第一篇：論文——高中物理生活中的力學(xué)問題在教學(xué)中的應(yīng)用

論文

高中物理生活中的力學(xué)問題在教學(xué)中的應(yīng)用

摘要：本文從物理模型、實(shí)例應(yīng)用兩方面對日常生活中的質(zhì)點(diǎn)力學(xué)、剛體力學(xué)、流體力學(xué)的例子進(jìn)行分析和討論。旨在讓學(xué)生明白物理學(xué)的基礎(chǔ)性，也使力學(xué)教學(xué)貼近生活，走進(jìn)生活；亦可增強(qiáng)物理教學(xué)的趣味性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

關(guān)鍵詞：日常生活 物理模型 實(shí)例應(yīng)用 STS

物理學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)，物理知識在現(xiàn)代生活、社會生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。力學(xué)是與日常生活關(guān)系最密切的物理學(xué)科之一，可以說在我們?nèi)粘Ｉ钪?，力學(xué)幾乎無處不在。人們的衣食住行處處都與力學(xué)有著緊密的聯(lián)系。本文從質(zhì)點(diǎn)力學(xué)、剛體力學(xué)、流體力學(xué)的物理機(jī)理分析日常生活中的力學(xué)問題，以及物理學(xué)與社會的聯(lián)系，說明物理教學(xué)與實(shí)踐的關(guān)系，使力學(xué)教學(xué)貼近生活，走進(jìn)生活。以求激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到更好的教學(xué)效果；提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力；提高學(xué)生科學(xué)文化素質(zhì)；為將來的創(chuàng)新打下一定的基礎(chǔ)[1]。

質(zhì)點(diǎn)力學(xué)教學(xué)

1．1 物理模型

在很多實(shí)際問題中，物體的形狀和大小與所研究的問題無關(guān)或者所起的作用很小，我們就可以在尺度上把它看作一個幾何點(diǎn)，而不必考慮它的形狀和大小，它的質(zhì)量可以認(rèn)為就集中在這個點(diǎn)上，這種抽象化的模型，叫做“質(zhì)點(diǎn)”。例如，研究行星繞太陽運(yùn)動時(shí)，雖然行星本身很大，但是它的半徑比起它繞太陽運(yùn)動的軌道半徑卻小得多，因此我們在這些問題中就可以把行星看作質(zhì)點(diǎn)。但在研究它們（例如地球）自轉(zhuǎn)時(shí)，就不能把它們看作質(zhì)點(diǎn)了。

在一般情況下，一切物體都可以看作是質(zhì)點(diǎn)的集合，所以，研究力學(xué)一般都從質(zhì)點(diǎn)力學(xué)開始。質(zhì)點(diǎn)力學(xué)是力學(xué)研究的基礎(chǔ)，在中學(xué)階段物理課程中的力學(xué)部分也是建立在質(zhì)點(diǎn)力學(xué)的基礎(chǔ)上的。如：牛頓定律、動量定理、動量守恒定理、動能定律、動能守恒定律、力矩、勢能等等[2]。

1．2 實(shí)例應(yīng)用

1．2．1 走或跑的受力情況

走或跑時(shí)，人體受的外力包括空氣阻力、作用于身體總質(zhì)心的重力以及地面支撐腳的力（簡稱為支撐反力）。支撐反力是地面對人腳的總的作用，它是豎直向上的壓力與水平方向的靜摩擦力的合力。許多人認(rèn)為水平方向的靜摩擦力就是使人前進(jìn)的外力。其實(shí)，人的走動并不等同于一個物體的平移，人體的總質(zhì)心還在不斷地上、下運(yùn)動，正壓力也會起加速作用。因此，靜摩擦力并不是全部的起加速作用的外力。全面地說，起加速作用的外力是地面作用于支撐腳的支撐反力。

為研究問題的方便，可以把支撐反力看成是體重反力與蹬地反力的合力。體重反力是指由于人體具有靜態(tài)重量而產(chǎn)生的那一部分地面對腳的作用力，其大小總是等于體重，方向總是豎直向上，蹬地反力的大小取決于人以多大的力蹬地，方向則與人蹬地的方向相反。在腳剛落地至蹬地前的緩沖動作中，腳向前下方蹬地，蹬地反力斜向后〔圖1（a）〕，因此支撐反力也斜向后，對人的前進(jìn)起制動作用，使人體減速。而在蹬地動作中，腳向后下方蹬地，蹬地反力斜向前〔圖1（b）〕，因此支撐反力也斜向前，對人體起加速作用。

走和跑是我們每個人每天都在做的活動，但在以前的教學(xué)中對其的力學(xué)分析不夠透徹。通過該實(shí)例在教學(xué)中的應(yīng)用，并對其進(jìn)行比較全面的分析。既可使學(xué)生能理解相關(guān)的物理知識，也使學(xué)生學(xué)會如何用所學(xué)的物理分析問題，這樣做的好處是可以提高學(xué)生分析問題的能力。也使力學(xué)教學(xué)貼近生活，走進(jìn)生活。

1．2．2神奇的劈和楔

人們把刀、斧等切割工具的刃部叫作劈，而一頭厚一頭薄的斜面木料叫做楔。劈能輕而易舉地劈開堅(jiān)硬的物體，楔可使物體間接觸得更緊密。古代有這樣一個傳說，明朝年間，蘇州的虎丘寺塔因年久失修，塔身傾斜，有倒塌的危險(xiǎn)。當(dāng)時(shí)，有人建議用大木柱將其撐住，可這樣又大煞風(fēng)景。不久，有一位和尚把木楔一個一個地從塔身傾斜的一側(cè)的磚縫里敲進(jìn)去，結(jié)果扶正了塔身，試分析原因。

圖２ 楔的受力圖

解析：因?yàn)樾ǖ目v截面是一個三角形，使用它們的時(shí)候，在其背上加一個力就是楔（劈）的兩個側(cè)面形成兩個推壓物體的力是一等腰三角形，楔寬，在力，這個力產(chǎn)生的效果，的作用下，楔把物體楔緊。設(shè)它們的縱截面，它們的側(cè)面長度是，如圖2所示。

由相似三角形可得，所以

若三角形的頂角為，則有，即，綜上所得：

由此可知，當(dāng)一定時(shí)，越小，就越大，因此，越薄的楔就越容易釘進(jìn)物體里。顯然，和尚正是利用了質(zhì)點(diǎn)力學(xué)中力的分解原理解決了生活中遇到的這一大難題。

這個小小的實(shí)例雖然所涉及到的物理知識難度不大，但力的合成和分解教學(xué)是安排在高一課程中，學(xué)生的物理知識積累并不多，而且對力的分解與合成也是初步涉及。如果在課堂之中應(yīng)用該實(shí)例進(jìn)行教學(xué)，可以使學(xué)生對力的合成和分解的作用之大有著很深刻的印象，并對該知識點(diǎn)有較深刻的理解，有助于教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)。

剛體力學(xué)教學(xué)

2．1 物理模型

剛體是一種特殊的質(zhì)點(diǎn)組，這種特殊的質(zhì)點(diǎn)組具有這樣的性質(zhì)：就是其中任何兩個質(zhì)點(diǎn)間的距離不因力的作用而發(fā)生改變，這種特殊的質(zhì)點(diǎn)組叫做剛體。剛體和質(zhì)點(diǎn)一樣，也是從實(shí)際物體中抽象出來的，是一種理想化的模型，在所研究的問題中，只有當(dāng)物體的大小和形狀的變化可以忽略不計(jì)時(shí)，才可以把它當(dāng)作剛體看待[3]。

2．2 實(shí)例應(yīng)用：汽車急剎車時(shí)的受力分析

質(zhì)量為的汽車在水平路面上急剎車，前、后輪均停止轉(zhuǎn)動，前后輪相距，與地面的摩擦系數(shù)為，汽車質(zhì)心離地面高度為，與前掄軸水平距離為，試分析前后輪對地面的壓力。

圖３ 汽車急剎車時(shí)的受力圖

解析：把汽車模型化為剛體，以此為隔離體。汽車受力如圖3，支持力；因前后輪均停止轉(zhuǎn)動，故

和

和、分別代表重力和地面

均為滑動摩擦力。根據(jù)質(zhì)心運(yùn)動定理：

在地面上建立直角坐標(biāo)系，將上試向

軸投影：

因?yàn)榛瑒幽Σ亮椋?/p>

。應(yīng)用對質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動定理，得：

建立平動的質(zhì)心系

由上面方程可解出：、但方向朝下。

根據(jù)牛頓第三定律，前后輪對地面的壓力大小分別為討論：若汽車靜止于水平地面上，則地面對前后掄支撐力為：

[4]

綜上計(jì)算結(jié)果比較可知，剎車時(shí)前輪受到的壓力比靜止時(shí)大，并造成汽車的前傾。汽車加速時(shí)則后傾。

汽車是日常生活中必不可少的交通工具，學(xué)生對車可以說都是非常熟悉，但是其中的力學(xué)機(jī)理知道甚少，該實(shí)例應(yīng)用是以題型的形式給出，這樣既可以讓學(xué)生對所學(xué)知識（剛體的概念，質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動定理，質(zhì)心運(yùn)動定理等）有比較深刻的理解，還能通過該實(shí)例的分析提高學(xué)生分析和處理問題的能力。

生活中的流體力學(xué)問題

3．1 物理模型

物質(zhì)的自然存在形式有三種：固體、液體和氣體。后兩種形式的物質(zhì)又稱流體。流體是沒有固定形狀、容易遷移和變形的物質(zhì)，在靜止?fàn)顟B(tài)只能承受壓力而不能承受拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。運(yùn)動的流體存在微小拉應(yīng)力和剪應(yīng)力是由于流體的分子相對運(yùn)動引起的，而不是可以人為施加的。宏觀平衡狀態(tài)下的流體不能承受拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，是流體區(qū)別于固體的根本標(biāo)志。流體可以發(fā)生形狀和大小的變化，這一點(diǎn)和彈性體類似，但流體主要具備體積壓縮彈性，例如用力推活塞一壓縮密閉氣缸中的氣體，在撤消外力后，氣體將恢復(fù)原狀，將活塞推出[3][10]。

3．2 實(shí)例應(yīng)用

3．2．1 足球轉(zhuǎn)彎之迷

足球場上發(fā)任意球時(shí)，有的球員可以發(fā)出拐彎的香蕉球真讓人嘆為觀止。為什么足球會在空中沿弧線飛行呢？

我們應(yīng)當(dāng)了解到踢出的足球在行進(jìn)過程中除向前運(yùn)動外本身還有自身的自旋。假設(shè)空氣不流動，足球向右運(yùn)動，同時(shí)從上向下看還有繞豎直軸逆時(shí)針的方向自旋（圖4），如果以球?yàn)閰⒄瘴铮瑒t空氣相對球向左運(yùn)動，同時(shí)，由于球的自旋，球表面粗糙，靠近球表面有一層空氣被球帶動而作同一方向的旋轉(zhuǎn)，結(jié)果在球的左、右兩側(cè)的的速度。、兩部分空氣相對于球的運(yùn)動速度不等（圖5），其中

部分的速度大于

部分

圖５ 自旋行進(jìn)足球受力分析圖

根據(jù)流體力學(xué)的伯努利方程

左右兩側(cè)處于同一高度：

由于，故得出

圖６ 足球弧線進(jìn)球圖

、兩部分的壓強(qiáng)不等使左、右兩側(cè)之間產(chǎn)生了壓力差，形成了一個指向

產(chǎn)生了加速度

面的合力，才導(dǎo)致球的運(yùn)動軌跡發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。假使合力，在時(shí)間內(nèi)偏離原直線距離為，又運(yùn)動學(xué)知識

所以，位移的大部分發(fā)生在后一段時(shí)間里（圖6），這就導(dǎo)致了我們視覺上總以為球是在球門前突然轉(zhuǎn)彎飛如球門的[6]。

現(xiàn)在的學(xué)生有很大一部分對足球很感興趣，把該實(shí)例應(yīng)用于教學(xué)中首先就可以抓住很多學(xué)生的心，讓他們注意力集中，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；其次也可使學(xué)生對教學(xué)中所要求的知識點(diǎn)做比較全面的理解；提高教學(xué)的綜合水平。

3．2．2 沙塵飛揚(yáng)的力學(xué)分析

（1）物體在流體中運(yùn)動時(shí)的阻力

當(dāng)物體在粘滯性流體中運(yùn)動時(shí)，物體將受到流體的阻力作用，在相對運(yùn)動速率不大時(shí)，這種阻力主要來自于流體的粘滯力，并稱為粘滯阻力。由于在流體中物體表面附著有一層流體，這層流體隨物體一起運(yùn)動，在物體表面周圍的流體中必然形成一定的速度梯度，從而在各流層之間產(chǎn)生內(nèi)摩擦力，阻礙物體的相對運(yùn)動。英國力學(xué)家、數(shù)學(xué)家斯托克斯（George Gabriel Stokes 18191903）于1851年提出球形物體在粘性流體中作較慢運(yùn)動時(shí)受到的粘滯阻力的大小由下式?jīng)Q定，式中

為流體的粘滯系數(shù)，它與流體性質(zhì)和溫度有關(guān)，為球體的半徑，對于流體的速度較小時(shí)近似成立）

為球體相對于流體的速度。（說明：表達(dá)式只對球體相

如果讓質(zhì)量為力的作用：重力，半徑為；流體浮力的小球在靜止粘滯流體中受重力作用豎直下落，它將受到如圖7所示三個；粘滯阻力，這三個力作用在同一直線上。起初，小球速度小，重力大于其余兩個力的合力，小球向下作加速運(yùn)動；隨著速率的增加，粘滯阻力也相應(yīng)增大。當(dāng)小球速率增大到一定數(shù)值時(shí)（極限速率），小球作勻速運(yùn)動，此時(shí)作用于小球上的重力與浮力和粘滯力相平衡。，小球密度為，小球速率為，則有下面的關(guān)系：

如果流體密度為

由此可求得小球下落的極限速率為：

=1．80×10-5 Pa·s，假設(shè)小球（沙塵）的密度是

若流體為空氣，它在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，粘性系數(shù) =2．4×108r2m/s 2．0×103kg/m3（遠(yuǎn)大于空氣密度1．293kg/m3）重力加速度為9．8m/s2。代入上式可得：

當(dāng)小球的半徑為1×10-7m時(shí)，小球下落的極限速率為2．4×10-6m/s；小球的半徑為1×10-4m，小球下落的極限速率為2．4m/s；而當(dāng)小球的半徑為l×10-3m時(shí)，小球下落的極限速率為2．4×102m/s。可見，小球下落的極限速率與其半徑的平方成正比，半徑越大，下落的極限速率就越大。從上面討論還可看出極限速率與小球密度有關(guān)，密度大相應(yīng)的極限速率也越大。

（2）沙塵飛揚(yáng)的原因

根據(jù)上述分析，我們來討論地面上沙塵是怎樣被揚(yáng)起成為風(fēng)沙的。由于沙塵在風(fēng)力作用下運(yùn)動時(shí)，顆粒的濃度較稀，且顆粒所受約束較少，所以，可忽略顆粒與顆粒之間的相互作用，可以用單顆粒的運(yùn)動模型來描述沙塵顆粒的有關(guān)運(yùn)動特性，即將沙塵顆粒視為“小球”。上面討論過半徑為r物體在靜止流體中運(yùn)動時(shí)的阻力，而風(fēng)沙的形成則必須考慮當(dāng)流體（空氣）處于流動狀態(tài)時(shí)的情形，因此上面計(jì)算得到的極限速率應(yīng)理解為沙塵相對于流動空氣的極限速率，沙塵相對空氣的速率只能小于或等于極限速率。

前面分析已知，對于粒徑不同的沙塵，極限速率

差異很大。對粒半徑很小的塵埃，也很小，易被加速，空氣的任何輕微流動，上升氣流的速度分量都可以超過它的極限速率，導(dǎo)致其隨風(fēng)起動，甚至人在屋里走動所帶動的空氣擾動，也會使它飛揚(yáng)起來。這就是“為什么風(fēng)一刮，總是有一批細(xì)小的塵埃隨風(fēng)起舞，飛揚(yáng)起來”的原因。而且，這樣的塵埃一旦處于空中，靠其自然降落到地面需要相當(dāng)長的時(shí)間。對粒半徑較大的沙粒，則不容易被風(fēng)加速，顆粒很難隨風(fēng)起動。這表明沙塵是否起動，風(fēng)速的大小是一個主要因素，而且風(fēng)速越大，沙粒隨風(fēng)起動的可能性就越大。沙塵物理學(xué)中，把干燥沙塵臨界起動風(fēng)速定義為起沙風(fēng)速。在我國，根據(jù)主要沙區(qū)的觀測和統(tǒng)計(jì)分析，起沙風(fēng)速被確定為10m/s。氣象中把浮塵、揚(yáng)沙與沙塵暴統(tǒng)稱沙塵天氣。浮塵天氣是由于高空中的風(fēng)力較大，從其他地方攜帶來顆粒較細(xì)小的細(xì)沙、粉塵等物質(zhì)所形成，相當(dāng)于大氣中塵埃的影響，其能見度通常大于1Okm；揚(yáng)沙與沙塵暴都是由于本地或附近塵沙被風(fēng)吹起而造成的，特點(diǎn)是天空混濁，能見度明顯下降，沙塵暴天氣能見度甚至小于1km。由于極限速率與顆粒大小密切相關(guān)，風(fēng)小，飛起來的塵埃顆粒就??；而風(fēng)大時(shí)，除了小顆粒塵埃飛起外，還有顆粒大的塵埃飛起。一次“沙塵暴”會有成千噸的沙塵被吹到天空，真可謂“狂風(fēng)肆虐、飛沙走石”。

當(dāng)然，沙塵天氣的形成是一個多因素問題，它不僅僅依賴于風(fēng)速，還與風(fēng)向、離地高度、地質(zhì)地貌、沙塵含水量等許多因素相關(guān)。木文只是對沙塵飛揚(yáng)的機(jī)理作了粗淺探討。改善生態(tài)環(huán)境、防風(fēng)固沙、遏制沙塵顆粒被風(fēng)蝕起動才是減少沙塵天氣、防治沙塵暴的關(guān)鍵。

沙塵暴是現(xiàn)今相當(dāng)嚴(yán)峻的環(huán)境問題，深受各界人士的關(guān)注。國家在這方面的治理投入也是相當(dāng)?shù)拇?，學(xué)生對其應(yīng)該也是很熟悉。在課堂中引入這個學(xué)生熟悉和社會關(guān)注的問題，同樣可以起到吸引學(xué)生注意力的作用；其次，通過該實(shí)例在教學(xué)中講授，能使學(xué)生明白沙塵暴產(chǎn)生的真正原因，也讓學(xué)生學(xué)到了相關(guān)的物理知識；再次，學(xué)生了解了沙塵暴（這樣一個廣受社會關(guān)注的問題）的產(chǎn)生原因，亦可使學(xué)生感受到物理的用處之大和無處不在。

物理學(xué)與社會

STS（Scienci-Technologh-Society即：科學(xué)-技術(shù)-社會）是近年來世界各國科學(xué)教育改革中形成的科學(xué)教育構(gòu)想，以強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)與社會的相互關(guān)系。以科學(xué)技術(shù)在社會生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用（如：宇宙開發(fā)、航天技術(shù)、核能應(yīng)用、磁懸浮列車、太空生物等等）作為指導(dǎo)思想來組織實(shí)施科學(xué)教育。

上個世紀(jì)末STS進(jìn)入我國學(xué)術(shù)界，受到教育界的廣泛關(guān)注，普及STS 知識，增強(qiáng)人們的STS意識。已經(jīng)成為全民教育的一種趨勢。科學(xué)是推動歷史前進(jìn)的杠桿，科學(xué)提出新觀念，創(chuàng)造新技術(shù)，推動社會發(fā)展，物理學(xué)本身是和科學(xué)技術(shù)-社會生產(chǎn)緊密聯(lián)系的。向?qū)W生講解工業(yè)、交通、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等密切相關(guān)的知識和技術(shù)，如在熱學(xué)中向?qū)W生講解低溫的獲得以及在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用；在電學(xué)中向?qū)W生講解工廠供電設(shè)備情況，電磁場對農(nóng)作物生長的影響，物理環(huán)境對人體的影響，用超聲波來碎石等等。英國教材有關(guān)物理教學(xué)中STS滲透很有特色。如在講電的產(chǎn)生和輸送時(shí)，主要介紹有關(guān)電力網(wǎng)的知識，如要得到電壓穩(wěn)定、價(jià)格低廉的電力供應(yīng)，為什么要把許多電站聯(lián)成電力網(wǎng)，以及核電站，火力電站、水電站的各自特點(diǎn)，還具體給出了英國西北電網(wǎng)中各個電站的功率和每兆瓦小時(shí)的成本；以及冬季夏季各一天24小時(shí)預(yù)期的用電曲線，讓學(xué)生設(shè)想自己是電力網(wǎng)調(diào)度員，以及小時(shí)為一個時(shí)間段，根據(jù)各時(shí)間段預(yù)期的用電量，做出把哪些電站接入電網(wǎng)的計(jì)劃。教材中的這些內(nèi)容，并不在于給學(xué)生許多課本知識，而在于使學(xué)生聯(lián)系實(shí)際，形成“成本-效益”的觀念[5]。

現(xiàn)代社會生活愈來愈同科學(xué)知識發(fā)生著緊密聯(lián)系，未來世紀(jì)的普通公民也應(yīng)具備相當(dāng)多的科學(xué)知識，才能應(yīng)付日常社會生活的需要，如理解新聞媒介傳播的一般信息，從事社會經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)活動。對重要社會問題表達(dá)自己的看法等。物理知識正在成為社會生活常識的重要組成部分，物理教學(xué)應(yīng)當(dāng)與社會生活中的重大問題聯(lián)系起來。如能源問題、資源問題、環(huán)境問題、交通問題，通信問題、自動化問題、空間開發(fā)問題等，都可以不同程度地同物理教學(xué)加以聯(lián)系。通過這種聯(lián)系，可以使學(xué)生注意并加深對這些問題的認(rèn)識，增強(qiáng)社會責(zé)任感，并了解物理學(xué)的社會意義。

總結(jié)

物理學(xué)是抽象的。物理現(xiàn)象、物理模型的特點(diǎn)和規(guī)律，如果通過聯(lián)系實(shí)際的辦法對比進(jìn)行生活化詮釋，在所學(xué)知識和熟悉的生活現(xiàn)象、經(jīng)驗(yàn)之間建立起聯(lián)系，則能使學(xué)生深化對所學(xué)知識的理解。新課改的一個基本理念就是教育要面向生活，即面向?qū)W生周圍生活的環(huán)境，使學(xué)生能依照生活經(jīng)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)知識的有效建構(gòu)；能深刻感悟所學(xué)知識的生活意義和價(jià)值，產(chǎn)生追求科學(xué)的內(nèi)在動力；拉近科學(xué)與生活之間的距離，并提高分析和解決時(shí)間問題的能力。物理教學(xué)應(yīng)注重聯(lián)系實(shí)際。學(xué)生最熟悉的物理情景是生活中遇到的物理問題，感受最深的物理現(xiàn)象也是從生活中而來，從生活感受開始探究物理問題最易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，源于生活的物理問題最易激發(fā)學(xué)生的思維。本文通過部分力學(xué)問題與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系拓展，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會從身邊事物中去發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象、理解物理原理、總結(jié)物理規(guī)律。

中學(xué)階段的物理教學(xué)必須適應(yīng)二十一世紀(jì)發(fā)展的需要，主要是打好與現(xiàn)代化要求相適應(yīng)的基礎(chǔ)。在物理教學(xué)大綱中提到：“物理要密切聯(lián)系實(shí)際，使學(xué)生在理論和實(shí)際的結(jié)合中理解和運(yùn)用知識?！蔽锢斫虒W(xué)不是搞理論物理的研究，不能脫離實(shí)際，物理概念、規(guī)律是物理現(xiàn)象的本質(zhì)的抽象，離開現(xiàn)象來談概念、規(guī)律是沒有意義的。聯(lián)系實(shí)際能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生感覺到物理就在我們身邊，與生活緊密相關(guān)；能開拓思路，讓學(xué)生學(xué)會從實(shí)際生活找到解決理論問題的辦法；理論聯(lián)系實(shí)際是培養(yǎng)學(xué)生能力的重要途徑，把學(xué)到的知識應(yīng)用到實(shí)際中，反過來加深了對知識的理解，提高分析問題和解決問題的能力；聯(lián)系實(shí)際還能提高學(xué)生科學(xué)文化素質(zhì)，為將來的創(chuàng)新打下一定的基礎(chǔ)[5][9]。

第二篇：論文――高中物理生活中的力學(xué)問題在教學(xué)中的應(yīng)用.

論文

高中物理生活中的力學(xué)問題在教學(xué)中的應(yīng)用

摘要：本文從物理模型、實(shí)例應(yīng)用兩方面對日常生活中的質(zhì)點(diǎn)力學(xué)、剛體力學(xué)、流體力學(xué)的例子進(jìn)行分析和討論。旨在讓學(xué)生明白物理學(xué)的基礎(chǔ)性，也使力學(xué)教學(xué)貼近生活，走進(jìn)生活；亦可增強(qiáng)物理教學(xué)的趣味性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

關(guān)鍵詞：日常生活 物理模型 實(shí)例應(yīng)用 STS

物理學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)，物理知識在現(xiàn)代生活、社會生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。力學(xué)是與日常生活關(guān)系最密切的物理學(xué)科之一，可以說在我們?nèi)粘Ｉ钪?，力學(xué)幾乎無處不在。人們的衣食住行處處都與力學(xué)有著緊密的聯(lián)系。本文從質(zhì)點(diǎn)力學(xué)、剛體力學(xué)、流體力學(xué)的物理機(jī)理分析日常生活中的力學(xué)問題，以及物理學(xué)與社會的聯(lián)系，說明物理教學(xué)與實(shí)踐的關(guān)系，使力學(xué)教學(xué)貼近生活，走進(jìn)生活。以求激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到更好的教學(xué)效果；提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力；提高學(xué)生科學(xué)文化素質(zhì)；為[1]將來的創(chuàng)新打下一定的基礎(chǔ)。

質(zhì)點(diǎn)力學(xué)教學(xué)

1．1 物理模型

在很多實(shí)際問題中，物體的形狀和大小與所研究的問題無關(guān)或者所起的作用很小，我們就可以在尺度上把它看作一個幾何點(diǎn)，而不必考慮它的形狀和大小，它的質(zhì)量可以認(rèn)為就集中在這個點(diǎn)上，這種抽象化的模型，叫做“質(zhì)點(diǎn)”。例如，研究行星繞太陽運(yùn)動時(shí)，雖然行星本身很大，但是它的半徑比起它繞太陽運(yùn)動的軌道半徑卻小得多，因此我們在這些問題中就可以把行星看作質(zhì)點(diǎn)。但在研究它們（例如地球）自轉(zhuǎn)時(shí)，就不能把它們看作質(zhì)點(diǎn)了。

在一般情況下，一切物體都可以看作是質(zhì)點(diǎn)的集合，所以，研究力學(xué)一般都從質(zhì)點(diǎn)力學(xué)開始。質(zhì)點(diǎn)力學(xué)是力學(xué)研究的基礎(chǔ)，在中學(xué)階段物理課程中的力學(xué)部分也是建立在質(zhì)點(diǎn)力學(xué)的基礎(chǔ)上的。如：牛頓定律、動量定

[2]理、動量守恒定理、動能定律、動能守恒定律、力矩、勢能等等。

1．2 實(shí)例應(yīng)用

1．2．1 走或跑的受力情況

走或跑時(shí)，人體受的外力包括空氣阻力、作用于身體總質(zhì)心的重力以及地面支撐腳的力（簡稱為支撐反力）。支撐反力是地面對人腳的總的作用，它是豎直向上的壓力與水平方向的靜摩擦力的合力。許多人認(rèn)為水平方向的靜摩擦力就是使人前進(jìn)的外力。其實(shí)，人的走動并不等同于一個物體的平移，人體的總質(zhì)心還在不斷地上、下運(yùn)動，正壓力也會起加速作用。因此，靜摩擦力并不是全部的起加速作用的外力。全面地說，起加速作用的外力是地面作用于支撐腳的支撐反力。

為研究問題的方便，可以把支撐反力看成是體重反力與蹬地反力的合力。體重反力是指由于人體具有靜態(tài)重量而產(chǎn)生的那一部分地面對腳的作用力，其大小總是等于體重，方向總是豎直向上，蹬地反力的大小取決于人以多大的力蹬地，方向則與人蹬地的方向相反。在腳剛落地至蹬地前的緩沖動作中，腳向前下方蹬地，蹬地反力斜向后〔圖1（a）〕，因此支撐反力也斜向后，對人的前進(jìn)起制動作用，使人體減速。而在蹬地動作中，腳向后下方蹬地，蹬地反力斜向前〔圖1（b）〕，因此支撐反力也斜向前，對人體起加速作用。

走和跑是我們每個人每天都在做的活動，但在以前的教學(xué)中對其的力學(xué)分析不夠透徹。通過該實(shí)例在教學(xué)中的應(yīng)用，并對其進(jìn)行比較全面的分析。既可使學(xué)生能理解相關(guān)的物理知識，也使學(xué)生學(xué)會如何用所學(xué)的物理分析問題，這樣做的好處是可以提高學(xué)生分析問題的能力。也使力學(xué)教學(xué)貼近生活，走進(jìn)生活。

1．2．2神奇的劈和楔

人們把刀、斧等切割工具的刃部叫作劈，而一頭厚一頭薄的斜面木料叫做楔。劈能輕而易舉地劈開堅(jiān)硬的物體，楔可使物體間接觸得更緊密。古代有這樣一個傳說，明朝年間，蘇州的虎丘寺塔因年久失修，塔身傾斜，有倒塌的危險(xiǎn)。當(dāng)時(shí)，有人建議用大木柱將其撐住，可這樣又大煞風(fēng)景。不久，有一位和尚把木楔一個一個地從塔身傾斜的一側(cè)的磚縫里敲進(jìn)去，結(jié)果扶正了塔身，試分析原因。

圖２ 楔的受力圖 解析：因?yàn)樾ǖ目v截面是一個三角形，使用它們的時(shí)候，在其背上加一個力，在力，這個力產(chǎn)生的效果，就是楔（劈）的兩個側(cè)面形成兩個推壓物體的力腰三角形，楔寬的作用下，楔把物體楔緊。設(shè)它們的縱截面是一等，它們的側(cè)面長度是，如圖2所示。

由相似三角形可得，所以

若三角形的頂角為，則有，即，綜上所得：

由此可知，當(dāng)

一定時(shí)，越小，就越大，因此，越薄的楔就越容易釘進(jìn)物體里。顯然，和尚正是利用了質(zhì)點(diǎn)力學(xué)中力的分解原理解決了生活中遇到的這一大難題。

這個小小的實(shí)例雖然所涉及到的物理知識難度不大，但力的合成和分解教學(xué)是安排在高一課程中，學(xué)生的物理知識積累并不多，而且對力的分解與合成也是初步涉及。如果在課堂之中應(yīng)用該實(shí)例進(jìn)行教學(xué)，可以使學(xué)生對力的合成和分解的作用之大有著很深刻的印象，并對該知識點(diǎn)有較深刻的理解，有助于教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)。剛體力學(xué)教學(xué) 1

．物理模型

2剛體是一種特殊的質(zhì)點(diǎn)組，這種特殊的質(zhì)點(diǎn)組具有這樣的性質(zhì)：就是其中任何兩個質(zhì)點(diǎn)間的距離不因力的作用而發(fā)生改變，這種特殊的質(zhì)點(diǎn)組叫做剛體。剛體和質(zhì)點(diǎn)一樣，也是從實(shí)際物體中抽象出來的，是一種理想化的模型，在所研究的問題中，只有當(dāng)物體的大小和形狀的變化可以忽略不計(jì)時(shí)，才可以把它當(dāng)作剛體看待

[3]。

質(zhì)量為

．實(shí)例應(yīng)用：汽車急剎車時(shí)的受力分析，與地面的摩擦系數(shù)為，的汽車在水平路面上急剎車，前、后輪均停止轉(zhuǎn)動，前后輪相距汽車質(zhì)心離地面高度為，與前掄軸水平距離為，試分析前后輪對地面的壓力。

圖３ 汽車急剎車時(shí)的受力圖

3解析：把汽車模型化為剛體，以此為隔離體。汽車受力如圖，持力；因前后輪均停止轉(zhuǎn)動，故

和

和、分別代表重力和地面支

均為滑動摩擦力。根據(jù)質(zhì)心運(yùn)動定理：

在地面上建立直角坐標(biāo)系，將上試向

軸投影：

因?yàn)榛瑒幽Σ亮椋?/p>

建立平動的質(zhì)心系。應(yīng)用對質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動定理，得：

由上面方程可解出：

根據(jù)牛頓第三定律，前后輪對地面的壓力大小分別為、但方向朝下。

討論：若汽車靜止于水平地面上，則地面對前后掄支撐力為：

綜上計(jì)算結(jié)果比較可知，剎車時(shí)前輪受到的壓力比靜止時(shí)大，并造成汽車的前傾。汽車加速時(shí)則后傾

[4]。

汽車是日常生活中必不可少的交通工具，學(xué)生對車可以說都是非常熟悉，但是其中的力學(xué)機(jī)理知道甚少，該實(shí)例應(yīng)用是以題型的形式給出，這樣既可以讓學(xué)生對所學(xué)知識（剛體的概念，質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動定理，質(zhì)心運(yùn)動定理等）有比較深刻的理解，還能通過該實(shí)例的分析提高學(xué)生分析和處理問題的能力。生活中的流體力學(xué)問題

3．物理模型

物質(zhì)的自然存在形式有三種：固體、液體和氣體。后兩種形式的物質(zhì)又稱流體。流體是沒有固定形狀、容易遷移和變形的物質(zhì)，在靜止?fàn)顟B(tài)只能承受壓力而不能承受拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。運(yùn)動的流體存在微小拉應(yīng)力和剪應(yīng)力是由于流體的分子相對運(yùn)動引起的，而不是可以人為施加的。宏觀平衡狀態(tài)下的流體不能承受拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，是流體區(qū)別于固體的根本標(biāo)志。流體可以發(fā)生形狀和大小的變化，這一點(diǎn)和彈性體類似，但流體主要具備體積壓縮彈性，例如用力推活塞一壓縮密閉氣缸中的氣體，在撤消外力后，氣體將恢復(fù)原狀，將活塞推出

[3][10]。

．

實(shí)例應(yīng)用

3．2．1 足球轉(zhuǎn)彎之迷

足球場上發(fā)任意球時(shí)，有的球員可以發(fā)出拐彎的香蕉球真讓人嘆為觀止。為什么足球會在空中沿弧線飛行

呢？

我們應(yīng)當(dāng)了解到踢出的足球在行進(jìn)過程中除向前運(yùn)動外本身還有自身的自旋。假設(shè)空氣不流動，足球向右運(yùn)動，同時(shí)從上向下看還有繞豎直軸逆時(shí)針的方向自旋（圖4），如果以球?yàn)閰⒄瘴?，則空氣相對球向左運(yùn)動，同時(shí)，由于球的自旋，球表面粗糙，靠近球表面有一層空氣被球帶動而作同一方向的旋轉(zhuǎn)，結(jié)果在球的左、右兩側(cè)的、兩部分空氣相對于球的運(yùn)動速度不等（圖5），其中

度。

部分的速度大于

部分的速

圖５ 自旋行進(jìn)足球受力分析圖

根據(jù)流體力學(xué)的伯努利方程

左右兩側(cè)處于同一高度：

由于，故得出

圖６ 足球弧線進(jìn)球圖

、兩部分的壓強(qiáng)不等使左、右兩側(cè)之間產(chǎn)生了壓力差，形成了一個指向

產(chǎn)生了加速度

面的合力，才導(dǎo)致球的運(yùn)動軌跡發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。假使合力，在時(shí)間內(nèi)偏離原直線距離為，又運(yùn)動學(xué)知識

所以，位移的大部分發(fā)生在后一段時(shí)間里（圖6），這就導(dǎo)致了我們視覺上總以為球是在球門前突然轉(zhuǎn)彎

[6]

飛如球門的。

現(xiàn)在的學(xué)生有很大一部分對足球很感興趣，把該實(shí)例應(yīng)用于教學(xué)中首先就可以抓住很多學(xué)生的心，讓他們注意力集中，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；其次也可使學(xué)生對教學(xué)中所要求的知識點(diǎn)做比較全面的理解；提高教學(xué)的綜合水平。

3．2．2 沙塵飛揚(yáng)的力學(xué)分析

（1）物體在流體中運(yùn)動時(shí)的阻力

當(dāng)物體在粘滯性流體中運(yùn)動時(shí)，物體將受到流體的阻力作用，在相對運(yùn)動速率不大時(shí)，這種阻力主要來自于流體的粘滯力，并稱為粘滯阻力。由于在流體中物體表面附著有一層流體，這層流體隨物體一起運(yùn)動，在物體表面周圍的流體中必然形成一定的速度梯度，從而在各流層之間產(chǎn)生內(nèi)摩擦力，阻礙物體的相對運(yùn)動。英國力學(xué)家、數(shù)學(xué)家斯托克斯（George Gabriel Stokes 18191903）于1851年提出球形物體在粘性流體中作較慢運(yùn)動時(shí)受到的粘滯阻力的大小由下式?jīng)Q定，式中

為流體的粘滯系數(shù)，它與流體性質(zhì)和溫度有關(guān)，為球體的半徑，為球體相對于流體的速度。（說明：表達(dá)式只對球體相對于流體的速度較小

時(shí)近似成立）

如果讓質(zhì)量為，半徑為的小球在靜止粘滯流體中受重力作用豎直下落，它將受到如圖7所示三個力的作用：重力；流體浮力；粘滯阻力，這三個力作用在同一直線上。起初，小球速度小，重力大于其余兩個力的合力，小球向下作加速運(yùn)動；隨著速率的增加，粘滯阻力也相應(yīng)增大。當(dāng)小球速率增大到一定數(shù)值時(shí)（極限速率），小球作勻速運(yùn)動，此時(shí)作用于小球上的重力與浮力和粘滯力相平衡。，小球密度為，小球速率為，則有下面的關(guān)系：

如果流體密度為

由此可求得小球下落的極限速率為：

5若流體為空氣，它在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，粘性系數(shù)=1．80×10 Pa·s，假設(shè)小球（沙塵）的密度是33322．0×10kg/m（遠(yuǎn)大于空氣密度1．293kg/m）重力加速度為9．8m/s。代入上式可得：

2=2．4×108rm/s

-7-6-

4m時(shí)，小球下落的極限速率為2．4×10m/s；小球的半徑為1×10m，小

-32球下落的極限速率為2．4m/s；而當(dāng)小球的半徑為l×10m時(shí)，小球下落的極限速率為2．4×10m/s?？梢?，小球下落的極限速率與其半徑的平方成正比，半徑越大，下落的極限速率就越大。從上面討論還可看出極限速率與小球密度有關(guān)，密度大相應(yīng)的極限速率也越大。

當(dāng)小球的半徑為1×10

（2）沙塵飛揚(yáng)的原因

根據(jù)上述分析，我們來討論地面上沙塵是怎樣被揚(yáng)起成為風(fēng)沙的。由于沙塵在風(fēng)力作用下運(yùn)動時(shí)，顆粒的濃度較稀，且顆粒所受約束較少，所以，可忽略顆粒與顆粒之間的相互作用，可以用單顆粒的運(yùn)動模型來描述沙塵顆粒的有關(guān)運(yùn)動特性，即將沙塵顆粒視為“小球”。上面討論過半徑為r物體在靜止流體中運(yùn)動時(shí)的阻力，而風(fēng)沙的形成則必須考慮當(dāng)流體（空氣）處于流動狀態(tài)時(shí)的情形，因此上面計(jì)算得到的極限速率應(yīng)理解為沙塵相對于流動空氣的極限速率，沙塵相對空氣的速率只能小于或等于極限速率。

前面分析已知，對于粒徑不同的沙塵，極限速率差異很大。對粒半徑很小的塵埃，也很小，易被加速，空氣的任何輕微流動，上升氣流的速度分量都可以超過它的極限速率，導(dǎo)致其隨風(fēng)起動，甚至人在屋里走動所帶動的空氣擾動，也會使它飛揚(yáng)起來。這就是“為什么風(fēng)一刮，總是有一批細(xì)小的塵埃隨風(fēng)起舞，飛揚(yáng)起來”的原因。而且，這樣的塵埃一旦處于空中，靠其自然降落到地面需要相當(dāng)長的時(shí)間。對粒半徑較大的沙粒，則不容易被風(fēng)加速，顆粒很難隨風(fēng)起動。這表明沙塵是否起動，風(fēng)速的大小是一個主要因素，而且風(fēng)速越

大，沙粒隨風(fēng)起動的可能性就越大。沙塵物理學(xué)中，把干燥沙塵臨界起動風(fēng)速定義為起沙風(fēng)速。在我國，根據(jù)主要沙區(qū)的觀測和統(tǒng)計(jì)分析，起沙風(fēng)速被確定為10m/s。氣象中把浮塵、揚(yáng)沙與沙塵暴統(tǒng)稱沙塵天氣。浮塵天氣是由于高空中的風(fēng)力較大，從其他地方攜帶來顆粒較細(xì)小的細(xì)沙、粉塵等物質(zhì)所形成，相當(dāng)于大氣中塵埃的影響，其能見度通常大于1Okm；揚(yáng)沙與沙塵暴都是由于本地或附近塵沙被風(fēng)吹起而造成的，特點(diǎn)是天空混濁，能見度明顯下降，沙塵暴天氣能見度甚至小于1km。由于極限速率與顆粒大小密切相關(guān)，風(fēng)小，飛起來的塵埃顆粒就??；而風(fēng)大時(shí)，除了小顆粒塵埃飛起外，還有顆粒大的塵埃飛起。一次“沙塵暴”會有成千噸的沙塵被吹到天空，真可謂“狂風(fēng)肆虐、飛沙走石”。

當(dāng)然，沙塵天氣的形成是一個多因素問題，它不僅僅依賴于風(fēng)速，還與風(fēng)向、離地高度、地質(zhì)地貌、沙塵含水量等許多因素相關(guān)。木文只是對沙塵飛揚(yáng)的機(jī)理作了粗淺探討。改善生態(tài)環(huán)境、防風(fēng)固沙、遏制沙塵顆粒被風(fēng)蝕起動才是減少沙塵天氣、防治沙塵暴的關(guān)鍵。

沙塵暴是現(xiàn)今相當(dāng)嚴(yán)峻的環(huán)境問題，深受各界人士的關(guān)注。國家在這方面的治理投入也是相當(dāng)?shù)拇?，學(xué)生對其應(yīng)該也是很熟悉。在課堂中引入這個學(xué)生熟悉和社會關(guān)注的問題，同樣可以起到吸引學(xué)生注意力的作用；其次，通過該實(shí)例在教學(xué)中講授，能使學(xué)生明白沙塵暴產(chǎn)生的真正原因，也讓學(xué)生學(xué)到了相關(guān)的物理知識；再次，學(xué)生了解了沙塵暴（這樣一個廣受社會關(guān)注的問題）的產(chǎn)生原因，亦可使學(xué)生感受到物理的用處之大和無處不在。物理學(xué)與社會

STS（Scienci-Technologh-Society即：科學(xué)-技術(shù)-社會）是近年來世界各國科學(xué)教育改革中形成的科學(xué)教育構(gòu)想，以強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)與社會的相互關(guān)系。以科學(xué)技術(shù)在社會生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用（如：宇宙開發(fā)、航天技術(shù)、核能應(yīng)用、磁懸浮列車、太空生物等等）作為指導(dǎo)思想來組織實(shí)施科學(xué)教育。

上個世紀(jì)末STS進(jìn)入我國學(xué)術(shù)界，受到教育界的廣泛關(guān)注，普及STS 知識，增強(qiáng)人們的STS意識。已經(jīng)成為全民教育的一種趨勢?？茖W(xué)是推動歷史前進(jìn)的杠桿，科學(xué)提出新觀念，創(chuàng)造新技術(shù)，推動社會發(fā)展，物理學(xué)本身是和科學(xué)技術(shù)-社會生產(chǎn)緊密聯(lián)系的。向?qū)W生講解工業(yè)、交通、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等密切相關(guān)的知識和技術(shù)，如在熱學(xué)中向?qū)W生講解低溫的獲得以及在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用；在電學(xué)中向?qū)W生講解工廠供電設(shè)備情況，電磁場對農(nóng)作物生長的影響，物理環(huán)境對人體的影響，用超聲波來碎石等等。英國教材有關(guān)物理教學(xué)中STS滲透很有特色。如在講電的產(chǎn)生和輸送時(shí)，主要介紹有關(guān)電力網(wǎng)的知識，如要得到電壓穩(wěn)定、價(jià)格低廉的電力供應(yīng)，為什么要把許多電站聯(lián)成電力網(wǎng)，以及核電站，火力電站、水電站的各自特點(diǎn)，還具體給出了英國西北電網(wǎng)中各個電站的功率和每兆瓦小時(shí)的成本；以及冬季夏季各一天24小時(shí)預(yù)期的用電曲線，讓學(xué)生設(shè)想自己是電力網(wǎng)調(diào)度員，以及小時(shí)為一個時(shí)間段，根據(jù)各時(shí)間段預(yù)期的用電量，做出把哪些電站接入電網(wǎng)的計(jì)劃。教材中的[5]這些內(nèi)容，并不在于給學(xué)生許多課本知識，而在于使學(xué)生聯(lián)系實(shí)際，形成“成本-效益”的觀念。

現(xiàn)代社會生活愈來愈同科學(xué)知識發(fā)生著緊密聯(lián)系，未來世紀(jì)的普通公民也應(yīng)具備相當(dāng)多的科學(xué)知識，才能應(yīng)付日常社會生活的需要，如理解新聞媒介傳播的一般信息，從事社會經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)活動。對重要社會問題表達(dá)自己的看法等。物理知識正在成為社會生活常識的重要組成部分，物理教學(xué)應(yīng)當(dāng)與社會生活中的重大問題聯(lián)系起來。如能源問題、資源問題、環(huán)境問題、交通問題，通信問題、自動化問題、空間開發(fā)問題等，都可以不同程度地同物理教學(xué)加以聯(lián)系。通過這種聯(lián)系，可以使學(xué)生注意并加深對這些問題的認(rèn)識，增強(qiáng)社會責(zé)任感，并了解物理學(xué)的社會意義。

總結(jié)

物理學(xué)是抽象的。物理現(xiàn)象、物理模型的特點(diǎn)和規(guī)律，如果通過聯(lián)系實(shí)際的辦法對比進(jìn)行生活化詮釋，在所學(xué)知識和熟悉的生活現(xiàn)象、經(jīng)驗(yàn)之間建立起聯(lián)系，則能使學(xué)生深化對所學(xué)知識的理解。新課改的一個基本理念就是教育要面向生活，即面向?qū)W生周圍生活的環(huán)境，使學(xué)生能依照生活經(jīng)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)知識的有效建構(gòu)；能深刻感悟所學(xué)知識的生活意義和價(jià)值，產(chǎn)生追求科學(xué)的內(nèi)在動力；拉近科學(xué)與生活之間的距離，并提高分析和解決時(shí)間問題的能力。物理教學(xué)應(yīng)注重聯(lián)系實(shí)際。學(xué)生最熟悉的物理情景是生活中遇到的物理問題，感受最深的物理現(xiàn)象也是從生活中而來，從生活感受開始探究物理問題最易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，源于生活的物理問題最易激發(fā)學(xué)生的思維。本文通過部分力學(xué)問題與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系拓展，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會從身邊事物中去發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象、理解物理原理、總結(jié)物理規(guī)律。

中學(xué)階段的物理教學(xué)必須適應(yīng)二十一世紀(jì)發(fā)展的需要，主要是打好與現(xiàn)代化要求相適應(yīng)的基礎(chǔ)。在物理教學(xué)大綱中提到：“物理要密切聯(lián)系實(shí)際，使學(xué)生在理論和實(shí)際的結(jié)合中理解和運(yùn)用知識?！蔽锢斫虒W(xué)不是搞理論物理的研究，不能脫離實(shí)際，物理概念、規(guī)律是物理現(xiàn)象的本質(zhì)的抽象，離開現(xiàn)象來談概念、規(guī)律是沒有意義的。聯(lián)系實(shí)際能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生感覺到物理就在我們身邊，與生活緊密相關(guān)；能開拓思路，讓學(xué)

生學(xué)會從實(shí)際生活找到解決理論問題的辦法；理論聯(lián)系實(shí)際是培養(yǎng)學(xué)生能力的重要途徑，把學(xué)到的知識應(yīng)用到實(shí)際中，反過來加深了對知識的理解，提高分析問題和解決問題的能力；聯(lián)系實(shí)際還能提高學(xué)生科學(xué)文化素

[5][9]質(zhì)，為將來的創(chuàng)新打下一定的基礎(chǔ)。

第三篇：生活中的典型力學(xué)應(yīng)用問題

生活與工程中的典型力學(xué)應(yīng)用

摘要：工程地質(zhì)力學(xué)以工程為自身的方向，地質(zhì)為研究對象，通過很過相關(guān)的力學(xué)方面的手段和方法來研究我們沒有解決的各種問題。因而這是涵蓋了很多方面和學(xué)科的學(xué)科，是地質(zhì)學(xué)、力學(xué)、以及相關(guān)工程學(xué)科的綜合學(xué)科，是力學(xué)在生活與工程中的經(jīng)典應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：力學(xué)；工程；地質(zhì)體；工程地質(zhì)力學(xué)。力學(xué)作為一個貫穿各類學(xué)科的基礎(chǔ)學(xué)科，在工程和實(shí)際生活中都承擔(dān)著舉足輕重的角色。力學(xué)結(jié)構(gòu)的完美構(gòu)造才能保證一個工程或者一個物品的正常使用，反觀，如果最基礎(chǔ)的力學(xué)結(jié)構(gòu)出了問題，會對我們的整體結(jié)構(gòu)造成很嚴(yán)重的影響，甚至?xí)袩o法挽回的巨大損失。只有保證最基礎(chǔ)的力學(xué)結(jié)構(gòu)，我們所構(gòu)建的整體才能更加完美。而在我們的實(shí)際生活和實(shí)際工程中，工程地質(zhì)力學(xué)又是一個很典型的力學(xué)應(yīng)用，它是地學(xué)和力學(xué)的結(jié)合，是需要我們不斷開拓、不斷創(chuàng)新、不斷發(fā)展的一門學(xué)科，但是它在目前的研究中又有著些許難以解決的復(fù)雜問題。

那么何為地質(zhì)力學(xué)呢？地質(zhì)體是由賦存于一定地質(zhì)環(huán)境中并按照某種 結(jié)構(gòu)排列的巖石、土和水組成的。它具有非連續(xù)、非均勻、流–固耦合以及未知“初【1】始”狀態(tài)的特性。工程地質(zhì)力學(xué)以工程為自身的方向，地質(zhì)為研究對象，通過很過相關(guān)的力學(xué)方面的手段和方法來研究我們沒有解決的各種問題。因而這是涵蓋了很多方面和學(xué)科的學(xué)科，是地質(zhì)學(xué)、力學(xué)、以及相關(guān)工程學(xué)科的綜合學(xué)科，但主要還是研究工程地質(zhì)力學(xué)的相關(guān)問題。在實(shí)際的工程中，對很多課題的研究過程中也遇到了很多難以解決的問題，例如，關(guān)于地質(zhì)力學(xué)特征和幾何特性的勘測和研究。在我國的工程地質(zhì)力學(xué)中，研究的內(nèi)容主要包括三方面，分別是相關(guān)

【2】的 儀器、力學(xué)參數(shù)的測量以及對參數(shù)的研究方法。

工程地質(zhì)力學(xué)主要著眼于解決地下工程問題和地面工程問題。前者，即地下

【3】工程問題，主要面臨的問題就是高地應(yīng)力下的地質(zhì)體因卸荷而發(fā)生的破壞。后者，即地面工程力學(xué)，主要面臨的問題大部分都是在重力和水力等自然力的作用下，所導(dǎo)致的地質(zhì)體破壞【4】。地質(zhì)工程在建造之前必須對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況進(jìn)行準(zhǔn)確的勘測嗎，在確定各方面數(shù)據(jù)都沒有問題的時(shí)候才能進(jìn)行工程建造，但是在當(dāng)前的實(shí)際工程中，會有很多情況因?yàn)橘Y金問題縮減在最開始的勘測方面的支出，以至于會造成數(shù)據(jù)的不精確性，在后面的工程中，會對有些項(xiàng)目的進(jìn)行造成一定的阻礙，而工程地質(zhì)力學(xué)應(yīng)該著眼于更好地解決這些問題，最大化及最優(yōu)質(zhì)地解決包括地上地質(zhì)問題以及地下地質(zhì)問題在內(nèi)的各種基礎(chǔ)問題。目前我們進(jìn)行這種勘測最常用的就是直接鉆孔開挖法和位移監(jiān)測法【5】。但在現(xiàn)在的實(shí)際建設(shè)中，僅僅用這兩種方法是不能滿足的，新的地質(zhì)力學(xué)勘測方法需要替代這種傳統(tǒng)的方法。而工程地質(zhì)力學(xué)的研究方法又有以下幾個步驟：上、下限解定理與解析解，包括模型試驗(yàn)、模擬實(shí)驗(yàn)以及巖體力學(xué)性能測量的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究，現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查與現(xiàn)場監(jiān)測和最后的數(shù)值模擬。

以上對工程地質(zhì)力學(xué)以及應(yīng)用中的各種問題的分析與簡單研究討論，可以明顯看出地質(zhì)體的復(fù)雜性，而它的復(fù)雜性決定了我們對工程地質(zhì)力學(xué)的研究方法必須要創(chuàng)新，只有這樣我們目前面臨的各種復(fù)雜、難以解決的問題最后才會迎刃而解，并且這樣的創(chuàng)新可以不斷提高我國地質(zhì)工程建設(shè)的水平。我相信隨著我們國家科學(xué)家們的共同努力我們會在這方面取得更加矚目的成績，會走在世界前列。然而，影響這種力學(xué)與地學(xué)結(jié)合的因素主要包括與力學(xué)相關(guān)的基本理論的發(fā)展、勘測技術(shù)以及大型工程建設(shè)對藝術(shù)和整體效果的要求。單單通過力學(xué)來研究結(jié)構(gòu)復(fù)雜的地質(zhì)體，簡單的模型試驗(yàn)下得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論并不足以解釋地質(zhì)結(jié)構(gòu)的種種特征以及難以滿足地質(zhì)工程對技術(shù)和精度的高度要求。很多數(shù)值計(jì)算結(jié)果的計(jì)算參數(shù)是通過科學(xué)家們有限次試驗(yàn)得到的經(jīng)驗(yàn)而估計(jì)的，計(jì)算得出的數(shù)據(jù)和結(jié)果也就只有簡單的參考價(jià)值，始終不會超出工程師的經(jīng)驗(yàn)所能判斷的范疇，只能局限在這一小塊領(lǐng)域，超出了經(jīng)驗(yàn)判斷就會無解；那么我們應(yīng)該如何擺脫這種局面呢？我想這需要我們將地學(xué)和力學(xué)的結(jié)合與彼此的滲透融合并以解決實(shí)際工程問題

【6】 為目標(biāo)和努力的方向。參考文獻(xiàn)： 【1】【6】李世海，李曉，劉曉宇.工程地質(zhì)力學(xué)及其應(yīng)用中的若干問題【J】.巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2006，25（6）：1125-1140.【2】【3】【4】【5】劉振剛，郭坤.關(guān)于工程地質(zhì)力學(xué)及其應(yīng)用中的若干問題【J】.民營科技，2013，7：206.

第四篇：問題教學(xué)法在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

問題教學(xué)法在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

摘要：在應(yīng)試教育背景下，以知識灌輸為主的傳統(tǒng)教學(xué)方式使學(xué)生在紛繁復(fù)雜的物理知識中迷失了方向，而且其思維被禁錮在了單純的知識層面上，大部分學(xué)生除卻借助死記硬背的方式來應(yīng)對物理學(xué)習(xí)之外，毫無思考的積極性。問題是激活學(xué)生思維的有效方式。由此，在新課改理念的引導(dǎo)下，教師可以借助問題教學(xué)法，將所要講授的內(nèi)容以問題形式呈現(xiàn)在學(xué)生面前，一方面豐富課堂教學(xué)形式，一方面借助問題發(fā)展學(xué)生的物理思維能力，激發(fā)其物理探究興趣。

關(guān)鍵詞：高中物理教?W 問題教學(xué)法 問題情境創(chuàng)設(shè) 提問

常規(guī)意義上的問題教學(xué)法主要是指教師在組織教學(xué)活動的時(shí)候，根據(jù)教學(xué)所需創(chuàng)設(shè)一定的問題情境，借助問題形式來引導(dǎo)學(xué)生在已有的知識經(jīng)驗(yàn)和生活經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出新的問題，并采取小組合作或者自主探究的方式來尋找問題的答案，在尋找答案的過程中有效地培養(yǎng)、發(fā)展學(xué)生的各項(xiàng)能力。推及到高中物理教學(xué)之中，問題教學(xué)法的應(yīng)用可以落實(shí)到三個環(huán)節(jié)：問題情境的創(chuàng)設(shè)；教師提問；問題思考。在本文中，我主要從這三個環(huán)節(jié)入手，談一談如何在高中物理教學(xué)中有效地落實(shí)問題教學(xué)法。

一、創(chuàng)設(shè)問題情境

縱觀當(dāng)前所使用的高中物理教材，與舊版教材相比，該版本的教材有一個突出的特點(diǎn)，就是在每一節(jié)新課導(dǎo)入部分都設(shè)置了相應(yīng)的情境，如此，使得物理教學(xué)不再像傳統(tǒng)教學(xué)那樣枯燥、乏味。由此，教師可以充分借鑒教材情境的創(chuàng)設(shè)，在上課之初，就根據(jù)教學(xué)內(nèi)容為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境，以此借助問題來激發(fā)學(xué)生的探究興趣。我一般采取以下幾種方式創(chuàng)設(shè)問題情境：

（一）創(chuàng)設(shè)生活問題情境

既然物理是一門與學(xué)生的生活密切相關(guān)的科目，對于物理認(rèn)知有限的高中生來說，生活中的物理現(xiàn)象可以很好地拉近他們與物理的距離，并在已有的生活經(jīng)驗(yàn)的作用下，產(chǎn)生解決問題的欲望。我在組織“直線運(yùn)動”這一內(nèi)容的時(shí)候，會借助多媒體向?qū)W生呈現(xiàn)開往北京的動車運(yùn)行情況，以此創(chuàng)設(shè)情境：有一輛開往北京西的動車，途徑濟(jì)南要停車，停車和離站都可以視為是勻速直線運(yùn)動（速度時(shí)間以圖像形式展現(xiàn)），那么請問該動車在濟(jì)南停車?yán)速M(fèi)了多少運(yùn)行時(shí)間呢？生動直觀的畫面和生活問題自然會激發(fā)學(xué)生解決問題的興趣。

（二）創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)問題情境

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，實(shí)驗(yàn)的各個環(huán)節(jié)都包含著豐富的問題，而且在直觀的實(shí)驗(yàn)下，學(xué)生也常常會產(chǎn)生各種各樣的問題，由此，實(shí)驗(yàn)是有效創(chuàng)設(shè)問題情境的方式。我在組織“折射率”這一內(nèi)容教學(xué)的時(shí)候，會將一個大燒杯中注入適量的液體，（該液體的折射率與玻璃的折射率相似），接著向?qū)⒋鬅谧。蚱渲蟹湃胍粋€小燒杯，然后引導(dǎo)學(xué)生觀察大燒杯，探究其中裝了什么東西。在學(xué)生討論之后，我用鑷子將小燒杯從大燒杯中取出來，并引導(dǎo)學(xué)生思考：為什么當(dāng)小燒杯置于大燒杯中的時(shí)候，我們無法清楚地看到小燒杯呢？如此，在實(shí)驗(yàn)問題情境的引導(dǎo)下，學(xué)生自然會對“折射率”產(chǎn)生濃厚的探究興趣。

二、教師提出問題

問題教學(xué)法中教師的提問與傳統(tǒng)的按照教材習(xí)題提問的方式不同，需要教師在教學(xué)生成中自然而然地采取多樣的方式提出有價(jià)值的問題。在組織高中物理教學(xué)活動的時(shí)候我們會遇到諸如現(xiàn)象類、概念類類、規(guī)律類等內(nèi)容，那么，如何就這些抽象的理論內(nèi)容來進(jìn)行提問呢？就現(xiàn)象類物理知識教學(xué)來說，教師可以從以下幾個方面來提出問題：1.這是什么現(xiàn)象？2.產(chǎn)生該現(xiàn)象的條件是什么？3.該現(xiàn)象在生活中有何體現(xiàn)，如何將一些現(xiàn)象運(yùn)用到生活中呢？應(yīng)用這一現(xiàn)象可以解決生活中的哪些問題呢？我在組織“光的衍射”這一內(nèi)容教學(xué)的時(shí)候，會按照以上的方式提出這樣的問題：1.衍射是一種什么樣的現(xiàn)象？2.衍射產(chǎn)生的條件是什么？3.光的衍射在實(shí)際生活中有何應(yīng)用？

三、學(xué)生解決問題

在新課改的要求下，教師在教學(xué)組織活動中起著引導(dǎo)作用。由此，在組織高中物理教學(xué)活動的時(shí)候，教師除了借助多樣化的問題情境向?qū)W生呈現(xiàn)問題之外，還要發(fā)揮自身的引導(dǎo)作用，為學(xué)生提供思考問題的思路，如此學(xué)生才能準(zhǔn)確把握問題，沿著正確的思路進(jìn)行思考，從而解決問題。我在引導(dǎo)學(xué)生解決問題的時(shí)候，一般會采取諸如類比法、推廣法、追問法等方式。以類比法為例，在教學(xué)“電場”這一內(nèi)容的時(shí)候，我會根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特定，將學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的重力場內(nèi)容引入其中，引導(dǎo)學(xué)生在重力場和電場的類比，探究電場力做功是否和重力做功一樣都與路徑有關(guān)系，電場力和重力是否有著更多的聯(lián)系？或者電場這一節(jié)的內(nèi)容可以與所學(xué)過的哪些知識進(jìn)行類比，如此可以在幫助學(xué)生建構(gòu)系統(tǒng)知識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將所學(xué)到的舊知遷移到新知學(xué)習(xí)之中，提高其新知學(xué)習(xí)效率。

總之，在高中物理教學(xué)活動開展中，教師可以借助問題教學(xué)法，利用情境創(chuàng)設(shè)的方式向?qū)W生提出問題，以此借助直觀的問題來激發(fā)學(xué)生的物理探究興趣，并采取多樣化的方式，諸如類比法、推廣法等來引導(dǎo)學(xué)生尋找解決問題的方法，從而幫助學(xué)生掌握物理學(xué)習(xí)的方法，提高其物理學(xué)習(xí)能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊培培.問題教學(xué)法在高中物理教學(xué)中的實(shí)施探究[D].四川師范大學(xué)，2016.[2]張秀美.問題教學(xué)法在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用[D].山東師范大學(xué)，2015.（作者單位：山西省臨汾市臨汾一中）

第五篇：CAI在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用初探

CAI在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用初探

CAI在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用初探 摘要：物理學(xué)是個異彩紛呈的天地，多彩多姿的物理現(xiàn)象令我們?yōu)橹浴６诟咧形锢斫虒W(xué)里，怎樣把正確的物理概念、規(guī)律傳授給學(xué)生，并通過生動、活潑的課內(nèi)外教學(xué)使學(xué)生領(lǐng)略到物理世界的奇景異致，建立起對物理學(xué)的興趣，是每一位一線物理教師都在反復(fù)思考的問題。

關(guān)鍵詞：CAI 多媒體 物理 應(yīng)用

在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，限于種種條件，許多精彩絕倫的物理現(xiàn)象往往無法十分清晰地呈現(xiàn)于學(xué)生的面前，這確實(shí)是我們物理教師的一個遺憾。

幸運(yùn)的是，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速進(jìn)步，這種曾經(jīng)的遺憾已經(jīng)可以通過現(xiàn)代技術(shù)手段CAI加以彌補(bǔ)。學(xué)過計(jì)算機(jī)的人都知道，CAI也就是所謂計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（Computer-Assisted Instruction）。

那么，究竟CAI為何有如此魔力能超越我們沿襲已久的傳統(tǒng)課堂教學(xué)呢？下面我們就此問題作一個初步的探討。

第一、從教育心理學(xué)角度看，運(yùn)用 CAI手段對提高課堂教學(xué)質(zhì)量肯定大有裨益。

教育心理學(xué)研究表明：人獲取的外界信息中，83％來自視覺，11％來自聽覺，3.5%來自嗅覺，1.5％來自觸覺，1％來自味覺，顯然增加視覺、聽覺信息量是多獲取信息最可取的方法。而CAI教學(xué)手段以其豐富的色、聲、圖、文以及動感、技巧，生動直觀地、科學(xué)準(zhǔn)確地傳遞大量信息，恰恰在視覺、聽覺效果方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢。這樣，CAI教學(xué)手段有利于學(xué)生在課堂上獲取物理知識，必然能提高教學(xué)質(zhì)量。

第二、從實(shí)際應(yīng)用分析，運(yùn)用CAI教學(xué)可以大大提高教學(xué)質(zhì)量。

理論上，CAI教學(xué)可以提高教學(xué)質(zhì)量，但實(shí)際上如何呢？必須通過實(shí)踐加以驗(yàn)證。近兩年，我在物理教學(xué)中嘗試充分運(yùn)用CAI教學(xué)手段，以論證其作用的真實(shí)性。結(jié)果，從多方面表明，CAI教學(xué)確有不可比擬的效果。

1．CAI教學(xué)能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量 我們知道，動態(tài)的事物比靜態(tài)的事物更能引起學(xué)生的注意，更能調(diào)動學(xué)生的興趣，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。CAI為教學(xué)創(chuàng)設(shè)一個生動有趣的教學(xué)情境，化無聲為有聲，化靜為動，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生面向靜態(tài)呆板的課本和板書，難免枯燥乏味。計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)克服了這一缺陷，靜止的物體可以按指定的軌跡運(yùn)動，靜態(tài)的圖可以像動畫一樣移動，可以像流水般呈現(xiàn)一幅幅變幻的圖象，色彩可以變化，速度可以控制。例如：在教“并聯(lián)電路”時(shí)，我采用改變逐漸改變電路連線顏色的動畫方式展示電流的流動方向與流動過程，讓學(xué)生在視覺上對抽象的知識有直觀認(rèn)識，進(jìn)而理解了電路并聯(lián)這一比較抽象的概念。學(xué)生在動畫的刺激下，始終保持著濃厚的學(xué)習(xí)興趣，極大地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，收到了良好的效果。

2．CAI教學(xué)能將難點(diǎn)簡單化，提高教學(xué)質(zhì)量

我們不少物理教師也常采用CAI教學(xué)手段進(jìn)行物理教學(xué)，把難以用傳統(tǒng)教學(xué)表達(dá)的重點(diǎn)、難點(diǎn)利用CAI教學(xué)手段，或制作相應(yīng)的動畫、或模擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、或人為控制模擬實(shí)驗(yàn)過程，讓抽象、現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備難以完成的物理現(xiàn)象呈現(xiàn)在學(xué)生面前，使學(xué)生如見其人、如聞其聲、如臨其境，從而將難點(diǎn)簡單化。如我考慮到以往講“波的干涉”一課時(shí)，學(xué)生對干涉現(xiàn)象的產(chǎn)生較難理解，我先將兩列連續(xù)的相向的波疊加的模擬過程展示給學(xué)生看，再將波的干涉示意圖用動畫的形式展示給學(xué)生看，學(xué)生觀察到兩列波向外傳播時(shí)，各點(diǎn)的疊加規(guī)律，從而進(jìn)一步理解“穩(wěn)定的互相間隔的振動最強(qiáng)的區(qū)域和振動最弱的區(qū)域”這一知識點(diǎn)，大大提高了教學(xué)質(zhì)量。

3．CAI教學(xué)能提高教學(xué)效率，提高教學(xué)質(zhì)量

40分種一節(jié)課，確實(shí)令不少教師覺得時(shí)間不夠用，如何提高教學(xué)效率，確是一個值得商討的問題。往往，我們的時(shí)間經(jīng)常會浪費(fèi)在畫圖、抄習(xí)題題目上。如果我們在備課時(shí)充分利用CAI，將圖象及上課要用的題目事先在電腦中畫好、輸入，甚至將解題步驟、過程在電腦上準(zhǔn)備好，以備上課之用。上課時(shí)，我們就能節(jié)約不小的時(shí)間，和用課前的準(zhǔn)備時(shí)間與電腦的功能，提高堂上的教學(xué)效率，亦不失為一項(xiàng)明智之舉。我?quot;透鏡成像作圖法“一課中，事先將各種透鏡的成像作圖法用”幾何畫板“準(zhǔn)備好。上課時(shí)，我利用動畫依次顯示各光線來代替手工作圖，既增加課堂的趣味性，又節(jié)約出更多時(shí)間讓學(xué)生練習(xí)、思考，真正達(dá)到”還時(shí)于生"的目的，教學(xué)質(zhì)量相應(yīng)得到提高。

事實(shí)上，在教學(xué)中善于使用現(xiàn)代化多媒體教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)，有利于增強(qiáng)教學(xué)的直觀性、生動性和時(shí)代性，增加教學(xué)容量；有利于學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、系統(tǒng)性；有利于增加師生交流機(jī)會，使教學(xué)氛圍更加生動活潑，更好地落實(shí)因材施教，提高課堂教學(xué)的效率和質(zhì)量，從而有利于提高學(xué)生素質(zhì)。實(shí)踐證明，教學(xué)媒體的現(xiàn)代化是實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的技術(shù)基礎(chǔ)和重要環(huán)節(jié)。第三、從比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出，運(yùn)用CAI教學(xué)成績大大提高了。

筆者也對CAI教學(xué)作了比較實(shí)驗(yàn)，我執(zhí)教的普通班高一(2)班58人，重點(diǎn)班高一(12)班55人；在學(xué)習(xí)《機(jī)械波》一節(jié)時(shí)，以高一(12)班為實(shí)驗(yàn)班，高一(2)班為對照班，上完這部分內(nèi)容后進(jìn)行試驗(yàn)測試，并對成績進(jìn)行比較分析，結(jié)果如下表：

班 別 人數(shù) 期末平均分 試驗(yàn)測試平均分

實(shí)驗(yàn)班 55 73.6 82.4

對照班 58 62.1 61.16

由于兩個班不是平衡班，只能借助上學(xué)期期末考試作比較，從試驗(yàn)結(jié)果看來，利用CAI輔助教學(xué)，確實(shí)有很大的優(yōu)勢。在實(shí)驗(yàn)班使用了利用《Flash 4.0》軟件制作的課件。通過對繩波（橫波）的傳播過程、螺旋彈簧（縱波）的傳播過程進(jìn)行模擬，讓學(xué)生觀察，發(fā)現(xiàn)兩種波各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方向與傳播方向進(jìn)行存在差異，通過對動態(tài)動畫的直觀比較，突破以前僅用靜態(tài)圖象難以突破的難點(diǎn)，從而對橫波和縱波的概念、特點(diǎn)加深理解，又極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，教學(xué)效果好。此實(shí)驗(yàn)說明，運(yùn)用CAI手段進(jìn)行數(shù)學(xué)課堂教學(xué)效果是顯著的。

實(shí)踐證明，CAI教學(xué)具有形象性、多樣性、新穎性、趣味性、直觀性、豐富性等特點(diǎn)，在提高課堂教學(xué)質(zhì)量上具有極大的潛能，是一個對教學(xué)具有極大影響力的課題。CAI教學(xué)對于深化課堂教學(xué)改革，大面積提高教學(xué)質(zhì)量，全面提高學(xué)生素質(zhì)具有相當(dāng)重要的作用。

參考資料

《中學(xué)理科教師科研論文導(dǎo)寫》 李再湘 湖南師范大學(xué)出版社