觀,更易于我們接受。
同樣,在物理教學中,很多問題也是很復雜的,很難研究的。如能將其轉(zhuǎn)化成物理模型將使問題變得簡單化。如:對物體進行受力分析時,可以不考慮物體的形狀和大小,可以把物體看成一個質(zhì)點,物體受到的力都作用在一點上。同樣,生活中很少有一個物體真正的做勻速直線運動,在我們研究運動問題的時候,在某種條件下,我們就可以認為物體做的是勻速直線運動。
三、如何在中學物理教學中構(gòu)建及應用物理模型 縱觀物理學發(fā)展史,許多重大的發(fā)現(xiàn)與結(jié)論,都是由于科學家們經(jīng)過大膽的猜想構(gòu)思,創(chuàng)建出科學的理想化的物理模型,并通過實驗檢驗或?qū)嵺`驗證,模型與事實基礎很好吻合前提下獲得的。如: 伽里略讓小球從彎曲的斜槽上自由下落,當斜槽充分光滑時,小球可沿另端斜槽上升到初始高度,如果另端斜槽末端越接近水平,小球為達到初始高度,將運動很遠。如果末端完全水平,小球?qū)⒁恢边\動下去,永不停止。正因為伽里略構(gòu)建了光滑這一理想化的模型,才有慣性定律的重大發(fā)現(xiàn)。
同樣,在我們?nèi)粘5慕虒W過程中發(fā)現(xiàn),有心的同學熟練掌握了這些物理模型,就可將一些看似復雜的物理情景化解為簡單模型的組合,靈活簡便地解出難題,可謂熟能生巧。而沒留心的同學只會根據(jù)最基本的概念規(guī)律去推證,結(jié)果費時費力,即使得出了結(jié)果,心中對那些物理情景仍不是很清楚,不能留下深刻的印象,更談不上觸類旁通,溫故知新。所以在日常教學中,要指導學生會運用物理模型分析和解答實際的物理問題,在解決問題中培養(yǎng)與訓練學生的物理模型,其基本步驟為:
(1)通過審題,攝取題目有效信息.如:物理現(xiàn)象、物理事實、物理情景、物理狀態(tài)、物理過程等.(2)在尋找與已有信息(某種知識、方法、模型)的相似、相近或聯(lián)系,通過類比聯(lián)想或抽象概括,或邏輯推理等,建立起新的物理模型,將新情景問題“難題”轉(zhuǎn)化為常規(guī)命題.(3)選擇相關的物理規(guī)律求解.我們平常碰到的一些物理習題,就是依據(jù)一定的物理規(guī)律、物理模型精心構(gòu)思設計而成的。只要找到事物間的聯(lián)系,就可迅速找到解決問題的途徑。
例題:(2009年荊州市中考試題)電路中有一個滑動變阻器,現(xiàn)測得其兩端電壓為9V,移動滑片后,測得其兩端電壓變化了6V,如果通過滑動變阻器的電流變化了1.5A,則()A.移動滑片前滑動變阻器接人電路的阻值是4Ω B.移動滑片后滑動變阻器接人電路的阻值是4Ω C.移動滑片后滑動變阻器兩端的電壓一定為3V D.移動滑片后滑動變阻器兩端的電壓可能為15V 分析:本題沒有給出電路圖,電路中的元件和連接方式都不清楚,不知從何下手,下面我們就從模型建構(gòu)的角度入手:
建構(gòu)模型的指導思想——為了解釋一些物理現(xiàn)象,我們需要提出種種假說或假設。我們在解釋本題電壓電流變化時,不妨也提出一些假設,通過分析、推理去判斷假設是否正確,這也是我們通常所講的假設法。
本題模型建構(gòu)的詳細過程:
1定性。即確定電路各元件及其連接關系。電路中一般有電源,導線和開關,由題目知道該電路中還有一個滑動變阻器;移動滑片后,測得滑動變阻器兩端電壓發(fā)生變化,說明該電路中還有一個電阻與其串聯(lián)(假設是并聯(lián),則滑動變阻器兩端電壓將保持不變)。此時形成電路初步模型如右圖1,這個電路的原型是用變阻器控制燈泡亮度的電路圖。由此可見,學生分析解答的過程,就是識別和還原,開發(fā)和利用原有物理模型的過程。在分析物理問題時,需要有根據(jù)的抽象,剔粗取精、去偽存真。
2定量。即運用電路公式和規(guī)律確定各物理量的大小。這里有兩種移動滑片的情況:
一是向左移動滑片,電阻變小,滑動變阻器兩端的電壓將減小6V,為3V。通過滑動變阻器的電流增大了1.5A,所以此時電流應大于1.5A,由歐姆定律,移動滑片后滑動變阻器接人電路的阻值R應小于2Ω。可以假設R=1Ω,由歐姆定律求出I=3A,進一步可知移動滑片前的電流為1.5A,再結(jié)合串聯(lián)電路中各部分電壓之和等于總電壓,可以得到下列兩個式子,由上兩式可以求出R0=4Ω,U(電源)=15V。移動滑片前后滑動變阻器兩端電壓、電阻以及通過的電流大小如圖2所示。
二是向右移動滑片,電阻變大,滑動變阻器兩端的電壓將增大6V,為15V。通過滑動變阻器的電流減小了1.5A,所以此前電流應大于1.5A,由歐姆定律,移動滑片前滑動變阻器接人電路的阻值R應小于6Ω??梢约僭OR=3Ω,由歐姆定律求出I=3A,進一步可知移動滑片后的電流為1.5A,再結(jié)合串聯(lián)電路中各部分電壓之和等于總電壓,可以得到下列兩個式子,由上兩式可以求出R0=4Ω,U(電源)=21V。移動滑片前后滑動變阻器兩端電壓、電阻以及通過的電流大小如圖3所示。
由上可知,移動滑片前后滑動變阻器接人電路的阻值都不是4Ω,故A、B錯;移動滑片后滑動變阻器兩端的電壓可能為15V,也可能為3V,故選D。
總之,由于客觀事物具有多樣性,人們不可能一下把它們認識清楚,而采用理想化的客體,即建立正確的物理模型來代替實在的客體,就可以使事物的規(guī)律具有比較簡單的形式,便于教師引導學生去認識和掌握它們,使學生對物理本質(zhì)的理解更加細致深入,對解決物理問 題的分析更加清晰明了,所以,物理模型在中學物理教學中有其不可替代的作用和重要的價值。
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第三篇:新課程標準下生物教學中的環(huán)保教學
新課程標準下生物教學中的環(huán)保教學策略
南關學校初中部
周玥
田振華
“保護我們的家園——地球”、“愛護地球就是愛護我們?nèi)祟悺?、“給我們尋找一個清潔的地球”、“保護環(huán)境,人人有責”……這些帶有全球性的呼吁和警告性的吶喊,在告訴我們,環(huán)保教育已迫在眉睫。是的,自然界是人類唯一的生存空間。在生態(tài)環(huán)經(jīng)遭到嚴重破壞的今天,人類更加清醒的認識到:人類必須與自然界和諧相處才能和諧發(fā)展。人類也越來越意識到保護環(huán)境的重要性,作為中學生物教師,我們應該在教學中滲透環(huán)保教育意識,讓每一個學生都了解環(huán)境破壞的現(xiàn)狀及其危害,主動關心環(huán)境保護問題,積極投入到環(huán)境保護工作之中。為此,我在教學中主要從以下幾個方面來加強環(huán)保教育。
一、結(jié)合教材內(nèi)容進行環(huán)保教育,培養(yǎng)學生的環(huán)保意識
隨著新一輪課程改革的深入,新教材的使用為環(huán)保教育提供了契機。以蘇教版初中教材(七年級)為例。教材第1章第二節(jié) 生物與環(huán)境的關系、第7章第三節(jié) 綠化,我們共同的行動、第13章 第一節(jié) 關注生物圈—環(huán)境在惡化、第二節(jié)
保護生物圈—從自身做起。直接將環(huán)保教育作為這些章節(jié)的主題。在這些章節(jié)中直接介紹了環(huán)保的一些初步知識。在教學進程中,只要我們精心準備,認真對待就一定能夠取的良好的效果。在教材其他章節(jié)雖然沒有以環(huán)保作為主題,但教師也可把環(huán)保教育滲透于課堂教學之中,讓學生切身體會到環(huán)境問題與自己的生活息息相關。如在第4單元《生物圈中的人》的教學中,可結(jié)合有關知識的學習,聯(lián)系在生活中有人隨地大小便,隨地吐痰、亂丟雜物、不節(jié)約用水、吸煙、不注意飲食衛(wèi)生、吃野生動物、獵殺野生動物等不良習慣甚至違法的行為,引導學生思考和討論環(huán)境污染對人類生存和發(fā)展的影響、人類傳染病與環(huán)境污染的關系、保持生態(tài)平衡的重要性等一系列與環(huán)保有關的問題。
二、讓學生了解現(xiàn)實生活中嚴峻的環(huán)境狀況,激發(fā)其保護環(huán)境的責任心和使命感。
初中生物學教材中有大量內(nèi)容涉及到了環(huán)境的破壞,例如:我國科爾沁草原因為過度開荒而變成沙漠;長江、黃河中上游因為亂砍濫伐造成嚴重的水土流失;許多野生動物因為人類的捕殺而滅絕;昆明滇池引入的水葫蘆過量生長;垃圾數(shù)量不斷增多以及噪聲污染、光污染等等。在教學過程中,教師可結(jié)合不同的教學內(nèi)容,將這些人類自己做的傻事、釀造的苦果甚至是自己一手釀造的悲劇告訴學生,讓他們深切體會到自然界中的資源并不是取之不盡、用之不竭的;讓他們認識到人類如果過分注重自身利益,不加節(jié)制地從自然界中索取資源必將破壞生態(tài)平衡,而人類也最終會遭受自然界的報復。從而激發(fā)學生保護環(huán)境的責任心和使命感。同時應該提醒學生主動通過報刊或網(wǎng)絡關注環(huán)保動態(tài),定期了解這方面的信息。這對于學生來講是很有必要的,可以使他們了解發(fā)生在身邊的有關環(huán)境污染大事,例如因為其中含有超標的大腸桿菌,所以學校附近山丹河的污水不能飲用等情況;同時教師還應該鼓勵學生對某些問題形成自己的觀點,發(fā)表自己的看法,提出自己的建議。這些都有利于環(huán)保意識的形成。
三、在課外活動中進行環(huán)保教育
課堂教學固然是進行環(huán)保教育的重要一環(huán)。但課外活動的形式多種多樣,豐富多彩,不僅能夠提高學生的環(huán)保意識而且可以培養(yǎng)其環(huán)保技能,所以還應在課外活動中進行環(huán)保教育。隨著新一輪課程的實施,我們要深化課堂教學改革,并努力創(chuàng)造條件,組織學生參加各種有益的環(huán)保實踐活動。引導學生從身邊事做起,激發(fā)他們對周圍環(huán)境的關注,培養(yǎng)保護環(huán)境的責任心和能力。如結(jié)合校園綠化設計和“3.12植樹節(jié)”,發(fā)動學生參與校園綠化設計和植樹護花活動;結(jié)合“世界水日”、“世界地球日”、“世界環(huán)境日”等組織學生開展以“環(huán)境保護”為主題的演講、征文、辯論等活動;發(fā)動學生參加“你丟我撿”和清除衛(wèi)生死角等校內(nèi)外精神文明創(chuàng)建活動;開展“保護環(huán)境隨手可做的100件小事”活動。課外活動的重要特點就是實踐性、直觀性、以具體事實讓學生自己去了解、認識環(huán)境被破壞的危害,讓學生自己動手開展有益于環(huán)保的活動。以達到深入人心的教育效果,比如讓學生去參觀自然保護區(qū)、自然公園,讓他們了解到保護森林植被對人類的重要,讓學生自己動手修建小型自然生物池塘,營造生物垃圾,將垃圾按化學、金屬、生物各自分類處理,以達到立竿見影的教學目的。波利亞說過:“學習知識的最佳途徑是由學生自己去發(fā)現(xiàn),因為這種發(fā)現(xiàn)理解最深,也最容易掌握其中的規(guī)律、性質(zhì)和聯(lián)系?!比缟锱d趣小組的成員通過“廢電池浸出液對小麥種子萌發(fā)的影響” “廢電池浸出液對小魚生活的影響”、“廢電池浸出液對植物生長的影響”、“模擬酸雨對植物種子萌發(fā)的影響”等探究實驗,以及對附近江河的污染和煙廠周圍的空氣污染等進行實地調(diào)查分析.學生對看到的現(xiàn)象和得出的結(jié)果感到非常震驚,學生看到小魚在廢電池浸出液里苦苦掙扎的情景就仿佛看到在煙塵彌漫的惡劣環(huán)境中生存的自己,自然得出環(huán)保問題不容忽視的結(jié)論。同時指導學生認真討論,鼓勵學生發(fā)表自己的見解和撰寫環(huán)保小論文等.
環(huán)境保護是一個極其重大的問題,讓中學生們能從當下開始自覺主動地參與到環(huán)保工作當中來,這又是另一個極具積極意義的問題。要做到這一點,就需要我們中學生物教師的努力了。以上是本人就如何在生物教學中對學生進行環(huán)保教育的問題所進行的一點淺顯的探討,希望能拋磚引玉,引起各位同行對這個問題的關注,探索出更多更好更實用的方法。
第四篇:多媒體教學在生物新課程改革中的作用
多媒體教學在生物新課程改革中的作用
隨著生物新課程改革的不斷深入,對教師的要求是不斷形象化的具體化的讓學生理解生物內(nèi)容,而有些生物體內(nèi)的復雜生理變化僅靠教師的語言表述,學生很難弄透徹,也使得生物課枯燥無味。多媒體技術把生動逼真的動畫圖像、清晰的文字注解和優(yōu)美的聲音集于一體,動態(tài)、形象、直觀地展示了生物結(jié)構(gòu)及各種復雜的生理變化,將學生帶進一個聲、像、圖、文并茂的新天地,達到了常規(guī)教學難以達到甚至不能取得的教學效果,大大提高了課堂教學效率!并且由于它具有生動性和直觀性,學生對教學內(nèi)容更加容易接受,教學效果也更加明顯。高中生物是一門非常重要的課程,它比其他的課程有更多的概念需要通過圖片、音像等多媒體的方式去體現(xiàn)。因此,多媒體技術在這門課程上有更大的發(fā)揮空間。
應用多媒體,創(chuàng)設生物學習情境,激發(fā)學生學習興趣
傳統(tǒng)生物教學光靠教師的口說模仿以及簡單的掛圖和模型,很難吸引學生的興趣,致使課堂氣氛枯燥乏味,學生學習成績低。生物教學是關于一個個活生生的生物,如果將相關教學內(nèi)容以一個個生動的畫面展示出來,必將極大地激發(fā)學生學習生物的興趣。美國心理學家布魯納說:“學習最好的刺激是對所學學科的興趣。”多媒體計算機通過聲、像、動畫等學生喜聞樂見的形式,以其新穎性、藝術性吸引學生的注意力,為學生創(chuàng)設符合他們心理特點的教學情境,不斷地給學生以新的刺激,使學生的大腦始終保持興奮狀態(tài),激發(fā)學生強烈的求知欲望,增強學習興趣。學生的學習興趣來源于所接受的信息,信息的傳遞方式符合學生的口味,學生就容易接受,興趣就濃。教師可以從網(wǎng)上下載視頻、圖片及文字說明,在適當?shù)臅r機展示給學生觀看,讓學生直接在頭腦中形成深刻的表象,幫助學生建立起生物知識體系。教師除了自己收集材料,也可以發(fā)動學生或者從網(wǎng)上收集,或者利用多媒體設備從實際生活中收集。比如,多數(shù)家庭擁有數(shù)碼相機或攝像機,可以鼓勵學生去拍攝相關生物的圖片,錄制某種生物的生活片段,激發(fā)學生參與生物小組活動的興趣,增加他們環(huán)境保護的意識,從知識和品德雙方面得到提升。應用多媒體,增大課堂容量,提高課堂教學效率
傳統(tǒng)教學,教師單靠一支粉筆、一塊黑板和一部教科書向?qū)W生傳授知識。一邊板書,一邊口若懸河,常常是累得聲嘶力竭,學生仍蔫蔫不懂。即便出示幾張掛圖或模型,學生仍似懂非懂,學習狀態(tài)長期低迷。而使用多媒體,強大的圖形聲像作用于學生的多種感官,讓學生睜大眼睛,細心觀察,更能幫助學生理解。同時,多媒體縮短了學生理解的時間,可以加快教學進度。多媒體能夠打破時間、空間的限制,將各種與上課重點內(nèi)容相關的視頻、圖片、文字展現(xiàn)在學生面前。多媒體讓學生從各個方面理解課堂知識,提高他們的課堂學習效率。學校在幾個教室里配備了多媒體電腦、大屏幕液晶投影,購置了許多與教學有關的VCD光盤,生物科是得益最多的,因為自然、生物是世界共同關心的問題,沒有國界的、語言的障礙。就像《動物世界》這個眾所周知的節(jié)目,筆者把它搬進課堂,講生物的多樣性,可把介紹非洲草原的片段放出來;講生物的適應性,可以放上一段“地球的南極”,讓學生了解南極,理解生物是如何適應自然的,達爾文的“自然選擇”為什么會得到大部分人的認同。
應用多媒體,增加演示實驗可視性,培養(yǎng)學生的理解和分析能力
生物教學也是一門實驗學科,課堂有很多的演示實驗,學生通過觀察演示實驗過程,理解實驗現(xiàn)象,分析實驗結(jié)果,得出實驗結(jié)論。而限于課堂所處位置,并不是每名學生都能清晰地觀察到實驗現(xiàn)象,因此妨礙了學生對知識的理解,致使演示實驗流于形式,并不能起到 很好的效果。而應用多媒體就能克服這個障礙。教師可以利用多媒體展示臺展示實物或演示實驗,全體學生就能通過屏幕觀察到整個演示實驗,觀察效果明顯增強。教師也可以將演示實驗提前做好課件,這樣在授課過程中就能夠隨時調(diào)控實驗進度,隨時向?qū)W生提問,幫助學生有目的地觀察實驗,把握重點知識要領,避免觀察的隨意性和盲目性。使學生帶著問題去觀察,去思考,更加提高學生的理解、記憶能力。同時,教師可以將錄制好的課件到多個班級進行放映,既減少教師的勞動強度,又減少教學資源的浪費。
就像高二生物“細胞的有絲分裂”一節(jié),筆者在電腦上給學生演示細胞有絲分裂過程中染色體的形態(tài)、數(shù)目變化過程,使課本上一個個平面圖變成一個連續(xù)進行的生理過程,然后由學生自己概括出細胞有絲分裂過程中染色體的變化規(guī)律,再加以總結(jié)。把教學的重點、難點變得容易、有趣。還有在“植物的水分代謝”這一節(jié),筆者也是借助于多媒體電腦,把半透膜兩邊水分子的運動演示出來,一邊是升高了的液面,一邊是半透膜兩邊水分子的運動狀況??赐曛螅瑢W生自己就可以得出:半透膜兩邊的水分子都在運動,只是單位時間內(nèi)從高濃度一邊向低濃度一邊運動的水分子多,所以漏斗內(nèi)的液面會上升,這是一個動態(tài)的平衡。充分展現(xiàn)多媒體教學的魅力,可以變枯燥的理論分析為真正的理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)了學生的理解和分析能力,使學生分析問題、解決問題的能力得到提高。
應用多媒體,突出重點、突破難點,提高學生學習效率
應用多媒體技術可以解決常規(guī)教學中的難題,可以有目的地突出教材的重點知識,突破教材中的難點概念。對于一些較復雜的較難的內(nèi)容,需要學生想象理解的,可以借助多媒體,也就是有目的、有選擇地使用多媒體教學。如細胞的有絲分裂、細胞的減數(shù)分裂、基因工程、細胞免疫、體液免疫、光合作用、呼吸作用、噬菌體侵染過程等內(nèi)容,通過多媒體教學的動感化表現(xiàn)手段和藝術的完美結(jié)合,能使學生看得清楚,理解得透徹,效果特別好。因為多媒體課件是集文字、聲音、圖像、動畫、影像于一體的輔助教學軟件,它突破了傳統(tǒng)的媒體限制,以其隨機、靈活的特點,使課堂教學增強了生動性、趣味性和吸引力,對學生而言大大降低了學習的難度,增強了學習的主動性,能較好地激發(fā)學生的興趣,可使學生獨立地、創(chuàng)造性地完成學習任務。
應用多媒體,使課堂教學內(nèi)容化抽象為具體,變靜止為運動,化復雜為簡單,使學生易于理解
現(xiàn)代計算機技術在圖形處理上具有高強的能力,利用這個特有的強大功能,可以變抽象為具體、變靜態(tài)為動態(tài),將微觀過程加以宏觀模擬,把宏大場景作微觀場面處理,對于瞬間變化過程作定格分析,化枯燥為生動,極大地消除學生的“學習障礙”。在課堂上適當采用多媒體課件,展示一些照片、動畫和視頻材料,把課本上過于抽象、難以理解的知識很直觀地展示給學生,可以讓學生視覺、聽覺并用,加深對知識的理解和掌握。比如講授細胞的有絲分裂和減數(shù)分裂過程時,用Flash動畫等演示就非常適合。多媒體課堂的容量大,可以擴大學生的知識面,使學生獲得更大的收獲。再例如,在高中生物教學中,染色體一節(jié)可以說是非常抽象,如果制作成Flash動畫,就能讓學生比較清晰地觀察到其中的關系,利于學生記憶。
多媒體教學和傳統(tǒng)教學在課堂教學中各有千秋,相互間可以形成互補關系。在生物教學中,既要看到傳統(tǒng)教學手段的合理性,又應認識到現(xiàn)代教學媒體的優(yōu)越性,把它們?nèi)诤掀饋?,相輔相成,共同促進學生的發(fā)展??傊枚嗝襟w技術輔助課堂教學是信息時代的要求,也是素質(zhì)教育的要求。只有明確多媒體在行形勢下生物課堂教學中的輔助地位,正確運用多媒體技術,才能真正發(fā)揮其在課堂教學中的作用,提高課堂的有效性。
第五篇:物理模型在中學物理教學中的作用
密 級
公 開
本科生畢業(yè)(學位)論文
淺談物理模型在中學物理教學中的應用
張俊(2008061204)
指導教師姓名: 劉曉春 職
稱: 講師
單
位: 物理與電子科學系 專 業(yè) 名
稱: 物理學 論文提交日期:
論文答辯日期:
學位授予單位: 黔南民族師范學院
答辯委員會主席: 論 文 評 閱 人:
****年**月**日
目錄
中文摘要···················································································································1 ABSTRACT···········································································································1 0引言·······································································································································1 1 物理模型的概念、分類和特征······························································1
1.1物理模型的概念·····························································································1
1.2物理模型的分類··························································································2 1.3物理模型的特征·························································································2 2物理模型的作用·······························································································3 3物理模型在中學物理教學中的意義····················································4 4結(jié)語·····································································································································4 5參考文獻···············································································································4
淺談物理模型在中學物理教學中的作用
張俊
(2008061204)
(黔南民族師范學院2008級(2)班 貴州 都勻 558000)
摘要:為了使人們逐漸掌握和理解物理學的重要和基本規(guī)律,物理學中用理想化模型代替實在,復雜的物理研究對象。即所謂的理想物理模型。它是物理學研究方法和邏輯思維的結(jié)晶,是研究物理規(guī)律的重要基石,也是貫穿于整個中學階段物理教學內(nèi)容的重要組成部分
關鍵字:物理規(guī)律;理想物理模型;研究對象;中學物理教學
Showing physical model in high school physics teaching in the
role
Zhang jun(Qiannan Normal College for Nationalities level 2008(2)class student id 2008061204)Abstract: in order to make people gradually grasp of physics and understand the important and the basic rule, physics model with idealistic instead of really, complex physical research object.The so-called ideal physical model.It is physics research methods and the logic of crystallization, is the cornerstone of physical laws, and throughout the middle school physics teaching is an important part of content
Key word: physical laws ideal; physical model; research object; middle school physics teaching
0 引言
物理模型是物理規(guī)律和理論賴以建立的基礎,在中學物理中,學生所學習的每一條物理原理、定理或定律都與一定的物理模型相聯(lián)系。解決每個物理問題的過程,都選用物理模型。熟練使用模型方法是學生應該具備的基本物理素質(zhì)。在中學物理教學中如何引導學生對物理模型及其科學方法的正確有效建立及其思維方法的掌握,直接關系到中午物理教學及學生學習的成敗。中學生的感性思維要大于理性思維,由于邏輯思維沒有得到充分發(fā)展,處于對未知的事物的好奇心,但他們更依賴于視覺得到的東西,而不是用邏輯思維去分析,對于那些陌生而深奧的知識和規(guī)律他們心存恐懼[1],例如物理上的許多未知的物理量、定律和規(guī)律。這時候就需要用一些常見的或是容易想象的模型替代。即建立物理模型:舍棄次要因素,抓住主要因素,從而突出客觀事物的本質(zhì)特征。感覺是人腦對直
接作用于感覺器官的客觀事物的個別屬性,人的認識活動是從感覺開始的,通過感覺不僅能夠了解客觀事物的各種屬性,而且也能夠知道身體內(nèi)部的狀況和變化,感覺是意識和心理活動的重要依據(jù),是意識對外部世界的直觀反映,也是人腦于外部世界的直接聯(lián)系,割斷了這種聯(lián)系,大腦就無法反映客觀存在,意識也就無從產(chǎn)生,感覺是客觀內(nèi)容和主觀形式的統(tǒng)一。[2]這就是物理模型存在的意義 物理模型的概念、分類和特征 1.1物理模型的概念
在物理學研究中,為了便于研究,人們在觀察和實驗時,會忽略研究對象和物理過程中的次要因素而只抓住主要因素,從而掌握研究對象的基本性質(zhì)和重要物理規(guī)律。在科學研究中,一種重要的方法就是在研究事物時經(jīng)常忽略事物的次要因素而抓住事物的主要因素,從而得出事物的結(jié)果,性質(zhì)或規(guī)律。同樣物理學是一門研究物質(zhì)最普遍,最基本的運動形式的自然科學,而所有的自然現(xiàn)象都不是孤立的。這種事物之間復雜的相互聯(lián)系,一方面反映了事物聯(lián)系的的規(guī)律性,同時又存在許多偶然性,使我們的研究產(chǎn)生了復雜性。這種把物理研究對象形式化,純粹化的方法是一種理想化的方法,理想化的研究對象就是物理學中的理想化物理模型。理想化物理模型是學習物理知識的還重要方法和手段,在中學物理知識構(gòu)架和學習中始終起著非常重要的作用。所謂的物理模型:即建立在分析現(xiàn)象與機理認識基礎上的模型。1.2物理模型的分類
物理模型分為三類:物質(zhì)模型、狀態(tài)模型、過程模型。(1)物質(zhì)模型。物質(zhì)可分為實體物質(zhì)和場物質(zhì)。
實體物質(zhì)模型有力學中的質(zhì)點、輕質(zhì)彈簧、彈性小球等;電磁學中的點電荷、平行板電容器、密繞螺線管等;氣體性質(zhì)中的理想氣體;光學中的薄透鏡、均勻介質(zhì)等。
場物質(zhì)模型有如勻強電場、勻強磁場等都是空間場物質(zhì)的模型。
(2)狀態(tài)模型。研究流體力學時,流體的穩(wěn)恒流動(狀態(tài));研究理想氣體時,氣體的平衡態(tài);研究原子物理時,原子所處的基態(tài)和激發(fā)態(tài)等都屬于狀態(tài)模型。(3)過程模型。在研究質(zhì)點運動時,如勻速直線運動、勻變速直線運動、勻速圓周運動、平拋運動、簡諧運動等;在研究理想氣體狀態(tài)變化時,如等溫變化、等壓變化、等容變化、絕熱變化等;還有一些物理量的均勻變化的過程,如某勻強磁場的磁感應強度均勻減小、均勻增加等;非均勻變化的過程,如汽車突然停止都屬于理想的過程模型。
模型是對實際問題的抽象,每一個模型的建立都有一定的條件和使用范圍學生在學習和應用模型解決問題時,要弄清模型的使用條件,要根據(jù)實際情況加以
運用。比如一列火車的運行,能否看成質(zhì)點,就要根據(jù)質(zhì)點的概念和要研究的火車運動情況而定,在研究火車過橋所需時間時,火車的長度相對于橋長來說,一般不能忽略,所以不能看成質(zhì)點;在研究火車從北京到上海所需的時間時,火車的長度遠遠小于北京到上海的距離,可忽略不記,因此火車就可以看成為質(zhì)點。1.3物理模型的特征
(1)科學性。模型方法是一種抓主要矛盾的方法。抓做影響問題的主要因素,突出研究對象本質(zhì)特性,忽略次要特性,是一種合理的近似,所以,具有科學性;以理想氣體分子微光模型為例,理想氣體即分子本身的線度與氣體分子間的平均距離相比可以忽略不計:除碰撞的瞬間外,分子之間以及分子與容器器壁之間都無相互作用。
(2)抽象性。抽象是建立物理模型的基本思維方法。許多物理模型特別是理想物理模型都是抽象的產(chǎn)物,理想模型是科學抽象與概括的結(jié)果,在物理學中到處可見,如質(zhì)點、理想氣體、點電荷,線電流等。例如:質(zhì)點模型是用一個沒有大小,形狀,只有質(zhì)量的幾何點來代替實物。
(3)假定性。由于物理事物的復雜性,某些物理事物的本質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)、規(guī)律等比較隱蔽,在搞不清楚時候,人們在研究觀察時會先提出假說,建立物理模型。例如哥白尼關于天體運行的太陽系模型、盧瑟福關于原子的核式結(jié)構(gòu)模型、關于原子核的殼層模型等。當然,物理假說的正確性要用物理實驗來檢驗,并不斷完善和修正。
(4)形象性。建立物理模型的過程既利用了抽象思維的方法,也利用了形象類比等形象思維的方法,是抽象思維和形象思維共同作用的過程,因而也具有形象性。物理學家鄧錫銘1987年提出的以光流體模型處理光束傳輸問題的方法,就借助了物理直覺形象,他把光想象為一種流體,由于光流體模型的建立,使得光束傳輸?shù)膸缀喂鈱W特性和波動光學特性結(jié)合了起來,既直觀,有形象,而且因具有嚴密的物理學理論基礎而不失其周密性和細致化。
(5)局限性。物理模型是在一定條件下正確反映了研究對象的本質(zhì)特性,因此一切物理模型都具有一定的適用范圍和限制,不能過分夸大。不然會產(chǎn)生錯誤。例如:用氣體的彈性剛體模型解釋粘滯系數(shù)與溫度的關系時與實際產(chǎn)生偏差等。2物理模型的作用
中學物理模型教學包括物理概念、規(guī)律和習題解析等方面的應用。我們通過對物理模型的教學時學生能夠:建立模型、概括總結(jié)、觸類旁通;利用等效法化簡為繁;從個別到一般的認識方法。物理模型的作用主要有以下三個方面:(1)使復雜問題簡單化。等效的問題在不少的物理過程或現(xiàn)象中也是存在的,如做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能方面是等效的。如果我們在應用物理模型時采用等效法去建立物理模型,將會使問題大大的簡化[3]。物理學研究對象是十分復
雜的客觀世界,其起作用的因素很多,需要把復雜問題簡單化,便于人們理解和掌握,而模型方法恰好體現(xiàn):抓主要矛盾,突出問題的本質(zhì),可以使研究工作大為簡化。例如,在研究物體的機械運動時,實際上的運動往往非常復雜,不可能有單純的直線運動,勻速運動,圓周運動。為了使研究變?yōu)榭赡芎秃喕覀兿群雎阅承┐我蛩?,把問題理想化的方法,如引入勻速直線運動,勻變速直線運動,勻速圓周運動和簡諧運動等理想化的運動,以便于學生更好的理解,由淺入深逐步掌握物理知識。這就是先建立理想化的物理模型,然后在一定條件下,用于處理某些實際問題。最后達到教學目的。
(2)逐步逼近實際。應用模型方法研究物理問題,能使問題的本質(zhì)突出,關系明朗,有利于問題的解決。但我們也要看到次要因素雖然對研究對象影響不大,但是還是有影響,所以忽略次要因素得到的結(jié)論必然是近似的,與實際有一定差距。弄清楚主要因素后,在考慮次要因素,這樣做一級近似就逐漸逼近實際。而建立物理模型為研究實際事物(原型)提供一個比較的標準,從而開辟了研究實際事物的特征和變化規(guī)律的途徑。例如我們在研究機械能守恒時,我們經(jīng)常會用到“光滑”這個字眼,其實在現(xiàn)實中光滑是不存在的,但是我們可以通過這種假設的理想狀態(tài)來研究整個過程,這樣得出的實驗數(shù)據(jù)再與理論想比較。最后再推廣到實際中,這樣就可以更好的理解誤差的來源,也方便學生理解機械能守恒的由來,可以加強記憶。
(3)做出科學預言。作為對物理事物簡化描述的物理模型,不僅能夠解釋物理現(xiàn)象和實驗定律,而且常能做出科學預言。例如在熱機效率的研究中,人們實際熱機的效率總是小于可逆卡諾熱機的效率,這就啟發(fā)人們在設計熱機時,盡可能接近于卡諾熱機,以提高熱機效率。在固體理論的研究中,常常以沒有“缺陷”的理想晶體作為研究對象。當時從應用量子力學對理論晶體進行計算的結(jié)果。發(fā)現(xiàn)理想晶體的強度竟然比普通金屬材料大一千倍,物理學家認為,理想晶體的強度竟然比實際晶體大一千倍,那么常見的金屬材料強度之所以減弱,就是由于有許多“缺陷”,加入能減少材料中的這些缺陷,那就能提高金屬材料的強度,從而大大減少金屬,實踐證明,物理學家的預言是正確的。
在中學物理教學中,物理模型可以培養(yǎng)學生正確的科學思維方法,中學物理教學中培養(yǎng)學生正確的思維方法是提高物理思維能力的基礎,初學物理的學生往往只注意知識的學習,并不關心思維方法是否正確,而在整個中學的物理學習中,不同階段的物理學習思維方法有不同的要求和特點,對此特點和規(guī)律的掌握直接影響學習物理思維的發(fā)展和學習效果,因此引導學生建立和運用正確的思維方法至關重要,在物理教學過程中物理模型的建立和分析過程就是科學的思維方法培養(yǎng)和建立過程,由此能使學生運用物理思維方式正確透徹理解物理概念,物理規(guī)律和掌握、理解物理運動的過程[4]。
同樣,物理模型還可以便于學生理解物理學中的難點,中學物理教材中有很多物理知識比較抽象難懂,學生不容易理解和掌握,我來模型就是科學抽象方法的一種形式,它是以客觀實在為原型經(jīng)過科學抽象的產(chǎn)物,是客體主要特性的反映,通過物理模型的教學,突出問題的主要因素,忽略次要因素,幫助學生建立清晰起的物理研究對象,達到疏通思維道理,使物理問題化繁為簡,化難為易,起到降低教學難度的作用,易于學生理解和掌握物理研究對象的本質(zhì)特性及其規(guī)律,如質(zhì)點、理想氣體、點電荷,點電源等等。學生在理解這些概念時,很難把握其實質(zhì),而建立概念模型是一種有效的思維方式。3物理模型在中學物理教學中的意義
教師在教學中必須認識研究教材、吃透教材,將各章節(jié)知識系統(tǒng)化 [5] 在此基礎上形成物理模型。在以物理模型作為教學的切入點。二學生通過物理模型的應用可以使抽象、復雜的物理問題形象化、具體化。便于物理知識應用于實際,便于學生對知識的學習。同時物理模型的建立過程對學生認識和處理問題有著重要指導和現(xiàn)實意義
由于客觀事物具有質(zhì)的多樣性,它們的物理性質(zhì)和運動規(guī)律往往是很復雜的,不可能一下子把它們的規(guī)律全面認識和掌握清楚,因而在中學物理教學中長采用物理模型來代替實在的客觀物體,可以使物體的性質(zhì)和規(guī)律具有比較簡單簡明的形式,從而便于學生認識和掌握它們的概念、運動規(guī)律及其本質(zhì)特征。建立物理模型也是一種科學的研究方法和思維方式,它的運用有助于學生思維品質(zhì)的提高。建立和正確使用物理模型可以提高學生理解和接受新知識的能力,同時也有助于學生掌握物理學的研究方法,可使學生對物理本質(zhì)的理解更加細致深入,對物理問題的分析更加清晰明了,所以,物理模型在物理教學中有著重要的物理思維方法、物理研究方法等方面的價值意義。4結(jié)語
物理模型在物理學研究和教學中有著非常重要的作用,它是學生學習物理知識的基石。同時,物理模型也貫穿于整個中學物理教材的個部分的內(nèi)容中,學生對于一些重要物理知識、規(guī)律的掌握、理解及其思維能力的培養(yǎng)都建立在對物理模型的掌握和理解之上,所以,中學物理教學過程中的各個階段都要特別注意對學生物理模型的建立、理解、掌握的基本思路、基本方法的培養(yǎng)和訓練。只有讓學生在潛移默化之中培養(yǎng)了這種思維才能讓他們的物理素質(zhì)能夠得到最大的發(fā)展,這也正符合我們素質(zhì)教育的要求。
總之,在教學過程中應用好物理模型,能將難點知識簡化,便于學生接受,同時能啟發(fā)學生思維,提高學生的理解能力,是我們在進行素質(zhì)教育的重要一環(huán)。但是在應用物理模型應該注意[6]:(1)模型是在一定條件下適用的,現(xiàn)實世界中,有很多事物與這種“理想模型”十分接近,在一定場合,一定條件下,作為
一種近似,可以把實際事物當做“理想模型”來處理。但是也要具體情況具體分析。例如在研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時,由于地球與太陽的平均距離相對于地球自身大得多,即地球的形狀、大小對研究過程可以忽略不計,這樣可以把地球當作質(zhì)點來處理。但是在研究地球自轉(zhuǎn)時,地球各點轉(zhuǎn)動半徑不同,地球的形狀、大小不能忽略,此時就不能把地球當做質(zhì)點來處理。(2)物理模型是不斷完善發(fā)展的。隨著社會不斷進步,人類對事物本質(zhì)的認識也是不斷深入和提高的,物理模型也相應的由初級向高級發(fā)展并不斷完善。例如原子模型的痛楚就是不斷完善的過程。
參考文獻
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