物理教学类电大毕业论文范文 与类比方法在高中物理教学中的运用基于对特级教师朱建廉老师三节公开课的分析相关学年毕业论文范文

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类比方法在高中物理教学中的运用基于对特级教师朱建廉老师三节公开课的分析

摘 要开普勒认为“我珍惜类比胜于任何别的东西,它是我最可信赖的老师,它能够揭示自然界的秘密.”类比是一种非常重要的科学方法,在教师的引导下,运用可以调动学生学习的积极性和主动性,培养学生的科学思维,拓展解决问题的能力.本文通过对朱建廉老师三节公开课中类比方法的运用进行分析,提出教师在高中物理教学中运用类比方法的几点建议,给广大物理教师提供参考.

关键词类比方法高中物理特级教师

1 引言

所谓类比,就是两个对象之间在某些方面具有共同点、相似点或者有联系的特征.从而据此猜测出这两个对象在其他方面也有类似的特征或者共同点.其基本模式是A 事物具有a、b、c、d 等属性,B 事物具有a´、b´、c´、d´ 等属性,其中a´、b´、c´ 分别与a、b、c 相同或者相似.可以得到B 事物可能也具有与d 相同或者相似的属性d´.朱建廉老师是江苏省首批教授级中学高级教师,江苏省物理特级教师,高考命题研究专家,参加过多次高考命题研究,多次荣获各级各类教学、论文优秀奖.其生动活泼的课堂氛围、灵活多变的教学方法、幽默风趣的教学风格深受学生的喜爱,笔者通过观摩朱老师的《追寻守恒量》《电动势》和《磁感应强度》发现,朱老师十分擅长在课堂教学中运用类比方法教学,激发学生思维、调动学生学习的积极性和主动性.本文笔者试图通过观摩这三节课,分析朱建廉老师教学中类比方法的运用特点及其教学效果,得出物理教学中运用类比方法的建议,希望对广大的中学物理教师有一些借鉴意义.

2 对三节课中运用类比方法的分析

通过观摩《追寻守恒量》《电动势》和《磁感应强度》三节课(视频资源可以参考网站:http://www.jssjys.com/),朱老师在这三节课中主要有四处运用了类比方法,其过程梳理如下表.

下面对三节课中类比方法的运用过程做具体分析:

《追寻守恒量》选自人教版高中物理必修二第七章第一节.在同学们发现了小球来回摆动过程中存在“速度”与“高度”的“此消彼长”的关系中得到的只是存在“守恒量”的必要条件,要得到充要条件必须将“速度”的变化量与“高度”的变化量做定量比较.由此创设了如何将“速度”的变化量与“高度”的变化量做定量比较的问题情境,学生认为高度减小,速度增加,而两种物理量量度不同,无法比较,此时朱老师只是提点了一句不同质量的“萝卜”与“青菜”如何交换才合理?学生就立刻想到了等价交换,并由此想到与“速度”以及“高度”都有关系的物理量“能量”,从而找到了守恒量.朱老师的一个提点就是一个类比方法的运用.“萝卜”与“青菜”的交换与“速度”与“高度”的交换特征相似,“萝卜”和“青菜”两者属性相同,但种类不同,无法直接交换,但却可以用钱来将它们的价值等价,那么“速度”和“高度”也应该可以找到一个和它们都相关的量来等价,这个量就是“能量”.“速度”与动能相关,“高度”与势能相关.通过类比,激发了学生的积极思维,促进学生掌握正确的思维方法,此外,学生也能够更好地理解“速度”“高度”以及“能量”三者之间的关系,为后面学习动能定理、机械能守恒定律等知识打下良好的基础.

《电动势》选自选修3-1 中第二章第二节.朱老师在总结完电动势的定义、定义式、意义之后,运用了类比方法来加深学生对电动势的理解与认识,一方面,电动势表示电源的供电能力,什么叫供电能力学生难以理解;另一方面,考虑到初中在学习电源电压时候是不考虑电源的内阻的,学生比较容易忽视电源内阻.而电动势的特性与爸爸(妈妈)给孩子供养生活费非常相似,电源电动势的大小与爸爸(妈妈)的月薪相似,而电源的内阻消耗与爸爸(妈妈)本身消费相似.则月薪越多,表示供养能力越强,那么电动势越大,其供电能力也应该越强.同样地,爸爸(妈妈)消费越多,表示供养能力越弱,而内阻越大,供电能力也越弱.即电源本身也消耗电能,也影响供电能力的强弱,即供电能力不仅与电动势大小有关,也与内阻的大小有关,所以非静电力做功获得的电能有一部分被电源内阻消耗.通过类比的方法,学生就可以更容易理解什么叫电动势表示供电能力的强弱,供电能力与哪些因素有关,也不会遗忘电动势的内阻,从而帮助学生理解较为抽象的概念,让学生能够体会科学方法在研究物理问题中的重要性.

《磁感应强度》选自选修3-1 中第三章第二节.为了更好地引入课题《磁感应强度》,朱老师从第一节的课题名称“磁现象和磁场”出发,为得出“磁感应强度”“磁现象”和“磁场”之间是有关系的,运用戏剧“梁山伯和祝英台”来类比.梁山伯和祝英台显然有关系,“磁现象和磁场”都是“A 和B”则说明A 和B 两者有一定关系.然后让学生思考得出两者的关系:“磁现象”实际上就是“磁场”这种物质某种特性的外在表现,而我们把其中“力的表现”就定义为“磁感应强度”.朱老师通过类比,活跃了课堂的气氛,拉近了师生间距离,也有助于培养学生合理的思维习惯和科学的思维品质.

在《磁感应强度》这一节教学中为了比较“比值定义法”定义电场强度与磁感应强度的区别,朱老师也用到了类比方法.也就是:对于电场中某点的电场强度与试探电荷在这点的运动状态、运动方向无关,因此在用“比值定义法”定义电场强度的时候不用设定相应的方向关系,而对于磁场中某点的磁感应强度与试探电流元的这点的方向有关,因此在用“比值定义法”定义磁感应强度的时候需要设定相应的方向关系.因为无论电场强度还是磁感应强度都是比较抽象的概念,在比较过程中还涉及到了许多新的物理概念如“电场”“磁场”“试探电荷”和“试探电流元”等等,朱老师因此创设了一个类比的情境来帮助学生理解,也就是用无论什么人经过“愚蠢的小王”家都要被打,而对于“聪明的小李”家则是好人经过不被打,坏人经过才会被打.将“愚蠢的小王”与“电场”做相似处理,将“聪明的小李”与“磁场”做相似处理,从“愚蠢的小王”不能区分“坏人和好人”这个特点得到“电场”对试探电荷的作用不受试探电荷运动状态和方向的影响,从“聪明的小李”能区分“好人和坏人”这个特点得到磁场对试探电流元的作用受到试探电流元方向的影响,从而说明两者定义时候的不同之处.朱老师通过一个自创的幽默有趣的类比情境,引得学生欢笑不断,活跃了气氛,激发了学生的内在学习兴趣,帮助学生消除畏难的心理,增强了学生的自信心,也帮助学生在同化与顺应中更好地构建知识.

3 在高中物理教学中用好类比方法的建议

在高中物理教学中善用类比、用好类比,能有效地激发学生的兴趣,引导学生的思考,有利于突破教学的重难点,提高课堂教学效率.基于对朱建廉老师的三节公开课的分析,笔者提出在高中物理教学中用好类比方法的几点建议.

3.1 注重运用类比的合理性

使用类比方法是为了更好地完成教学目标,提高教学的效果,促进学生的发展,提升教师自身的教学水平,切不可盲目类比,处处类比,过度地依赖类比,应根据合适的教学内容采用合适的类比方法,得到应有的效果,这是使用类比方法教学的前提.类比具有一定的偶然性,有时会出现错误,由此类比得出的结论仅仅是一种猜测,其正确与否需要由实验来检验.因此,教师在使用类比时,要抓住类比对象的特征,选取特征相似点多的进行类比,保证类比的严谨性,避免知识的负迁移,这是使用类比方法的核心.

3.2 注重运用类比过程中学生的主体性

运用类比的过程中,主体还是学生,教师只是起到引导启发的作用.如朱老师只是设问“青菜”与“萝卜”的交换方法,并不直接告诉学生它们是“等价交换”,让学生根据生活经验自己得出等价交换,从而得到“速度”与“高度”用“能量”等量比较.“小王和小李的行为特征”也是在朱老师的引导下,学生自己得出“小王是弱智,小李智商正常”的特征.也就是说,朱老师并没有直接将类比方法告诉学生,而是通过问题的引导,一点一点地让学生自行类比,触类旁通,让学生感觉到问题是自己思考类比得到解决的,从中激发了学生积极的思维和学习的动机,增强了学生学习的自信心,引导了学生掌握正确的思维方法,学生在以后的学习过程中能够尝试类比的方法解决问题,拓展其解决问题的能力.

3.3 注重运用类比的生活性

从“青菜”“萝卜”“家长与孩子供养关系”等等可以看出朱老师的人生经历和生活经验丰富,他能够将生活中常见的事物与现象与物理学科中的知识、方法以及思想结合起来,用类比的方法,增强学生对抽象的物理概念、规律的感性认识,提高学生学习物理的兴趣和热情,让学生感觉到,其实物理和生活、和人生息息相关,使学生对物理有一种亲切感和认同感.从生活常识出发,让学生用熟悉的生活经验能动地去认识、理解抽象的物理知识.让学生在学习知识的同时,提高获取知识的能力,掌握科学的思维方法,发展智力.在这样地学习过程中,学生不是接受现成的知识,而是经过自己的探索去获得知识、建构知识,这样得到的知识更有效、更牢固、理解得也更透彻.

3.4 注重运用类比的创造性和情境性

教师在建立合理类比的基础上,应努力巧妙地创设类比联想的问题情境,引导学生得出研究对象的特征,让学生尝试观察,激发学生的探究和思维,通过引导,尽可能让学生自主地建立类比,让学生真正掌握科学的类比方法.现实生活中大概不会存在如此“愚蠢的小王”和“聪明的小李”,但是朱老师在解释“电场强度”与“磁感应强度”定义时候的不同之处,在与学生思维的碰撞火花中,创造出了一个类比的情境,让学生有一种“顿悟”的感觉.当教师想要用运用类比方法来开展教学时,不论是前后知识类比还是生活类比都做不到具有完全相同的特征,也就是说类比方法具有一定的偶然性,学生有时也会揪着两个对象中不同的特征不放,类比的效果就大打折扣.而朱老师通过自己创设的类比情境,往往不考虑类比的两个对象不同的方面,给出一定的限制条件,紧扣两个对象的相似特征,使类比具有很强的针对性,让学生专注于所要得出的特征或结论,从而避免知识的负迁移.

3.5 注重运用类比时渗透情感态度价值观的教育

在“磁感应强度”这节课中,学生说到“磁场”因为“运动”而变得“聪明”起来,朱老师顺着说到人的大脑也是一样,也会因为“运动”而变得越来越“聪明”,通过一个生活中的类比引申到对学生情感态度价值观的教育,督促学生要多思考多动脑才会越来越聪明的道理.朱老师善于利用生活中熟悉的人和事进行类比,一方面可以增强学生学习物理的信心,提高学习物理的态度;一方面可以借助类比从生活中的人和事得到一些人生的小哲理,促进学生的全面发展.

在物理学发展中,人们利用类比方法解决许多的疑难问题,可见类比方法的重要性.教师在物理教学中应有意识地引导学生进行类比,掌握类比方法在物理学习中的运用.教师首先要了解类比、掌握类比;其次教师在实践中要勇于尝试,在教学中融入类比方法,帮助学生建构知识;引导学生逐步体会和掌握类比这个科学思维方法;最后,教师也要有反思意识,从自己的教育实践中发现自己运用类比方法的优劣之处,如类比是否恰当,是否促进了学生对知识的理解和思维的发展,在反思中总结经验教训,进一步提高自己的教育教学水平.

参考文献

[1] 朱建廉.关于“磁感应强度”的教学案例及评析[J].物理教师,2013(4).

[2] 朱建廉.《追寻守恒量》教学案例[J].中学物理教学参考,2011(5):21-24.

[3]徐君生.一堂观摩课的摘录与感悟[J].物理通报,2013(7):47-50.

[4] 王瑞旦,宋善炎.物理方法论[M].长沙:中南大学出版社,2002:255-261.

编辑李金枝

物理教学论文范文结:

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