物理学中常用的几种科学思维方法

θ

图1－27

E P 与的

11．在空间存在水平方向的匀强磁场（图中未画出）和方向竖直向上的匀强电场（图中已画出），电场强度为E ，磁感应强度为B 。在某点由静止释放一个带电液滴a ，它运动到最低处恰与一个原来处于静止状态的带电液滴b 相碰，碰后两液滴合为一体，并指水平方向做匀速直线运动，如图1－41所示。已知a 的质量为b 的2倍，a 的带电量是b 的4倍（设a 为间静电力可忽略）．（1）试判断a 、b 液滴分别带何种电荷？（2）求a 、b 液滴相碰合为一体后，沿水平方向做匀速直线运动的速度V 。（3）求两液滴初始位置的高度差h 。

12. 如图1－42所示OA 与OCA 为置于水平内的光滑金属导轨，OCA 导轨满足曲线方程y ＝l.0sin

)(3

m x

，OA 导轨与OCA 导轨分别在O 点和A 点接有电阻R 1＝3.0Ω和R 2＝6.0Ω体积可忽略的定值电阻，在xoy 平面内存在有B ＝0.2T 的匀强磁场，方向如图，现有一个长 1.5m 的金属棒在水平外力F 作用下以速度V ＝5．0 m/s 水平向右匀速运动，设棒与两导轨始终接触良好，其余电阻不计，求：（1）外力F 的最大值。（2）金属棒在导轨上运动时R 1最大功率。（3）金属棒滑过导轨过程中，外力所做的功。

图1－42

初中物理教学中常用15种科学方法分析

初中物理教学中常用15种科学方法分析 研究物理的科学方法有许多，经常用到的有观察法、实验法、比较法、类比法、等效法、转换法、控制变量法、模型法、科学推理法等。 研究某些物理知识或物理规律，往往要同时用到几种研究方法。如在研究电阻的大小与哪些因素有关时，我们同时用到了观察法（观察电流表的示数）、转换法（把电阻的大小转换成电流的大小、通过研究电流的大小来得到电阻的大小）、归纳法（将分别得出的电阻与材料、长度、横截面积、温度有关的信息归纳在一起）、和控制变量法（在研究电阻与长度有关时控制了材料、横截面积）等方法。可见，物理的科学方法题无法细致的分类。只能根据题意看题中强调的是哪一过程，来分析解答。下面我们将一些重要的实验方法进行一下分析。 一、控制变量法 物理学研究中常用的一种研究方法——控制变量法。所谓控制变量法，就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制，使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化，最终解决所研究的问题。 可以说任何物理实验，都要按照实验目的、原理和方法控制某些条件来研究。 如：导体中的电流与导体两端的电压以及导体的电阻都有关系，中学物理实验难以同时研究电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系，而是在分别控制导体的电阻与导体两端的电压不变的情况下，研究导体中的电流跟这段导体两端的电压和导体的电阻的关系，分别得出实验结论。通过学生实验，让学生在动脑与动手，理论与实践的结合上找到这“两个关系”，最终得出欧姆定律I＝U/R。 为了研究导体的电阻大小与哪些因素有关，控制导体的长度和材料不变，研究导体电阻与横截面积的关系。 为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，保证压力相同时，研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。 利用控制变量法研究物理问题，注重了知识的形成过程，有利于扭转重结论、轻过程的倾向，有助于培养学生的科学素养，使学生学会学习。 中学物理课本中，蒸发的快慢与哪些因素的有关；滑动摩擦力的大小与哪些因素有关；液体压强与哪些因素有关；研究浮力大小与哪些因素有关；压力的作用效果与哪些因素有关；滑轮组的机械效率与哪些因素有关；动能、重力势能大小与哪些因素有关；导体的电阻与哪些因素有关；研究电阻一定、电流与电压的关系；研究电压一定、电流和电阻的关系；研究电流做功的多少跟哪些因素有关系；电流的热效应与哪些因素有关；研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系等均应用了这种科学方法。 二、转换法 一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象，要研究它们的运动等规律，使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们。这种方法在科学上叫做“转换法”。如：分子的运动，电流的存在等， 如：空气看不见、摸不到，我们可以根据空气流动（风）所产生的作用来认识它；分子看不见、摸不到，不好研究，可以通过研究墨水的扩散现象去认识它；电流看不见、摸不到，判断电路中是否有电流时，我们可以根据电流产生的效应来认识它；磁场看不见、摸不到，

谈谈高中物理教学中的科学探究-周南中学

浅谈高中物理教学中的科学探究 长沙市周南中学蔡灿飞 高中物理课程的基本理念：课程应促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。可见，《课程标准》特别将科学探究列入内容标准，旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，使学生在学习物理知识技能的同时，经历科学探究过程，学习科学方法，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神．本文从实施探究式教学的重要性和实施探究式教学的主要途径两个方面谈谈自己的一些教学体会，供专家同行参考。 一、实施探究式教学是适应课程改革的需要 1、有利于唤起学生的学习兴趣与好奇心。 李远哲说过：科学家就是充满好奇心的长不大的儿童。这至少说明两点，一是说儿童的天性是好奇，二是说好奇在科学发现中起着不可或缺的作用。 丁肇中也说过：对于科学研究“最重要的是要有好奇心，对自己做的事情要感兴趣，要为之而勤奋与不懈地工作。”同样的道理，中学生学习物理的原动力主要应该来自于对物理学的兴趣与好奇心。如果学生仅仅是依靠功利目标（如为了上一所好大学，为了将来谋一份工作等）指向而学习是远远不够的。因为只有功利目标指向的学习很少会有学习的乐趣，更多的是感到枯燥。 传统的教学任务是传道、授业与解惑。在今天，传道、授业与解惑仍然是需要的，但又是不全面的，至少还应该有激趣、启奇和求疑。探究性教育理念指导下的物理教学过程才可能是激趣、启奇和求疑的过程。 2、有利于学生主动建构并理解科学知识。 按照建构主义教学理论，学生的知识是在教师的有效指导下，由学生通过一系列复杂的心理活动主动建构的。诚然，传统的教学方法也能够使学生建立完整的知识结构，但是，这种知识结构大多是靠教师“灌”、学生“背”形成的，这种机械式的接受式学习建立的知识结构往往是暂时的、脆弱的，也是不深刻的，而通过学生主动建构产生的知识结构才是牢固的、持久的与内化的。 怎样才能让学生主动地建构起科学的完整的物理学知识体系呢？探究性的教学思想为学生主动建构知识提供了较好的平台。在探究性教学思想的指导下，教师通过创设挑战性的问题、提供必要的背景、演示生动的实验、设置简化的模型等情境，让学生在自由、宽松的氛围中走进物理世界，在愉悦的环境下通过独立思考或合作学习等方式建构物理学知识，在熟悉的生活背景与社会背景下运用物理知识。这样的学习方式无疑是有意义的和有效的学习。

物理学科核心素养

物理学科的核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质，是学生科学素养的关键成分。 1、物理观念 从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识，是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华。“物理观念”包括物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念及其应用等要素。通过高中阶段的学习，学生应形成经典物理的物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念等，能用其解释自然现象和解决实际问题；初步具有现代物理的物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念等，能用这些观念描述自然界的图景。 2、科学思维 从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式，是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程；是分析综合、推理论证等科学思维方法的内化；是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判，进而提出创造性见解的能力与品质。“科学思维”主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。通过高中阶段的学习，学生应具有建构理想模型的意识和能力；能正确运用科学思维方法，从定性和定量两个方面进行科学推理、找出规律、形成结论，并能解释自然现象和解决实际问题；具有使用科学证据的意识和评估科学证据的能力，能运用证据对研究的问题进行描述、解释和预测；具有批判性思维的意识，能基于证据大胆质疑，从不同角度思考问题，追求科技创新。 3、实验探究 提出物理问题，形成猜想和假设，获取和处理信息，基于证据得出结论并做出解释，以及对实验探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。“实验探究”主要包括问题、证据、解释、交流等要素。通过高中阶段的学习，学生应具有实验探究意识，能在学习和日常生活中发现问题、提出合理猜测与假设；具有设计实验探究方案和获取证据的能力，能正确实施实验探究方案，使用各种科技手段和方法收集信息；具有分析论证的能力，会使用各种方法和手段分析、处理信息，描述、解释实验探究结果和变化趋势；具有合作与交流的意愿与能力，能准确表述、评估和反思实验探究过程与结果。 4、科学态度与责任 在认识科学本质，理解科学·技术·社会·环境（STSE）的关系基础上逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度以及责任感。“科学态度与责任”主要包括科学本质、科学态度、科学伦理、STSE等要素。 通过高中阶段的学习，学生能正确认识科学的本质；具有学习和研究物理的好奇心与求知欲，能主动与他人合作，尊重他人，能基于证据和逻辑发表自己的见解，实事求是，不迷信权威；在进行物理研究和物理成果应用时，能遵循普遍接受的道德规范；理解科学·技术·社会·环境的关系，热爱自然，珍惜生命，具有保护环境、节约资源、促进可持续发展的责任感。

初中物理常用的科学方法

初中物理常用的科学方 法 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

初中物理常用的科学方法 一、控制变量法 控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来，使其保持不变，再比较、研究该物理量与该因素之间的关系，得出结论，然后再综合起来得出规律的方法。 这种方法在整个初中物理实验中的应用比较普遍。例如在人教版实验教科书《物理》（八年级上册）第一章第一节关于探究声是怎样传播的实验中，就开始渗透控制变量的思想。因为固体、液体和气体都是传声的介质，我们逐一研究它们分别可以传声时，就必须控制其它两个因素。在进行该实验时恰当地点拨，提出：“把两张课桌紧紧地挨在一起，一个同学轻敲桌面，另一个同学把耳朵贴在另一张桌子上，听到的敲击声为什么就能认为是桌子传来而不是空气传来的？”分析比较，使学生体验到控制变量的思想。在接着的探究影响音调、响度等因素的实验中，把控制变量的思想对学生给予简要的介绍，就会使学生逐步领悟到控制变量法的实质要领，为以后的探究实验作好方法上的准备。 在初中物理中，探究影响滑动摩擦力大小的因素；决定压力作用效果的因素；影响液体压强的大小的因素；影响动能大小的因素；影响重力势能大小的因素；影响蒸发快慢的因素；影响导体电阻大小的因素；电流跟电压电阻的关系；影响电功、电热大小的因素；影响电磁铁磁性强弱的因素；影响磁场对通电导体力的大小的因素等等实验，运用了控制变量法。 二、等效替代法 等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。这种方法若运用恰当，不仅能顺利得出结论，而且容易被学生接受和理解。 例如，在探究平面镜成像规律的实验中，用玻璃板替代了平面镜，因两者在成像特征上有共同之处，容易使学生接受，而玻璃板又是透明的，能通过它观察到玻璃板后面的蜡烛，便于研究像的特点，揭示出规律。我们在学习中，在亲历实验过程的基础上，要进行方法的总结，在以后遇到有关的实验设计时，就会自觉地加以运用。比如在学习伏安法测电阻之后，要求设计一个实验，在上述实验中缺少电压表或电流表，其它器材不变，另有一个已知阻值的定值电阻供选用，要求测出未知电阻，应该怎么办？学生就可以用等效替代的思想进行设计了。 三、转换法 有的物理量不便于直接测量，有的物理现象不便于直接观察，通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象，从而获得结论的方法。譬如，在研究电热与电阻关系的实验中，电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测和比较，而我们通过转换为让煤油吸热，观察煤油温度变化情况，从而推导出哪个电阻放热多。教学时不妨设计一问：为什么研究电热与电阻大小的关系时，还用到似乎与实验无关的煤油呢引发学生的思考和讨论，在小结出该实验中煤油的作用的基础上，进而再问：该实验能否不用煤油而改用其它

初探初中物理教学中的科学方法教育

初探初中物理教学中的科学方法教育 摘要：在物理教学中进行科学方法的教育，教材是载体，教师是关键。教师在 传授科学知识的过程中，要创设好物理情景，有计划地引导学生去探索、去发现、去总结，使学生在探究问题、掌握知识的同时，学习和领会物理科学方法，这是 物理教学过程中非常重要的一环。重视科学方法的教学，培养学生的科学思维， 提高学生实事求是的科学态度，勇于创新的探索精神，有助于学生学习能力的发 展和实践活动的开展，以促成学生的全面发展和素质的提高。 关键词：初中物理；科学方法；教师；学生 《物理课程标准》倡导探究式的学习，注重学生自己动手、动脑探究科学规律，体验科学研究的方法，科学探究既是一种重要的教学方式，又是学生的学习 目标。因此，在初中物理教学中，不仅要教给学生物理知识，更重要的是要引导 学生经历一次物理学知识的“再发现”的过程，从而培养学生获取新知识的能力， 收集和处理信息的能力，分析和解决问题的能力，体验科学探究的乐趣，学习科 学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。 如何使物理教学达到课程标准确定的目标，其中蕴含的大量的科学方法，我 们必须给予足够的重视，并且渗透到教学活动中，适时向学生介绍、点拨，让学 生在学习活动中去体验，逐步提高学生科学探究能力。这就需要学生面对新的物 理情景，建立起物理模型，并把已知条件进行提取、加工、综合、迁移至问题部分，从而解决问题。为了使学生提高解决这类问题的能力，物理科学方法教育就 显得十分重要。只有让学生学习并熟练掌握物理学研究的方法，遇到这类问题时 才会有法可循，游刃有余。 在初中物理教学中进行科学方法的教育，教材是载体，教师是关键。教师在 传授科学知识的过程中，要创设好物理情景，有计划地引导学生去探索、去发现、去总结，使学生在探究问题、掌握知识的同时，学习和领会物理科学方法，这是 物理教学过程中非常重要的一环。本文就初中物理常用的科学方法谈一谈教师应 该如何在自己的教学中渗透。 一、控制变量法 控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来，使其保持不变，再比较、研究该物理量与该因素之间的关系，得出结论，然后再综合起来得出规律的方法。 控制变量的方法是一种常用的有效的科学研究方法,当学生掌握了这一研究问 题的方法后,就可以迁移、运用于其他研究领域。因为任何一个事物都不可能孤立 地存在着，与它发生联系，对它产生影响的因素很多，在这种情况下就可以考虑 使用控制变量的方法来研究问题。 二、图象法 图象是一个数学概念，用来表示一个量随另一个量的变化关系，很直观。由 于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况，因此图象在物理 中有着广泛的应用。在实验中，运用图象来处理实验数据，探究内在的物理规律，具有独特之处。例如在探究串联电路中电流规律实验中，把各点作为横轴、电流 为纵轴，作出的图象为水平直线，很直观表示出串联电路中各点电流相等的规律。这样学生非常容易理解和记忆。在探究电阻上的电流跟电压的关系、同种物质的 质量与体积的关系、重力大小跟质量的关系等实验中都运用到图象法。这样把数

物理教学的科学性、严谨性、逻辑性

物理教学的科学性、严谨性、逻辑性 ———浅谈在中学物理教学中科学素养的培养 毕传平 在平时的听课学习中发现，有很多教师甚至包括一些老教师，对物理教学的科学性、严谨性、逻辑性不甚了解，或者是要求不够严格，导致在教学中出现很多问题，如出现科学性错误、结论表述不够严谨、过程分析思维混乱没有逻辑性，学生越听越乱，学习教学效率低下，长此以往导致学生养成脱离实际、浮躁不求甚解、生搬硬套的习惯，这对学生毕业以后走上工作岗位解决实际问题也是非常不利的、对学生的终生发展也是不利的。如果大多数教师在平时教学中不能认真钻研教材、认真备课、提供科学严谨逻辑性强的优化方案，除了对学生个人的发展不利，也将影响整个国家的发展。因为中学物理学科的特点，作为我们物理教师培养学生科学素养的责任尤其重大，我们应当担当起这个责任。下面就分别阐述物理教学的科学性、严谨性、逻辑性，并结合具体事例分析。 一、科学性是指表述的内容是否符合客观实际，是否反映出事物的本质和内在规律，即概念、定义、论点是否正确，论据是否充分，实验材料、实验数据、实验结果是否可靠等。物理学是一门自然科学，在进行中学物理教学时，首先应当注重教学的科学性。无论是对物理现象、物理概念和物理规律的描述与表达，还是实验与习题的内容、数据等，都应当正确无误符合科学性。当然,不是说要一次就把某个问题讲深、讲透、讲全,而是要求不论在内容上和方法中都不应有科学性的错误。关于物理教学中的科学性典型错误有很多，下面所举的例题都很简单但又是不经意间常犯的错误。 【例1】、在一次公开课上，有一位老师分析下例：如图1所示，在光滑的绝缘水平面上固定两个同种正电荷P 、Q ，在PQ 连线上的M 点，由静止释放一带正电滑块，则滑块由静止开始一直向右运动到PQ 连线上的N 点时速度为零。关于此过程中下列说法正确的是（ ） A ．滑块受到的电场力一定是先减小后增大 B ．滑块的电势能一直减小 C ．PM 间距一定小于QN 间距 D ．滑块此后将在MN 间做往复简谐运动 分析：根据等量同种电荷电场线的分布规律，可知在PQ 连线的中点处场强为零，从P 、Q 到中点场强逐渐减小，故选项A 正确；滑块电势能变化由电场力做功决定，可知选项B 错误；由滑块的受力可知：滑块先做加速度减小的加速运动，到MN 中点时加速度为零，速度最大，然后向右做加速度增大的减速运动，到N 点速度为零、加速度向左最大，再返回做对称的运动，因此可作出滑块的速度—时间图像如图2所示，与弹簧振子的运动情况完全相似，所以滑块也做简谐运动，如取MN 连线中点为平衡位置O 、向右为位移正方向，可作出滑块的位移—时间图像如图3所示。故选项AD 正确。 【问题提出】 图1 P M Q N 图2 图3

初中物理_科学探究：物质的密度教学设计学情分析教材分析课后反思

八年级《物理》 第五章质量与密度 第三节《科学探究：物质的密度》 教学设计

第五章 质量与密度 第三节 科学探究：物质的密度 课程标准 科学内容 1.2.3通过实验，理解密度。会测量固体和液体的密度。解释生活中一些与密度关的物理现象。 科学探究 1、通过体验科学探究的过程，熟悉科学探究的几个主要要素。 2、会测量固体和液体的密度。 3、通过实验，理解密度。 学习任务分析 ： 本节是力学的基础部分，与前几章的“简单现象”相比，知识的讲述深入了一层，本节可以看成是质量的深化和延续，又是对物质世界认识的一种探索，同时也是学习液体压强，阿基米德原理，以及浮沉条件的重要基础。 学生现状分析： 初二学生现阶段能力发展水平不平衡，形象思维能力较强，逻辑思维能力发展水平不高，学生已有“物体体积越大， 质量越大”生活经验，已初步掌握了测量液体、固体质量和体积的方法， 同时 学生动手操作能力和欲望比较强，乐于参与实验，但学生分析实验数据的能力欠缺，为此，在本节课密度概念教学时，我将难度分解，逐层递进，分段探究，各个击破的方式方法，便于学生更好的理解密度概

念。 学习目标 1、通过体验科学探究的过程，熟悉科学探究的几个要素； 2、学习应用“比值”的方法定义物理量，建立密度的概念，认识密度的公式、单位； 3、理解密度是物质的特性； 4、解释生活中一些与密度有关的物理现象； 学习重点和难点 1、重点：通过体验科学探究的过程，熟悉科学探究的几个主要 要素。学习应用“比值”的方法定义物理量，建立密度概念，认识密度公式和单位。 2、难点：理解密度是物质的一种特性。 教法和学法： 教法：科学探究，小组合作。 学法：指导学生会利用比较、类比以及“比值”定义物理量的方法，正确建立密度的概念。 教学准备 教学课件：一个 演示实验器材：纯水、盐水、酒精各一杯、托盘天平，相同体积的铝块2个，铜块1个，塑料泡沫1块。 分组实验器材：天平（9架），砝码（9盒），量筒（9个），刻度尺，烧杯；

谈高中物理核心素养下科学思维能力的养成

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/c92756194.html, 谈高中物理核心素养下科学思维能力的养成作者：周幸 来源：《教育界·基础教育》2019年第11期 【摘要】在高中阶段，物理是一门理论与实践相结合的学科，与人们的实际生活联系紧密。学习物理的目的是培养学生的科学思维能力和创新能力。随着我国大力推进新课程改革，并将培养高中核心素养作为教学的一部分，有利于加强学生逻辑思维能力，实现物理教学的新目标。基于此，本文将深入探讨培养学生物理核心素养的重要性、高中物理教学存在的问题及培养学生物理核心素养的方式。 【关键词】高中物理;核心素养;科学思维 高中物理以“实践+理论”为主，理论是实践的基础，实践又在理论的基础上进一步验证理论的真实性，二者紧密联系在一起。对于激发学生对物理的学习兴趣，提升学生的学习能力，挖掘学生的潜能，教师发挥着重要作用。教师在物理教学过程中必须积极引导学生的科学思维，培养学生的实际动手能力，使学生自发形成物理学习意识。新课程改革对高中物理教学提出了新目标，对整个物理教学的意义深远，对提高我国教育质量具有重要作用。 一、高中物理教学存在的问题 第一，教师教学观念落后，跟不上时代步伐。在教学方法上，教师依旧采用单一的形式，教师口若悬河，学生盲目跟从;在思想上，教师未脱离应试教育的怀抱，喜欢直接讲解或简单得出答案;在教育方式上，教师脱离时代步伐，满足自身当下的成绩，不求进取，安于现状，没有及时充实自己，教育水平停滞不前;在教育观念上，教师过于相信自己的教学经验，没有充分认识到科学思维的重要性，不重视、不理会的态度也影响了实际教学质量。 第二，教学模式单一。物理强调知识的全面性和发散思维的重要性，但教师在授课过程中，往往会堆积许多知识点，导致授课内容显得复杂、时间紧迫、知识结构不清晰。同时，高中物理教师喜欢教授理论课，轻实验教学和实践活动，习惯利用更多时间向学生灌输大量知识，繁多的课堂作业、试卷、课后作业堆积在学生的课桌上。有时，教师因重视分数而有意提高课程难度，拓展难度较大的知识点，未等学生充分理解并运用知识点，教师已经开始了下一部分内容。教师忽略了学生的实际水平，导致教学质量低下。 第三，未厘清教学重点。教师倾向于把考试重点放在理论知识上，对物理教学的认识不够深入，所以未将科学思维能力的培养放在首位。同时，教师重视学生的成绩，把成绩作为评价学生的标准。在评定学生的综合表现时，教师倾向于考试分数，极少关注学生的学习能力和思想品质，也未将学生的其他能力纳入评价中。

物理学中常用的几种科学思维方法.

案例60 物理学中常用的几种科学思维方法 进入高三，高考在即。如何在高三物理复习中更好地提高学生的科学素质、推进知识向能力转化、提 高课堂教学的效率和质量，是摆在每个老师和学生面前的重要课题。物理教学中不仅要注重基础知识、基本规律的教学；更应加强对学生进行物理学研究问题和解决问题的科学思维方法的指导与训练。英国哲学家培根说过：“跛足而不迷路，能赶过虽健步如飞，但误入歧途的人”。学习也是这样，只有看清路，才能少走或不走弯路。可见，掌握物理学科的特点，熟悉物理研究问题和解决问题的方法是至关重要的。学好中学物理，不只是一个肯不肯用功的问题，它还有一个方法问题，掌握正确的思路和方法往往能起到事半功倍的效果。下面我们从高中物理综合复习教学的角度，通过对典型问题的分析、解答、训练，介绍常用的几种科学思维方法，以期达到减轻学生负担提高复习效率的目的。 1．模型法 物理模型是一种理想化的物理形态，将复杂的问题抽象化为理想化的物理模型是研究物理问题的基本 方法。科学家通常利用抽象化、理想化、简化、类比等把研究对象的物理学本质特征突出出来，形成概念或实物体系，即为物理模型。模型思维法就是对研究对象或过程加以合理的简化，突出主要因素忽略次要因素，从而解决物理问题的方法。从本质上说，分析物理问题的过程，就是构建物理模型的过程。通过构建物理模型，得出一幅清晰的物理图景，是解决物理问题的关键。实际中必须通过分析、判断、比较，画出过程图（过程图是思维的切入点和生长点）才能建立正确合理的物理模型。 [例1] 如图1－1所示，光滑的弧形槽半径为R （R>>MN 弧），A 为弧形槽的最低点，小球B 放在A 点 的正上方离A 点高度为h 处，小球C 放在M 点，同时释放，使两球正好在A 点相碰，则h 应为多大？ 解：对小球B ：其运动模型为自由落体运动， 下落时间为 t B ＝g h 2 对小球C ：因为R>>MN 弧，所以沿圆弧的运动模型是摆长等于R 的单摆做简 谐振动，从M 到A 的可能时间为四分之一周期的奇数倍 所以 t C ＝c T n 4)12(+ g R Tc π2＝ 解得：h ＝8 )12(22R n π+． （n ＝0，1，2……） 【评注】 解决本题的关键就在于建立C 小球的运动模型——单摆简谐振动，其圆弧的圆心相当于单摆的悬点，圆弧的半径相当于单摆的摆长，只要求出C 小球运动到A 点的时间，问题就容易解决了 [例2] 在光滑的水平面上有三个完全相同的小球排成一条直线，其中2、3小球静止，并靠在一起。而1小球以速度v 0朝它们运动，如图1－2所示，设碰撞中不损失机械能，则碰后三小球的速度的可能值是 （A ）v 1＝v 2＝v 3＝30v （B ）v 1＝0, v 2＝v 3＝20v （C ）v 1＝－v 0/3, v 2＝v 3＝320v （D ）v 1＝v 2＝0, v 3＝v 0 解：依题意碰撞无机械能损失，小球之间的碰撞一定是弹性碰撞，这里关键 是如何建立正确的碰撞过程模型。若把2、3两小球看成整体，建立1小球和2、3 小球之间的两体碰撞模型就会得出（C ）答案错误结论。其实2、3小球只是靠在一起并没有连接，加之碰撞过程的位移极小，必须建立三小球之间依次碰撞的过程模型，由两球弹性碰撞得速度依次交换，所以（D ）正确 【评注】 本题关键在于建立正确地符合客观规律的小球碰撞模型——两两依次碰撞，要做到这一点必须掌握好基本概念和基本规律，认真分析题意，抓住问题的本质才行。 [例3] 如图1－3所示，有一根轻质弹簧将质量为m 1和m 2的木块连在一起并置于水平面上，问必须在m 1上至少加多大的压力，才能在撤去压力后，

初中物理常用的科学方法

初中物理常用的科学方法 一、控制变量法 控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来，使其保持不变，再比较、研究该物理量与该因素之间的关系，得出结论，然后再综合起来得出规律的方法。 例如，探究影响滑动摩擦力大小的因素；决定压力作用效果的因素；影响液体压强的大小的因素；影响动能大小的因素；影响重力势能大小的因素；影响蒸发快慢的因素；影响导体电阻大小的因素；电流跟电压电阻的关系；影响电功、电热大小的因素；影响电磁铁磁性强弱的因素；影响磁场对通电导体力的大小的因素等等实验，都运用了控制变量法。 二、等效替代法 等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。 例如，合力与分力的关系，串、并联电路中电阻的等效，都使用了等效替代法。 三、转换法 有的物理量不便于直接测量，有的物理现象不便于直接观察，通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象，从而获得结论的方法。 例如，在研究电热与电阻关系的实验中，电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测和比较，而我们通过转换为让煤油吸热，观察煤油温度变化情况，从而推导出哪个电阻放热多。在初中物理实验中，利用软细绳测量地图上铁路线上的长度、刻度尺和三角板配合测量硬币的直径、圆锥的高；在探究声音的响度与什么有关系的实验中，用乒乓球的振动放大和转换音叉的振动；利用电路中的灯泡是否发光等电流的效应来判断电路中是否有电流；利用磁场的吸铁性来研究磁场、电磁铁的磁性强弱等，都运用了转换法的思想。

谈初中物理教学中的科学探究

谈初中物理教学中的科学探究 初中物理新课程标准和教材突出了对学生素质的全面培养，突出了知识建构的过程，尤其是在教学的方法上，强调了科学探究。下面，就科学探究在教学中的运用谈几点看法： 一、要创设问题情景，营造探究氛围 学生在学习过程中必然会遇到许多认知问题，这些问题交织在一起，成为学生探究的心理动力和探究式课堂教学的契机。中学生有很强的求知欲，时常表现为思想上的困惑和疑问，正是这些思想和认知问题驱动学生去追求知识、探索真理。因此，在教学中教师要善于把教材中既定的物理观点转化为问题，以展现知识的发生发展过程，借助具有内在逻辑联系的问题设计，促使学生思考，逐步培养学生自己发现问题、分析问题和解决问题的能力，使学生真正成为知识的主动建构者。例如，在《自由落体运动》的教学中，根据伽利略反驳亚里斯多德的观点,设计成这样的问题：假如越重的物体下落得越快,越轻的物体下落得越慢,那么将这个重物和这个轻物拴在一起,快慢情况又如何呢?有的同学说,两物相加更重了,应该下落得更快；有的同学说,重物的下落由于受到轻物的牵制,下落肯定要比原来慢。学生经过探究，逐步寻找正确的答案。这样，通过挖掘教材，设置问题，让问题在学生新的需要与原有水平之间产生冲突，激发了学生的学习动机，不断切入学生思维的最近发展区，不断地缩短学生原有水平与学习目标之间的距离，使学生成为知识的主动建构者。 二、循序渐进，逐步深入 探究式教学强调了学生的参与和主动学习，但是探究活动的安排应有一定的梯度。 1、探究式教学在具体活动的安排上，应遵循由易到难的原则，逐步加大探究力度 从探究的环节上来看，可以逐个环节地训练。如可以先从提出问题开始。对问题的提出也可以由浅到深，对问题的表达来说可以由粗糙到精确。对于一个探究活动也可着重于探究某个或某几个方面。例如，对于《声音的产生》部分的教学中，可以着重于提出问题；探究摩擦力产生原因则着重于猜想与假设……另外，对于不同的学生，探究活动的要求不同，教师参与的程度也不同。 2、探究活动的数量应该由少到多，使教师和学生有一个逐步适应的过程 从总体上来说，可以将科学探究的环节渗透到不同的教学内容中。每一次探究活动，学生重点学习某一个环节涉及的有关方法。以便在完成一阶段学习之后达到对探究方法的整体了解。在此基础之上不断运用这些方法提高探究的能力。

物理学中常见的科学研究方法)

初中物理学中常见的科学研究方法新课程标准中的过程与方法目标要求在物理知识与技能的探索与 学习的过程中，使学生掌握一些简单的科学探究方法，形成比较有效的物理思想。 中考对这方面内容的考查正逐渐加强，考题涉及到的一些具体方法有才想法、观察法、实验法、分析法、综合法、归纳法、分类法、隔离法、假设法、比较法、等效（替代）法、建立理想模型法、控制变量法、实验推理法、转换法、类比法、逆向思维法等研究物理的方法。 一、控制变量法 在研究物理问题时，某一物理量往往受到几个不同物理量的影响，为了确定各个不同物理量之间的关系，就需要控制某些量，使其固定不变，改变某一个量，看所研究的物理量与该物理量之间的关系。例如： 1、探究浮力大小与哪些因素有关； 2、研究滑动摩擦力与压力和接触面之间的关系； 3、研究压力的作用效果与压力和受力面积的关系； 4、研究物体的动能与质量和速度的关系； 5、研究物体的重力势能与质量和高度的关系； 6、研究液体的压强与液体的密度和深度的关系； 7、研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系； 8、研究电流与电阻、电压的关系； 9、研究电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系； 10、研究电磁铁的磁性与线圈的匝数和电流大小的关系；

11、研究影响蒸发快慢的因素； 12、研究影响电动机转动快慢的因素与哪些因素有关； 二、转换法 在物理学习中，有时需要研究看不见、摸不着的物质（如电流、分子力、磁场）。这时就必须将研究的方向转移到该物质产生的各种可见的效应、效果上，由此来分析、研究该物质的存在、大小等。 1、利用温度计示数显示产生热量的多少； 2、灯泡是否发光判断电路中是否有电流； 3、通过电磁铁吸引大头针的多少判断电磁铁磁性的强弱； 4、扩散现象认识分子的运动； 5、影响响度大小的因素中，利用乒乓球振动显示音叉的振动；（音叉振动时放入水中，桌面上放些大豆等，起到放大的作用。） 6、通过小磁针的运动判断是否有磁场存在； 7、通过运动的物体推动木块的远近，说明它的动能大小； 8、电阻的大小可以通过电流示数的大小来显示； 三、等效替代法 将一个或多个物理量、装置、物理状态或过程用另一个物理量、一种装置、一个物理状态或过程代替，得到同样的效果。 1、“曹冲称象”用石块等效替换大象； 2、利用量筒测量不规则固体的体积； 3、电路中，若干个电阻可以等效为一个合适的电阻；

谈高中物理教学中的科学方法教育

谈高中物理教学中的科学方法教育 发表时间：2011-10-11T11:07:20.040Z 来源：《教育创新学刊》2011年10期供稿作者：张成坤 [导读] 物理教学中既应该让学生掌握物理学的概念和规律，更应该让学生重视科学的态度和科学的方法。 张成坤河北省大名县第一中学 在科技迅猛发展，知识日新月异，科技竞争日益激烈的今天，大多数教育人士已经普遍认识到，能力的高低在一定程度上，表现为掌握方法的多少和熟练程度。因此，物理教学中既应该让学生掌握物理学的概念和规律，更应该让学生重视科学的态度和科学的方法。 所谓科学方法，是研究自然科学和社会科学的一般规律性理论。在中学物理教学中，科学方法教育的内容有：一是物理学的研究方法的教育；二是物理学习方法的教育。在物理教学中，教师在完成传授知识的同时，有意识、有目的的进行科学方法教育和指导，有利于促进学生智能的发展，培养科学的态度，使学生在学习中不仅掌握了物理知识本身，而且掌握了研究和学习物理的方法，以及探索物理的精神。 一．指导阅读课本，培养自学方法 在教学中充分利用教科书，指导学生读书的方法，是培养学生自学能力的有效途径。一方面通过读书掌握物理的科学语言；二是通过反复读书，使掌握的知识更加全面、系统、准确；三是通过读书提高自学能力，在学习上变被动为主动，充分发挥学习的主动性和积极性。那么，怎样正确指导读书呢？ （1）基本概念、基本定律要着重读，对其中的重点字母要深入体会、准确理解。因为这些字句或揭露了事物的本质；或指出了事物变化的范围和条件；或反映两个事物的区别与联系。教学时，必须指导学生把这些重点字句“抠”出来搞清楚、弄明白。如功率的概念中把“时间”限制为“完成这些功所用的时间”，而不能简单说成“功率等于功跟时间的比值”。又如楞次定律：“感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”，“阻碍”的含义不是“阻止”，它是指：原来磁场增强时，感应电流磁场与原磁场反向；原来磁场减弱时，感应电流磁场与原磁场同向。在教材中“这段”、“该点”、“某时”、“某刻”、“任意”、“总是”等字眼很多，切不可轻视。要养成“抠”字眼的习惯，正确理解概念和规律的物理意义、适用条件。 （2）指导学生识图、读图、画图。物理学上的图形很多，如速度图线、振动图线、 波动图线、交流电的图线、气体状态变化图线、电力线、磁感线、电路图、受力图等，是用来描述量与量之间关系或变化规律的，是最简单的物理语言。学会识图、读图、画图是一种基本功，决不能忽视。通过对图形的理解，可以提高空间想象力，增强物理综合能力。 二．在物理知识的教学中渗透方法教育 科学方法教育既需要潜移默化的熏陶，也需要有目的的训练。脱离物理知识对中学生大讲科学方法，则犹如建设空中楼阁；埋头讲物理知识而不注意方法教育，则犹如给学生一堆砖瓦。因此，科学方法教育应渗透在物理知识教学之中，只有根植于物理知识沃土之中的科学方法教育，才会结出丰硕的智慧之果。在物理知识的教学中，处处蕴涵着科学方法。物理概念、物理规律的建立常常运用观察和实验、比较和分类、分析和综合、数学和推理、理想化等科学方法。如在概念教学中，将电势能和重力势能类比，学生很容易接受；在洛仑兹力教学中，由安培力演绎出洛仑兹力。在牛顿第二定律、玻—玛定律、楞次定律等规律的教学中，常采用观察和实验、数学推理的方法来研究。如“电磁感应”的教学就是对学生进行科学方法训练的好例子，可将教学过程组织为较完整地体现科学研究一般方法的过程，使学生受到科学方法的训练。 这样，在传授知识的同时，使学生感受科学方法在建立概念、发现规律中的作用，激发学生自觉的学习和运用科学方法解决实际问题的积极性。 三．重视物理学史，体会科学方法 物理教学改革的目的之一，是把科研人员应具有的素质和能力早一些对学生进 行培养和训练，使教和学的思路去尽量接近科学家认识的思路。这就要求我们将物理教学和物理学史结合，当然教学过程不同于科学研究过程，但在必要时，结合重要的物理史料用模拟科学认识过程的方法进行物理教学，这也是物理教学实质性改革的途径和方向，是实现上述教学目的，培养创造型人才的一个有效途径。模拟科学认识过程的方法，就是让学生遵循前人科学发现和发明的思路来学习，学会科学研究的方法。这就要求我们将物理学史溶于物理教学之中，将科学方法教育溶于物理学史教学之中。具体地讲就是善于把学生推到若干年前，让他们从当时的科学背景出发去重温科学家们在什么问题上、什么环节中、什么情况下、用什么方法和思路作出了科学发明和发现，从而把这些关键的步骤联系起来。 在“自由落体”教学中，首先应阐明：历史上，伽利略首先通过落体佯谬的思想进行实验，否定亚里斯多德的物体越重下落越快的结论；然后运用数学工具得出初速为零的匀加速直线运动S / t2 = 常量；进而用斜槽实验验证物体从光滑斜面下滑的运动是符合s / t2 = 常量的规律；最后将斜面实验推广，得出结论：落体运动是初速为零的匀加速运动。伽利略之所以敢于首先用一个理想实验批判亚里斯多德的学说，是因为他此前已进行过长期的实验研究，他曾多次观察过从同一高度同时下落的轻重不同的物体（如两个球体或两块石头等）的下落情况。伽利略认为自然界“总是习惯于运用某种最简单最容易的手段”这一哲学思考，使他大胆猜想自由落体运动是匀加速运动，他的关于落体的全部研究都是为了确证这一猜想而进行的。他的研究方法是观察---假设猜想----数学推理------实验验证---合理外推。他对自由落体运动的研究，开创了研究自然规律的科学方法，这就是“抽象思维，数学推导，科学实验”相结合的方法，对科学研究起到了重大的启蒙作用，极大地推动了物理学发展，是人类物理思想上最伟大的成就之一。然后引导学生重做伽利略的斜面实验，加深对方法的理解。 四．加强物理实验，体验科学方法 观察与实验是物理学研究的基本方法，物理学的所有规律都是通过实验建立起来的，也是学生学好物理知识的基本方法。在教学中，应培养学生六个方面的实验技能：一是掌握基本仪器的构造、原理和使用，能正确使用仪器进行观察、测量和读数；二是掌握中学有关实验的一般原理和实验方法；三是会正确记录实验数据，并能进行运算和分析，以得出正确的结论；四是了解误差概念，并学会初步的误差计算和分析；五是会写一般的实验报告；六是养成良好的实验习惯，包括爱护仪器、遵守安全操作规则和尊重实验事实的习惯等。例如“用温度计测温度”的教学中，可以对学生进行下述方法论的教育：（1）平衡原理：温度计与被测物体达到热平衡，温度计的液柱不再变化时的示数即是被测液体温度；（2）转化原理：把被测液体的温度转化为温度计内液柱的高低，是看不见向看得见的转化；（3）放大原理：

物理学中常用的几种科学思维方法

物理学中常用的几种科学思维方法 物理教学中不仅要注重基础知识、基本规律的教学；更应加强对学生进行物理学研究问题和解决问题的科学思维方法的指导与训练。英国哲学家培根说过：“跛足而不迷路，能赶过虽健步如飞，但误入歧途的人”。学习也是这样，只有看清路，才能少走或不走弯路。可见，掌握物理学科的特点，熟悉物理研究问题和解决问题的方法是至关重要的。学好中学物理，不只是一个肯不肯用功的问题，它还有一个方法问题，掌握正确的思路和方法往往能起到事半功倍的效果。 1．模型法. 物理模型是一种理想化的物理形态，将复杂的问题抽象化为理想化的物理模型是研究物理问题的基本方法。科学家通常利用抽象化、理想化、简化、类比等把研究对象的物理学本质特征突出出来，形成概念或实物体系，即为物理模型。模型思维法就是对研究对象或过程加以合理的简化，突出主要因素忽略次要因素，从而解决物理问题的方法。从本质上说，分析物理问题的过程，就是构建物理模型的过程。通过构建物理模型，得出一幅清晰的物理图景，是解决物理问题的关键。实际中必须通过分析、判断、比较，画出过程图（过程图是思维的切入点和生长点）才能建立正确合理的物理模型。 2．等效法. 当研究的问题比较复杂，运算又很繁琐时，可以在保证研究对象的有关数据不变的前提下，用一个简单明了的问题来代替原来复杂隐晦的问题，这就是所谓的等效法。在中学物理中，诸如合力与分力、合运动与分运动、总电阻与各支路电阻以及平均值、有效值等概念都是根据等效的思想引入的。教学中若能将这种方法渗透到对物理过程的分析中去，不仅可以使问题的解决变得简单，而且对知识的灵活运用和知识向能力转化都会有很大的促进作用。 3．极端法. } 所谓极端法，就是依据题目所给的具体条件，假设某种极端的物理现象或过程存在并做科学分析，从而得出正确判断或导出一般结论的方法。这种方法对分析综合能力和数学应用能力要求较高，一旦应用得恰当，就能出奇制胜。常见有三种：极端值假设、临界值分析、特殊值分析。 4．逆思法. 在解决问题的过程中为了解题简捷，或者从正面入手有一定难度，有意识地去改变思考问题的顺序，沿着正向（由前到后、由因到果）思维的相反（由后到前、由果到因）途径思考、解决问题，这种解题方法叫逆思法。是一种具有创造

在物理教学中如何培养学生核心素养

在物理教学中如何培养 学生核心素养 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

在物理教学中如何培养学生核心素养 在物理教学中，应从以下方面做起来培养学生的核心素养： 1、注重全体学生的发展，改变学科本位的观念 2、由“精英教育”改变为“大众教育”。义务教育阶段的物理教学目的是培养全体学生的科学素养，所以该阶段基础物理课程应该满足所有学生发展的需要，提升我国公民的科学素质。同时，课程的设置应主要以学生的发展为主，而非学科体系自身的完备。 在教学中，教师要观注全体学生，而不能只盯着几位尖子生。无论上课提问、辅导，还是课外活动等教师都要关心弱势学生。耐心地帮助他们提高学习，发展能力。同时，要优选教学内容，使教学内容能促进学生的能力提高，为他们的终身发展打下良好基础，而不要顾及学科的自身体系是否完备。 2、从生活走向物理，从物理走向社会。 课程设置应贴近学生的生活，让学生从身边熟悉的生活现象中去探究并认识物理规律，同时应将学生认识到的物理知识及科学研究方法与社会实践及其应用结合起来，让学生体会到物理在生活与生产中的实际应用。这不仅可以增强学生学习物理的兴趣，还可以培养学生良好的思维习惯和科学探究的能力。 在物理教学中，不仅要学生学到一定的物理基础知识，更要学生明白生活中的哪些现象可用什么物理知识来解释；同时会用物理知识指导生活、为社会生活服务。 3、注重科学探究，提倡学习方式多样化。 物理学习的主要目的不仅是学习物理知识，更重要的是让学生通过学习物理知识，学会学习，学会探究，形成正确的价值观。 在教学中，教师要注重科学探究的教学。要引导学生在探究中学习物理的研究方法，掌握一定的实验技巧和用数学处理物理问题的能力。同时养成正确的科学观和价值观。 科学探究不是唯一的课堂教学方式，教师可根据具体内容灵活地选用不同的教学方式。 4、注意学科渗透，关心科技发展。 随着认识的深入，人类把关于周围世界的知识分成不同的学科。这种人为的划分具有更方便地描述事物不同类别性质的优点，但也丧失了对于自然界的整体把握。然而，近代科学的进一步发展，特别是本世纪以来的科学进步，逐步揭示了物质的不同存在形式和运动形式之间存在着的内在本质联系，发现了原来被分割开的各门学科之间的联系和共性，以及各门学科共有的最基本、最本质的概念。在这种综合中，自然界的本质进一步得以显示。因此，为了培养符合时代发展需要的理想人才，为了使学生全面发展，要让学生整体地了解科学的发展及其与社会科学的相互渗透等。科学技术的发展为人类带来了福音，但也带来了一些负面影响。让学生认识科学技术整体的社会功能及必要的社会控制策略。在教学中，教师能以先进的教学理念进行教学，将是事半功倍的。这不仅让学生学到了科学知识，也学到了科学研究的方法，增强了科学能力，养成了正确的科学情感，态度和价值观。同时也能正确认识科学、技术与社会的关系。这将大大地提高学生的科学素养。