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惯性物理学论文篇一
随着教育改革的逐步深入,各地学校在科学教育理念的指导下,不断地探索更多适合自身发展需要的教学模式,以促进教学质量的提高。而教学质量的提高不仅仅表现在学生的学习成绩上,还要视学生具体的学习情况而定,能让学生积极主动地参与到学习中来。物理学科作为一门重要的自然学科,对培养学生的思维和能力发挥着独特的教育作用,初中生刚刚接触物理学科,对其学习的内容和方法不甚了解,需要老师当好“引路人”角色。为了提高物理学科的教学质量,我们应以学生为本,培养学生学习物理的兴趣,为学生提供学习方法的指导,帮助学生提高学习效率。促进教学质量提升的主要策略有:
一、培养学生学习物理的兴趣,活跃课堂氛围。
虽然物理是初中生刚学习的学科,但是在我们的生活中常常会出现各种物理现象,如,摩擦、沸腾、凝结、声音的传播等,都是物理探究的学习内容,所以,物理对学生而言既陌生又熟悉,我们在教学过程中应充分利用学生熟悉的现象来驱动学生去自主探究现象所蕴藏的科学理论,以有趣的物理现象作为学生学习的动力,逐渐培养学生学习物理的兴趣。由于教学课堂是学生学习的重要场所,因此,提高学生的学习兴趣应从改革教学课堂开始,活跃的课堂气氛能大大提高学生的学习兴趣,从而推动教学质量的提升。物理与学生的日常生活息息相关,我们在课堂上可以列举一些生活中常见的物理现象来引起学生的注意,如,冬天时衣服上产生的静电、彩虹的形成、近视眼镜的原理等,针对这些物理现象让学生在课堂中发散思维,积极思考,说出自己的理解,再由教师进行评价,纠正错误观点,有助于学生有效加强学习效果,提升教学质量。
二、注重实验教学,引导学生观察实验现象。
物理是一门与实验密切联系的学科,很多科学理论都要通过实验得到验证。在我们新课标初中物理的教材中,更加注重对实验的探究,鼓励学生通过自己动手做实验来加深对科学理论的理解。然而有些老师在教学过程中为了节省教学时间并没有让学生动手做实验,而是通过课件演示或者根据教材内容讲解一下,忽视了动手做实验的重要性,这并不利于学生学习物理。一方面实验能把学生带到一个学习的氛围里,因为进到实验室后各种实验物品会引起学生的注意,让学生产生学习的欲望;另一方面自己动手操作实验和观察实验更能牢固掌握知识点,从而提高初中生的实验能力、观察能力和思考能力。例如,在测试沸水的温度时要使用温度计,由学生亲自动手测试可以有助于学生了解温度计的构造与读法,正确使用温度计。
三、指导学生养成良好的`学习习惯。
初中生学习的科目越来越多,学习压力越来越大,为了减轻学生的学习负担,同时也为了提升教学质量,教师应对学生加强学法指导,帮助学生培养良好的学习习惯。过去学生学习比较被动,效果不理想,因此,倡导培养学生自主、合作、探究的学习方式,以全面提高学生的学习能力。自主学习,主要是培养学生学习的主动性,在教师的指导下一步一步地由学生自觉完成规定的学习任务,养成良好的学习习惯;合作学习,主要是调动学生之间的互动性,在学习过程中以小组合作竞争的形式来完成学习任务的过程;探究学习,主要是充分发散学生的思维,让学生在学习过程中积极思考,并对发现的问题进行讨论,最终得出结论。这三种学习方式都建立在学生自愿学习的基础上,同时又为学生提供学习动力,让学生共同分享学习的乐趣。
四、以导学案提高学生的学习积极性。
导学案是一种广受欢迎的教学策略,是教师为实现教学目的、引导学生学习的教学设计,表现为教师对学生学习的逐步深入引导。导学案也就是要把学生导入学习过程,可作为学生预习的指导材料,为学生明确学习目标,尤其是一些重要的实验步骤可通过导学案的形式来进行指导,让学生了解实验过程。教师要在充分考虑教学内容的难度、学情的基础上设计导学案,为学生提示解决问题的思路和方法。为了保持学生的学习热情,偶尔在学案中增加一些有趣的内容或者寄语,让学生学起来更有动力。初中阶段是学生身心成长的关键时期,需要在教师的指导下开展各项学习活动,培养良好的学习习惯。物理教师应在了解初中生学习特点和需要的基础上,运用多种的教学策略来提高学生的学习兴趣,活跃课堂氛围,提升教学质量,让学生体会到学习的快乐。
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惯性物理学论文篇二
曾经在公交车上遇见一位小学老师,在交谈过程中发现我们的学生最需要的是对待学习的能力,而不是有老师在旁边不断督导的填塞式学习,学习过程中一旦没有老师在旁边的敦促,马上就会变成一锅粥,原因不在于学习知识太少,自制力过差,而在于学习能力过差,对学习毫无兴趣。那么,怎样做能让学生自己抓住关键点爱上学习。
一、营造充实融洽的课堂气氛。
传统的教学方式是以教师讲授为主,学生被动接受的填鸭式学习。虽然课堂上也有师生互动,但是教师在提问过程中会对学生造成无形的压力,怕答错问题受到学生耻笑,害怕受到老师的批评。营造良好融洽的课堂气氛,师生共同学习,激发学生对于问题的思考灵感。在这样的氛围下加上物理学科贴近生活的特质很容易激发学生对于物理学习的兴趣,建立良好的师生关系,使学生热爱教师,听从教师教诲,从而培养其在物理学习中的兴趣。
二、应用好课堂中的合作探究环节。
我们在教学方法上推行“导学探练清”的教学模式,其中的合作探究既是重要的教学方式,又是重要的自学方式。在此过程中主动地学习物理知识与技能,体验物理学习的乐趣,从而进入自主学习的轨道中来。要做好科学探究需要做到以下几方面:
1.鼓励学生积极大胆地参与到科学探究中。要鼓励学生积极动手动脑,通过自主的探索活动学习物理知识和规律,遇到问题积极解答,遇到困难积极思索,迎难而上。激发学生兴趣,帮助学生克服怕出错,怕困难等思想障。在困难出现时给于学生一定程度的指导,引导其得出属于自己的正确答案。对于学生得出的一些意义不大的问题或不正确的思想,不要先给与否定,应先找出问题中的意义,以免打击学生积极性。让学生看到自己的成绩,增强学习的勇气和决心。
2.选择合适的探究活动。根据课标要求,以及物理学科贴近生活的特点,从生活点滴入手,让学生热爱自然热爱生活,达到学习物理探究生活现象的兴趣。从简单到复杂,逐步培养学生的'学习思维能力,并且在较难的地方给于适当的帮助,克服难关,使学生保持不断探究的信心。3.重视探究活动中的交流与合作。物理的探究活动大都适用于小组4人探究模式,组长带领组员提出猜想,组员之间交流信息,直到达到共鸣。要注意的是组内分工要明确,每个组员都应积极发挥作用,使每个学生都能得到全面均衡的练习,体现分工与协作,增强学生的学习自主性。
三、创新课堂。
人类的发展最重要的就是“创新”。在课堂教学中同样适用,每节课花样百出,让学生应接不暇,在学习中不断探索发现,我们的应试教育最重要的是考试成绩,那么课堂上的45分钟弥足重要,如果每节课都能充分吸引每个学生的眼球,让他们积极主动地要学习知识,应用知识。虽然是应试教育,仍然提高了学生的素质。要做到创新课堂自主学习,需要做到以下两点:
1.放手让学生去学习。但不是放任自流,而是有节有度,安排得当,把握好学情。
2.培养学生积极参与到问题当中,有以下两方面:
(1)围绕任务。教师课前准备充分,学生解答问题前布置并强调任务,组长做好监督管理,组员自己总结,得到答案后,组内交流分析,小组各个展示成果,在此基础上教师总结归纳,点评优点,补充不足。
(2)课堂辩论。物理学科是一门严谨的科学,最初遇到问题往往会产生不同的答案,但是结果却是归于同一的。那么我们就可以针对提出的几个猜想分组讨论,支持者各抒己见,用理论和实验正视自己的观点,深化印象。在此过程中充分学习知识,达到对知识点的完美应用,直到最后得出统一答案。
我认为教师应当充分运用各种教学手段,根据物理的学科特点,并针对中学生的特点,尽量让教学内容具体化形象化,让教学形式丰富多彩,培养学生学习兴趣,寓教于乐,让学习不再枯燥,达到师生的完美互动,希望每一名学生都能爱上学习,并且学会学习。
惯性物理学论文篇三
摘要:素质教育不仅是传授给学生知识,更要注重对学生的思想教育,在教学中要适时对学生渗透德育。
关键词:适时、渗透、德育。
素质教育的一个重要要求就是教会学生“学会做人”,因此在传授知识的同时更要注重对学生德育,要适时地对学生渗透世界观、道德情感意志方面的思想教育,使学生的德育和智育同时发展,为将来走上社会打下正确的思想基础。结合物理学科的特点,我认为在课堂教学中我们可以对学生渗透以下几方面的思想教育。
一、在课堂教学中渗透辩证唯物主义的思想。
青少年时期正是世界观形成的重要时期,中学生渴望了解认识缤纷多彩的物质世界,如果在他们成长的过程中不加以引导,将不利于他们的健康成长,因此在物理教学当中就有必要对学生科学世界观的形成进行必要的渗透。在课堂教学中根据具体情况对他们进行辩证唯物主义的教育。如:在学习电热、摩擦力的知识点时,指出电热、摩擦力有对人类有利的一面,同时也有不利的一面,它们在为我们的生活提供便利的同时也会给我们带来不便,甚至危害我们的生命财产安全(举例说明),进一步分析指出看问题不能片面,要一分为二,具体情况具体分析。
二、在实验教学中培养实事求是的作风和严谨的科学态度。
物理实验是物理教学的重要环节,对于初中物理教学来说其重要性更为突出,但实验不仅仅只是为了获得几组数据来验证课本的结论或培养学生的技能,在实验过程中还要注意学生表现出来的一些不良现象,如:试验组之间相互核对数据甚至有个别学生抄写别人的数据、有的实验数据是错误的但结论仍然正确等等,对于这种不良的作风和态度老师要要严肃批评,在讲清道理后还要作必要的引导,培养他们实事求是的作风和严谨的科学态度。这不只是学好物理,而且会受益一个人的一生。
三、适时渗透爱国主义教育。
中华民族历来具有爱国的优良传统,对于这一传统美德,我们要把它发扬光大,所以有必要在物理课堂教学中适时地渗透这方面的教育,激发学生的爱国热情。例如:在讲“热机”这一节时,我就指出,火箭是我们老祖宗的发明,但是到了现代我们却落后了,现在我们的科技工作者经过艰苦努力慢慢赶上来了,于是有了今年“神七”的成功发射,使我国挤身于航天大国之列,为我们国家赢得了荣誉。但跟发达的国家相比还是有一定的.差距,希望同学们加倍努力,好好学习,将来建设好自己的家园,使我们祖国更强大起来。
四、培养学生的环保意识。
环境问题是当今世界的主要问题之一,培养学生的环保意识也是中学的一个重要课题,所以在课堂教学中,我们要有目的、有步骤的渗透这方面的教育,逐步提高学生的环保意识。如在讲授“热机”时可结合现在出现的能源危机对学生进行节能意识的教育,在学“电压”可适当讲讲废旧电池对环境的危害,在讲到“声学”“光学”时教育大家不要制造“声污染”和“光污染”……这样把环保问题不断的渗透到实际教学当中,从而不断的培养学生的环保意识,提高他们的环保意识,使他们从小养成爱护环境的良好习惯。
五、用自己良好的行为习惯思想品德影响学生。
人可以影响人,一个人在生活中的每一个动作,每一句话语都会直接或间接的影响周边的人。
在教学上老师对学生的影响是很深的,一名具备良好师德的教师往往会在教学中以他的言行举止、思想品德来影响每一位学生,慢慢潜移默化,使之效仿、学习,进而修身、修心。这也就是说,在一定程度上能使学生的思想品德得以提高,更好的去学会做人。作为新世纪的教育者,我们不仅要用语言来引导学生,更要用行动来感动感染学生。
就物理而言,中学物理教材的每一章节在德育方面都有渗透,这就要求我们教师在教学过程中认真挖掘教材适时地对学生进行德育,这样我们才能培养出既有一定文化知识又具备优秀品德的人,这也是我们进行素质教育的根本。
惯性物理学论文篇四
我观看了著名教育家王金战老师的讲座《让孩子爱上学习》后,感受很深,王老师关于教育孩子的观点、策略对我很有启发。我认为要想成为一名合格的家长,为孩子的成长助力,应该从以下几方面努力:
首先,我们家长应该多学习,多看书,为孩子树立良好的榜样。家庭氛围对孩子的影响是无形的,《孔子家语》中讲:“与善人居,如入芝兰之室,久而不闻其香,即与之化矣。与不善人居,如入鲍鱼之肆,久而不闻其臭,亦与之化矣。丹之所藏者赤,漆之所藏者黑,是以君子必慎其所处者焉。”由此可见,环境对孩子成长的的影响是非常大的。古代《孟母三迁》的故事也是在强调环境对孩子成长的作用。王金战老师在讲座中也强调家庭状况、学习环境以及父母关系的和谐状况都会对孩子产生影响。试想一个每天陶醉于书香氛围的家庭环境中的孩子,与一个终日被父母责骂或者父母的麻将声不绝于耳的学习环境中的孩子,他们的学习状态一定会大相径庭。不仅学习状态不同,孩子的性格、价值取向、人际交往等等都会受到是不同的。孩子不能选择家庭,但是父母有责任为孩子创造利于成长的环境。
其次,要发掘孩子的优点,不吝惜赞美的语言。好孩子都是夸出来的,现在很多教育家都在强调赏识教育。赏识可以增强孩子的自信心,赏识可以激发孩子学习的动力,赏识可以提高孩子的对自己的定位,赏识可以培养出一名性格健全、心理健康、阳光乐观、积极向上、全面发展的优秀孩子。只要我们正确热爱孩子,善于发现优点,每一个孩子都是天使,都是我们为人父母的骄傲。
第三,要正确定位孩子,引导孩子,给他宽松的学习氛围。家长要时刻关注孩子的学习,但是不能给孩子带来无形的压力。家长过度紧张,就会影响孩子的情绪。王金战老师在讲座中提到的那个由第1名落后到29名的女孩,就是学习过度紧张,过分在乎名次的典型例子。每个家长都关注孩子的学习,学习成绩的好坏都在名词上反映,我们都希望孩子名列前茅,但是孩子们的分数不可能整齐划一,必定有多少之分。作为家长,我们要正确地定位孩子的学习水平和学习能力,比如:对一份试卷中孩子的错题要区别对待,属于基础知识,由于粗心大意错的,必须提出警告,引起重视;对于中等难度的题型出错,要帮助孩子查找原因,总结归类,寻求解决办法,适当原谅;对于难度特别大,不在孩子能力范围内的,完全可以原谅,等待老师帮助解决。我们家长关注孩子的名词,但是不能让孩子感觉出来,否则对一些心理素质比较差,上进心又较强的孩子,会造成很大的压力和伤害。
我们做父母的都希望孩子成才,将来有一个好的生活状态,为了实现这个目标,我们做父母的一定要做孩子成长的助力器,而不是绊脚石。因此,让我们给孩子创造一个轻松、和谐的家庭环境,为孩子树立一对爱学习、努力上进的父母形象,在潜移默化中形成孩子积极乐观的人生态度吧!
让孩子爱上学习是每个家长的愿望,所以抱着学习的态度,认真地观看了王金战老师的讲座,并详细地做了记录。真的是受益匪浅,留给自己更多的反思。
王老师用一个个浅显易懂的故事告诉我们家长如何对待我们的孩子,如何让孩子爱上学习。首先是兴趣,作为家长要善于发现、尊重和激发孩子的学习兴趣。要想让孩子在学习上取得成功,首先应让孩子对学习有发自内心的热爱。正如王老师所讲的,培养孩子的兴趣,不仅是孩子身心健康成长的关键,也是孩子学习进步的重要保障。孩子一旦产生兴趣,就会激发孩无限量的潜能。作为家长,我们要努力让孩子感到学习是一种快乐,而不是一种负担。有些家长只关注孩子的考试成绩,很少关注学生学习过程中的感受和体验,当家长的会不自觉的把自己的意愿强加于孩子身上,逐渐地让孩子当学习成了痛苦可怕的事情,把学习当成受罪。
王老师还讲到,没有教不好的孩子。其实每一个孩子,在内心都有一种向上的力量,没有一个孩子,不想成为优秀的人,也没有一个孩子,自甘成为一名后进生。孩子不愿学习,很懒惰,就是因为动力不足,孩子需要我们的鼓励和尊重,孩子希望我们用欣赏的眼光去看待他们身上的优点,关注他们的进步,一点一滴的进步。想做到这一点其实很简单,就是千万不要拿着自己的孩子和别的.孩子比较,因为每个孩子都是独立的个体,他们都会创造属于自己的与众不同。曾在王金战老师的微博中看到过这样一段话:一个经常得不到激励的人潜能仅能开发到百分之二十到三十,一旦得到激励,潜能将会开发到百分之七十至八十,所以好孩子是夸出来的。每个孩子都有成功的潜能,之所以不成功,往往不是败在了学生手里,而是败在了家长手里。
对于我们家长来说,教育一门学问。我们是孩子的第一任老师,也是终生的老师,家长的作用是至关重要的,也是任何人无法取代的。作为没有经过任何培训,没有任何资格证书就能成为家长的我们,更需要不断地学习,和孩子共同学习。我相信,只要我们认真去做,就一定能让孩子幸福地享受学习,从而爱上学习。
每个学生都是一个独立存在的个体,他们有各自的个性,面对那些学习基础比较薄弱,家长虽然想尽各种办法,却收效甚微的学生来说,让他们爱上学习,从学习中得到乐趣,这才是提高他们学习成绩的有效方法。如何让他们爱上学习,我从中找到答案。
爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师,真正有价值的东西,并非仅仅从责任感产生,而是从对客观事物的爱与热忱产生。”因此,首先要善于发现、尊重和激发孩子的学习兴趣。要想让孩子在学习上取得成功,首先应让孩子对学习有发自内心的热爱。方法有很多,比如对低年级的孩子来说,让他们在活动中学习,把学习变成他们最喜爱的游戏;多带孩子与大自然亲近,在生活中学习书本上没有的知识;在课堂上善于制造悬念,让学生自主探究,引领孩子们走上爱学习的道路等等,这些都是行之有效的办法。
其次,要使孩子真正地爱上学习,需要为孩子创造良好的学习环境与学习气氛。让他们耳濡目染,自觉地学习,这才是关键。实践证明,创设良好的学习环境,不仅有利于聋生熟练掌握并正确运用语言,而且极大地激发了他们学习的积极性,对待学习,他们变得更大胆了,更勇敢了。
人是在不断进步的,有了这些好书的陪伴,有了知识的营养,我相信,只要认真去做教育的有心人,就一定能让学生幸福地享受学习,从而爱上学习。
惯性物理学论文篇五
众所周知,物理学中有惯性的概念,惯性力的概念;而且惯性是有大小的,惯性力是不存在的。笔者在长期的教学研究中发现,认为惯性有大小是不合理的,惯性力也未必是一种假想的力,它很可能是一种客观存在。博士论文,惯性。
1.惯性力的概念。
惯性1.1惯性力的原始概念。
大家知道:牛顿定律只适用于惯性系而不适用于非惯性系。例如在由静止加速前进的火车上,受合力为零的小球会相对于火车向后加速运动。为了使牛顿运动定律在火车中同样成立,需要引入惯性力的概念,所引入的惯性力大小,其方向与火车的加速度方向反向。这样就有牛顿第二定律得以成立。也就是说:相对于地面(我们认为是惯性系)有加速度的参照系是非惯性系,非惯性系中牛顿运动定律不成立,欲使牛顿运动定律成立,需要引入惯性力。正是在这些问题中,我们认识了什么是惯性力。然而本文所要定义的惯性力与上述惯性力的概念是完全不同的。
1.2惯性力的新定义。
我始终有这样一个猜想:“所有物质组成的宇宙具有这样的一种性质,它可以允许任何物体对其保持原有的运动状态,而不允许任何物体对其有加速度;如果物体对宇宙有加速度,物体就会受到宇宙对它的一种约束力,这种力就是我所定义的惯性力。即惯性力是宇宙对物体的一种约束力,它并不是假想的力,是一种真实作用力。”[需要说明的是,我这里所说的惯性力只是真正的惯性力在我们所能看到的参考系中的分力,而真正的属性力我们是无法知道的,因为我们不可能知道绝对的加速度。以上这段文字在英语稿中没有]惯性力的施力物体是宇宙,就好象重力的施力物体是地球一样。宇宙中的一切物体只要对宇宙有加速度,就一定受到惯性力。惯性力的大小与其相对于惯性系的加速度成正比,与相对于惯性系的加速度的方向相反。如果物体的质量为m,对惯性系的加速度为a,则惯性力的大小为f=ma。显然惯性力是非平衡状态下才受到的一种力。关于惯性力的产生机理,我猜想应该类似于变化的电场产生磁场。当然这仅仅是一种猜想,有待于实验的验证。
2.从做功和能量转化角度能够论证惯性力存在的合理性。
众所周知:在粗糙水平面上拉动物体匀速运动的过程中,外力克服摩擦力做功,使其它能转化力内能;物体在外力作用下匀速上升,外力克服重力做功使其它能向重力势能转化;电场中,外力作用下使物体逆电场力方向匀速运动,其它能转化为电势能;磁场中,外力克服安培力做功,其它能转化为导体中的电流能;上述过程中,都有一个共同的特征:“在不同的能量转化的过程中,总有一种力克服另一种力做功,即能量转化的过程是两种力对物体共同作用的过程,而且一个力做正功,另一个力做负功的过程,也就是说不同的能量形式与不同的作用力相对应”。我们也注意到这些过程都是匀速运动,不应当存在惯性力。
如果我们在光滑水平面上拉动物体做加速运动,物体动能增加,当然在我们已有的物理知识体系内,可以解释为外力做的功等于物体动能的增加。如果不认为存在惯性力,这里就产生一个究竟克服什么力做功,其它能转化为动能的问题;有了惯性力的概念,我们就可以回答:“外力克服惯性力做功使其它能转化为动能。”;同样地,如果一个具有一定初动能的物体,在粗糙水平面上运动,其动能越来越小,这里也有一个什么力克服摩擦力做功,使动能转化为其它能的问题。确立了惯性力的概念,我们就可以回答:“物体动能减小的过程中,是向前的惯性力克服摩擦阻力做功,使物体的动能转化为内能。”。也就是说,在其它能向动能转化,或动能向其它能转化中,只有承认惯性力的存在,才能更好地解释能量转化的过程。所以物体在对惯性系有加速度的运动过程中,应当受到惯性力。
3.惯性的大小问题。
由牛顿第二定律可知,物体所受的合外力不为零时,物体将产生加速度,加速度的大小与物体所受的合外力成正比,与物体的质量成反比。
我们知道,加速度是速度的变化率,是描述物体运动状态变化快慢的物理量;牛顿第二定律说明:物体的加速度由合外力和物体的质量共同决定,相同外力时,物体的质量越大加速度就越小,因此质量越大的'物体运动状态就越难改变。由此得出结论:物体的质量越大,物体维持原有运动状态的本领就越大――即物体的惯性越大。也就有了质量是物体惯性大小的量度,物体的惯性与质量成正比的说法。以上说法即传统又权威,以至于在长期的教学和科研中,对于以上关于惯性大小的认识,是没有人提出过怀疑的!
难道惯性真的有大小吗?如果惯性有大小之说,且与质量成正比,那么质量不同的物体惯性不同。博士论文,惯性。既然质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小,如果一个质量很大的物体具有很大的惯性,而另一个质量远比前者小的另一物体惯性必可以认为忽略不计,也就不能保持原运动状态了。但是由惯性定律可知:对于任意物体无论质量大小,在不受外力时同样都能保持原有的运动状态,这一点并不因为质量的不同而有差异,即同样有惯性,也就是说质量不同的物体在拥有惯性上是平权的。博士论文,惯性。根据惯性的这一特征,就使笔者对惯性大小的说法产生怀疑,因为我们已知的所有描述物质某种性质的物理量、化学量以及其它量,都有一个其大小表示这种性质程度的问题。博士论文,惯性。例如:描述物体导电性能的电阻率、描述弹簧弹性的劲度系数、描述化学中酸碱性的ph值。如果描述某一性质的物理量接近或等于零则表示这种性质很弱或不存在。但是物体的质量无论多么小,其不受外力时同样能够保持原有的运动状态,以上事实说明:其它描述物质属性的物理量或化学量,都有一个由量变到质变的过程,而对于物体的惯性不存在上述现象。因此得出结论:任何物体都具有相同的惯性――无大小之别。
4.惯性大小问题的本质。
有了惯性力的概念,我们重新分析一下惯性的大小问题。笔者认为惯性是没有大小的,原因是无论质量大小,在不受外力时都能保持原有的运动状态,即物体保持原运动状态的性质是一样的。质量大小不同的物体运动状态改变难易不同的原因是:使质量不同的物体产生相同的加速度时,物体所受的惯性力与质量正比,因此需要更大的外力作用。是惯性力有大小,而惯性无大小。
5.从惯性力角度分析惯性质量与引力质量。
很多物理学家们探索过惯性质量与引力质量之间的关系,到目前为止尚未发现二者的差异。所谓惯性质量即中的,而引力质量即中的。事实上只要确立了惯性力的客观存在性,二者相等就是必然的,或者说二者就是同一个质量,不应该存在差异。
证明如下:设在重力场中,惯性质量为的物体做自由落体运动,其加速度为g,其引力质量为,由于加速度g向下,所以惯性力必为且方向向上,必有引力与惯性力等值反向,而,所以,问题得证。
6.惯性力概念与牛顿运动定律的关系。
6.1惯性力概念与牛顿第一定律不矛盾。
重新建立了惯性力的概念之后,我们再来审视一下运动定律。牛顿第一定律:由于物体受到的其它外力为零,物体保持静止或匀速直线运动状态。此时物体没有加速度,惯性力也为零,惯性力概念与牛顿第一定律不矛盾。
6.2惯性力概念与牛顿第二定律不矛盾。
牛顿第二定律告诉我们:物体的加速度与所受外力成正比与质量成反比,即,。根据前文惯性力的定义,因为物体在外力f的作用下有了加速度a,加速运动的物体本身必然受到来自宇宙的大小为,方向与加速度相反的惯性力作用。我们知道,物体实际受到的力不以参考系的改变而改变,因为它们是真实存在的力。现在我们以物体本身为参考系,它必然是平衡的。
由平衡条件必有:即,这样牛顿第二定律就成了在承认惯性力前提下的一个必然结论。这说明在承认惯性力存在的前提下,对物体重新受力分析,列出的平衡方程与牛顿第二定律是不矛盾的。
惯性物理学论文篇六
摘要:对经典力学范围内现行的惯性观提出了不同的看法,认为对于惯性要区分:个别研究对象的性质与存在的性质;保持某种状态的性质与改变某种状态的性质;物理学规律的动力学特性与审美性。
关键词:惯性;存在;时间;空间。
惯性是经典力学中的一个基本概念,同时它又是人们日常生活中的一个基础性观念,并且惯性问题也是经常被物理学界讨论的一个话题(1)。可是,尽管经典力学经过了漫长的发展时期,大部分的物理教师在此问题上还存在着很多的混乱性(2),本文试从几个方面对惯性进行了讨论,望引起大家的共识。
一、惯性的意义。
大家知道,惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质(3)。一个物体,只要不受外力作用,原来静止的就会一直静止下去,而原来运动的则会一直作匀速直线运动。这里的问题在于:惯性是否是物体的性质?依据牛顿第一运动定律,任何物体均具有惯性。因而,看来惯性不是被研究物体的性质,因为这一性质是一切物体所具有的,也就是说它与物体的个别特征无关。因而,惯性只能是存在的一个特征,是被研究对象周围的环境在此对象上的表现。换一句话说,它是存在于物体周围的一种条件,一种约束。
二十世纪初,德国数学家诺特尔(4)证明了:空间平移对称性导致动量守恒、空间转动对称性导致角动量守恒、而时间均匀性导致能量守恒。事实上,物体的惯性是时间均匀性与空间对称性的必然结果。因而它与个别的特殊研究对象无关。惯性不是个别存在物的性质,个别存在物只是惯性的显现者,惯性的本质与个别存在物的特性无关。从而我们就不能用反映个别存在物性质的量(例如质量)来测度惯性。因为惯性作为存在的一种显现,并无大小可言,它只是存在之状态的表达。
二、惯性与物体运动状态变化的难易程度无关。
通常认为质量是物体惯性大小的量度是据于这样的理由:质量大的物体在相同的力作用下其运动状态不容易改变。这是由牛顿第二定律所得到的基本结论。而事实上物体运动状态是否变化,物体运动状态的变化是难还是容易是与惯性无关的。惯性所揭示出的物体之性质不在于其使(或抗拒)物体运动状态的改变或代表改变的难易程度的能力,而在于它的保持某种特定状态(静止或匀速直线运动)的本领:在最相似的物之间,错觉说着最巧妙的谎;最小的罅隙是最难度(5)。因而惯性与物体的质量无关。倘若惯性与物体的质量有关的话,则我们也可以说力与惯性也有关系。因为对于相同质量的物体而言,力越小其运动状态就越难改变。因而,也即力越小物体的惯性越大。事实上,在惯性概念发展的最初时期,牛顿就将惯性与力进行等价的思考,当然现在大家知道牛顿的把惯性等同于力的思想是错的了。如果要说质量与惯性确有联系的话,作者以为也只能从这样的一个视角来看:惯性是由其表现物体周围存在着的与时空有关的天体质量分布情况决定着的性质。这是因为,根据广义相对论,空间的性质是由天体质量的分布所决定的。至于时间,自从奥古斯丁(6)提出“什么是时间?”以来,人们还没有认清它的真面目,也因而从更深的层次上而言,人们只认识到什么是惯性而还没有搞清惯性是什么。
惯性不是一种由个别物体自身所具备的原因(诚然,所有物体均会表现出惯性),它不是我们的一种吃力的、需要支撑的、痛苦感的反映,事实上,它是存在之美感的绽开。因而“惯性是物体对任何改变其运动状态的外来作用的阻抗的性质”(7)这样一种说法就是不当的。因为这一注释还是从对牛顿第二定律的基本分析而来的,在这一注释中已经隐藏了牛顿第二定律及对惯性与物体质量等价的认同感。其实,惯性是一种令人十分安全的、舒适的、和谐的存在之性质,它使物体的存在行为非常简单,而人们也往往由于常见到这种存在的简单性而忽视了它的深层含义。静止的永远静止,运动的永远作匀速直线运动,惯性就是将存在如此单调而重复地显现在人们眼前。凡是背离了这两种物体的存在情况而用惯性去解释其存在原因的,作者以为均属一种不当的诡辩行为。可是这种诡辩行为不仅麻木了人的脑神经而且充斥着各种各样的教科书(8),我们来看一些下面的例子。
例1.惯性也有不利的一面,高速行驶的车辆因惯性而不能及时制动常造成交通事故。所以,在城市的市区,对机动车的车速都有一定的限制,以利于行车安全。(9)。
在这里,不能及时制动是由于惯性还是由于制动力不够大?略作思考,读者就可判断出是由于后者。将惯性看成一种破坏力是十分荒唐的。而发生交通事故的真正原因是,由于车辆质量较大,而相应的制动力在如此质量的物体上所产生的加速度很小,不能使车辆很快地减速,从而在短时间内停下来。倘若对于质量较大的车辆来说制动力也允许更大,那么作者认为还是可以在一定的时间内制动车辆的。
并且,这个例子中的“高速行驶的车辆”及“对机动车的车速都有一定的限制”的字句很容易使学生认为惯性和物体的运动速度有关。这对于初学者来说是一个很大的误导。
例2.把斧柄的一端在水泥地面上撞击几下,斧头就牢牢地套在斧柄上了,这是什么缘故呢?(10)。
通常标准答案是这样的:开始斧头和斧柄同时向下运动,当斧柄遇到障碍物时突然停止,而斧头由于惯性保持原来的运动状态,这样斧头就牢牢地套在斧柄上了。
事实上,斧头在斧柄上套牢是由于斧头克服了阻力相对于斧柄运动了一段位移,而惯性不是克服某种阻力使斧头运动的原因。在此问题中的一个效果是斧头相对于斧柄产生了某种(克服一定力的)运动,因而我们必须以斧柄为参照系来考察此种运动的实质。当以斧柄为参照时,实际上斧柄在撞击的过程中是一个非惯性系,它相对于惯性系有一个向上的加速度。因而斧头在此参照系中必受到一个向下的“惯性力”,正是此力与斧头的重力克服了斧头与斧柄之间的弹力与摩擦阻力使斧头相对于斧柄前进了一段位移,从而使斧头在斧柄上套牢。如果一定要以地面为参照系来看斧头在斧柄上套牢的问题,那么可以这样认为:虽然斧头在斧柄上向下套牢的过程中没有受到除重力以外的向下的另外力,但相对于地面而言斧头具有一定的动能和重力势能,正是这个能量克服了阻力作功从而转化为内能。所以从效果上看,一是斧头相对于斧柄向下移动了一段位移,二是斧头与斧柄的接触面上在发热。
惯性物理学论文篇七
如今,随着通讯技术的空前发展,人们步入了信息时代,而有机半导体器件以其性能优良、成本低廉、取材广泛、体积轻巧等显著特点^正在成为信息时代中越来越受瞩目的焦点,因此,有机半导体材料及其在信息领域的应用也成为近年来迅速发展的研究方向。随着科技、生产力发展水平的日新月异,新型有机半导体材料的不断出现,极大地丰富了人们的视野,也引发了相关有机半导体器件的研究热潮,目前备受广泛关注的有机半导体器件包括:有机薄膜晶体管(organicthin,filmtransistors,otfts)有机电致发光器件(organiclight-emittingdiodes,oleds)有机太阳能电池和有机存储取绝益寺。
研究有机半导体最早是在1954年,日本科学家赤松、井口等人发现掺a的芳香族碳水化合物的薄膜中能产生电流,/cm,于是首次提出了有机半导体这一概念,从此开辟了有机半导体材料及其器件的研究领域。但是由于材料的迁移率最初很低,使其实用化几乎是不可能的。因此,一直没有得到足够的重视,最近十年人们重新开始关注它这一新的研究热点,最初是用存机小分子作为功能层的场效应器件和电致发光器件,并取得了令人激动的结果,引起了学术界的关注,同时也激发了工业界的兴趣,因此投入大量资金。在此研究中,从有机小分子到聚合物材料,不断发现或合成新的有机半导体材料,在功能和应用方面展现了更多结果和更多可能性:工作电压变的更低,迁移率变的更高,制作方式更加灵活简单,发光器件和激光器件具有更高效率。随着新的有机半导体材料的合成,多种多样的器件构建和制备方式也不断出现目前,有机半导体材料的迁移率和开/关电压比已经达到相当高的水平,几乎接近可以选择性应用的程度。对有机半导体薄膜器件的研究世界上比较出色的实验室有:贝尔实验室(belllaboratories,luncenttechnologies);researchcenter(在有机半导体薄膜的生长机制和器件新工艺方面较为出色);英国剑桥大学卡文迪什实验室光电子学组(s领导的小组在有机半导体器件性能研究和新工艺方面有很多出色的工作);美国宾州大学电子工程系薄膜器件中心(ii领导的该组在器件性能提高方面较为出色,有机半导体器件中场效应迁移率最高的数值就是由他们报道的。
然而,在有机半导体器件中,以有机半导体薄膜为主体的有机功能层是重要的组成部分。在加工工艺上,有机半导体薄腹具有一些特点,是无机薄膜所不具备的。无机薄膜通常采用化学气相沉积、溶胶-凝胶、溅射和电化学等方法制备,而有机薄膜除了上述制备方法外,还有真空蒸镀法、旋涂、啧墨打印、有机蒸汽喷印、有机气相沉积、丝网印刷等方法。现有的制备有机薄膜的工艺较多,不同方法制备的薄膜质量不同,直接影响着器件的效率,制备方法的选择也会影响产品的制备成本。一般为保证产品的质量,根据不同材料的性质选择不同的制备方法。目前,有机半导体薄膜被应用到有机太阳能电池中,并且已成为研究的热点。未来有机太阳能电池应用中将面临的三大挑战是:转换效率的提高,大规模生产以及稳定性。对于转换效率问题,这显而易见并早已吸引大家的广泛关注,然而有机半导体的物理与化学稳定性却从另一个方面也影响着转换效率,甚至直接构成其工业应用的制约问题。稳定性和均匀性是利用喷墨打印技术制备有机薄膜遇到的主要问题之一,必然与有机太阳能电池的工作稳定性和使用寿命相关,有必要对有机半导体膜的均勻性和稳定性的影响因素以及成膜机制做基础研究,将有助于提高有机太阳能电池的工作稳定性和使用寿命。表面浸润性,同时从物理和化学两方面,是一种既可以反映有机膜界面物理变化又能关联表面能(成分)变化的方法,是值得探索成为一种有效方法来研究有机膜的稳定性与均匀性问题。
二、研究目的和意义。
通过对有机半导体薄膜特性和应用的了解,我们可以看出这种材料性能卓越,具有独特的优势,己经在很多方面显示出巨大的潜在应用价值。对于有机半导体器件的研究,从兴起到现在虽然时间较短,但已经取得了巨大的成果,它的诸多优点使它在未来的平板显示领域内,以及太阳能电池领域具备了无限的发展潜能。从目前的发展趋势来看,拥有轻薄、便携甚至可折叠显示屏的电子产品在不久的将来就会成为现实。
有机太阳能膜相对于比较成熟的桂材料太阳能器件的一个主要挑战性是其稳定性问题,然而有机膜较低的转换效率当前已经备受关注,其稳定性问题却没有得到相匹配的重视。本论文在有机半导体膜的界面中独到地引入光浸润性(opto-wetting)概念,采用一种全新方法,即通过有机膜界面的物理化学特性与光相互作用下对其浸润性的影响,从而评估有机膜界面均勻性、稳定性,并探讨其界面能、浸润性及光电親合的物理机制,此外,由于有机半导体薄膜的表面浸润性在防腐、防静电涂层、导电性织物及生物方面的潜在应用,使得对有机半导体薄膜的浸润性的研究也成为热点,尤其是通过某些方法对其浸润性进行调控,得到所期望的结果。
三、本文研究涉及的主要理论。
有机半导体(organicsemiconductor)是具有半导体性质的有机材料,即导电能力介于有机导体和有机绝缘体之间,具有热激活电导率,且电导率在规定范围内。有机半导体可分为有机物、聚合物和给体-受体络合物三类。有机物类包括芳烃、染料、金属有机化合物,如紫精、若丹明b、酞菁、孔雀石绿等。聚合物类包括主链为饱和类聚合物和共辆型聚合物,如聚苯、聚乙稀昨挫、聚乙炔、聚苯硫醚等。对于有机半导体而言,一般来说,n型半导体具有高的电子亲和势,即容易得到电子,电子能在一定范围内传导,也称为电子受体(acceptor),而p型半导体则具有低的离子化势能,即较容易失去电子,留下空穴,空穴能在该材料中传导,也叫做电子给体(donor)。有机半导体在许多方面不同于无机,包括光学,电子,化学和结构特性。为了设计和模拟有机半导体,需要吸光质或光致发光这些光学性质的特点[15],可以透过紫外-可见光的分光光度计和光致发光谱分光光度计来描述这一类物质的光学特性。半导体膜的表面形貌和形态,可以用原子力显微镜(afm)和扫描电子显微镜(sem)来研究,游离能这样的电子特性,可以用紫外光电子能谱学(ups)来探测。
与无机半导体相比,具有如下的优点:(1)柔性,可大面积制备,可应用于软屏幕。(2)制备简便,无需高真空、高温等制备条件。(3)分子结构多样易变,可便于材料的合成和设计。(4)光电一体,制备的器件可以导电、透明、发光。(5)可做成分子器件,在超大规模集成电路中,可做成单个有机分子或单元器件,甚至更小,可达到纳米的量级。由于这些优点,使得由有机材料制备的薄膜也有了应用的优势,如在集成电路、显示元件等,尤其被应用到太阳能电池活性层中,使得与晶娃太阳能电池相比,有机半导体薄膜太阳能电池具有如下优点(1)原料来源的渠道广泛,化学可变性大;(2)改变和提高材料光谱吸收能力、提高载流子的传送能力和扩展光谱吸收范围的途径有多种;(3)加工容易,可大面积成膜,可采用旋转法等多种方法成膜;(4)易于进行物理改性,如辖照处理或高能离子注入掺杂,以提高载流子的传导能力,减小电阻损耗,提高短路电流;(5)电池制作形式多样;(6)价格较低,合成工艺比较简单,因而成本低廉。然而,它也存在着一些缺点:器件的寿命、稳定性等还有待于进一步研究和提高;应用领域也有待于进一步扩大。
四、本文研究的主要内容。
本论文的主要工作和研究内容包括以下几个方面:
(1)对有机物被溶解到有机溶剂的过程中涉及到的几种有机溶剂进行了研究。分别研究了甲苯、氯仿和邻二氯苯对pcbm溶解性的影响,确立pcbm与有机溶剂的依赖关系,以便我们在以后的实验中将要采用哪种试剂。
(2)对含有p3ht和pcbm两种高分子有机物的液滴在ito固体基底上蒸发沉积空间均匀性及对溶液浓度依赖性、空间限域性进行研究。由于釆用喷涂、旋涂等方法制备有机半导体薄膜的过程中,核心的过程是把有机半导体溶液微液滴连续、高速附着在固体基底上,并蒸发成膜。研究不同有机半导体溶液浓度的小液滴在固体基底上缓慢蒸发所沉积的图案与沉积物空间分布的影响,基于经典的“咖啡圈”效应(coffee-ring),蒸发液滴液-气界面空间曲率与蒸发速率锅合造成的蒸发不均勻,从而使得有机半导体分子链在三相接触线(gas-liquid-solid)出严重钉扎现象,造成了有机半导体沉积层的严重不均勻性,成为威胁薄膜空间均一性的最重要因素。建立沉积图案与浓度和体积大小之间的依赖关系,重点还关注溶液浓度影响对后期蒸发动力学过程调控,即液滴整体形貌的失稳现象。
(3)对由it0/p3ht:pcbm组成的混合膜在uv光照下,非平衡载流子产生与复合过程中对其界面浸润性进行研究。不同光照时间下共混膜的表面物理形貌变化与化学变化,能够直接通过水滴在膜界面上的接触角来直观表征。讨论载流子寿命与水滴蒸发过程中水分子扩散的特征时间定量对比,确立p3ht/pcbm界面上载流子寿命时间与水分子扩散特征时间,通过接触角变化,阐明载流子浓度、共混膜厚度与水分子扩散间的竞争机制。
(4)为实现上述对界面浸润性调控,构建了ito/zno/p3ht有机-无机复合界面结构,研究界面的浸润性在光电转换过程中的变化。首先通过水热法制备均勾的zno纳米线阵列,接着旋涂法构建了ito/zno/p3ht复合薄膜结构。对其进行不同时间的uv光照,利用接触角测试方法来研究薄膜表面浸润性是否改变,通过afm和xps从物理和化学方面分析浸润性改变的原因。
惯性物理学论文篇八
目前,我国的基础教育改革,以推进素质教育为目标,以实现教育信息化为特征,这一特征正在迅猛发展。
物理教学所面对的是新的目标和要求,是扩展的教学资源、广阔的视野、便捷的条件,必然带来全新的教学模式和教学方法,达到空前优化的教学效果。
1.“整合”是大势所趋。
信息技术与物理学科的整合,不是简单的“叠加”、“掺合”,而是使信息技术成为课堂教学内在的组成部分。
这里有二层含意,一是信息技术要广泛进入物理课堂,使之成为整合起来的课程的一个组成部分;二是物理学科要广泛采用信息技术,用信息技术去整合学科课程,即它是整合的手段。
信息技术是课堂不可缺少的组成部分,不是附加的、辅助的、可有可无的,而是与物理课程有机结合的、融为一体的。
信息技术与物理学科要整合,首先要转变观念,要懂得目前已经进入信息时代,人们生活在信息的海洋,但又感到信息的饥渴,日新月异的信息技术,涌进人们的生活,必将改善表达信息的形式与能力,缩短传播信息的时间与途径,提高处理信息的速度与质量,因此,必须寻求最佳的传递和处理信息的方法。
多媒体教学根据思维科学关于形象思维与抽象思维交叉进行和谐发展的原理,既要充分发挥教师组织与主导教学的作用,又要启发学生通过对各类形象化教学媒体的观察思维去积极主动地、生动活泼地感知教材,只有这样才能跟上时代的步伐,实现物理教学的整体优化。
2.“整合”是过程。
信息技术与物理课程的“整合”,是一个教学改革过程,要破要立,要改变那种只重教师讲授,忽略学生因素,生搬硬灌的教学模式,改以发挥教师的主导作用,重视学生的主体地位,充分调动学生的积极性,生动活泼地学习模式;要改变那种只重知识结果的背诵,改以重过程的体会和理解,重能力的培养和提高;要改变那种只重抽象逻辑思维和推理,忽视形象思维的培养与提高;要改变那种傻教傻学的题海教学方式,变机械套用为灵活思考,变被动学习为主动学习,变固定式思维为发散型思维。
只有这种“整合”才能达到更高的水平。
信息技术与物理课程“整合”时,首先要把握大纲的要求,了解教材的意图,抓住教学的重点,根据教学的条件,提出教学的设想,这种设想必须符合学生的实际水平,符合学生的认知规律,能充分调动学生的积极性,能充分展示自己教学特色,把教学的重点放在物理过程的研究上,放在能力的提高上,放在素质的培养上,要考虑如何运用信息技术,充分发挥信息技术的优势,要让学生动手操作,用眼观察、用耳聆听、动脑思考。
一个完整的学习过程,是由吸收信息、评价信息、处理信息、反馈信息、输出信息组成的,没有完整的学习过程,学习效果就会受到影响。
整个“整合”过程的核心,是先进教学理念、教学思想的展现;其关键是教学“课件”的创意、设计、制作与使用。
3.“整合”的形式和前景。
信息技术与物理课程相整合时,要充分发挥信息技术的优势,信息技术方便快捷、信息量大、联动力强,更具有可视性、模拟性、交互性、重组性、智能化……“整合”要精、要巧、要融合,不要生搬硬套,教材搬家,要采用各种现代化手段,以多媒体的形式(录音、录像、图片、动画等)将课程内容科学地、有机地展现在学生面前,使学生进入视、听、思并用的教学环境,使抽象思维与形象思维共同参与学习过程,易于突破抽象思维的难点与局限,使教学活动更为符合人的认识过程,从而获得更高的教学效益和更好的学习效果。
物理学是一门自然科学,它与人们的生活密切相关,物理学所讲授的内容基本上是客观实际存在的,下面介绍素材库中部分课件的整合思路和前景。
3.1复杂物理现象、物理过程的展示。
物理教学过程中,对许多复杂物理现象、物理过程、用语言、用文字、用挂图很难把它们讲清楚,学生也很难想象出它们的具体情景;而利用信息技术却能变静为动、变难为易。
如:素材库中的“超重与失重”、“平抛运动的剖析”、“电磁感应现象”等。
3.2抽象物理概念、物理规律的剖析。
抽象物理概念、物理规律、难以理解、难以掌握,过去教学中很容易形成只重概念的背诵和规律的`记忆,而忽略对概念的理解,忽略对规律的探讨和研究;而利用信息技术,可以变抽象为具体、形象、直观,便于研究、便于理解。
如:“加速度的概念”、“匀变速直线运动的速度、位移”、“动量定理”等。
3.3微观世界的放大,庞然大物的缩小。
微观世界看不见,摸不着,宠然大物又说不清道不明,过去教学中只能让学生看看挂图或用语言、文字加以描述,学生很难得到正确完整的认识与印象;现在可以利用信息技术把微观世界加以放大,把庞然大物加以缩小,展示在学生眼前,许多情景不言自明,复杂情景图文并茂,有利于学生获取和理解。
如:“布朗运动”、“日心说”、“地心说”、“理想气体分子运动模型”等。
4.“整合”注意事项。
4.1“整合”需从一点一滴做起。
“整合”是一个长期的庞大的工程,需要方方面面共同努力,因此在进行信息技术与物理学科“整合”的实践中,既要着眼于未来,着眼于大局,又要切实可行,从一点一滴做起;既要勇于创新探索,又要善于总结过去的宝贵经验;既要学习、了解、掌握信息技术,又要深刻认识物理教学的精髓与内含;“整合”水平的高低,关键在观念的转变、在实践的探索。
4.2“整合”要特别注意科学性。
由物理学科本身特点决定,它特别注意所讲内容的科学性,因此,在进行“整合”的过程中,特别在容易出现问题的动画创意、课件的设计与制作中,更要把科学性放在首位。
4.3“整合”要注意实用性。
“整合”的目的是为提高教学的水平、教学的质量,不是为“整合”而“整合”,不是摆样子,图虚名,因此,在进行“整合”实验时,要讲究实用,不能脱离实际,要把教学质量搞上去,这种“整合”才是真正有价值的,才是有生命力的。
惯性物理学论文篇九
摘要:对经典力学范围内现行的惯性观提出了不同的看法,认为对于惯性要区分:个别研究对象的性质与存在的性质;保持某种状态的性质与改变某种状态的性质;物理学规律的动力学特性与审美性。
关键词:惯性;存在;时间;空间。
惯性是经典力学中的一个基本概念,同时它又是人们日常生活中的一个基础性观念,并且惯性问题也是经常被物理学界讨论的一个话题(1)。可是,尽管经典力学经过了漫长的发展时期,大部分的物理教师在此问题上还存在着很多的混乱性(2),本文试从几个方面对惯性进行了讨论,望引起大家的共识。
一、惯性的意义。
大家知道,惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质(3)。一个物体,只要不受外力作用,原来静止的就会一直静止下去,而原来运动的则会一直作匀速直线运动。这里的问题在于:惯性是否是物体的性质?依据牛顿第一运动定律,任何物体均具有惯性。因而,看来惯性不是被研究物体的性质,因为这一性质是一切物体所具有的,也就是说它与物体的个别特征无关。因而,惯性只能是存在的一个特征,是被研究对象周围的环境在此对象上的表现。换一句话说,它是存在于物体周围的一种条件,一种约束。
二十世纪初,德国数学家诺特尔(4)证明了:空间平移对称性导致动量守恒、空间转动对称性导致角动量守恒、而时间均匀性导致能量守恒。事实上,物体的惯性是时间均匀性与空间对称性的必然结果。因而它与个别的特殊研究对象无关。惯性不是个别存在物的性质,个别存在物只是惯性的显现者,惯性的本质与个别存在物的特性无关。从而我们就不能用反映个别存在物性质的量(例如质量)来测度惯性。因为惯性作为存在的一种显现,并无大小可言,它只是存在之状态的表达。
二、惯性与物体运动状态变化的难易程度无关。
通常认为质量是物体惯性大小的量度是据于这样的理由:质量大的物体在相同的力作用下其运动状态不容易改变。这是由牛顿第二定律所得到的基本结论。而事实上物体运动状态是否变化,物体运动状态的变化是难还是容易是与惯性无关的。惯性所揭示出的物体之性质不在于其使(或抗拒)物体运动状态的改变或代表改变的难易程度的能力,而在于它的保持某种特定状态(静止或匀速直线运动)的本领:在最相似的物之间,错觉说着最巧妙的谎;最小的罅隙是最难度(5)。因而惯性与物体的质量无关。倘若惯性与物体的质量有关的话,则我们也可以说力与惯性也有关系。因为对于相同质量的物体而言,力越小其运动状态就越难改变。因而,也即力越小物体的惯性越大。事实上,在惯性概念发展的最初时期,牛顿就将惯性与力进行等价的思考,当然现在大家知道牛顿的把惯性等同于力的思想是错的了。如果要说质量与惯性确有联系的话,作者以为也只能从这样的一个视角来看:惯性是由其表现物体周围存在着的与时空有关的天体质量分布情况决定着的性质。这是因为,根据广义相对论,空间的性质是由天体质量的分布所决定的。至于时间,自从奥古斯丁(6)提出“什么是时间?”以来,人们还没有认清它的真面目,也因而从更深的层次上而言,人们只认识到什么是惯性而还没有搞清惯性是什么。
惯性不是一种由个别物体自身所具备的原因(诚然,所有物体均会表现出惯性),它不是我们的一种吃力的、需要支撑的、痛苦感的反映,事实上,它是存在之美感的绽开。因而“惯性是物体对任何改变其运动状态的外来作用的阻抗的性质”(7)这样一种说法就是不当的。因为这一注释还是从对牛顿第二定律的基本分析而来的,在这一注释中已经隐藏了牛顿第二定律及对惯性与物体质量等价的认同感。其实,惯性是一种令人十分安全的、舒适的、和谐的存在之性质,它使物体的存在行为非常简单,而人们也往往由于常见到这种存在的简单性而忽视了它的深层含义。静止的永远静止,运动的永远作匀速直线运动,惯性就是将存在如此单调而重复地显现在人们眼前。凡是背离了这两种物体的存在情况而用惯性去解释其存在原因的,作者以为均属一种不当的诡辩行为。可是这种诡辩行为不仅麻木了人的脑神经而且充斥着各种各样的教科书(8),我们来看一些下面的例子。
例1.惯性也有不利的一面,高速行驶的车辆因惯性而不能及时制动常造成交通事故。所以,在城市的市区,对机动车的车速都有一定的限制,以利于行车安全。(9)。
在这里,不能及时制动是由于惯性还是由于制动力不够大?略作思考,读者就可判断出是由于后者。将惯性看成一种破坏力是十分荒唐的。而发生交通事故的真正原因是,由于车辆质量较大,而相应的制动力在如此质量的物体上所产生的加速度很小,不能使车辆很快地减速,从而在短时间内停下来。倘若对于质量较大的车辆来说制动力也允许更大,那么作者认为还是可以在一定的时间内制动车辆的。
并且,这个例子中的“高速行驶的车辆”及“对机动车的车速都有一定的限制”的字句很容易使学生认为惯性和物体的运动速度有关。这对于初学者来说是一个很大的误导。
例2.把斧柄的一端在水泥地面上撞击几下,斧头就牢牢地套在斧柄上了,这是什么缘故呢?(10)。
通常标准答案是这样的:开始斧头和斧柄同时向下运动,当斧柄遇到障碍物时突然停止,而斧头由于惯性保持原来的运动状态,这样斧头就牢牢地套在斧柄上了。
事实上,斧头在斧柄上套牢是由于斧头克服了阻力相对于斧柄运动了一段位移,而惯性不是克服某种阻力使斧头运动的原因。在此问题中的一个效果是斧头相对于斧柄产生了某种(克服一定力的)运动,因而我们必须以斧柄为参照系来考察此种运动的实质。当以斧柄为参照时,实际上斧柄在撞击的过程中是一个非惯性系,它相对于惯性系有一个向上的加速度。因而斧头在此参照系中必受到一个向下的“惯性力”,正是此力与斧头的重力克服了斧头与斧柄之间的弹力与摩擦阻力使斧头相对于斧柄前进了一段位移,从而使斧头在斧柄上套牢。如果一定要以地面为参照系来看斧头在斧柄上套牢的问题,那么可以这样认为:虽然斧头在斧柄上向下套牢的过程中没有受到除重力以外的向下的另外力,但相对于地面而言斧头具有一定的动能和重力势能,正是这个能量克服了阻力作功从而转化为内能。所以从效果上看,一是斧头相对于斧柄向下移动了一段位移,二是斧头与斧柄的接触面上在发热。
如果仅从动力学的角度来看,斧头在斧柄上套得牢不牢是由其受到的作用力大小与作用时间(或所通过的位移)所共同决定的,也就是说它和斧头相对于斧柄的动能或动量变化有关。斧柄在“水泥地面”上“撞击”这两个条件只是使斧柄产生了相对于水泥地面的较大的动量变化率,从而也使斧头具有了相对于斧柄的惯性力。但是,虽然这个惯性力构成了斧头套牢在斧柄上的直接原因,可严格地说,斧头在斧柄上套得牢不牢的原因还和斧头的重力及斧柄的弹性和斧头与斧柄的摩擦力大小均有关系。并且斧头在斧柄上套得牢不牢和作用时间也大有关系,因而,撞击“几下”也是一个非常重要的条件。
例3.小车上竖直放置一个木块,让木块随小车沿着桌面向右运动,当小车被档板制动时,车上的木块向右倾倒。这是怎么回事呢?(11)。
教科书上的答案是这样的:小车突然停止的时候,由于木块和小车之间的摩擦,木块的底部也随着停止,可是木块的上部由于惯性要保持原来的运动状态,所以木块向右倾倒。
事实上,本例中小车上木块的倾倒是由于力矩作用的缘故。若以地面为参照物,小车对木块的摩擦力对木块的重心而言有一个顺时针旋转的力矩,从而木块向右倾倒。若以小车为参照物,小车被档板制动时已是一个非惯性系,作用在木块(重心)上的“惯性力”对木块的底端也产生一个使木块作顺时针旋转的力矩。
需要指出的是,在上述例2和例3中,斧头在斧柄上套牢和木块在小车上倾倒已是一个涉及物体在非惯性系中的动力学的问题。其中例2是非惯性系中的质点动力学问题,而例3则是非惯性系中的刚体动力学问题。可是,在非惯性系中,我们通常意义上所论述的牛顿第一定律已不成立,从而也失去了此两例的代表意义。也就是说,这两个例子不仅是不准确的解释而且是不适当的例子。在涉及惯性的问题上我们必须分别那些是属于惯性现象,而那些则不属于惯性现象——即为动力学现象。牛顿的例子,毫无疑问是正确的(12),但我们许多的物理学工作者却将惯性对事物的解释范围作了相当随意而并不恰当的扩展或扭曲。其实在讲述惯性时,用不着举更新鲜的特别例子,倒是需指出惯性使我们对事物常态的存在方式太熟视无睹了。这里问题的关键在于,惯性不是使物体改变运动状态(使火车制动、使斧头套牢在斧柄上、使小木块倾倒)的原因。严格地说,这些原因和物体的惯性无关,只和力有关,而至于火车制动得及时不及时,斧头套在斧柄上牢不牢,小木块倾倒得快不快,则不仅与力有关,还和物体的质量、形体、初速度有关。但即使如此地与质量和初速有关却也与惯性无关。
惯性,这个我们通常认为是由物体内在因素决定的性质,其实是物体存在方式的一种条件性:“试取汽车为参考系统来研究‘当汽车急剧刹车的时候,车中乘客有向前倾倒的倾向’这个问题,在汽车急剧刹车前,相对于汽车而言,乘客是静止的,在汽车急剧刹车时,乘客突然向前倾,这就是说,以汽车为参考系统,乘客由静止而突然向前倾,并不保持其静止状态,并不表现出惯性”(13)。这个条件就是:物体要表现出惯性,它必须处于惯性参考系中。而“事物的存在顽强地延续维持不变,无论运动是快是慢抑或停止。”(14)也只在惯性系中才成立。在研究物体的运动学与动力学问题时,惯性系总有着特殊的地位。可是,这个特殊地位的存在并不单单是人类抽象理性的功劳,并不是人类贪懒和间集化的一个报应,惯性系的存在有其形而上的基础:自然之美的呈现及人对自然之美呈现体认的同一性。如果没有了存在的时间均匀性与空间对称性,我们选取的相对于地面作匀速直线运动的参考系对研究动力学问题而言也就将成为一个畸形的怪胎。惯性系不仅在计算上向人类提供了联系物体的相互作用与相对运动的便利方式,其更根本的是它使人与存在的关系成为审美性的。惯性定律给我们的启示是:存在是美的。而惯性系则是自然对人的一个馈赠。也因而,我们应当从审美的视角来看待惯性,而不应当将它看成一个恶魔或一件便宜货。
所有的老师都要求学生不要把惯性与惯性定律混为一谈,可是当我们的老师用动力学的观点来看待惯性——也就是说,把惯性与牛顿第二定律混为一谈的时候,对学生的这一期望是合适的吗?其实这是一个误区:当教完一些物理学的基本概念与规律以后,就要求学生用它们解释自然现象。事实上,物理学中有些基本概念与规律不是要求我们去解释自然现象,它没有这个功能,它只是告诉我们要去感受些什么,它提供给我们的不是一种推理的方式,而是一个判断的原则:它促成我们的判断更接近于自然之美的呈现。
三、惯性定律与牛顿第二定律的关系。
当物体所受的合外力为零时,从牛顿第二定律可知物体处于静止状态或作匀速直线运动。可是,仅依据这一点却不能认为牛顿第一定律是牛顿第二定律的一个特例。因为这两个定律的论述对象其实是不一样的。牛顿第二定律的研究对象是一个物体,而牛顿第一定律论述的是整个存在的性质。惯性——这个任何物体均具有的性质其实不是我们的个别研究对象所具有的性质,因为这个“任何物体”,包括了天地间的万物,而万物的总称(15)即是宇宙:“四方上下曰宇,古往今来曰宙”.也即任何个别的物体都不可能无条件地具有惯性:惯性是存在的特性,是存在着的时空的特性,是宇宙的特性。
其次,牛顿第二定律是关于个别物体因果性的规律,而牛顿第一定律却与个别物体的因果性无关,它是存在之状态的表述,它的表述是与具体的特定的时间无关的、瞬时性的。正是这种非时间性(16)构成了牛顿力学的本质特征。也正是牛顿第一定律所成立的时间均匀性与空间对称性构成了惯性系的特殊地位,从而使我们可以在牛顿第二定律的意义上来研究物体的动力学关系。因为毫无疑问,物体的运动性质和规律与采用怎样的空间和时间来度量有着密切的关系(17)。由此可见,不仅牛顿第一定律不是牛顿第二定律和特例,恰恰相反,现行的动力学规律正是牛顿第一定律所揭示的存在之性在具体的个体事物上的展现。惯性定律比牛顿第二定律具有更强的基础性。也就是说,正是惯性现象,构成了牛顿动力学所以成立的操作平台。由于物体在不受外力作用下保持其速度不变,因而物体运动速度的变化才跟物体的受力相关。
最后,牛顿把惯性定律放在三个运动定律的首位也是与其对自然的信仰因素有关的。因为在文艺复兴之前的绝大部分思想家继承了亚里士多德关于物体运动内在决定论的观点。但在牛顿看来,基本的物质粒子完全是惰性的,没有任何自发的运动,而电、磁、光这些‘非物质’的力量则成为神在自然中的行动的载体(18)。也就是说,惯性定律内隐含着牛顿否定亚里士多德运动观的内在目的论从而建立新力学的形而上基础。
四、惯性与具体物体的质量无关。
从上面的讨论可以看出:“质量是物体惯性大小的量度”这个论题,在几个角度去看都是错误的。第一,质量不是物体惯性大小的量度。个别研究对象的质量与其所揭示的惯性毫无关联。因为这两者从数量上来看是一对无穷大的关系,从内容上来看是个体与存在的关系,在它们之间,人类的理性不可能找到逻辑上的因果链。第二,“物体(的)惯性”这样的说法缺乏依据,因为惯性不是物体的性质。物体只是作为惯性的表现者而存在的。第三,“惯性(的)大小”这样的说法也缺乏依据,因为惯性没有大小,惯性只是存在的一种表达方式,一种特定状态的显现。第四,既然惯性并无大小,我们也不可去进行量度,事实上,任何一本教科书上也没有指出惯性与质量的函数关系,因为这一函数关系并不存在,它只是人们的一个虚假的逻辑推测,谁也不能证明质量与惯性成正比或不成正比,更不能得出它们之间的比例系数,因为这些关系均是虚假的。因而,物理学界流传的物体的惯性等于它的质量(19)只是人们一个随心所欲的错误言说。
由于物体质量与惯性无关,所以,将牛顿第二定律中的质量称为惯性质量就是不当的,质量的确对物体运动状态的改变有一种象力一样的阻抗作用,质量在改变物体运动的状态上而言似乎有一种“消解”、“抗拒”力的性质。因而作者认为可将现行的“惯性质量”改称为物体的“抗性质量”。正如牛顿所说:“物体只有当有其他力作用于它,或者要改变它的状态时,才会产生这种力。这种力的作用既可以看做是抵抗力,也可以看做是推斥力。(20)”因为质量与物体运动状态的变化快慢有关,它事实上具有动力学特征,当一个物体的质量大时,它对运动状态改变的阻抗能力就越大。
从逻辑上而言,我们只有将惯性从物质的内在因素中解除出来,才能完全地克服牛顿时代的机械论自然观与牛顿第一运动定律之间存在着的深刻矛盾。也就是说,这样才能使牛顿第一定律恰如其分地建立在由文艺复兴所形成的机械论而不是亚里士多德的目的论的形而上学基础之上。
五、惯性定律的表述方式。
牛顿第一定律是动力学定律的基础,但它本身并不表征物体的某种动力学性质,它是关于人类体认自然之美、自然之和谐的陈述。据于上面的论述,对牛顿第一定律的陈述方式作以下的要求是并不过分的:反映时间的均匀性,空间的对称性,及自然之美对人的呈现。可是,现行的许多教科书中对牛顿第一定律的陈述是很不一致的。当然,这种不一致性用老眼光来看是无伤大雅的,但以今天的眼光来看,这种差异性就成为值得商讨的了。
例如:一个物体,如果没有受到其他物体的作用,它就保持自己的静止状态或匀速直线运动状态(21)。这样的陈述可能离惯性定律的本义较远,因为这一陈述的方式是在动力学的维度上来进行的,陈述的对象是“一个物体”。这和牛顿第二定律的研究对象是一致的,这样方式的陈述毫无疑问地可以把惯性定律认为是牛顿第二定律的一个特例,因为“如果没有”这几个字就表达了陈述事件的某种特殊性。
另外一种常见的陈述方式是:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。(22)这样一种表述比前一种完整多了,它几乎就是牛顿的原义,但这里的“一切物体”应当换成“任何物体”(23)。因为在此论述中的“任何物体”实际上是对一切物体的否定,而“有外力”应当换成“其它物体的作用”,因为惯性定律是不涉及力的,操作意义上的力这个动力学的基本概念与惯性无关。
作者试着这样来陈述惯性定律:存在着的宇宙有这样一种性质,它使任何物体在没有受到其它物体作用的时候总保持静止状态或匀速直线运动状态。或许,这样的一种陈述方式是较明晰的陈述方式,它强调了惯性与惯性的表现者(个别研究对象)的严格区分,这个陈述的主语是性质,这样的陈述才可称为关于“惯性”的定律。而我们也应当将惯性定义为:使物体保持静止或匀速直线运动状态的性质。
六、人们误解惯性的来源。
人们在惯性问题上所犯的错误认识,既来源于历史上人们对于和惯性概念相联结的力与物体运动关系的一贯表达方式,又来源于牛顿的表述与对于牛顿力学理解上的偏差。“事实上,牛顿似乎注定要被人误解”。(24)。
在牛顿所陈述的第一定律中:(25)“每个物体都保持其静止、或匀速直线运动的状态,除非有外力作用于它迫使它改变那个状态(everybodypersistsit’sstateofrestorofuniformmotioninastraightlineuntilitiscompelledbysomeforcetochangethatstate.)”。牛顿对“除非有外力作用于它迫使它”作出了对应的理解,即认为保持其静止或匀速直线运动状态的物体是由内部原因的,这个内部原因即称为惯性:“visinsita,或物质固有的力,是一种起抵抗作用的力,它存在于每一个物体当中,大小与该物体相当,并使之保持其现有的状态,或是静止,或是匀速直线运动”。(26)在牛顿时代,作出这样的判断是无可厚非的:“一个物体,由于其物质的惰性(现称惯性——译者注),要改变它的静止或运动状态就极其不易。因此这种固有的力可以用一个最确切的名称‘惯性’或‘惰性力’来称它。”(27)因为在牛顿时代是无法判定惯性的本质的。从牛顿的这一段话我们大致可以判断出,他几乎是在第二定律的意义上来领会惯性的,因而他才认为(惯性)大小与该物体的运动和质量有关。
这一观点可以追踪到亚里士多德,它影响了包括牛顿在内的一大批科学家的思维方式。在牛顿之前的开普勒也就惯性说过(29):“如果天体不赋有类似于重量的惯性,要使它运动就不需要力,最小的动力就足以使它有无限的速度,但由于天体公转需要用一定的时间,有的长些,有的短些,因此非常明显,物质必须具有能说明这些差别的惯性”;“惯性,或对运动的阻力是物质的一种特性,在给定的体积中,物质的量愈多,惯性愈强。”由此我们也可见,在开普勒那里已经有惯性等同于力与质量的观点了。
从上面的论述可以看出,人们对于惯性的错误理解主要是由历史原因所造成的,这个原因主要在于:人们普遍地认为事物外在的状态是有其内在原因的。当人们在物体之外找不到令人信服的可感觉的原因的时候,就只能把它归因于物体的内部。牛顿将惯性归因于物体的内部,把惯性看成阻碍物体改变其静止或匀速直线运动状况的内力,他假设的惯性非常接近布里丹的冲力——即:惯性作为一个内力,在缺乏外部动力或阻力时,会引起无定限的直线运动(30),另一方面,牛顿的惯性观又来自于他对古希腊关于自然具有灵魂观念的继承,我们可以从他的著作中强烈地感到,他具有自然界的物体与人一样会在受到作用时产生反作用这样一种强烈的思想意向。显然,在现代人看来,自然界的物体是与人具有本质区别的。
在牛顿以后,欧拉则将牛顿关于visinsita的比较隐晦的注释作了同牛顿之前的有些科学家的直感一样的有一定危险性的表白:“惯性是物体保持静止或保持匀速直线运动的能力。惯性的大小与质量成正比例。”(31)可是现在看来,这种危险性中是带有错误的。从那以后到现在,人们对于惯性的理解基本上是庸俗性质的。随着现代物理学的发展,特别是诺特尔之后,我们可以认识到使物体保持静止状态或匀速直线运动状态的原因并不在物体的内部、也跟力无关,而是由于物体所处的时间均匀性与空间对称性。也就是说,我们必须对牛顿意义上的惯性作出更开放性与发展性的理解,牛顿的visinsita(惯性是一个消极的本原,靠此本原物体维持它们的运动或静止,按照作用力的大小接受运动,按照受到阻力的大小抵制运动。(32))可以深入为两个层面的结论:在没有外力的作用下,一个物体,它能保持静止状态或匀速直线运动是由于惯性,即时间均匀性与空间对称性;在同样大小的力的作用下,一个物体它的运动状态较难改变是由于它的动力学特性——抗性,即它的质量较大。
惯性物理学论文篇十
二、认识规律,启蒙对称美。
三、概括经验,透视简洁美。
四、客观辨证,展现理性美。
参考文献:。
[2]陆朝华,蓝海江.物理学之美探讨[j].才智,(22).。
[3]潘岳,李林洋,卢晓波.谈物理学的统一美[j].知识经济,2011(13).。
惯性物理学论文篇十一
初中物理学科的重点在于需要学生培养较强的计算能力和抽象思维能力,因此这就给物理学科教学增加了许多困难。正所谓学遍数理化,走遍世界都不怕,由此可见物理学科的重要性。初中物理知识与我们的学习和生活息息相关,学习初中物理知识,可以发现我们生活中物理知识的奇妙。提高学生的物理成绩,终身学生对物理的认识,我们就要基于学生实际情况,对初中物理教学模式和方法进行创新,唯有这样才能提高物理教学效果,提高学生的物理水平。
基于初中物理学科所学内容的特点,如果继续沿用传统的物理教学模式难以满足学生、教师、社会的需要,传统的教学模式,多采用填鸭式教学,通过大量的做题来提高物理成绩,这样的教学模式会大大打击学生学习物理的积极性。所以对于初中物理教学模式的创新,必须要注重培养学生学习物理的积极性和兴趣,才能从根本上保证提高物理教学效果。对于初中物理教学方式方法的创新应从以下几方面着手:
2.1认真研究学生。
研究学生包括了解学生的知识基础,也包括初中生心理特点。学生是学习的主体,教师只有了解清楚学生的物理知识基础和学生的心理特点,才能对教学模式教学方法有针对性的调整,建立一套适合学生自身特点的教学模式,从而提高教学效果。
2.2积极引导学生参与课堂教学。
初中物理学科既有深度难度,又充满了生活趣味,在初中物理课堂教学过程中,教师要充分发挥自己的领导能力,使学生能够参与到日常课堂教学中,增强课堂的活跃气氛。让学生在活跃的课堂气氛中,积极主动的学习物理知识。
2.3积极培养学生自主学习的意识与习惯。
良好的学习习惯与学习意识的培养直接关乎学生学习物理知识的积极性。教师在教学过程中应当充分认识学生自主学习的意识与习惯的重要性,教师在为学生提供良好氛围的同时,积极主动培养学生自主学习的意识与习惯。自主学习的模式,有助于学生思维能力的培养与形成,而且只有学会自主学习的学生才能够积极迸发自己的。想象力与创造力,从而能够在物理知识的学习中能够取得较大的进步。
在传统的教学模式中,物理教师通常采用“灌输式”的教学模式,向学生传达物理知识。而探究式的初中物理教学模式是一种全新的科学教学模式,是一种注重学生主体作用的教学方法。而在初中物理教学过程中采用探究式的教学模式,应当注重以下几个问题。
3.1注重学生探究精神。
所谓“教学”,就是简单的“教”与“学”。物理教师在物理教学中应当充分重视学生对探究精神的培养,努力的发掘学生的探究意识。探究精神是学生物理知识学习过程中至关重要的动力。教师在教学过程中注重对学生探究精神的培养,才能激起学生学习物理知识兴趣与欲望。
3.2积极开展探究式教学活动。
教师在以探究式的初中物理教学模式为导向的前提下,在教学过程中,积极开展探究式教学活动,制定合理的探究式方案,为学生合理的安排探究方法。教师在开展探究式教学模式的同时使学生自己的探究精神与探究意识不断得到提升,从根本上提升教师的教学质量。
3.3注重激发学生独立思考的意识。
物理教师在探究式活动中,应当注重对学生独立思考意识的激发,学生具有良好的学习意识,不仅有利于物理教师的日常教学,而且有利于学生发挥在教学过程中的主体意识。独立思考意识是使学生拥有特立独行的见解与培养思维能力、合作能力的前提。
科学技术的进步直接关系这各行各业的发展,在初中物理教学方法与模式上也同样适用。在初中物理教学过程中会遇到很多物理实验,而这些物理实验都与科学技术与科学知识息息相关,因此,教师只有从科学技术与科学知识的学习中,才能从本质上对初中物理教学模式与教学方法进行创新。一方面,教师应当注重物理实验教学方式的运用,在学生学习物理学习方法的同时,激发学生自主学习的兴趣。
物理实验不仅仅能够有效激发学生的学习兴趣与探究欲望,而且能够培养学生创新思维。物理老师在确保学生的安全情况下,让学生自主实验,有利于学生在充分掌握所学物理知识的同时感受学习物理知识学习的重要性与物理知识的可实践性。教师也可以教授学生一些基本的物理实验知识,使学生能够在家就能完成物理实验,使学生看到物理现象无处不在,认识到物理知识的重要性,从而提升学习能力激发学生的学习积极性。另一方面,教师可以通过借助多媒体现代信息设备展示物理过程与现象,提升学生学习物理的氛围,提高学生的理解能力。物理实验中存在一些高危实验,学生不能自主进行实验,教师可以创新教学方法,通过ppt的途径播放给学生,使学生在学习实验知识的同时,充分理解物理实验中的实验现象与内容。物理教师只有充分借助科学技术与知识,才能提升物理教学的整体质量。因此,物理教师应当自主学习科学知识与科学技术,以丰富传统的教学课堂。
综上所述,初中物理教学模式和教学方法的创新体现在教学的过程中,这不仅与物理教师有着密切的关系,同时也与学生息息相关。传统的物理教学模式与教学方法注定被科学的教学模式与教学方法所淘汰,物理教师只有充分转变教学观念,对传统的教学模式创新,对传统的教学方法进行革新,充分发挥学生在课堂中的主体作用,提升物理教学质量。
[1]张浩。浅谈如何创新初中物理课堂教学模式[j].成才之路,2010(33).
[2]刘益森。启动探究型物理课堂教学模式初探[j].新课程(教研),2010(06).
[3]李乐民。信息技术在初中物理主体参与课堂教学模式中的应用[j].新课程学习(学术教育),2009(12).
[4]严斌。纲要导学,自主建构---浅析初中物理自主型课堂教学模式[j].知识窗(教师版),2009(09).
惯性物理学论文篇十二
摘要:网络课程教学系统平台以课程学习的网络支持系统为目的,文章阐述了物理学主干课程网络教学平台开发的设计原则,课程教学资源建设的组织与实施,物理学主干课程网络系统的开发特点及技术。
关键词:物理学主干课程;课程资源;网络平台;网络课程。
校园网络的建立,为教学现代化以及学生的自主学习提供了坚实的硬件基础,同时网络教育的软件条件也是必不可少的,它包括网络教育资源库和网络教育支撑平台,前者提供教学内容,它包括不同层次、不同形式网上教学所需的各种材料。后者提供教学环境,它包括网络教学支持、网络教育资源库管理、教学管理与评价、系统管理等。校园网物理学主干课程教学系统平台的资源具有internet上资源无法替代的作用,它的建成能适合本校教育教学实际需要,以广大师生物理学科的学习和科研为目的,为物理学科的教学和科研服务。
一、平台的设计原则。
校园网物理学主干课程教学系统平台以课程学习的网络支持系统为目的,在各种不同的教学环节中提供灵活的、适合于多种层面的交互式教学支撑环境。它的设计遵循以下原则:
(一)服务教和学的原则。
课程资源与教学管理平台的功能主要是为教师的课程教学和学生的课程学习提供教学支撑环境,所以要服从服务教和学的原则。
(二)可扩充性原则。
系统必须优化体系结构,可扩充性强。因此,软件功能上应有进一步开发的计划,硬件环境的选型要考虑扩充方案的成本。
(三)简洁明了原则。
版面结构设计、颜色、字体简洁明了;网站导航清晰明确;指示性图形含义前后保持一致;整体页面风格一致。
(四)易操作的原则。
操作要简单,不需要进行系统应用培训;运行快捷:提示信息详尽、准确、恰当。
(五)易维护性原则。
当系统上出现小的变动或出现新的需要时,要能够方便快速地进行维护。
二、课程教学资源建设的组织与实施。
资源与教学管理平台是学生进行课程学习的重要资源,也是学生进行网上课程学习的基础,所以对课程资源的建设和组织也至关重要。网络教学课程资源建设分为两部分:资源内容的建设和资源管理系统的设计。
(一)课程资源内容的建设。
按照课程的形式组织和呈现资源,课程资源模块是本系统的核心模块。在课程资源模块中分为:课程简介、任课教师信息、教学大纲、三基方案、教学进度安排、实验安排、ppt课件、教学录像、学习资源、学生作业、试卷试题等。
(二)课程资源内容的组织管理。
课程资源具有数量大、形式多样、针对性强、教育性强等诸多特点,必须按标准规范将分散、无序的资源整合起来,使用户能够方便、高效的将其利用于自己的学习和工作之中。
1.资源组织管理:
(1)成立专门的课程开发机构,由教育技术人员和学科教师有计划、有步骤地开发、制作质量高、效果佳的网络课程。
(2)按课程组织所有资源。组织开课的教师按资源建设规范,提交课程建设的电子稿件,多媒体素材课件等数字材料。根据教学需要,从互联网上收集整理相关的素材、与专业有关的网站或网页录入到资源库中。
(3)提供资源的详细资料说明;
(4)资源下载。
2.资源上传管理:普通用户上传的资源在入库前,必须进行审核。资源的审核者通常是一些学科专家,学科专家按照网络资源的评价标准对资源数据进行评价,将合格的资源提供给终端用户使用。目前,还没有一套实用或可操作的对网络教育资源进行恰当评价的量表。资源的审核主要依靠资源审核专家从资源的科学性、正确性和技术性及规范性几个方面对资源进行审核,以主观评价为主。在本课题中资源的审核授权给创建课程的教师,即课程管理员,以及系统管理员。资源上传管理实现:资源上传功能;对上传资源的`审核;对上传资源的信息修改。
(三)课程资源管理系统的设计。
本系统是以课程的形式组织和呈现资源,所以资源的组织和建设是以课程为单位的。系统的部分资源是系统创建的时候提供的,但是,建设阶段添加的资源毕竟有限,要使平台不断壮大,资源不断增加,后期平台运行过程中,教师和学生对资源的不断积累是非常重要的。
在本系统中,用户可以使用所有的相关资源,也可以把自己收集的相关资料上传到服务器中供其他用户浏览和使用。课程网络教学资源系统的用户分为系统管理员、教师、学生和一般用户四类,每类具有不同的使用权限。根据用户权限不同,用户进入系统后,所呈现的课程资源相关页面内容也不一样:
(1)系统管理员:浏览课程资源或信息;修改和删除课程简介、任课教师信息、教学大纲、教学进度安排、实验安排;添加和删除ppt课件、学习资源、试卷试题;管理学生作业、课程公告和课程留言。
(2)教师:浏览课程资源或信息。课程管理员还可以修改和删除课程简介、任课教师信息、教学大纲、教学进度安排、实验安排;添加和删除ppt课件、学习资源、试卷试题;查看学生作业,对学生作业给出反馈信息;删除学生作业;管理课程公告和课程留言。
(3)学生:浏览课程资源或信息;上传学生作业;查看教师对作业的反馈信息;上传自己积累和搜集的与课程相关的资源或自己的作品;签写课程留言。
(4)一般用户:浏览课程资源或信息;上传与课程相关的资源或自己的作品;签写课程留言。
(四)系统的技术实施。
网络教学资源系统在客户与资源库之间采用b/s结构模式,管理员与资源库之间采用的是b/s和c/s相结合的混合结构模式。b/s结构可以为用户提供一个友好的界面并尽可能减少用户操作的复杂性,而对系统管理员采用b/s和c/s相结合,增强了系统管理的灵活性、可靠性,提高系统的处理能力,保证系统高效安全稳定地运行。系统采用的编程语言为xml,数据库为sqlsever7.0,网页平面设计工具为dreamweavermx,图形、图像平面设计工具photoshop7.0,操作系统为windowsxp,web和ftp服务器为iis5.0。
三、物理学主干课程网络的开发。
物理学专业主干课程网络的开发是台州学院于立项的校级科研项目,它包括了理论力学、量子力学、热学、光学、电磁学、数学物理方法、普通物理实验等基础主干课程的学习内容。系列网络课程由物理与电子电子学院组织力量进行开发工作,由教育技术专业课教师编写脚本,集中了所有专业课的任课教师或专家。
网络课程以面向新世纪教学内容和课程体系改革成果为依托,以先进的教育思想为指导,以现代教育技术为手段,充分体现了教学内容和教学手段的先进性和科学性。“物理学专业主干课程”网络课程的知识涵盖面广,内容丰富全面,信息量巨大,带有数量极大的文本、图形、动画等媒体素材及教学模块等,同时在教学内容上,随着时间的推移,不断更新知识内容,上传最新学科动态,有利于学生自我学习和教师辅助教学的功能。课程在功能模块之间、学科之间可以方便灵活地进行跳转,同时能较方便地浏览相应的站和文件检索功能,具有良好交互性及可控性。
四、结语。
物理学主干课程网络平台的开发与建设,正是适应当前国家大力推广网络课程和精品课程建设的需要,充分利用网络教学课程和教学资源库在网络教学上的优势,为师生之间提供多层次、多角度的交互平台,实现理想的学习环境,为学生进行研究、探索性学习提供了良好的条件。
参考文献。
[1]岳辉麟.关于网络教学资源建设的分析[j].电化教育研究,,(2).。
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[4]于伟建,庄学真.论高等学校网络教学资源建设[j].电化教育研究,,(6).。
惯性物理学论文篇十三
科技创新是经济发展的源动力,科技创新离不开高素质创新人才。通过从大学的概念、大学的任务、大学生、大学教师以及苏格拉底式教育五个方面,对德国哲学家雅斯贝尔斯的大学理念进行解读。探讨了大学作为创新人才的培养基地,应如何打造有利于人才成长的环境。
科技创新雅斯贝尔斯大学精神。
雅斯贝尔斯是德国“存在主义”的哲学家大师。他的思想领域涉及广泛、内容充沛丰富。其著作《大学之理念》和《什么是教育》,从他的存在主义哲学基础“生存、自由、超越”出发,深入和详尽地论述了他对大学教育的独特理解,为人们理解和认识大学教育的问题展现了一个极为宽阔的前景,引导人们去追溯大学教育意义的本真。
大学精神是科学精神和人文精神的统一。
对于大学的概念,几个世纪以来不同的哲学流派都有不同的观点。十九世纪英国教育家纽曼在《大学的理想》中说:“大学是我们重温苏格拉底的智慧与但丁的风采的地方,是一个培养性格知识完美的绅士的地方。”德国柏林洪堡大学创始者认为:“大学是发现创造现代科学、探索人类未知领域的地方。”英国人亨利约翰的观点:“大学是一个聚集了热情的年轻人,对世界进行讨论的地方。”二十世纪初美国人佛莱斯纳在他的《大学》一书中说:“大学是一个有机体,是社会的表征,是批判地把持一些永久性的观念的地方。”凡此种种都体现出大学对社会发展的重要意义。
二十世纪中期,雅斯贝尔斯也提出了他的大学观念:“大学是一种学校,但是一种特殊的学校。学生在大学里不仅要学习知识,而且要从教师的教诲中学习研究事物的态度,培养影响其一生的科学思维方式。大学生要具有自我负责的观念,并带有批判精神从事学习,因而拥有学习的自由;而大学教师则是以传播科学真理为己任,因此他们有教学的自由。”
大学存在的理由正是在于,它联合了一代代的文化精英共同对学问进行富有想象力的研究,同时大学也富有想象力地传递着知识,以保持知识的更新和对现实生活的联系。这是大学对社会应履行的职责,一所大学若不能做到这一点,它就没有存在下去的理由。
大学在今天而言是一个提供理想主义精神的场所,它可以表现在:一是对于伟大的文明传统的继承;二是对于未知领域的探索研究;三是对于个人品质的完善。这种理想使得大学成为激动人心的场所,让年轻自由的灵魂在伟大的领域游荡。正如纽曼所说:“大学不是诗人的生地,但一所大学如果不能激起年轻人的一些诗心的回荡,一些对人类问题的思索,那么,这所大学之缺少感染力是无可置疑的。”
为社会输送全面人才,为经济建设服务,是大学的责任。
在《什么是教育》一书中,雅斯贝尔斯写到:“大学有四项任务:第一是研究、教学和专业知识课程;第二是教育与培养;第三是生命的精神交往;第四是学术。”大学生应当为了获得精神的自由发展,经受各种挫折和克服各种困难,在广阔的学术环境中,靠着自身的努力学习找到发展自己的道路。但是大多数情况下,大部分学生会不知所措,因为在中学时代教师可以耳提面命,现在拥有了自主性反而什么东西也学不到。毫无疑问,我们不得不接受这样的事实,过多的教学方法、学习计划和辅导都违反了大学的精神。有人说,大学应该传授的东西,是让他们具有顺利通过考试的技巧和知识,这个说法对中学或许适用,但对大学生来说却是祸害无穷。
大学生应具备求真务实和勇敢探索的`科学精神。
大学教育的目的是从意志力极强、而且具备足够条件的人中挑选出一些人,来接受更高层次的教育。实际上来报考大学的高中毕业生,只是具有一定知识的普通人,因此,挑选人才的工作要由大学自己来完成。选择的标准是:具有追求真理的意愿,并具备为之可以做出任何牺牲的精神,同时对精神世界也具有孜孜不倦追求的愿望。但这些品质无法事先在高中毕业生身上鉴别出来。只有极少数人具有这种天分,他们分散在各阶层之中无法估计,按照大学的理想,这种天分可以间接通过鼓励和引导得出。
精神贵族与物质贵族不同,每一个有天赋进入大学学习的年轻人,都可以通过读书成为全国民众中的精神贵族。精神贵族来自社会各阶层之中,其本质特征是才华横溢、品德高尚、永不衰竭的个体精神,因此精神贵族为数很少,而普通人则在对精神贵族的憧憬中看到自身的价值。
雅斯贝尔斯认为:“大学生应是能把握自己命运、独立自主的人,他们已经成熟,不再需要教师的引导,因为他们能把自己的生活掌握在手中。”“大学生是在交往中成长,但仍保持其个性,他们不是普通人,而是敢拿自己来冒险的个人。这种冒险既是现实的,又充满想像力。同时,这也是一种精神层次上的升华,“每一个人都可以在冒险中感受到成为伟人的召唤。”
青年学生感到生活是严峻的,这是因为对他来说,现在比将来更具有决定性的意义,他还具有可塑性和发展的可能性。他已清楚地意识到要成为完整的人全在于自身的不懈努力和不断超越,并取决于日常的指向、生命的每一瞬间和来自灵魂的每一个冲动。
大学教师要有学术追求、道德理想和文化自觉意识。
雅斯贝尔斯对于大学培养精神贵族的观念,也反映在大学教师的职责要求上,在《什么是教育》中他写到:“大学教师首先应是研究者。他们所面对的不再是小学生,而是独立、成熟和精神已经有所追求的年轻人,大学教师要以身作则,指导学生,让他们学习刻苦钻研的精神。如果想把大学教师当作教书匠来用,那就错了。”
大学教学的原则是注重培养学生的创造精神,因此,课堂上的授课和练习都要采取一定的策略,不能让学生轻易追上,但又让他们感觉到其中的吸引力,因而加倍努力迎头赶上。这种方式胜过把教材解释得一清二楚的教书匠做法。
现在的大学注重整体的教育,忽视对天才的教育。艾尔文罗德有句话说:“一百个学生当中有九十九个听不懂讲课的内容,而第一百个人则不需要教师。”因此,我们要注重需要学习的极少数人,而不必降低要求照顾一般学生。讲课所要顾虑的,并不是中等能力的学生,而是具有冲动和理想,同时也需要被教诲的人。
当今社会是一个学习型社会,提倡终身学习,作为大学教师更应该如此。在象牙塔中的大学教师,要想发挥好教书育人的职责,不仅要敬畏知识,而且要发扬创新精神和批判精神,不断地更新知识。
教师和学生处于平等地位――苏格拉底式教育。
雅斯贝尔斯建立在其存在主义的理论基础上的关于教育方式的观点认为:“从教育本身而言,教育可分为三种基本类型:经院式教育、师徒式教育、苏格拉底式教育。三者的共同点是都需要学生对绝对真理和寻求真理的引路人――教师怀有敬畏心。三者的不同点在于经院式的教育要求人们,把自己的思想归属于一个可以栖身其中的观念体系,而泯灭自己鲜活的个性,即对教育制度的敬畏;师徒式教育的中心是教师,教师是知识和权威的象征,学生只能被动地依从于教师,而放弃对自我的负责,学生敬畏的是师傅个人;在苏格拉底教育中,学生的敬畏心情则表现在对精神的无限探求上。在这探求过程中,每个学生都要勇敢地承担起超越自身存在的责任,而不是把责任推给教师。”
雅斯贝尔斯非常推崇苏格拉底的教育思想,认为这种教育适合于“全人”的培养。他积极倡导这种形式的教育。他关于苏格拉底式教育的论述可归纳为四点:一、在教育过程中,师生是平等的参与者,不存在权威与中心;二、师生双方都要进行自由地思索,善意地对话和论争,无屈从与依附的现象;三、教师不靠强制性地灌输,而以反讽的形式,使学生认识到自身的不足,进而唤醒其内部潜在的自动力量,使他们“在探索中寻求自我永无止境的过程”,这种教育不是传递真理性的知识,而是探索、发现真理,“不是知者随便带动无者,而是使师生共同寻求真理”;四、对学生而言,由于这种教育是靠自己的努力逐步认识真理、探索道德,他们所受的教育就不是单单地增加知识,更重要的是学生整体精神得到成长。
按照苏格拉底式大学的理想,没有权威的平等关系也应存在于教授和学生之间,但是和这种关系并存的是彼此间严格的互相要求。在这里到处都存在着自我选择、自我证明的精神贵族。
结语。
大学教育本质上是苏格拉底式教育,大学生在学校自由气氛中,通过个人的自我教育可以获得内在的自由,这是大学教育的优越之处。大学教育是通过参与大学的精神生活,培养学生深具内涵的自由。因此,大学的第一个原则是研究和教学的统一,第二个原则是教育与培养过程的统一,研究和学习专业知识不但可以增长智能,而且可以激发学生对整体的意识,以及发展科学研究的态度。
周围的世界总是不断变化,但是自由地追求真理,坚守自己的精神家园,这是大学教育应该教会我们的,这也是我们的教育应当始终坚持着的本真,它应当将一代代人带入人类优秀文化精神之中,让他们在其中生活、交往和工作,并始终保持对真理的虔诚与热情,否则所有的教育都会变得毫无意义。
惯性物理学论文篇十四
1.导课多媒体资源选取:有利于创设问题情境,激发学生质疑。
根据物理学科特点,物理知识源于生活,而又运用服务于生产生活。而物理学科新课程理念着重培养学生的探究精神,是从质疑起始的。所以在导课中可以运用图片、动画、音乐与视频等形式,创设问题情境。从相关知识的生活现象、物理故事、物理实验等入手搜集选取材料,激发学生质疑。例如:《声音的特性》一课可以搜集《春江花月夜》纯音频作为导课素材,在《流体压强与流速的关系》这一课中,可以搜集有关龙卷风的视频作为导课素材等。
在“四环节循环”教学模式中,合作释疑环节由教师针对本节教学目标预设每循环学习指导问题,编制学案;学生根据课本文本素材、实验、多媒体等学习资源自主、合作解决问题。因此本环节的多媒体的资源选取应是针对问题的文本、图片、视频等学习资源,并且是课本文本学习资源、演示实验或分组实验学习资源的补充,不能以现代教育技术的仿真实验代替教师的演示实验及学生的实际操作,应有利于突破重难点。如在《变阻器》一课可以搜集变阻器的构造和动态连接的动画资源等。3.展示评价环节的多媒体资源选取:有利于教师对知识点汇总的展示。学生对合作释疑环节的问题处理结果的展示,教师在评价环节应做精当的点评并对该环节的知识点进行汇总。此时资源的选取根据需要针对知识点内容,可以是文本、知识脉络图等。
教学目标是教学活动的出发点和最终归宿,所以选取多媒体素材的整合应以“辅助”教学为立足点。调研发现,部分物理教师制作的多媒体课件只是在形式上符合“四环节循环教学模式”,课件结构非常完整,操作性强,但教师使用后教学效果不好。原因是教师在课堂中没有充分发挥主导作用,过于依赖现代教育技术,不能展现教师的.主观能动课堂设计,“隶属”于课件,课件的“辅助”变成“统领”,自始至终处于被动状态,这就谈不上以学生为主体进行教学。如把四个环节内容制作进课件,按顺序演示,教学中并没引导学生进行四个环节的学习活动;又如自学质疑环节不能充分运用现代教育技术资源创造问题环境;还有把自学指导的学案内容放入课件,分页播放时一带而过,学生无法记录自学需要解决的问题等。多媒体课件的结构可以做得比较松散,只提供导课资源、学习资源、知识点展示或课堂训练题,创设学习情境。内容比较多的自学指导的学案可以选取纸质媒介,如课堂练习册、印制学案等,不应制作入课件,因为不方便学生记录。课件内在的结构联系并不重要,这样的课件可能看起来没有成型,但教学是动态的过程,教学效果的好坏是以能否有效达到时教学目标为尺度衡量的,在使用时,把握住“度”,要给学生看、听、想、做留足发挥的空间,充分突出学生的主体地位,最终实现多媒体技术与物理教学的有效整合。
三、综合运用现代教育技术手段,打造四环节循环教学高效物理课堂。
在现代教育技术手段中,除了应用多媒体课件外,还可以运用实物展台辅助教学。例如:。
(1)不方便观察现象的演示实验,老师可以在展台上进行实验;
(2)在展示评价环节,对于学生问题处理结果展示,实物展台可以发挥很大优势,把学生自主合作学习得出的结论以文本、图片、实验等方式,通过实物展台展示给全班学生,引导全体学生进行评价,使得“四环节循环教学模式”更高效。现代教育技术辅助教学促进了教育教学的发展,推动了传统的教学方式和手段的改革,为新课程改革提供了有利的辅助手段。如何提高我市现代教育技术在“四环节循环教学模式”中的应用水平,打造现代教育技术环境和新课程改革下的高效课堂,提高教育教学质量和效益,需要我们继续在实践中不断探索、改进和完善。
惯性物理学论文篇十五
对于高中地理教学来说,大量的知识都是来源于生活、又对生活实践具有指导作用的,因此,在教学中,必然要以学生的实际生活作为载体。使学生对世界、社会、自然的认识都以学生自身的生活为背景,从生活经验出发,帮助学生形成正确的地理认知。将高中地理教学生活化的构想,对教学效率的提升发挥着十分重要的作用。一方面,生活化的高中地理教学内容及生活化的形式,在一定程度上会激发学生学习的兴趣,对学生结合自身经验,投入到自主观察与对社会现实的分析活动中起到重要的引导作用。而且,将高中地理生活化,可帮助学生很好地理解地理知识内容,提升自身对知识的应用能力,引导学生从实际出发解决问题。这是由地理学科所具有的应用性特点带动的,教师必须看到地理学科的这种特点,将教学与生活紧密结合,这是高效地理课堂教学模式构建的必然选择。
一、地理教学理念生活化构想。
地理学科知识大部分是理论与实践相结合的,这要求教师的教学理念要具备生活化特点,摒弃老套、传统的,以教师为主体,以学校班级课堂为根据地,以课本教材的知识为教学素材的地理教学理念,拓展学生的思维,引导学生将所学的知识应用于生活实践过程中,借用实践方式佐证知识理论,用知识理论指导实践。这既遵从现代教育理念,将学生作为教学主体;又拓展教学课堂,使地理教学理念呈现生活化特点;又丰富了地理教学内容,开拓学生的视野,利于其通过生活实践,形成正确的地理认知。在这里,教师要对学生的日常生活进行了解,并以此为基础,引导学生用理论知识去解释。简而言之,要使教学尽可能地贴近学生生活,体现生活化特点。此外,还要以人格提升、素质的养成作为地理教学的目标。例如“区域产业活动”这一单元,主要涉及到:产业活动的区位条件和地域联系;农业区位因素与农业地域类型;工业区位因素与工业地域联系;交通运输布局及其对区域发展的影响。这些问题都是生活化的,在生活中可以找到规律性答案,因此,教师在进行教学理念构想的时候,要着眼生活。引导学生观察分析日常生活,说出产业活动、农业区位、工业区位、交通布局的特点。学生根据自己在日常生活中积累的经验,进行概括。例如,有些学生在回答农业区位条件时说:“有气候、地形、土壤、水源”,这位学生根据自己的经验,说出自然条件,但除了自然条件,还有社会经济条件也很重要,教师要试着让其他学生进行补充,如有学生补充道:“交通、劳动力。”由于学生都是根据自己的生活经验进行回答,难免会有遗漏,这时候,教师要启发学生,可以以农业生活的真实图片、视频作为启发手段,让学生思考。当学生看到很多机械在收割粮食,就想到:劳动力、科学技术;当学生看到农民的粮食被买走,会想到市场、交通。最后剩下的是政策,需要教师来进行说明。由于是通过生活的真实场景而概括的`,学生会对此产生很深的印象。
二、地理教学内容生活化构想。
教师在进行地理教学的时候,教学内容往往局限在地理教科书上,进行一条书本知识与一个生活实践的对应性佐证。教师始终不能将教学内容的格局打开,学生往往会视野受限,知其一不知其二。因此,教师要改变这种一对一的内容设置误区,以课本及学生的实际情况,以及当下的现实生活为基础,尽可能地丰富教学内容,使学生看到理论知识对应的广阔生活空间。在这里,教师可以结合学生的生活实际进行教学内容的挖掘,以及对社会涉及的有关地理问题的探讨分析,来弥补地理教科书上内容的匮乏。这一方面可以打开学生的视野,使学生不由自主地向生活进行知识探索;另一方面,还可激发学生观察分析外界自然的兴趣,培养学生分析问题的能力。例如,环境问题,这是一个常说常新,而且书本、生活都会涉及的问题。但很多教师几乎将生活这一条学习线索屏蔽了,只是单纯地从书本中汲取地理教学内容,这就使得教学没有张力,不能使学生汲取丰富的学习养料。所以,为了丰富教学课堂,教师需要进行地理教学内容生活化的构想,从书本的环境问题切入到身边的环境问题上,再由身边的环境问题上升一个高度,进而让学生认识到保护环境的重要性。例如,谈到森林的覆盖面积,教师可以引出今年毕拉河的森林大火,予学生以强烈冲击,使学生认识保护环境的重要性。
三、地理教学手段生活化构想。
班级课堂并不是独一无二的学习场地,教师要引导学生深入生活活动中,在生活活动中完成对知识的学习。尤其是地理这种与生活世界紧密相连的学科,更应该以生活化的教学手段,让学生去探究、观察和分析。这一方面会带给学生深刻的印象,使之牢固记忆;另一方面也激发学生的兴趣,使学生乐于用生活的眼光打量知识世界。例如在学习旅游景区的规划与旅游活动设计的时候,教师可引导学生选择近处的一个景点,自己动手,进行旅游活动设计。在设计过程中,学生会对该景区的规划有一定的理解,利于学生有效学习。现代教育愈来愈崇尚生活的介入,在课本与生活充分的结合、互补、交融过程中,学生的学习无疑是快乐而又充实的。
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