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物理模型教学与创新能力的培养摘要:本文结合当前教学教改的形势和中学物理教学的特点,指出了实施创新能力教育与教育观念转变的关系,详细地论述了物理模型的种类、特点和功能,提出了在中学物理教学中使用模型教学培养学生创新能力的新思路。 关键词:创新能力,创新意识,物理模型。我国的中学物理教学十分注重系统知识的传授,对于学生创新能力的培养可以说还很不够。教师在教学中也较少考虑如何培养学生的创新能力,在进一步深化素质教育的今天,教师应该结合创新教育的精神,在物理教学中加强对学生创新能力的培养,当然,创新能力的培养不是一蹴而就的,它是一个渐进的、长期的培养过程,下面我主要想阐述一下在物理模型教学中如何培养学生创新能力的几点看法。在物理教学中实施创新教育,首先要解决的问题是教师教育观念的转变问题。教师应该认识到,教育不应该仅仅是训练和灌输的工具。它应该是发展认知的手段。素质教育的实施,将彻底改变以往的封闭式教学,教师和学生的积极性都将得到极大的尊重,由于学生的积极参与,每个学生的创造性都受到重视,指令性和专断的师生关系将难于维系。教师的权威将不再建立在学生的被动与无知的基础上,而是建立在教师借助学生的积极参与以促进其充分发展的能力之上,一个有创造性的教师应能帮助学生在自学的道路上迅速前进,教会学生怎样对付大量的信息,他更多的是一个向导和顾问,而不是机械传递知识的简单工具。在创新教育体系中,师生关系将进一步朝着“教学相长”的方向转变和深化。要培养学生的创新能力,我们还要明白“教”的真正意义。“教”不同于“训练”!如果我们把“教”混同于“训练”,就会强迫学生去全盘接受所教的内容,就会自觉不自觉地使学生按照一一个别人的模式、计划和步骤去达到他人设计的目标,这就大方的扼杀了本属于学生自己的自由发展和思考的权力。其次,我们也一定要理解,“创新能力只能培养,不能教”!创新能力是培养出来的,她需要的只是一种友好的、和谐的生长环境,教育工作者只不过就是要去创造这样一种适合培养学生创新能力的环境而已。应该说,中学物理教学是营造这种合培养学生创造能力环境的良好途径,是培养学生创造性的一门好的学科。中学物理的教学有许多自身的特点,“物理模型”教学就是其中之一。那么,“物理模型”是什么?物理学的目的就在于认识自然把握自然。但是,自然界中任何事物与其他许多事物之间总是存在着干丝万缕的联系,并处在不断的变化之中。面对复杂多变的自然界,人们在着手研究时,总是遵循这样一条重要的方法论原则,即从简到繁,先易后难,循序渐进,逐次深入。根据这条原则,人们在处理复杂的问题时,总是试图把复杂的问题分解成若干个比较简单的问题逐个击破。或者把复杂的问题转成比较简单的问题。基于这样的一个思维过程,人们就创建了“物理模型”。可见,物理模型是指:物理学所分析的、研究的实际问题往往很复杂,为了便于着手分析与研究,物理学中常常采用“简化”的方法,对实际问题进行科学抽象的处理,用一种能反映原物本质特性的理想物质(过程)或假想结构,去描述实际的事物(过程)。这种理想物质(过程)或假想结构称之为“物理模型”。“物理模型”的建立,是人们认识和把握自然的一个典范。是先人的一种创举。“物理模型”的建立是一个创造性过程,对物理模型的认识和理解也是一个创造性的过程一个培养创新能力的过程。可见,引导学生真正认识和理解甚至建立“物理模型”,显然是培养学生创造性思维和创新能力的不可多得的途径。 那么,怎样把握好“物理模型”去培养学生的创新能力呢?下面我想先谈谈几个问题: 一、中学常见的物理模型有几种?” 1、研究对象理想化的模型。例如,质点、刚体、薄透体、理想气体、恒压电源等。 2、运动变化过程理想化的模型。如,“自由落体运动”、“简谐振动”、“热平衡方程“等等,这些都是把复杂的运动过程理想化了的“物理模型”。二、物理模型有哪些特点? l、物理模型是抽象性和形象性的统一。物理模型的建立是舍弃次要因素,把握主要因素,化复杂为简单,完成由现象到本质、由具体到抽象的过程,而模型的本身又具有直观形象的特点。 2、物理模型是科学性和假定性的辩证统一,物理模型不仅再现了过去已经感知过的直观形象,而且要以先前获得的科学知识为依据,经过判断、推理等一系列逻辑上的严格论证,所以,具有深刻的理论基础,即具有一定的科学性。理想模型来源于现实,又高于现实,是抽象思维的结果。所以又具有一定的假定性,只有经过实验证实了以后才被认可,才有可能发展为理论。 三、物理模型有哪些主要功能? 1、可以使问题大为简化,从中较为方便地得出物体运动的基本规律。 2、可以对模型讨论的结果稍加修正,即可用于实际事物的分析和研究: 3、有助于对客观物理世界的真实认识,达到认识世界,改造世界,为人类服务的目的。 以上是教师驾驭“物理模型”教学首先要明确的几个问题。那么,在物理教学中又如何利用“物理模型”教学去培养学生的创新能力呢?首先,利用“物理模型”教学培养学生的创新意识。创新意识和创新能力是两个不同的概念,有时意识比能力更重要。以上我已经谈到,物理模型的建立很具创新性,教师应该把建立物理模型的这种创新的思路启发地诉之于学生,这样对学生创新意识的培养才是有益的。 其次,利用“物理模型”培养正确的思维方法,从而培养创新能力。正确的思维方法是提高思维能力的基础,良好的思维能力是创新能力的保证,只有正确的思维才谈得上有良好的创新。但是由于年龄的关系,中学生一般只注意知识的学习,并不关心自己的思维方法是否正确,更不能自觉地纠正一些不正确的思维方法,这就影响了思维发展。因此,指导学生运用正确的思维方法是培养学生创新能力首要任务。“物理模型”的建立,也是一种严密的正确的思维方法,其思维过程非常明显,分析好每一个“物理模型”的建立思维很重要,以“质点”这个物理模型为例,为什么要将物体简化为质点?在什么时候什么物体可以简化为质点?质点的概念很简单,如果只教会学生质点的概念,而没有使学生明确这种建立物理模型的思维过程以及运用物理模型建立概念的基本方法和思路,这将是教学上的一重大失误! 分析好每一个“物理模型”的建立思维固然重要,但更重要的是引导学生去领悟这种思维过程,去品味这种思维过程,例如,在讲“自由落体”时,就应该引导学生去理解,为什么要把物体的下落运动理想成“自由落体”,明确学习“自由落体”的真正的实际意义,经过引导、启发、分祈,学生自然而然地就会领悟到其中的奥秘,从而培养学生正确的思维方法,达到培养创新能力的目的。 每一个物理过程的处理,物理模型的建立,都离不开对物理问题的分析。教学中,通过对物理模型的设计思想及分析思路的教学,能培养学生对较复杂的物理问题进行具体分析,区分主要因素和次要因素,抓住问题的本质特征,正确运用科学抽象思维的方法去处理物理问题的能力,有助于学生思维品质的提高,有助于培养学生的创新思维。这是培养创新能力的主渠道。 再次,中学物理教材中有许多物理知识比较抽象,学生往往不易理解和接受,并会因此而失去学习的信心。但如果借助“物理模型”教学,通过采用模型方法,突出物理问题的主干,疏通思路,帮助学生建立起清晰的物理图象,使物理问题化难为易,化繁为筒,这样不单起到降低教学难度增强学生学习的自信心的作用,同时还潜意识地培养了学生的创新能力。 最后我还要强调一点,在“物理模型”的建立和分析的教学过程中,要摸清学生各种错误的思维方法,及时予以纠正。例如,学生受了绝对化的片面思维方法的影响,不理解物理学中采用的理想化的思维方法,以为理想化不精确,脱离实际,有时对教师导出的某公式所采用的近似方法表示不可理解,在实验中追求百分之自的精确度。这里我们就要及时指出物理模型的特点和功能,使学生明确物理模型的科学性,明确物理模型的条件性。及时纠正这类学生的思维方法,这也是培养和锻炼创新思维和创新能力的好途径。 总之,物理模型是培养学生创造性的很好素材,充分科学地用足用活物理模型,给学生营造一个宽松的充分体现以“学生为主”的课堂环境,我们就一定能培养出一代具有创新能力的适合现代化建设的新的人材!更多论文在: 
初中物理教学课堂设计初中物理课堂教学设计的原则新课程改革的核心环节是课堂教学的改革,而课堂改革又着眼于课堂教学设计。因而课堂教学的科学性、合理性、有效性就直接影响着教学任务的实施,初中物理课程的教学任务是:学习物理学基础知识及科学方法,培养学生学习物理学的兴趣,学会应用有关知识解决问题,并树立科学观点、科学精神,培养创新意识和能力。传统的以教师为中心的思想规范的教学行为没有或较少从物理的精神、思想、和方法上挖掘教材内容的内涵,也较少注意从能力培养的着眼点上组织教学,不能达到现代课程理念要求的“以学生发展为本”。而建构主义的学习理念刚好补充了这些的不足。一、建构主义学习观构建主义作为一种关于认识的哲学,它至少可以追溯到三百年前的意大利哲学家维科(G,B.Vim,1668—1744),他强调知识和行动有密切关系,“真实的东西就是被建构出来的东西”,因此,人们只能清晰地理解自己建构的一切。后来,德国哲学家康德(I.Kant,1724--l840)也认为,主体不能直接通向外部世界,而只能通过利用内部建构的基本的认知原则去组织经验,形成知识。上世纪对建构主义思想的发展起推波助澜作用,并将它直接与人的学习联系起来的要首推杜威、皮亚杰和维果茨基三个人。其中美国哲学家、教育家杜威(J Dewey,1859—1952)认为,理解在本质上是联系动作的,真正的理解是与事物怎样动作和事情怎样做有关的。因此他将立足于“行动”的学习与不确定情境中的探索联系在一起,断言正是情境内在独特的、积极的不确定性,才能引发学习者的探索,并激励和指导学习者不断地探索。同时他还指出,这些情境必须发生在一定的社会背景之中,学习者在其中创建学习共同体,并在该共同体中一起建构他们的知识。当今建构主义者主张:世界是客观存在的,但对于世界的理解和赋予意义却由每个人自己决定;人们以自己的经验为基础来建构或解释现实,每个人的世界是用各自的头脑创建的;经验和对经验的信念的不同致使人们对外部世界的理解便也迥异;为了获得真理,人们通过合作学习修正自己的认识,从而使理解更深刻和全面。所以,他们比其他学派的学者更关注如何以原有的经验、心理结构和信念为基础来建构知识,更强调学习的建构性、主动性、目的性、情境性。建构主义的物理学习观认为:物理教学过程本质上是一种认识过程,是学习者个体建构和师生组成的“学习共同体”社会建构的统一过程,在此过程中,学生的主体作用和教师的主导作用均应表现出能动性,这一能动性应统一在形式多样的教学活动中。二、教学设计原则根据初中物理教学的任务和建构主义的物理学习观,现提出初中物理课堂教学设计时应遵循的五条原则:以学生发展为宗旨 教育最核心最重要的职能是要促进作为具体的、活生生的、个体的人的发展,教育改革亦是以学生发展为宗旨,即“一切为了学生的发展”。因此,初中物理教学设计时应明确地把提高学生的智力和能力放在优先地位,也就是应把智能开发作为教学设计的始点和终点。在设计某一课时时,所选择的知识结构、教学方法等都应体现对学生的智能发展可能产生的影响。如一位教师讲二力平衡的条件时,她在讲课中让学生用桌上的弹簧秤、滑板、小车两人一组动手实验,通过观察弹簧秤的读数,分析力的大小、方向,经过讨论、归纳出了二力平衡得条件。这样做学生参与程度较高,通过动手操作,动口讨论,动脑思维,归纳规律,有利于学生发现品质的培养和抽象概括能力的提高。接着引导学生从二力平衡的条件引导学生分析身边有关得平衡问题。这样做既突出了学生的主体地位,又培养了学生运用知识解决实际问题得能力。这节课中,教师没把要讲的内容当成现成的知识传授,而是进行了活化,作为一个知识探索及获得的过程,有效地提高了学生“自主学习”的能力。以学生为中心传统的课堂教学,学生们主要是“听中学”、“看中学”,即学生听教师讲解、看教师提供的教具、图片或录像,在听或看的过程中思考、记忆。而新课程提倡“做中学”,这是美国进步教育家杜威倡导的方法,让学生在活动中、在操作实验或深入实际生活的过程中学习,让学生从自己的直接经验中学习,即以“学生为中心”。“以学生为中心”的原则还要求在进行物理课堂教学设计时要充分考虑到学生已有的知识和经验,考虑到学生的生理和心理发展水平,了解学生,尊重学生,建立平等、民主、和谐的课堂教学氛围,做到实现教学目的和以学生为中心的一致性。建构教学情境,激发学习兴趣 随着物理课程的改革,很多地方的物理课时也随着调整,那要如何让学生在这短而少的40分钟内掌握好所要完成的学习任务?这就要求学生自己能积极、主动地学习、完成练习,而能够调动初中学生积极性的就是学习的兴趣。爱因斯坦说过“兴趣是最好的老师”,在初中物理教学中,能激发学生学习兴趣的便是创造良好的物理情境氛围。初中物理教学中的情境可分为两种:实物情境和故事情境。(1) 实物情境实物情境又可分为实验情境与多媒体情境。新教材与就教材想比,实验的项目和数量都有所增加。教师要精心设计小实验、小制作及课外小实验,直观、形象、有趣的小实验能收到比任何语言描述都到的效果。而应用多媒体播放出来的课件在物理教学中起到积极的作用课件营造了一个立体的多维的生机盎然的物理教学情境,为学生提高丰富的直观的感性材料,调动学生的主动思维的积极性,增强学生学习物理的兴趣。(2) 故事情境 教师根据教学内容和学生的兴趣,在教学设计时,把握知识点,选取相关资料做“活化剂”,在上课发生或发展的过程中适时引入。要做到这一点,教师备课时哟重点注意以下几点:(1)、挖掘做讲知识与生活、生产的实际联系。(2)、了解该知识的发展过程及科学家相关的轶闻趣事。(3)、联系所讲知识设置悬念。例如,一位教师讲:在很久很久以前,北风刺骨,千里冰封,一个卖油郎沿冰过河,一不小心,“啪”一声摔倒了,这可惨了,油流了一地、更惨的是他怎么也爬不起来了,一起一摔,这时河岸上一只狗“汪、汪”地叫起来,卖油郎气不打一处来,捡起身边的空油桶向狗砸去,呵,奇迹出现了,(戛然而止,扫视学生),接着说:“他滑到了岸边,爬上了岸。”学生笑了,教师问:“这里涉及了多少学过的物理知识?下课后找出来。”一节课余味未尽,轻松愉快,印象深刻。整体建构原则这里的建构原则包括课堂内容的建构与结构的建构。(1)课堂内容的建构 在教学设计时,应把本节课所要学习的内容以及每个知识点蕴在整体知识的适当部位,而不应孤立的、割据的观点教知识、练技能。这就要求物理教师应具有完整的物理知识结构,要求明确该知识在整体中的地位,明确该知识在生活和社会中的实际应用。只有这样,教学中才能前后知识融通,使学生学得明白、学得主动。(2)课堂结构的建构 物理课堂结构的建构不等同于若干个教学环节的顺序安排,或者说多四十五分钟作简单的划分和确定,而应对教这一具有特殊性的活动过程加以考察和确定,课堂教学的过程是学生认知的过程,因而在进行课堂教学设计时,首先不能违背学生的认知规律这一原则。其次要重视课堂教学方法和学法的指导,不同的教学方法体现不同的教学思想,一堂课可以融会贯通多种教学方法,使整堂课贯穿实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维目标的思想。及时反馈补偿物理教学设计时,要考虑到各个教学环节的教学时学生可能会产生的疑惑、会提到的问题,即课堂的反馈信息,这时就要做好补偿措施,发现的问题要及时处理,以免影响教学进程或使学生形成错误的思维定势。例如,讲过浮力后,教师说:“既然浸在液体中的物体都要受到浮力的作用,为什么有的物体能够漂浮在水面,有的物体确沉到水底呢?”很多同学都作出了正确解释,个别学生没转过弯来,又通过让拉车的实例分析得出物体能否运动、向什么方向运动,不是有一个力决定的,而是有它所受到得所有力决定,虽然物体都受到浮力但也受到重力得作用,学生终于明白。同时页为浮沉条件做好准备。认知规律是客观的,个性差异也是难免的,整体调查和个案调查与处理在所难免,故教学设计中反馈补偿是非常重要的。希望对你有帮助,如有帮助,请采纳,谢谢
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