类比法在高中物理中的教学实践研究
发布时间：2022-01-13 11:18
随着社会和科技的不断发展变化,社会对人才能力的要求有了变化,新时期国家对理科人才有了新的评价标准,为培养能满足未来社会对人才的需求,国家教育部曾多次进行教育改革并实施新高考,新课程改革和新高考都越来越注重学生的物理学科核心素养、自主学习能力等,为了培养新时期理科人才,高中物理教学必定要注重对学生的物理学科核心素养的培养,然而,高中物理具有现象复杂、概念抽象、规律复杂、思维逻辑强、系统性强等特点,加大了学生学习物理的难度。类比法是高中物理物理教学中非常常见的物理思想方法之一,巧妙的利用类比法能帮助学生突破重难点,对学生形成概念、理解规律、构建知识框架、迁移应用知识解决实际物理问题等有极大的帮助,学生的发散、类比推理、概括等科学思维得以激发,有利于学生终身学习理念的养成,提高学生的物理核心素养;对于教师方面有助于教师对教材的进一步了解掌握和把控,有利于教师专业素质的提升,顺应时代的发展,全身心投入到教学中。本文将以文献研究作为理论基础,查阅大量的资料,分析了研究背景,提出研究问题,确定类比法在高中物理教学中的意义与价值,并对类比法及其相关的概念进行界定,梳理于类比法有关的理论知识,学习类比...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
物体在时间内沿圆弧从M运动到N
4FC.大于45FD.小于45F大部分同学选择了A选择。原因：库仑力和万有引力都与距离的二次方成反比，处理万有引力问题时，如果是球体，距离则是球心至球心之间的距离，所以学生类比万有引力解决问题，得到了A选择。提问：如果两个带电体间的距离远远大于带电体的大小时，带电体的形状、大小以及电荷分布状况对它们之间的库仑力影响可以忽略不计，可以将带电体看做点电荷。带电体内有自由移动的电荷，若两个带电体之间距离不满足远大于带电体的纬度时，其中的自由电荷是否会受到带电体的作用而重新分布？甲乙图3.2带电球体的电荷分布状况分析：如果是同种电荷，由于排斥了，使得带电体内的自由电荷重新分布，如图3.2乙图，左边带电体的电荷分布中心偏离O1点，偏向左边，即为O11，右边的带电体电荷分布中心亦偏离O1，偏向右边，即为O12，则采用库仑定律时，带电体间的距离应该取O11到O12之间的距离，大于球心间的距离。如果是异种电荷时，电荷分布状况如何？让学生自己分析。让学生总结质点与点电荷的不同之处：自由电荷重新分布。教学反馈：虽然利用质点类比点电荷，学生很容易就能理解点电荷的含义，但是容易忽略带电体电荷分布状况对距离的影响，会导致对点电荷的理解不足，所以教学中应用类比法一定要注意类比的两对象之间的差异。采用类比法，学生能够从知识中找到知识间的联系性和统一性，同时能够找到知识间存在的差异，对培养学生的科学思维、创新思维有着极大的帮助，同时让学生在头脑中快速形成了点电荷与质点相似却又不同的观念，提高学习效率，激发学生探索知识差异的兴趣。例5：分子力和分子势能的理解（类比弹簧模型）教学中容易发现：分子间的作用力和分子势能是比较抽象问题，但通过液
西南大学学科教学（物理）硕士学位论文26体混合、压缩物体、拉伸物体很容易理解分子间存在间隙以及分子力，对于斥力、引力、合力（分子力）随分子间的距离r的变化规律，斥力与引力相等时，分子间的距离称为平衡位置r0，学生在分析理解上往往不成问题，但是，遇到问题后，往往就会因为知识的杂乱而忘记，此时可类比弹簧模型加强理解与记忆。教学片段：相应的基本知识学习理解后，抛出问题1：是否能想到与分子具有相似特点的模型帮助理解分子力？（目的：拓展学生的思维）在引导中提出弹簧连着两个小球的模型，并让学生思考填写表3.9。表3.9弹簧连接两个小球时小球受力与分子力的比较间距弹簧模型（轻弹簧连接两个小球，小球相当于分子）分子力平衡位置r0r>r0r>r0弹簧自然长度，弹力为弹簧处于拉伸状态，对小球表现为弹簧处于压缩状态，对小球表现为引力=斥力，合力为引力>斥力，合力为引力<斥力，合力为选修3-3第七章第5节内能中，依旧需要利用此模型类比理解分子势能。教学中先回顾重力势能与物体位置有关以及重力势能与重力做功关系，再提出：如果轻弹簧连接两个小球，由于被拉伸或者压缩，弹簧要恢复原状，对小球有引力或斥力的作用，则小球与弹簧构成的系统具有势能，由物体间的位置决定，那么，分子间存在分子力，分子组成的系统是否具有分子势能？学生阅读课本后会得出一个肯定的答案，并得到分子力与分子势能的功能关系，并让学生类比学习，如图3.3：图3.3弹簧模型类比分子势能的变化教学反馈：在考试要求上，分子力和分子势能的要求都属于Ⅰ级要求，只需要理解分子力和分子势能随分子距离的变化规律，并能做出简单的分析即可，大部分学生都能达到这个能力，作业反馈正确率80%以上，导学案反思问题与类比法
【参考文献】：
期刊论文
[1]以类比为刀刃,行庖丁解牛之术——类比法在高中物理教学中的应用研究[J]. 何志锋. 高中数理化. 2017(14)
[2]核心素养下物理思维能力的培养[J]. 蔡向阳. 当代教研论丛. 2017(07)
[3]量子力学建立中的创新思维[J]. 任金忠,李丽霞,刘洁晶. 衡水学院学报. 2015(04)
[4]高中物理思维障碍探究[J]. 徐锡扬. 数理化学习(高中版). 2014(03)
[5]需要强调的关于保守力(对)做功特点、势能的特征[J]. 滕维中,郭进,杨庆怡,陈祖宁. 教育教学论坛. 2013(15)
[6]浅谈类比法在高中物理教学中的应用[J]. 张继平. 中学课程资源. 2013(03)
[7]类比法在物理教学中的应用[J]. 张荣芳,胡安智. 物理教学探讨. 2011(02)
[8]物理教学中的类比法[J]. 廖继红. 湖南农机. 2009(11)
[9]谈逸出功与电离能[J]. 戎凯. 中学物理教学参考. 2009(Z1)
[10]物理学中的类比方法及其应用[J]. 老士翠. 辽宁教育行政学院学报. 2008(06)
硕士论文
[1]高考物理试卷对科学思维能力的考查研究[D]. 樊卓琳.陕西师范大学 2018
[2]基于类比法的高一物理概念教学设计策略研究[D]. 牛盼盼.西北师范大学 2018
[3]转化与化归思想方法在高中物理教学中的应用研究[D]. 王新锋.苏州大学 2016
[4]新时期理工科大学生素质研究[D]. 黄海.南京师范大学 2004
本文编号：3586321
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
物体在时间内沿圆弧从M运动到N
4FC.大于45FD.小于45F大部分同学选择了A选择。原因：库仑力和万有引力都与距离的二次方成反比，处理万有引力问题时，如果是球体，距离则是球心至球心之间的距离，所以学生类比万有引力解决问题，得到了A选择。提问：如果两个带电体间的距离远远大于带电体的大小时，带电体的形状、大小以及电荷分布状况对它们之间的库仑力影响可以忽略不计，可以将带电体看做点电荷。带电体内有自由移动的电荷，若两个带电体之间距离不满足远大于带电体的纬度时，其中的自由电荷是否会受到带电体的作用而重新分布？甲乙图3.2带电球体的电荷分布状况分析：如果是同种电荷，由于排斥了，使得带电体内的自由电荷重新分布，如图3.2乙图，左边带电体的电荷分布中心偏离O1点，偏向左边，即为O11，右边的带电体电荷分布中心亦偏离O1，偏向右边，即为O12，则采用库仑定律时，带电体间的距离应该取O11到O12之间的距离，大于球心间的距离。如果是异种电荷时，电荷分布状况如何？让学生自己分析。让学生总结质点与点电荷的不同之处：自由电荷重新分布。教学反馈：虽然利用质点类比点电荷，学生很容易就能理解点电荷的含义，但是容易忽略带电体电荷分布状况对距离的影响，会导致对点电荷的理解不足，所以教学中应用类比法一定要注意类比的两对象之间的差异。采用类比法，学生能够从知识中找到知识间的联系性和统一性，同时能够找到知识间存在的差异，对培养学生的科学思维、创新思维有着极大的帮助，同时让学生在头脑中快速形成了点电荷与质点相似却又不同的观念，提高学习效率，激发学生探索知识差异的兴趣。例5：分子力和分子势能的理解（类比弹簧模型）教学中容易发现：分子间的作用力和分子势能是比较抽象问题，但通过液
西南大学学科教学（物理）硕士学位论文26体混合、压缩物体、拉伸物体很容易理解分子间存在间隙以及分子力，对于斥力、引力、合力（分子力）随分子间的距离r的变化规律，斥力与引力相等时，分子间的距离称为平衡位置r0，学生在分析理解上往往不成问题，但是，遇到问题后，往往就会因为知识的杂乱而忘记，此时可类比弹簧模型加强理解与记忆。教学片段：相应的基本知识学习理解后，抛出问题1：是否能想到与分子具有相似特点的模型帮助理解分子力？（目的：拓展学生的思维）在引导中提出弹簧连着两个小球的模型，并让学生思考填写表3.9。表3.9弹簧连接两个小球时小球受力与分子力的比较间距弹簧模型（轻弹簧连接两个小球，小球相当于分子）分子力平衡位置r0r>r0r>r0弹簧自然长度，弹力为弹簧处于拉伸状态，对小球表现为弹簧处于压缩状态，对小球表现为引力=斥力，合力为引力>斥力，合力为引力<斥力，合力为选修3-3第七章第5节内能中，依旧需要利用此模型类比理解分子势能。教学中先回顾重力势能与物体位置有关以及重力势能与重力做功关系，再提出：如果轻弹簧连接两个小球，由于被拉伸或者压缩，弹簧要恢复原状，对小球有引力或斥力的作用，则小球与弹簧构成的系统具有势能，由物体间的位置决定，那么，分子间存在分子力，分子组成的系统是否具有分子势能？学生阅读课本后会得出一个肯定的答案，并得到分子力与分子势能的功能关系，并让学生类比学习，如图3.3：图3.3弹簧模型类比分子势能的变化教学反馈：在考试要求上，分子力和分子势能的要求都属于Ⅰ级要求，只需要理解分子力和分子势能随分子距离的变化规律，并能做出简单的分析即可，大部分学生都能达到这个能力，作业反馈正确率80%以上，导学案反思问题与类比法
【参考文献】：
期刊论文
[1]以类比为刀刃,行庖丁解牛之术——类比法在高中物理教学中的应用研究[J]. 何志锋. 高中数理化. 2017(14)
[2]核心素养下物理思维能力的培养[J]. 蔡向阳. 当代教研论丛. 2017(07)
[3]量子力学建立中的创新思维[J]. 任金忠,李丽霞,刘洁晶. 衡水学院学报. 2015(04)
[4]高中物理思维障碍探究[J]. 徐锡扬. 数理化学习(高中版). 2014(03)
[5]需要强调的关于保守力(对)做功特点、势能的特征[J]. 滕维中,郭进,杨庆怡,陈祖宁. 教育教学论坛. 2013(15)
[6]浅谈类比法在高中物理教学中的应用[J]. 张继平. 中学课程资源. 2013(03)
[7]类比法在物理教学中的应用[J]. 张荣芳,胡安智. 物理教学探讨. 2011(02)
[8]物理教学中的类比法[J]. 廖继红. 湖南农机. 2009(11)
[9]谈逸出功与电离能[J]. 戎凯. 中学物理教学参考. 2009(Z1)
[10]物理学中的类比方法及其应用[J]. 老士翠. 辽宁教育行政学院学报. 2008(06)
硕士论文
[1]高考物理试卷对科学思维能力的考查研究[D]. 樊卓琳.陕西师范大学 2018
[2]基于类比法的高一物理概念教学设计策略研究[D]. 牛盼盼.西北师范大学 2018
[3]转化与化归思想方法在高中物理教学中的应用研究[D]. 王新锋.苏州大学 2016
[4]新时期理工科大学生素质研究[D]. 黄海.南京师范大学 2004
本文编号：3586321
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