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摘 要:伴随着物理学科的发展,物理的研究方法也在演变,以亚里士多德为代表的理论分析和以伽利略为代表的实验方法最终成为物理学研究的两种基本方法。在高中物理教学过程中,我们也要注意这两种研究方法的影响。理论分析的研究方法在高中物理教学中表现为经典地图示法,而以多媒体为代表的新方法虽然不是直接的实验方法,但是它在一定程度上弥补了缺乏实验的遗憾。
关键词:高中物理;教学方法;理论分析;多媒体
一、物理学及其研究方法的变革
物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科,它具有悠久的历史。早在公元前4世纪古希腊哲学家亚里士多德就著有《物理學》(Physics)一书,书中对物质运动已有一定的研究。随着历史的发展物理学也不断发展,随后涌现了像伽利略、牛顿、麦克斯韦等伟大的物理学家,物理学的领域何在不断扩大,如今的物理学包括牛顿力学、电磁学、热力学、相对论和量子力学等领域。对于高中生而言,力学和电磁学是最主要的内容,相对论等知识则作为拓展内容不要求学生深入学习。
物理学的发展也伴随着物理研究者研究方法的革新,从古典的希腊传统到文艺复兴时期是物理学研究方法进步的主要时期。如果说亚里士多德所代表的古典物理学注重基于尝试的理论分析,那么以伽利略和牛顿等位代表的物理学则更注重控制变量的实验方法。其中,最典型的案例就是,伽利略以“两个铁球同时落地”的实验推翻了亚里士多德“重者先落地”的结论。亚里士多德由“困在一起的一堆鸡毛先于一支鸡毛落地”,而认为“相同物质,重者先落地”,而伽利略则以实验证明“相同物质,同时落地”。控制变量的实验方法其优势在于对于所有的因素都能定量分析,而基于尝试的理论分析即便是考虑到了一些因素,但是依旧无法做到定量。例如“两个铁球”案例中的空气因素,伽利略可以将其与铁球重力相比而忽略之,但是亚里士多德却将其考虑在内,但是由于无法定量分析,亚里士多德只能诉诸于常识,当这种常识从“鸡毛”变为“铁球”的时候结果就完全不一样。
以上两种方法中,伽利略的方法我们可以称之为“物的方法”,即注重现实物质实验的方法,亚里士多德的方法我们可以称之为“理的方法”,即侧重理论分析的方法,两种方法合起来就是“物理的方法”。事实上在物理教学中这两种方法缺一不可。
二、物理教学中的经典方法与新方法
自近代以来,物理学十分重视实验方法。就中学生物理学习而言,尽管我国出台的新课程标准也强调物理实验的重要性,但是作为教学内容,不可能每节课都做实验,尤其是高中物理有大量的习题,更不可能每道题都做实验。事实上在传统的物理教学中为了弥补实验已经有了经典的教学办法,以力学部分为例力的示意图就是从理论层面分型物体的受力状态,详细完整的受力分析可以弥补难以做实验的缺憾。在做受力分析的时候要注意受力图的起点在受力物体上,并且在受力面上,而且要灵活应用“整体法”和“分离法”结合物体的运动状态来分析其受力情况。牛顿第一定理往往是解开此类题型的关键钥匙。以下例题是一道非常典型的题目:图1中A、B、C均属于质量相同的小木块,放置在水平面上,其中水平方向的恒力F是作用在B木块上的,而A、B、C三个小木块都是在用同样的速度V在水平面上做着匀速运动,在此过程中求C对B的作用力大小。
在题目中,由于A、B、C均在水平面做匀速直线运动,按照牛顿第一原理A、B、C的合力都是零,因此在考虑C作用于B的静摩擦力时,可以将A和B作为一个整体来看,受力分析如图2,很容易得出C对B的静摩擦力为F。
随着现代技术的发展,多媒体教学已经在各大学校普遍使用。物理课堂多媒体的使用更大程度弥补了无法每堂课做实验的缺憾。利用多媒体技术不仅可以播放实验过程,免去进实验室的麻烦,而且可以利用动画效果更加完美滴呈现受力分析的过程。以往在平面上画受力图只能画静态的图像,无法真实反应物体运动的状态。利用多媒体动画就可以解决这一问题,并且灵活使用多种颜色,就可以清楚地表现受力物体和受力面。不仅如此,动画效果还能解决变力问题。在一个运动过程中,某一物体前后受力大小不同,如果要用画图的方式则只能画多个图,表示不同时刻的受力情况,而用动画就可以直接用动态的形式反映力的变化。
三、结语
任何一门学科都有其悠久的历史,尤其专属的研究方法,物理学也不例外。对于高中物理而言,尽管我们没有必要为学生讲述科学史的演变,没有必要详细学习物理史的具体知识。但是物理研究的基本方法不可避免地影响着我们的教学工作。因此作为一名物理教育工作者,我们有责任探索物理教学方法,因为有了优等的教学方法我们才能提高课堂效率,让学生更容易地掌握物理知识。本文只是以高中物理中的力学部分为例,讨论的图示法和多媒体法两种最基本的方法。高中物理教学中还有更多的方法值得我们去探寻和研究。
参考文献:
[1]唐陆恒.高中物理力学的学习技巧[J].中学生数理化(教与学),2016,(6):47-47.
[2]盛健.浅谈高中力学解题思路及技巧[J].数理化学习(教育理论),2015,(10):12-13.
作者简介:
吴志刚(1987—),男,汉族,宁夏西吉人,本科,职称:二级教师,主要研究方向:高中物理。
关键词:高中物理;教学方法;理论分析;多媒体
一、物理学及其研究方法的变革
物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科,它具有悠久的历史。早在公元前4世纪古希腊哲学家亚里士多德就著有《物理學》(Physics)一书,书中对物质运动已有一定的研究。随着历史的发展物理学也不断发展,随后涌现了像伽利略、牛顿、麦克斯韦等伟大的物理学家,物理学的领域何在不断扩大,如今的物理学包括牛顿力学、电磁学、热力学、相对论和量子力学等领域。对于高中生而言,力学和电磁学是最主要的内容,相对论等知识则作为拓展内容不要求学生深入学习。
物理学的发展也伴随着物理研究者研究方法的革新,从古典的希腊传统到文艺复兴时期是物理学研究方法进步的主要时期。如果说亚里士多德所代表的古典物理学注重基于尝试的理论分析,那么以伽利略和牛顿等位代表的物理学则更注重控制变量的实验方法。其中,最典型的案例就是,伽利略以“两个铁球同时落地”的实验推翻了亚里士多德“重者先落地”的结论。亚里士多德由“困在一起的一堆鸡毛先于一支鸡毛落地”,而认为“相同物质,重者先落地”,而伽利略则以实验证明“相同物质,同时落地”。控制变量的实验方法其优势在于对于所有的因素都能定量分析,而基于尝试的理论分析即便是考虑到了一些因素,但是依旧无法做到定量。例如“两个铁球”案例中的空气因素,伽利略可以将其与铁球重力相比而忽略之,但是亚里士多德却将其考虑在内,但是由于无法定量分析,亚里士多德只能诉诸于常识,当这种常识从“鸡毛”变为“铁球”的时候结果就完全不一样。
以上两种方法中,伽利略的方法我们可以称之为“物的方法”,即注重现实物质实验的方法,亚里士多德的方法我们可以称之为“理的方法”,即侧重理论分析的方法,两种方法合起来就是“物理的方法”。事实上在物理教学中这两种方法缺一不可。
二、物理教学中的经典方法与新方法
自近代以来,物理学十分重视实验方法。就中学生物理学习而言,尽管我国出台的新课程标准也强调物理实验的重要性,但是作为教学内容,不可能每节课都做实验,尤其是高中物理有大量的习题,更不可能每道题都做实验。事实上在传统的物理教学中为了弥补实验已经有了经典的教学办法,以力学部分为例力的示意图就是从理论层面分型物体的受力状态,详细完整的受力分析可以弥补难以做实验的缺憾。在做受力分析的时候要注意受力图的起点在受力物体上,并且在受力面上,而且要灵活应用“整体法”和“分离法”结合物体的运动状态来分析其受力情况。牛顿第一定理往往是解开此类题型的关键钥匙。以下例题是一道非常典型的题目:图1中A、B、C均属于质量相同的小木块,放置在水平面上,其中水平方向的恒力F是作用在B木块上的,而A、B、C三个小木块都是在用同样的速度V在水平面上做着匀速运动,在此过程中求C对B的作用力大小。
在题目中,由于A、B、C均在水平面做匀速直线运动,按照牛顿第一原理A、B、C的合力都是零,因此在考虑C作用于B的静摩擦力时,可以将A和B作为一个整体来看,受力分析如图2,很容易得出C对B的静摩擦力为F。
随着现代技术的发展,多媒体教学已经在各大学校普遍使用。物理课堂多媒体的使用更大程度弥补了无法每堂课做实验的缺憾。利用多媒体技术不仅可以播放实验过程,免去进实验室的麻烦,而且可以利用动画效果更加完美滴呈现受力分析的过程。以往在平面上画受力图只能画静态的图像,无法真实反应物体运动的状态。利用多媒体动画就可以解决这一问题,并且灵活使用多种颜色,就可以清楚地表现受力物体和受力面。不仅如此,动画效果还能解决变力问题。在一个运动过程中,某一物体前后受力大小不同,如果要用画图的方式则只能画多个图,表示不同时刻的受力情况,而用动画就可以直接用动态的形式反映力的变化。
三、结语
任何一门学科都有其悠久的历史,尤其专属的研究方法,物理学也不例外。对于高中物理而言,尽管我们没有必要为学生讲述科学史的演变,没有必要详细学习物理史的具体知识。但是物理研究的基本方法不可避免地影响着我们的教学工作。因此作为一名物理教育工作者,我们有责任探索物理教学方法,因为有了优等的教学方法我们才能提高课堂效率,让学生更容易地掌握物理知识。本文只是以高中物理中的力学部分为例,讨论的图示法和多媒体法两种最基本的方法。高中物理教学中还有更多的方法值得我们去探寻和研究。
参考文献:
[1]唐陆恒.高中物理力学的学习技巧[J].中学生数理化(教与学),2016,(6):47-47.
[2]盛健.浅谈高中力学解题思路及技巧[J].数理化学习(教育理论),2015,(10):12-13.
作者简介:
吴志刚(1987—),男,汉族,宁夏西吉人,本科,职称:二级教师,主要研究方向:高中物理。