物理概念教学方法研究

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1、物理概念教学方法研究　　物理学是研究宇宙中存在的各种基本物质结构及其运动和相互作用规律的学科，下面是小编搜集整理的一篇探究物理概念教学方法的论文范文，供大家阅读查看。　　摘要:物理概念作为物理学知识体系的支柱，对其理解和掌握的程度直接影响到教学质量。对物理概念教学的实施原则和方式进行了探讨:实施要求在知识传授过程中不仅仅停留在概念本身，更需要从物理概念的需求背景、本质内涵和外延、适用范围、缺陷和改进等诸多方面进行讲解，使学生形成一个完整清晰的物理图像。实施方式要求创造好的学习环境来激发学生的兴趣以及调动学生的主观能动性和创造力。通过有效启发学生的思考，并使其受到

2、科学精神的感染，达到有效理解和掌握物理概念的目的。　　关键词:物理学概念;科学素质;科学精神;教学方法;教学效果　　物理学是研究宇宙中存在的各种基本物质结构及其运动和相互作用规律的学科，是人类认识自然和改造自然的工具。大学开设的物理基础课，可培养学生的科学素质和品质，也为后续专业课程学习奠定基础[1]。物理基本概念用于概括、归纳、表述事物变化的基本规律，是学科基础，对其深入学习可培养学生物理学的研究方法和思维[2]。　　1物理概念教学的意义　　大学物理通过向学生传授基础物理知识，培养学生基本的物理思维能力、科学品质以及物理学研究方法[3]。物理学概念(包括原理、

3、定理、定律)是针对学科发展需要，在实验和理论基础上，通过反复的概括、抽象和归纳得到的，体现了学科的思维和发展方向，相应的学习和掌握至关重要[2]。　　1.1培养解决和分析问题的能力　　物理概念是物理学发展的支柱，任何一门物理学分支的发展都离不开特有物理概念的引入。如力学的发展，离不开力、力矩、动量、能量等基本物理概念的支撑。为了描述阻止物体的力，引入摩擦力，根据物体运动方式不同，又分为滚动和滑动摩擦力;为了研究物体的形变特性，引入了压力、剪切力等概念[4]。　　1.2培养物理学的辩证和统一研究思维　　有些物理概念是矛盾的结合体，如光的本质，即波粒二象性，对其认识

4、一波三折。最早笛卡尔、牛顿的微粒学说，成功解释了光的直线传播现象。波动学说起源于胡克，认为光是类似水波振动，惠更斯提出光是纵波。牛顿环体现了光的波动性，却以微粒和以太进行解释。随着托马斯•杨干涉、菲涅耳衍射、麦克斯韦电磁场理论研究，以及赫兹(Hertz)对光的电磁波本质实验证明，人们逐步接受了光的波动性。直到19世纪末，在光电效应研究基础上，爱因斯坦提出了光的波粒二象性[5]，为新学说奠定了基础，如康普顿效应，德布罗意物质波、测不准原理、薛定谔波动方程等。　　1.3培养融会贯通、触类旁通能力　　很多物理概念会经历提出、实验或理论证实，逐步推广和深化，甚

5、至扩展到其他领域的过程。这说明该概念的思维反映事物本质，精确描述了对象特征。如热学里熵概念，最先由克劳修斯(Clausius)基于描述热机循环状态的需要而提出，后来分子运动论将其解释为不可逆热力学过程是趋向于概论增加的态变化(波耳兹曼熵)。经过多年沉淀，又被控制论、数论、概率论、生命科学、天体物理等领域引入并应用，说明其思维方式被认同[6]。教学中可以把熵作为专题进行讲解，从不同学科集中阐述物理思维。　　2物理概念教学的方法　　大学物理学的教学目的如下:　　1)通过掌握基础物理知识，为学习后续专业知识打好基础;　　2)全面了解物理学研究方法、基本概念、物理图像以

6、及历史渊源、发展等;　　3)培养和提高大学生科学素质、思想、品质、精神等，通过了解科学发展的曲折和艰辛，科学研究的合作和乐趣等，培养学生科学思维方法、求真务实的科学品格，使其初步具备科学研究能力[1，7]。下面结合物理学特点以及教育理论和实践，对物理概念教学方法进行探讨。　　2.1引入物理概念背景的教育需求　　介绍物理学概念背景帮助学生充分理解概念引入的意义和作用。在此基础上，设计问题引导学生进行自我思考，如:若你们在此背景下引入新概念，应该采用什么概念来描述物质特性或规律，它与现有概念相比有哪些优缺点?通过学生的深入思考和讨论，使其充分认识和理解所引物理学概念

7、的意义和重要性。这也是启发式教学的常用方式[8]。如讲解微粒比表面时，根据背景提问:对于一个物体而言，表面原子存在大量断键而很不稳定，表现为较强活性，是不是体积越大活性越强?通过讨论发现单纯的体积特征不合理，体积越大，内部包含原子数越多。进一步提问:如何描述微粒活性，并进行相应对比?这会激发学生的兴趣，出现类似单位质量的物质表面等答案。最后，指出微观粒子的尺寸效应最为重要，引出单位体积的表面积概念，即比表面积。　　2.2讲清物理概念的本质内涵和外延物理概念的发展　　体现在内涵不断丰富和外延在不同领域的扩展。温度概念的发展就体现了内涵的丰富，从表征环境的冷热程度到

8、分子平均平动动能的量度，