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时间:2019-01-09
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1、新课改高中物理教学中理想化方法的培养策略 科学方法是物理学发展中的灵魂,学习物理必须学会物理学的基本科学方法;科学方法还是从知识学习到能力发展之间的中间环节,是沟通知识和能力的桥梁.新课程改革强调“知识与技能、过程与方法、情感态度价值观”三维教学目标,就特别强调了科学方法的重要性.理想化方法是物理学研究中最常用、最基本的科学方法之一,对提高学生的能力有重要指导意义.因此,我们高中物理教师在教学中要特别重视对学生进行理想化方法的培养指导. 1理想化方法的内涵 理想化方法,是科学抽象的一种特定形式,是人们运用理性思维的方式之一.物理
2、学所研究的各种事物及现象都是很复杂的,往往是各种因素都交织在一起,要全面毫无舍弃地考虑各个因素的存在,就会使我们处理物理问题寸步难行.为了找到研究问题的思路和简化程序,就需要在一定场合、一定条件下把现存的实际事物当作理想形态处理,对复杂的实体或实体过程进行思维加工,给予简化、纯化,抓住主要矛盾,舍去次要因素,揭示必然联系.所谓理想化方法就是在思维中,用理想的客体代替现实的客体,按照一定的逻辑规则,通过设想,推导,论证揭示事物本质的思维方法. 2理想化方法的类型 在物理学研究中,理想化方法有以下三种类型:7理想物理条件;理想物理模型
3、;理想物理实验. 2.1理想物理条件 在实际物理问题中,研究对象往往处于多种条件之中,但对研究的问题来说,并不是所有的条件都起同样的重要作用.为了研究问题的方便,我们抓住主要条件,完全忽略其他次要条件的影响,形成理想物理条件.例如,自由落体运动是忽略空气的摩擦力等次要条件,在研究的过程中抓住物体仅受到恒定重力的理想物理条件;研究微观粒子如质子、电子、离子在电磁场中的运动时忽略重力场,形成粒子仅受到电磁场力的理想物理条件;再如光滑平面、轻杆、轻绳、均匀介质、匀强电场等都属于理想物理条件. 2.2理想物理模型 理想物理模型是以客观
4、存在的事物为原型,抓住实际客体最具本质的特征,在思维中形成一种高度抽象的代替原型的理想客体,建立描述这种客体本质属性的纯化模型.理想物理模型分为理想实体模型、理想过程模型、理想状态模型三类. (1)理想实体模型 用来代替有具体物质组成的、代表研究对象实体系统的模型叫做理想实体模型.理想实体模型是指理想化的研究对象,如质点、点电荷、点光源、单摆、理想气体、理想流体、理想变压器、薄透镜、绝对黑体、原子模型等都属于理想实体模型. (2)理想过程模型7 把具体物理过程进行纯粹化、理想化,抓住主要的因素所抽象出来的物理过程叫理想过程模型
5、.如自由落体运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动、简谐运动、单摆运动、弹性碰撞、等温过程、绝热过程、光的直线传播等都属于理想过程模型. (3)理想状态模型 实际物理状态非常复杂,把实际物理状态理想化,进行抽象,形成理想化物理状态叫做理想状态模型,如流体的稳定流动、层流、似稳静电场、动态平衡等模型都属于理想状态模型. 2.3理想物理实验 理想物理实验也叫臆想实验、假想实验、思想实验,它是人们在物理实践中遇到某些无法解决的问题时,在真实的科学实验的基础上,抓住主要矛盾,忽略次要因素,根据逻辑法则由大脑构想出来的一种无法实现的实验.理
6、想物理实验是一种形象思维与抽象思维相互作用的思维过程,是科学抽象的产物,由于理想物理实验存在着它的客观根据,即理想实验的实践基础,故能得出合乎逻辑的结论,从而在物理学的理论研究中起着重要作用.如伽利略的拴在一起的轻重不同的两物体下落的归谬理想实验及理想斜面实验、牛顿的山顶平抛成为卫星的理想实验等都属于理想物理实验. 3高中物理教学中理想化方法的培养策略 物理教学中实施理想化方法的培养教育,可以帮助学生更有效地理解物理概念,掌握物理规律,解决物理问题.高中物理教学中理想化方法的培养主要有以下几种策略. 3.1物理知识教学中渗透理想
7、化方法7 通过物理知识教学渗透科学方法是物理科学方法教育的根本方式和首要途径.在物理教学中,进行理想化方法的教育,不能脱离物理概念和物理规律,有些物理定律的建立和阐述本身就包含着物理学家所使用的理想化方法.在高中物理教学中,抓住知识和理想化方法的结合点,让学生体会到掌握理想化方法的意义,是通过物理知识教学渗透理想化方法教育的关键,是促进学生自觉学习并掌握理想化方法的保证.例如,“研究牛顿第一定律”的教学,学生已经掌握的知识是:在水平面运动的物体,在摩擦力的作用下,会运动一段距离最终停下来;为了引入理想化方法,我们可以设计做这样的实验
8、:让滑块从同一斜面的同一高度滑到表面粗糙程度不同的水平木板上,发现水平木板越光滑,滑块滑得越远;在这一可靠事实的基础上,利用理想化方法,推理出假如木板绝对光滑,滑块将作匀速直线运动.这种设计就是寓理想化方法教育于物理知识
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